肺癌患者重復(fù)性 CT 檢查劑量水平調(diào)查與影響因素分析

殷志杰，鐘子淇，翟賀爭(zhēng)，王帥，李祥林

重復(fù)性CT檢查的高累積有效輻射劑量正引起人們的關(guān)注，為重復(fù)性檢查患者研發(fā)輻射安全策略、制定檢查規(guī)范、建立劑量監(jiān)測(cè)預(yù)警值成為迫切需要[1]。CT檢查是肺癌診斷、分期和隨診的主要影像學(xué)方法[2]，肺癌患者豐富的影像學(xué)資料易于完整追蹤到，可為重復(fù)性CT檢查累積劑量?jī)?yōu)化的研究提供數(shù)據(jù)支持。

重復(fù)性CT檢查的累積有效輻射劑量與多種因素相關(guān)，CT檢查的合理應(yīng)用是劑量?jī)?yōu)化的關(guān)鍵因素。本研究回顧性調(diào)查一定時(shí)間內(nèi)在濱州醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院隨診且可持續(xù)追蹤三年檢查數(shù)據(jù)的肺癌患者的CT檢查資料，基于《中國(guó)臨床腫瘤學(xué)會(huì)(CSCO)原發(fā)性肺癌診療指南》[2](簡(jiǎn)稱《CSCO診療指南》)、《醫(yī)學(xué)影像檢查技術(shù)學(xué)》[3](簡(jiǎn)稱《檢查技術(shù)學(xué)》)、《X 射線計(jì)算機(jī)斷層攝影成年人診斷參考水平》[4](簡(jiǎn)稱《診斷參考水平》)、《CT檢查技術(shù)專家共識(shí)》[5](簡(jiǎn)稱《專家共識(shí)》)等文件分析CT檢查累積輻射劑量的影響因素，為患者重復(fù)性CT檢查技術(shù)優(yōu)化提供可借鑒的依據(jù)。

材料與方法

1.重復(fù)性CT檢查數(shù)據(jù)的調(diào)查

應(yīng)用醫(yī)學(xué)圖像存儲(chǔ)和傳輸系統(tǒng)(picture archiving and communication system,PACS)檢索2015年10月至2018年10月三年內(nèi)一直在我院隨診的26例癥狀穩(wěn)定、不可手術(shù)Ⅲ期原發(fā)性非小細(xì)胞肺癌患者的CT檢查數(shù)據(jù)，記錄患者的隨診檢查次數(shù)、CT掃描次數(shù)、CT掃描參數(shù)和輻射劑量數(shù)據(jù)；調(diào)查涉及的CT設(shè)備為2007年7月啟用的 GE LightSpeed VCT、2012年9月啟用的Siemena Somatom Definition Flash和2015年6月啟用的 Philips Brilliance 64三種機(jī)型，CT設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)的結(jié)果均符合《X 射線計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置質(zhì)量保證檢測(cè)規(guī)范》(GB 17589-2011)的要求。

基于ICRP 102號(hào)報(bào)告[6]提供的關(guān)系式：有效劑量=k×DLP，利用統(tǒng)計(jì)的患者各檢查部位劑量長(zhǎng)度乘積(dose length product,DLP)數(shù)值得出每例患者CT檢查所致的有效劑量；其中k是與身體部位相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)加權(quán)因子，頭部CT掃描取值0.0021，胸部CT掃描取值0.014，腹部和盆腔 CT掃描取值0.015，單位為mSv/(mGy·cm)。

2.輻射劑量影響因素的分析

臨床醫(yī)師對(duì)診療規(guī)范推薦影像學(xué)檢查策略的依從性：將肺癌患者各部位的影像學(xué)檢查策略與《CSCO 診療指南》[2]推薦的檢查策略進(jìn)行對(duì)比。

非電離輻射檢查替代的可行性：應(yīng)用電子病歷系統(tǒng)調(diào)查26例肺癌患者的基本情況，將患者的檢查適應(yīng)癥、各部位影像學(xué)檢查方法與《檢查技術(shù)學(xué)》[3]中的描述進(jìn)行對(duì)比，分析非電離輻射檢查替代CT檢查的可行性。

