螺旋CT機(jī)及其機(jī)房放射防護(hù)檢測(cè)與評(píng)價(jià)研究

王修德，唐木濤，張惠彬，李奇慧，王 騫

螺旋CT機(jī)及其機(jī)房放射防護(hù)檢測(cè)與評(píng)價(jià)研究

王修德，唐木濤，張惠彬，李奇慧，王 騫

目的：評(píng)價(jià)螺旋CT機(jī)及其機(jī)房防護(hù)狀況。方法：依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)25臺(tái)螺旋CT機(jī)的加權(quán)劑量指數(shù)（CTDIw）和容積劑量指數(shù)（CTDIvol）及機(jī)房周?chē)h(huán)境輻射水平進(jìn)行檢測(cè)與評(píng)價(jià)。結(jié)果：頭部掃描的CTDIw、CTDIvol平均值分別為（40.2±18.1）mGy和（46.1±15.5）mGy，腹部掃描的CTDIw、CTDIvol平均值分別為（19.1±12.4）mGy和（20.3±12.1）mGy，19臺(tái)（76%）CT機(jī)劑量指數(shù)符合要求。CT機(jī)房掃描室防護(hù)門(mén)處的輻射水平最高，并有2處超過(guò)防護(hù)限值，機(jī)房合格率為92%。結(jié)論：CT劑量指數(shù)直接關(guān)系到受檢者的照射劑量，應(yīng)定期進(jìn)行檢測(cè)和維護(hù)，合理選擇掃描條件；對(duì)新建和改建的CT機(jī)房應(yīng)做好防護(hù)設(shè)計(jì)審查，并注意選擇安裝位置。

螺旋CT；劑量指數(shù)；防護(hù)檢測(cè)；防護(hù)評(píng)價(jià)

0 引言

X線(xiàn)計(jì)算機(jī)斷層攝影（computed tomography，CT）技術(shù)發(fā)展迅速，現(xiàn)已從普通CT進(jìn)入多排螺旋CT時(shí)代。螺旋CT掃描速度的提高使單位時(shí)間可檢查的受檢者數(shù)量大大增加，同時(shí)使一些如心臟CT、全身掃描等新應(yīng)用得以實(shí)現(xiàn)[1]，導(dǎo)致CT檢查使用頻率不斷增長(zhǎng)。由于螺旋CT檢查的輻射劑量遠(yuǎn)高于非螺旋CT和普通X線(xiàn)檢查，其防護(hù)問(wèn)題日益引起關(guān)注。為了解螺旋CT機(jī)及其機(jī)房防護(hù)狀況，為CT防護(hù)和機(jī)房設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù)，我們對(duì)螺旋CT機(jī)輻射劑量及其機(jī)房防護(hù)情況進(jìn)行了調(diào)查研究。

1 對(duì)象與方法

1.1 調(diào)查對(duì)象

某部所屬醫(yī)院正在使用的螺旋CT機(jī)及其機(jī)房。CT設(shè)備包括2排、16排、64排、256排及320排螺旋CT共25臺(tái)，啟用日期從2005年至2012年。

1.2 檢測(cè)儀器

Barracuda多功能X線(xiàn)檢測(cè)儀、CT-SD16長(zhǎng)桿切片電離室（瑞典RTI公司），CATPHAN 500型CT劑量模體（美國(guó)體模實(shí)驗(yàn)室），451P型加壓電離室巡測(cè)儀（美國(guó)FLUKE公司），檢測(cè)儀器均經(jīng)計(jì)量部門(mén)校準(zhǔn)。

1.3 檢測(cè)與評(píng)價(jià)方法

1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)

依據(jù)國(guó)家職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)GBZ 165—2012[2]和GBZ/T 180—2006[3]的有關(guān)要求進(jìn)行檢測(cè)與評(píng)價(jià)。

