低劑量CT引導(dǎo)下胸部穿刺有效輻射劑量的研究

[摘要] 目的 比較低劑量與常規(guī)劑量CT引導(dǎo)下胸部穿刺受檢者的X線有效輻射劑量的差異。 方法 低劑量與常規(guī)劑量CT引導(dǎo)下胸部穿刺病例各100例，低劑量組掃描參數(shù)為36 mAs，110 kV，常規(guī)劑量組為90mAs，130 kV。根據(jù)CT機(jī)自動(dòng)記錄的受檢者劑量長(zhǎng)度乘積（DLP）計(jì)算X線有效輻射劑量（ED），并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理。 結(jié)果 低劑量組與常規(guī)劑量組DLP分別為（50.45±23.79）mGy·cm和（240.59±98.87）mGy·cm，ED分別為（0.72±0.38）mSV和（3.36±1.39）mSv，兩組DLP和ED的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.01）。 結(jié)論 低劑量CT引導(dǎo)下胸部穿刺，可明顯降低受檢者的X線有效輻射劑量，符合放射防護(hù)最優(yōu)化的要求。

[關(guān)鍵詞] 低劑量CT；胸部；穿刺；有效輻射劑量

[中圖分類(lèi)號(hào)] R816.4 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] B [文章編號(hào)] 1673-9701（2013）34-0148-02

Effective dose of the CT-guided needle biopsy of chest with low-dose

KONG Dewen1 LI Xuying2 WU Tao1 ZHANG Zhicheng1 SHU Yun1 DING Zhi1

1.CT Room，the Third People's Hospital of Jiujiang City，Jiujiang 332000，China；2.CT Room，the First People's Hospital of Jiujiang City，Jiujiang 332000，China

[Abstract] Objective To compare the difference of the effective radiation dose in the CT-guided chest centesis between low-dose and convention-dose. Methods A total of 200 cases of chest centesis were collected and divided into two groups： low-dose group and convention-dose group. Low-dose group （36 mAs， 110 kV） was used in 100 cases， and convention-dose group （90 mAs， 130 kV） was used in another100 cases. The effective dose （ED） was calculated by dose length product （DLP） automatically recorded by the CT machine. And the statistical analyses on ED and DLP from two groups were performed. Results The DLP values for low dose group and convention-dose group were （50.45±23.79） and （240.59±98.87） mGy·cm， respectively， and the ED values were （0.72±0.38） and （3.36±1.39） mSv， respectively. The difference between two groups was statistical significant （P < 0.01）. Conclusion Low-dose of CT-guided chest centesis can reduce the radiation dose for the patient， and meet the requirements of optimization of radiological protection.

[Key words] Low dose CT；Chest；Biopsy；Effective dose

Naidich等[1]于1990年首次提出了胸部低劑量CT的概念。隨著放射衛(wèi)生學(xué)的發(fā)展和公眾防護(hù)意識(shí)的提高以及CT技術(shù)的不斷更新和完善，低劑量掃描技術(shù)越來(lái)越受到關(guān)注。胸部低劑量CT目前常用于胸部體檢和肺癌的篩查等。降低CT輻射劑量的方法包括硬件設(shè)計(jì)的優(yōu)化、降低管電壓和管電流等，目前低劑量CT研究和應(yīng)用最多的技術(shù)是在降低管電流方面，而在同時(shí)降低管電流和管電壓方面研究和應(yīng)用的較少。本研究在行CT引導(dǎo)下胸部穿刺時(shí)，結(jié)合CT設(shè)備的自身?xiàng)l件，制定適合本設(shè)備的低劑量掃描方案，既降低一定的管電流，又適當(dāng)降低管電壓，以此降低受檢者的X線有效輻射劑量。

1 資料與方法

1.1一般資料

收集九江市第三人民醫(yī)院2012年1月～2013年8月低劑量和常規(guī)劑量CT引導(dǎo)下胸部穿刺各100例。低劑量組男76例，女24例，年齡22～90歲，平均63.9歲；常規(guī)劑量組男82例，女18例，年齡25～85歲，平均67.2歲。

1.2 儀器與方法

采用Siemens Somatom歡悅螺旋CT機(jī)，低劑量組掃描參數(shù)為36 mAs，110 kV，采用B40s算法重建。常規(guī)劑量組為90 mAs， 130 kV，采用B50s算法重建。螺距均為1，層厚根據(jù)病灶大小，采用3～10 mm。