CT檢查操作的合理性：依據(jù)《診斷參考水平》[4]設(shè)計(jì)劑量核查方案，應(yīng)用PACS系統(tǒng)檢索各設(shè)備相同掃描參數(shù)完成的中等體型患者相關(guān)檢查部位CT掃描數(shù)據(jù)各20例，入組標(biāo)準(zhǔn)為患者年齡≥20歲，體部掃描要求：男性170 cm≤身高≤180 cm，60 kg≤體重≤80 kg，體質(zhì)量指數(shù)(body mass index,BMI)范圍為18～24 kg/m2。將各設(shè)備相關(guān)檢查部位患者劑量分布的中位數(shù)與《診斷參考水平》提供的CT輻射劑量診斷參考水平(diagnostic reference level,DRL)數(shù)值進(jìn)行對(duì)比和分析。

將劑量核查中患者胸部CT掃描范圍與《專家共識(shí)》[5]規(guī)定范圍“從肺尖開始到肺底”進(jìn)行對(duì)比，不符合的判定標(biāo)準(zhǔn)為掃描范圍超出值在1.5 cm以上或掃描范圍不足。

結(jié) 果

1.重復(fù)性CT檢查數(shù)據(jù)

26例不可手術(shù) Ⅲ期原發(fā)性非小細(xì)胞肺癌患者CT掃描在各檢查部位的應(yīng)用例次和占比見表1；三年內(nèi)以肺癌隨訪為目的的個(gè)人CT掃描次數(shù)范圍為4～38次，年平均6次，其中放化療結(jié)束后1～3年時(shí)患者的隨訪掃描周期為3～6個(gè)月1次，4至5年時(shí)患者的隨訪掃描周期為每6個(gè)月1次，5年以上時(shí)患者的隨訪掃描周期為1年1次；其中非胸部CT掃描總占比為33.41%，個(gè)人掃描次數(shù)范圍為0～12次，年平均2次，有3例患者未進(jìn)行非胸部CT檢查。

表1 CT 掃描在各檢查部位的應(yīng)用例次和占比

CT掃描參數(shù)為固定管電壓120 kV，管電流設(shè)置為自動(dòng)管電流調(diào)制和Philips Brilliance 64頭部CT掃描的固定管電流，不同機(jī)型的管電流調(diào)節(jié)參數(shù)或固定毫安秒值見表2～4。

表2 GE LightSpeed VCT不同部位CT掃描參數(shù)及患者劑量核查結(jié)果

個(gè)人CT檢查所致有效劑量的范圍為19.04～470.73 mSv，平均值為156.39 mSv；個(gè)人非胸部CT檢查所致有效劑量的范圍為0～202.35 mSv，平均值為59.37 mSv；個(gè)人非胸部CT檢查所致有效劑量占總有效劑量的比例范圍為0%～53%(圖1)。

圖1 患者非胸部檢查所致有效劑量在總有效劑量中的占比。

2.輻射劑量影響因素

臨床醫(yī)師對(duì)診療規(guī)范推薦影像學(xué)檢查策略的依從性：26例肺癌患者接受的影像學(xué)檢查策略符合《CSCO診療指南》[2]的推薦策略，胸部檢查、腹部檢查和盆腔檢查以CT掃描為主。

非電離輻射檢查替代的可行性：26例患者的檢查部位包括頭部、胸部、腹部和盆腔，依據(jù)《檢查技術(shù)學(xué)》[3]中的描述，滿足肺癌隨訪目的的頭部非電離輻射檢查項(xiàng)目有頭部MRI，腹部非電離輻射檢查項(xiàng)目有腹部MRI、B超，盆腔非電離輻射檢查項(xiàng)目有盆腔MRI、B超；2例患者存在MRI檢查禁忌，24例患者的基本情況可滿足MRI的檢查要求。24例患者的頭部檢查可采用非電離輻射檢查替代，26例患者腹部和盆腔檢查可采用非電離輻射檢查替代。

