廣東省輻射防護協(xié)會醫(yī)學(xué)輻射防護專家組 南方醫(yī)科大學(xué)南方醫(yī)院
國家衛(wèi)生部《放射診療管理規(guī)定》指出,醫(yī)用X 射線類設(shè)備主要包括CT、計算機X 射線攝影(computed radiography,CR)、數(shù)字X 射線攝影(digital radiography,DR)、牙科類、乳腺類和普通其他X 射線診斷機,是診療風(fēng)險和技術(shù)難度最小的第四類管理項目,也是放射診療中使用最為廣泛的Ⅱ類射線裝置,在社會公眾疾病預(yù)防及疾病治療過程中起著不可替代的作用。全球范圍內(nèi)的X射線檢查,特別是CT 掃描的數(shù)量逐年上升,由此帶來的輻射安全問題也受到社會各界的廣泛關(guān)注。一項調(diào)查指出受檢者對CT 具有輻射性這一認知的比例,從2002 年的3%提高到2010 年的41%,且25%的受檢者希望進一步獲得CT 致癌風(fēng)險的信息[1]。如何在保證圖像質(zhì)量、滿足臨床診斷需求的基礎(chǔ)上,合理降低輻射劑量,保護公眾機體健康,降低輻射損傷風(fēng)險,針對這個問題,廣東省輻射防護協(xié)會特成立醫(yī)學(xué)輻射防護專家組,廣泛查閱國內(nèi)外輻射防護相關(guān)指南及文獻,多次討論修改最終達成此共識,以進一步規(guī)范X 射線診療行為,加強輻射防護規(guī)范化管理,明確輻射劑量參考水平,為相關(guān)職能部門及醫(yī)療機構(gòu)精細化、精準化管理提供實用、專業(yè)的參考及建議。
X 射線具有多種效應(yīng),其物理效應(yīng)包括穿透作用、熒光作用、電離作用等;其化學(xué)效應(yīng)包括感光作用及著色作用;其生物效應(yīng)對生物細胞特別是增殖性強的細胞有抑制、損傷甚至導(dǎo)致壞死,而這一效應(yīng)正是放射治療的基礎(chǔ)。
X 射線射入人體后,一部分被吸收和散射,另一部分透過人體沿原方向傳播。人體各種組織器官的密度、有效原子序數(shù)、厚度都不同,對X 射線的吸收程度各不一樣,從而形成帶有組織器官的正?;虿±硇螒B(tài)信息的影像,這就是X 射線診斷的物理基礎(chǔ)。
在X 射線成像的過程中,輻射劑量是非常重要的關(guān)注點。輻射劑量是描述輻射受體的累積物理量,是人體組織器官每單位質(zhì)量所吸收的輻射能量,常用單位是毫西弗(mSv)。
輻射計量學(xué)的研究包括:電離輻射能量在物質(zhì)中轉(zhuǎn)移、吸收的規(guī)律;受照物質(zhì)內(nèi)的劑量分布及其與輻射場的關(guān)系;輻射劑量與效應(yīng)之間的關(guān)系;輻射劑量的測量、計算方法等。
照射量是描述X 射線輻射場的量,是X 射線光子作用于單位質(zhì)量(dm)空氣時所產(chǎn)生的同一種符號的離子的總電荷量(dQ)的絕對值(X),即:
照射量是從電離本領(lǐng)的角度來說明X 線在空氣中的輻射場性質(zhì),是X 射線在空氣中產(chǎn)生電離能力大小的量度。照射量的SI 單位(國際單位)為C·kg-1(庫侖每千克),原單位為R(倫琴)。
照射量率是單位時間內(nèi)照射量的增量,即時間間隔(dt)內(nèi)照射量的增量(dX)除以dt 的商。SI單位為C·kg-1·s-1(庫侖每千克秒)。專用單位為R·s-1(倫琴每秒)。
吸收劑量(absorbed dose,D)為單位質(zhì)量(dm)物質(zhì)所吸收電離輻射的平均能量(dE),通常指一個組織或器官所吸收的平均劑量。即:
吸收劑量的SI 單位為J·kg-1(焦耳每千克),專用單位為戈瑞(Gy),即:
SI 單位與原有單位拉德(rad)換算如下:
吸收劑量適用于任何類型的電離輻射、任何被輻射照射的物質(zhì),也適用于內(nèi)、外照射。吸收劑量可反映不同介質(zhì)的物質(zhì)受到輻射照射時所吸收的能量,但不能反映輻射所導(dǎo)致的生物效應(yīng)。因此,需要對吸收劑量進行修正,以描述不同輻射條件照射下的生物效應(yīng)差異,這個參數(shù)即當(dāng)量劑量(equivalent dose,HT1R)。
在國際放射防護委員會(International Commission on Radiological Protection,ICRP)1990 年出版物 中將吸收劑量H,定為:
在這個公式中DT1R是輻射R 在組織或器官T內(nèi)的平均吸收劑量;WR為輻射R 的輻射權(quán)重因子,無量綱。在X 射線攝影的能量范圍內(nèi)WR為1。
隨機效應(yīng)的概率與當(dāng)量劑量的關(guān)系還與受輻射照射的組織或器官有關(guān),即組織權(quán)重因子(tissue weighing factor,WT),表示整個機體受到均勻照射時,不同組織或器官對輻射的敏感性。要注意的是,輻射權(quán)重因子與輻射種類和能量有關(guān),與組織或器官無關(guān);而組織權(quán)重因子的數(shù)值取決于被關(guān)注的組織或器官,與輻射種類和能量無關(guān)。具體的組織權(quán)重因子在ICRP 2007 年第103 號出版物中進行了更新(表1)[2]。其中乳腺組織的組織權(quán)重因子從0.05 提升到0.12(一級),而性腺從0.20降至0.08。對此要提高對乳腺攝影受檢者的輻射劑量的重視。
表1 ICRP 第103 號出版物推薦的單位WT[2]
有效劑量(effective dose,E)是人體各組織或器官T 的當(dāng)量劑量與其組織權(quán)重因子的乘積的總和。即:
集體當(dāng)量劑量(collective dose equivalent)和集體有效劑量(collective effective dose)也統(tǒng)稱為集體劑量。集體劑量的采用是因為在低劑量長期受輻射的情況,不僅僅發(fā)生在專業(yè)人員身上,更廣泛地涉及非職業(yè)群體,控制個體劑量對輻射防護水平的提高和技術(shù)進步極其有利。
當(dāng)量劑量和有效劑量在實際應(yīng)用中是不可直接測量的量,以CT 為例,在臨床掃描中,描述CT輻射劑量主要包括以下相關(guān)術(shù)語。
1)CT 劑量指數(shù)(CT dose index,CTDI):Z 軸方向生成一層圖像時,所產(chǎn)生的輻射劑量,反映了CT 設(shè)備輸出的相對輻射劑量水平。
2)CT 劑量指數(shù)100(CT dose index 100,CTDI100):指單次軸向掃描時,標(biāo)準橫斷面中心軸線方向100 mm 長度內(nèi)劑量剖面曲線D(z)的積分,除以標(biāo)稱層厚T 與層面數(shù)N 的乘積,可反映標(biāo)準模體中某點空氣中沉積的X 線能量。
3)加權(quán)CT 劑量指數(shù)(weighted CT dose index,CTDIW):多層連續(xù)掃描時(螺距為1),對模體中心點測量值(CTDI100,C)與外圍各點測量的平均值(CTDI100,P)進行加權(quán)求和。
4)容積CT 劑量指數(shù)(CTDI volume,CTDIvol):指多層螺旋CT 容積掃描范圍內(nèi)的平均輻射劑量。
5)劑量長度乘積(dose length product,DLP):反映掃描范圍L 內(nèi)的輻射劑量。DLP 單位為mGy·cm。
CTDI100、CTDIW、CTDIvol 單位均為 mGy,CTDI100是最基本的反映CT 掃描劑量特征的表征量,可用于比較CT 機性能,如CT 機的驗收與經(jīng)常性的質(zhì)量控制檢測等。以上CT 輻射劑量值是基于標(biāo)準劑量模體測量所得,頭部劑量用直徑為16 cm 的劑量模體測量和計算得到,胸部和腹部劑量則采用直徑為32 cm 的劑量模體,因此均不能表征受檢者所承受的輻射劑量。