1.3 有效輻射劑量數(shù)據(jù)的獲取和計(jì)算

從系統(tǒng)掃描結(jié)束后自動(dòng)記錄的受檢者資料欄（patient protocol）中獲取每一位受檢者的劑量長(zhǎng)度乘積（dose length product，DLP），單位為mGy·cm。X線有效輻射劑量（effective dose，ED）的計(jì)算，根據(jù)國(guó)際放射防護(hù)委員會(huì)（ICRP）制定的蒙特卡羅（Monte Carlo）有效劑量轉(zhuǎn)換公式：ED=k·DLP，單位為mSv，k為不同部位的劑量轉(zhuǎn)換系數(shù)，胸部k取0.014 mSv/mGy·cm[2]。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

統(tǒng)計(jì)分析采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件包完成，統(tǒng)計(jì)資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，組間比較采用t檢驗(yàn)，以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

常規(guī)劑量組與低劑量組均穿刺成功，針尖達(dá)到預(yù)定位置，圖像滿足穿刺要求。低劑量組DLP和ED明顯低于常規(guī)劑量組，只占常規(guī)劑量組的21%，經(jīng)t檢驗(yàn)，兩組樣本均數(shù)的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.01）。見(jiàn)表1。

表1 常規(guī)劑量組與低劑量組掃描輻射劑量結(jié)果比較（x±s）

3討論

近年來(lái)，隨著螺旋CT的普及，CT檢查在放射診斷中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，接受CT檢查的人數(shù)和次數(shù)相應(yīng)增多，由此帶來(lái)的受檢者輻射劑量隨之相應(yīng)增加，其所可能導(dǎo)致的輻射危害越來(lái)越多地受到公眾的重視。CT已經(jīng)成為最主要的醫(yī)源性輻射危害的來(lái)源[3]。CT診斷劑量有增加癌癥的風(fēng)險(xiǎn)，特別是對(duì)輻射敏感的兒童[4]。醫(yī)用X線輻射危害已引起人們廣泛的重視，如何降低X線檢查輻射劑量已經(jīng)成為一個(gè)刻不容緩的公共安全問(wèn)題。ICRP推薦的輻射防護(hù)的三個(gè)基本原則是放射實(shí)踐的正當(dāng)化、輻射防護(hù)的最優(yōu)化和個(gè)人劑量限制值。另外，在放射檢查中應(yīng)遵循“合理使用低劑量原則”。這就要求放射工作人員在檢查中，獲取良好質(zhì)量的圖像同時(shí)，采取較低輻射劑量的掃描方法，以此降低受檢者X線輻射劑量。

CT引導(dǎo)下胸部穿刺活檢和引流，是臨床常用的一種微創(chuàng)診斷和治療方法，對(duì)胸部病變的診斷和治療具有定位準(zhǔn)確、陽(yáng)性率高和并發(fā)癥少等優(yōu)點(diǎn)。隨著螺旋CT的普及、活檢器械的改進(jìn)、操作者技術(shù)的熟練和病理診斷水平的提高，CT引導(dǎo)下胸部穿刺目前已廣泛應(yīng)用于臨床。在操作過(guò)程中，為使穿刺針達(dá)到最佳位置，常常需要重復(fù)多次CT掃描，這樣必然會(huì)增加受檢者的X線輻射劑量。CT引導(dǎo)下胸部穿刺活檢或引流掃描得到的圖像，主要是為了顯示穿刺針尖與病灶的位置關(guān)系，滿足穿刺活檢或引流的需要，不是以影像診斷為目的，不需要清晰顯示病灶的細(xì)微結(jié)構(gòu)，使低劑量CT在胸部CT引導(dǎo)下穿刺的應(yīng)用提供了可能。由于肺組織含氣體，肺泡內(nèi)空氣與肺實(shí)質(zhì)軟組織間存在高密度差別，具有良好的天然對(duì)比和較低的X線吸收率，降低一定的管電流和管電壓對(duì)觀察肺部病變無(wú)明顯影響，這為低劑量CT在胸部的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

降低CT輻射劑量的掃描參數(shù)主要有降低管電流、降低管電壓、增大螺距和控制掃描范圍等。由于X線的輻射劑量主要是由管電流和管電壓所決定，因此，降低管電流和管電壓是獲取低劑量CT的兩條主要途徑[5]。影響CT輻射劑量諸多因素是相互關(guān)聯(lián)的，因此應(yīng)采取多因素匹配的綜合優(yōu)化措施，達(dá)到明顯降低受檢者輻射劑量的目的。一般CT機(jī)的管電壓相對(duì)固定，因而采用降低管電壓的方法來(lái)降低輻射劑量遠(yuǎn)沒(méi)有降低管電流在臨床工作中常用。