CT檢查操作的合理性：通過劑量核查發(fā)現(xiàn)，GE LightSpeed VCT設(shè)備頭部加權(quán)CT劑量指數(shù)(weighted CT dosimetry index,CTDIw)、胸部容積CT劑量指數(shù)(volume CT dosimetry index,CTDIvol)和DLP的中位數(shù)超過《診斷參考水平》[4]規(guī)定的DRL(表2)；Siemens Somatom Definition Flash設(shè)備各檢查部位CTDIvol的中位數(shù)均不超過《診斷參考水平》規(guī)定的DRL，頭部DLP的中位數(shù)超過《診斷參考水平》規(guī)定的DRL(表3)；Philips Brilliance 64設(shè)備各檢查部位CTDIvol的中位數(shù)均不超過《診斷參考水平》規(guī)定的DRL，頭部和胸部DLP的中位數(shù)超過《診斷參考水平》規(guī)定的DRL(表4)。

表3 Siemens Somatom Definition Flash不同部位CT掃描參數(shù)及患者劑量核查結(jié)果

表4 Philips Brilliance 64不同部位CT掃描參數(shù)及患者劑量核查結(jié)果

劑量核查中60例患者肺實(shí)際長(zhǎng)度范圍為22.5～32.5 cm，平均值為28.5 cm；胸部CT掃描范圍為24.5～36.5 cm，平均值為30.5 cm；有19例患者的掃描范圍不符合《專家共識(shí)》[5]建議的掃描范圍，占比為31.67%，其中3例患者掃描范圍不足，16例患者超過建議掃描范圍的值為2.0～4.5 cm。

討 論

CT檢查所致輻射劑量和輻射安全問題是國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)[1,7-11]。我國(guó)的GB 18871-2002《電離輻射防護(hù)和輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)》[12]指出劑量限值不適用于患者的醫(yī)療照射，醫(yī)療照射的劑量?jī)?yōu)化應(yīng)遵從放射實(shí)踐的正當(dāng)性和放射防護(hù)的最優(yōu)化。國(guó)內(nèi)外學(xué)者圍繞具體檢查部位的CT檢查技術(shù)做了諸多效果顯著的劑量?jī)?yōu)化研究[9,10,13]。筆者借鑒這些寶貴成果，將關(guān)注點(diǎn)放在患者重復(fù)性CT檢查累積劑量上，從患者的影像學(xué)檢查策略和具體CT檢查操作這兩個(gè)方面分析影響因素。

ICRP 105號(hào)報(bào)告[14]將醫(yī)學(xué)放射實(shí)踐的正當(dāng)性分為三個(gè)層次，第二個(gè)層次即“確定具有特定目標(biāo)的放射學(xué)程序的正當(dāng)”的判定是國(guó)家專業(yè)委員會(huì)、國(guó)家衛(wèi)生與放射防護(hù)主管部門和相應(yīng)國(guó)際組織的職責(zé)。《CSCO 診療指南》[2]是中國(guó)臨床腫瘤學(xué)會(huì)制定的肺癌診斷和治療的指導(dǎo)性文件，推薦胸部平掃或增強(qiáng)CT、上腹部平掃或增強(qiáng)CT或B超、頭部增強(qiáng)MRI或增強(qiáng)CT以及全身骨掃描做為肺癌診斷、分期和隨診的主要影像學(xué)檢查方法。本研究統(tǒng)計(jì)的26例患者三年內(nèi)以肺癌隨訪為目的的影像學(xué)檢查策略符合《CSCO診療指南》的建議,研究結(jié)果顯示重復(fù)性CT檢查所致總累積有效劑量為4046.44 mSv，其中非胸部CT檢查所致有效劑量為1365.52 mSv，占比為33.58%。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，顱腦CT平掃占比為25%，腹部CT平掃占比為49.24%，腹部CT增強(qiáng)占比為48.48%，是影響檢查劑量的主要因素。鑒于患者重復(fù)性CT檢查所致的高輻射劑量與患癌風(fēng)險(xiǎn)增加密切相關(guān)[15]，綜合不同檢查項(xiàng)目的價(jià)格、等待時(shí)長(zhǎng)和設(shè)備實(shí)際情況，為降低輻射劑量，需要與臨床醫(yī)師溝通，并告知在評(píng)估顱腦及肝轉(zhuǎn)移時(shí)，盡量使用顱腦MRI檢查,腹部盡量使用超聲或腹部MRI檢查，以優(yōu)化檢查策略，降低總輻射劑量。