1.3.2 CT劑量指數(shù)（CT dose indes,CTDI）檢測(cè)

1.3.2.1 加權(quán)CT劑量指數(shù)（CTDIw）

CTDIw又稱(chēng)加權(quán)CTDI100，其定義為

式中，CTDI100(中心)和CTDI100(周邊)分別為測(cè)試模體中心和周?chē)帨y(cè)量的平均吸收劑量，單位為mGy。

檢測(cè)使用的頭部模體直徑為160 mm，體部模體直徑為320 mm，模體中心及周?chē)?0°為間隔的模體表面下方10 mm處共有5個(gè)可放置筆形電離室的孔，測(cè)量時(shí)未使用的孔應(yīng)用與模體相同的插入件完全填充空穴。采用成人頭部和腹部掃描條件進(jìn)行螺旋掃描，用切片電離室測(cè)量中心點(diǎn)處及周?chē)巹┝?，按公式?jì)算相應(yīng)的CTDIw。參考水平：頭部應(yīng)低于50 mGy，腹部應(yīng)低于25 mGy。

1.3.2.2 容積CT劑量指數(shù)（CTDIvol）

CTDIvol為多排探測(cè)器螺旋CT掃描整個(gè)掃描容積中的平均劑量，由測(cè)量的CTDIw和螺旋掃描的螺距計(jì)算得到（CTDIvol=CTDIw/CT螺距）。檢測(cè)時(shí)將相關(guān)螺旋掃描因子輸入操作軟件，測(cè)量結(jié)束后自動(dòng)計(jì)算。標(biāo)準(zhǔn)只給出兒童參考水平，10歲兒童頭部的CTDIvol為51 mGy。

1.3.3 機(jī)房防護(hù)檢測(cè)

機(jī)房周?chē)h(huán)境輻射水平檢測(cè)：在CT裝置的掃描中心放置體部模體，在CT可能的高掃描條件下螺旋掃描，使用451P型巡測(cè)儀。檢測(cè)點(diǎn)距表面30 cm，高度130 cm，主要檢測(cè)布點(diǎn)包括操作位、控制室防護(hù)門(mén)、觀察窗、掃描室防護(hù)門(mén)、掃描室防護(hù)墻，每個(gè)機(jī)房同一檢測(cè)區(qū)域記錄最大讀數(shù)。

周有效劑量估算：根據(jù)CT掃描的工作量、CT周歸一化工作負(fù)荷（層/周）、每層掃描出束時(shí)間及檢測(cè)點(diǎn)的輻射水平計(jì)算。年有效劑量控制限值：公眾為0.25mSv（5μSv/周），工作人員為5mSv（100μSv/周）[3]。

機(jī)房應(yīng)同時(shí)符合周?chē)鷦┝慨?dāng)量率小于2.5 μSv/h和年有效劑量控制限值要求方為合格。

2 結(jié)果

2.1 CT劑量指數(shù)檢測(cè)結(jié)果

25臺(tái)螺旋CT機(jī)的CTDIvol、CTDIw檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 螺旋CT劑量指數(shù)檢測(cè)結(jié)果

頭、腹部劑量指數(shù)均低于防護(hù)要求給出的參考水平[2]，定為CT劑量合格。按CT探測(cè)器排數(shù)比較不同類(lèi)型CT的合格率，不合格者主要為2排、16排和64排探測(cè)器螺旋CT，但3組間合格率無(wú)顯著性差異（P〉0.05）。不同類(lèi)型螺旋CT的合格率見(jiàn)表2。

表2 不同類(lèi)型螺旋CT的合格率

2.2 CT機(jī)房防護(hù)檢測(cè)結(jié)果

CT機(jī)房周?chē)h(huán)境輻射水平檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表3。從檢測(cè)結(jié)果看：操作位輻射水平最低，接近天然本底水平；控制室防護(hù)門(mén)、觀察窗及機(jī)房防護(hù)墻輻射水平相近，均低于標(biāo)準(zhǔn)要求；掃描室防護(hù)門(mén)泄漏輻射水平最高，其中有2處超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)限值。