管電流與輻射劑量呈正相關(guān)，降低管電流可以有效降低輻射劑量。管電流的降低主要是影響低對(duì)比分辨率，而對(duì)具有天然對(duì)比的肺部的影響則不明顯。X線的輻射劑量和管電壓的平方呈正比，降低管電壓較之于降低管電流更能降低輻射劑量。近年來(lái)，不少學(xué)者分別采用管電壓100 kV和120 kV對(duì)比研究CT冠狀動(dòng)脈成像，100 kV較120kV輻射劑量明顯減低，減少幅度約25%～48%[6]。由于管電壓決定X線的質(zhì)量，當(dāng)管電壓降低至某一限制值，則穿透力明顯減弱，圖像質(zhì)量明顯下降，因此只能適當(dāng)降低管電壓。本研究CT機(jī)管電壓設(shè)定值為80、110和130 kV，低劑量掃描時(shí)選擇110 kV，圖像質(zhì)量無(wú)明顯下降。

CT引導(dǎo)下胸部穿刺中，CT掃描的主要作用是起引導(dǎo)作用，并不是以影像診斷為目的，采用適當(dāng)降低管電壓和降低一定的管電流技術(shù)，在保證圖像質(zhì)量的前提下，可減少受檢者輻射劑量。白玫等[7]報(bào)道管電壓由120 kV降低至80 kV，管電流由250 mA降低至75 mA，胃的ED有非常明顯的降低，由1.0 mSv降低至0.1 mSv。本研究管電壓由130 kV降低至110 kV，管電流由90 mA降低至36 mA，肺的ED由3.36 mSv降低至0.72 mSv，僅為常規(guī)劑量的21%。

管電流下降的同時(shí)，降低了圖像的信噪比，選擇適當(dāng)?shù)拇凹夹g(shù)，可不同程度彌補(bǔ)不足。大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為，胸部低劑量CT掃描采用20～40 mA較為理想，所獲CT圖像不影響診斷的準(zhǔn)確性。本研究采用設(shè)定值36 mA，僅為常規(guī)劑量的40%，與常規(guī)劑量CT比較，肺窗圖像無(wú)明顯下降，能清晰顯示穿刺針的位置、病灶細(xì)微結(jié)構(gòu)及其周?chē)馄式Y(jié)構(gòu)，但縱隔窗噪音較常規(guī)劑量CT稍大，表現(xiàn)為顆粒增粗，但不會(huì)明顯降低組織間的對(duì)比度。

表達(dá)CT所致輻射劑量常采用的表征量有CT劑量加權(quán)指數(shù)（CT dose index weighted，CTDIw）和DLP。CTDIw表征單次掃描在斷層內(nèi)X-Y平面上掃描的平均劑量分布，用于劑量參數(shù)的選擇，可以很好地幫助CT檢查人員對(duì)比受檢者在不同掃描模式下接受的劑量。DLP則反映總的掃描長(zhǎng)度及所采集的層數(shù)，以及一次掃描的總劑量。因此，DLP可以更為詳盡地表征輻射劑量。CTDIw值只能描述CT機(jī)固有的劑量學(xué)特征，與連續(xù)掃描總長(zhǎng)度無(wú)關(guān)，不能直接用來(lái)評(píng)價(jià)受檢者劑量，所以不宜將CTDIw值直接表達(dá)為受檢者劑量。楊珂等[8]建議應(yīng)用DLP概念計(jì)算CT檢查所致受檢者劑量，以便于與其他放射學(xué)檢查比較。本研究采用DLP推算患者的ED。

ED是專(zhuān)指所考慮的效應(yīng)是隨機(jī)性效應(yīng)（例如輻射誘發(fā)的癌癥等）時(shí)，在全身非均勻照射的情況下，人體所有組織或器官的當(dāng)量劑量之加權(quán)和，它適用于各種類(lèi)型的內(nèi)、外照射條件下評(píng)價(jià)輻射風(fēng)險(xiǎn)[7]。由于ED和輻射隨機(jī)效應(yīng)呈線性正比關(guān)系，所以采用DLP評(píng)價(jià)CT掃描過(guò)程中受檢者輻射隨機(jī)效應(yīng)危險(xiǎn)度具有非常重要的意義[9]。

降低一定的管電流和適當(dāng)降低管電壓的低劑量CT引導(dǎo)下胸部穿刺，較常規(guī)劑量掃描可以明顯降低受檢者的ED，充分體現(xiàn)放射防護(hù)最優(yōu)化的原則，具有重要的社會(huì)意義。同時(shí)，由于管電壓和管電流的降低，減少了CT球管及探測(cè)器等核心部件的損耗，有利于延長(zhǎng)CT機(jī)的使用壽命，降低CT運(yùn)行成本，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益，值得提倡和推廣。

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（收稿日期：2013-09-17）