DRL可用于某一特定醫(yī)學(xué)成像程序的患者輻射劑量(隨機(jī)性效應(yīng))管理，實(shí)現(xiàn)放射防護(hù)的最優(yōu)化[4,10,14]。CT劑量指數(shù)是與 CT 掃描參數(shù)選擇直接相關(guān)的量，與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的DRL比較可以客觀反映CT技師的業(yè)務(wù)能力。劑量核查統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中，GE LightSpeed VCT頭部CTDIw和胸部CTDIvol 的中位數(shù)分別超過現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)推薦DRL的10%和13.33%；主要原因是CT設(shè)備安裝完成后，操作技師一直沿用廠家培訓(xùn)工程師設(shè)置的掃描方案，沒有根據(jù)相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[12,16-18]推薦的醫(yī)療照射指導(dǎo)水平或診斷參考水平進(jìn)行掃描方案的調(diào)整。鑒于此，筆者根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行CT掃描方案的優(yōu)化，總體原則為：第一，定期進(jìn)行劑量核查，更新并固化具體部位的掃描方案；第二，符合低劑量掃描標(biāo)準(zhǔn)者盡量使用低劑量掃描方案。

劑量核查統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中，Philips Brilliance 64 CT設(shè)備的胸部CTDIvol與現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)推薦DRL一致，DLP卻超過現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)推薦DRL的12.55%，表明檢查程序固化后，因技師業(yè)務(wù)能力水平差異影響劑量的主要因素是CT掃描范圍的設(shè)置操作。應(yīng)用自動(dòng)管電流調(diào)制技術(shù)進(jìn)行胸部CT掃描時(shí)，因肺尖部鄰近肩胛骨區(qū)和肺底部鄰近肝臟等實(shí)質(zhì)性器官，X線衰減多，超出成像范圍的掃描會(huì)導(dǎo)致輻射劑量水平非線性顯著增加。胸部CT掃描范圍過長(zhǎng)的主要原因是CT技師進(jìn)行胸部掃描定位時(shí)僅依據(jù)正位像，操作隨意性大?！扒昂笪?側(cè)位定位像：胸廓入口(第一肋骨肋結(jié)節(jié)上緣)到較低側(cè)后肋膈角下1 cm”的胸部CT掃描范圍確定方法操作簡(jiǎn)便，可有效解決掃描范圍過大的弊端，將技師操作這一輻射劑量影響因素進(jìn)一步降低。

本研究存在以下不足：鑒于不可手術(shù)Ⅲ期原發(fā)性非小細(xì)胞肺癌患者的放射治療史，重復(fù)性CT檢查所致高累積有效劑量對(duì)患者自身輻射安全的意義不大，但可作為本院優(yōu)化CT檢查的前瞻性劑量警示，為重復(fù)性CT檢查劑量?jī)?yōu)化提供研究動(dòng)力。筆者期望借鑒國(guó)外經(jīng)驗(yàn)[1,11]通過多中心聯(lián)合追蹤的方式建立更準(zhǔn)確、全面的患者個(gè)體輻射劑量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，為CT劑量?jī)?yōu)化提供準(zhǔn)確的指導(dǎo)依據(jù)。

綜上所述，應(yīng)用PACS系統(tǒng)檢索不可手術(shù)Ⅲ期原發(fā)性非小細(xì)胞肺癌患者的影像檢查數(shù)據(jù)，可以比較容易地追蹤到本單位內(nèi)接受重復(fù)性CT檢查的患者，提供累積劑量研究的各種資料。以國(guó)家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范為評(píng)價(jià)依據(jù)，從影像檢查策略和CT檢查操作兩方面進(jìn)行患者重復(fù)性CT檢查所致輻射劑量影響因素分析的方法是可行的，能夠?yàn)閯┝績(jī)?yōu)化設(shè)計(jì)提供支持。