對(duì)周?chē)椛渌捷^高的檢測(cè)點(diǎn)根據(jù)工作負(fù)荷估算機(jī)房外公眾或工作人員可能受到的周有效劑量，結(jié)果見(jiàn)表4。綜合評(píng)價(jià)共有2個(gè)機(jī)房不合格，合格率為92%。

表3 CT機(jī)房周?chē)h(huán)境輻射水平檢測(cè)結(jié)果

表4 檢測(cè)點(diǎn)周有效劑量估算結(jié)果

3 討論

3.1 螺旋CT劑量指數(shù)與控制

CT檢查對(duì)患者而言是一項(xiàng)高劑量的X線(xiàn)診斷方案，單次胸部CT檢查給患者帶來(lái)的有效劑量達(dá)8 mSv，是一次胸部X線(xiàn)攝影檢查的400倍[4]。因此除了關(guān)注CT檢查的正當(dāng)性判斷外，要確保CT機(jī)的防護(hù)與安全性能符合標(biāo)準(zhǔn)要求。CT劑量的控制指標(biāo)主要包括CTDI100、CTDIw、CTDIvol及劑量長(zhǎng)度乘積（dose-length product，DLP）等[5-6]。這些指標(biāo)都在某一方面體現(xiàn)了CT的輻射劑量，可以綜合反映設(shè)備的輻射劑量情況，國(guó)內(nèi)外相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)主要對(duì)CTDIw、CTDIvol等指標(biāo)規(guī)定了參考水平，但數(shù)值并不一致，見(jiàn)表5。

標(biāo)準(zhǔn)的參考水平是依據(jù)調(diào)查平均值的75%值確定的。從本次調(diào)結(jié)果來(lái)看：頭部、腹部CTDIw的75%值均低于標(biāo)準(zhǔn)參考水平，說(shuō)明25臺(tái)螺旋CT劑量水平總體狀況較好。其中，頭部高于限值的臺(tái)數(shù)比腹部多，腹部掃描不合格的只有4臺(tái)。通過(guò)對(duì)不同排數(shù)探測(cè)器的CT合格率進(jìn)行比較，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)顯著性差異。256排和320排CT沒(méi)有高于參考水平的，可能是由于該類(lèi)設(shè)備總體數(shù)量少，且都是新近投入使用的。

CTDIvol描述整個(gè)CT掃描容積范圍內(nèi)的劑量狀況，是重要的CT劑量指數(shù)，DLP即為CTDIvol與掃描長(zhǎng)度的乘積，但其參考水平尚需要進(jìn)一步調(diào)查研究。文獻(xiàn)[2]給出了兒童的參考水平，依據(jù)的是調(diào)查平均值的75%值，10歲兒童頭部為51 mGy。本次調(diào)查的25臺(tái)CT機(jī)的頭部、腹部CTDIvol75%值分別為51.5、24.5 mGy，由于使用的是成人掃描條件，可以認(rèn)為其CT容積劑量指數(shù)低于文獻(xiàn)值。

CT系統(tǒng)影響劑量的因素有X線(xiàn)管、過(guò)濾器和探測(cè)器。球管使用時(shí)間長(zhǎng)、負(fù)載高導(dǎo)致老化、探測(cè)器系統(tǒng)的靈敏度降低都可能引起劑量升高。管電壓、管電流、掃描時(shí)間、螺距等掃描參數(shù)也直接影響CT劑量[6-10]。歸納起來(lái)有3個(gè)方面的因素：（1）CT設(shè)備自身質(zhì)量與性能；（2）掃描參數(shù)的設(shè)置；（3）應(yīng)用時(shí)的技術(shù)操作。因此，應(yīng)按要求定期進(jìn)行CT的劑量檢測(cè)和維護(hù)，合理選擇CT優(yōu)化設(shè)計(jì)的各種參數(shù)和掃描條件，探索使用低劑量掃描技術(shù)與方案，控制受檢者的醫(yī)療照射水平。

今后還應(yīng)加大對(duì)不同CT劑量指數(shù)的調(diào)查與評(píng)價(jià)研究，制定合理的參考水平，以便于正確使用劑量指數(shù)評(píng)價(jià)CT劑量防護(hù)狀況。

3.2 CT機(jī)房的防護(hù)與設(shè)計(jì)

本次調(diào)查的25個(gè)機(jī)房中有2個(gè)不合格，主要是掃描室防護(hù)門(mén)泄漏輻射水平超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)要求。其防護(hù)屏蔽的鉛當(dāng)量均在3 mm以上，符合屏蔽規(guī)范要求，究其超標(biāo)原因可能與機(jī)房面積和安裝位置有關(guān)。多排螺旋CT探測(cè)器平行排列，沒(méi)有了狹縫準(zhǔn)直器，射線(xiàn)為錐形束，X線(xiàn)束更寬，有用線(xiàn)束和散射線(xiàn)對(duì)周?chē)雷o(hù)設(shè)施作用范圍更大。研究發(fā)現(xiàn)，CT掃描室內(nèi)劑量呈8字形分布，與診視床成45°角的方向劑量最大[11]，機(jī)房門(mén)窗應(yīng)盡量避開(kāi)這些區(qū)域。由于64排以上螺旋CT機(jī)器體積較大，安裝后與門(mén)窗或墻體較近，這樣防護(hù)設(shè)施即使達(dá)到相應(yīng)的鉛當(dāng)量也不能滿(mǎn)足要求。有不少機(jī)房是在原普通CT機(jī)房基礎(chǔ)上改造的，面積不足30 m2，本次調(diào)查就有2處不合格的機(jī)房均屬此種情況。因此，對(duì)新建尤其是改建的螺旋CT機(jī)房應(yīng)按要求進(jìn)行防護(hù)設(shè)計(jì)審查，在設(shè)備安裝時(shí)應(yīng)斜向安放，調(diào)試后應(yīng)進(jìn)行防護(hù)監(jiān)測(cè)驗(yàn)收。

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（收稿：2013-11-29 修回：2014-03-04）

Detection and evaluation of radiological protection for spiral CT machine and room

WANG Xiu-de,TANG Mu-tao,ZHANG Hui-bin,LI Qi-hui,WANG Qian
(Center for Disease Control and Prevention of Jinan Military Area Command,Jinan 250014,China)

ObjectiveTo evaluate the present situation of radiological protection for spiral CT machine and room.MethodsThe weighted CT dose indexes(CTDIw)and volume CT dose indexes(CTDIvol)of 25 spiral CT machines were detected and evaluated according to national standards,which had the radiation level in the machine rooms tested also.ResultsThe mean values of CTDIwand CTDIvolfor the head were(40.2±18.1)mGy and (46.1±15.5)mGy respectively, while the ones for the abdomen were (19.1±12.4)mGy and (20.3±12.1)mGy respectively.There were 19 machines (76%)met the requirements of the standards.The radiation level reached the highest at the doors,which were beyond the limit at two points.The machine room had a qualification rate of 92%.ConclusionsCT dose index is related to the radiation dose of CT examination directly and should be detected and adjusted periodically.The CT room must be designed and examined on the basis of radiation protection requirements before it is constructed or reconstructed.[Chinese Medical Equipment Journal，2014，35（10）：94-96]

spiral CT;dose index;protection detection;protection evaluation

R318.6；TH774

A

1003-8868（2014）10-0094-03

10.7687/J.ISSN1003-8868.2014.10.094

王修德（1964—），男，副研究員，主要從事核化醫(yī)學(xué)防護(hù)方面的研究工作，E-mail：xd164@163.com。

250014濟(jì)南，濟(jì)南軍區(qū)聯(lián)勤部疾病預(yù)防控制中心（王修德，唐木濤，張惠彬，李奇慧，王 騫）