螺旋CT 的有效劑量:通常用劑量長度乘積DLP 與特定的轉(zhuǎn)換系數(shù)k 的乘積來估算。
轉(zhuǎn)換系數(shù)k 值大小與檢查部位有關(guān),單位為mSv·mGy-1·cm-1。k 值是不同部位的歸一化有效劑量權(quán)重因子。同一個體的不同部位對相同輻射劑量的敏感程度不同,具體表現(xiàn)為k 值的不同。k 值的大小與受檢者年齡、受檢部位有關(guān)系(表2)。當(dāng)敏感器官,如眼晶狀體、乳腺、甲狀腺等受到不必要或過量放射線照射時,患癌風(fēng)險會增加。
表2 ICRP 第103 號出版物推薦的轉(zhuǎn)換系數(shù)k[2]
雖然目前默認的CT 輻射劑量的簡易計算方法是將CT 系統(tǒng)提供的DLP 與對應(yīng)器官的轉(zhuǎn)換因子(k)的乘積視為受檢者該次CT 掃描的劑量評估結(jié)果。但在實際掃描中,吸收劑量除了與X 射線能量、受照器官相關(guān),還受受檢者體型影響,因此基于模體的測量數(shù)據(jù)并不能準確反映人體不同體型和不同器官接受的實際劑量。美國醫(yī)學(xué)物理師協(xié)會(American Association of Physicists in Medicine,AAPM)204 號出版物提出了體型特異性劑量估算值(size-specific dose estimate,SSDE)[3],以使用有效直徑對受檢者體型校正,隨后提出了水等效SSDE的概念,即在體型校正的基礎(chǔ)上,使用水當(dāng)量直徑(water-equivalent diameter,WED)來表達被檢部位的組織密度[4],使對人體CT 輻射劑量的計算更加準確。為了計算SSDE 和WED,研究者嘗試采用不同模型及算法,結(jié)果發(fā)現(xiàn)其結(jié)果的穩(wěn)定性容易受掃描條件及照射部位的影響[5,6],因此在臨床實踐中,SSDE 及WED 概念暫未被廣泛使用。此外,隨著臨床對CT 在療效評估及隨訪觀察中的依賴性越來越高,多次CT 掃描形成的累積劑量也逐漸受到更多關(guān)注。
在正常工作情況下,X 射線類診斷檢查會給受檢者甚至工作人員帶來一定的X 射線輻射劑量。對此,國家制定了一系列針對這一類射線裝置輻射防護的防護標(biāo)準,對受檢者和放射醫(yī)務(wù)人員在接觸醫(yī)用X 射線診斷檢查中的輻射防護安全作出了相關(guān)的規(guī)定。
國家職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準《放射診斷放射防護要求》GBZ130-2020 對X 射線影像診斷設(shè)備防護性能、機房防護設(shè)計及檢測、工作人員防護安全操作等做出了明確的規(guī)定。
醫(yī)用X 射線診斷設(shè)備機房防護包括機房四壁(天花板、地板、防護門和觀察窗),機房布局上應(yīng)合理,盡量避免線束直接照射門、窗口和工作人員操作位。除此之外,機房防護還應(yīng)充分考慮鄰室及周圍場所的人員防護與安全。每臺固定使用的X射線設(shè)備應(yīng)設(shè)有單獨的機房(床旁攝影設(shè)備、便攜式X 射線設(shè)備和車載式診斷X 射線設(shè)備除外),且機房最小有效使用面積、最小單邊長度應(yīng)符合GBZ130-2020 要求[7]。工作人員與在機房外的公眾成員可能的受照劑量要低于國家防護標(biāo)準規(guī)定的年劑量限值,即采用國家標(biāo)準規(guī)定的職業(yè)照射和公眾照射的年劑量限值20 mSv 和1 mSv 的1/4,即年劑量限值分別低于5 和0.25 mSv,作為該技術(shù)應(yīng)用項目的劑量約束值,也作為機房防護設(shè)計的依據(jù)[7]。
X 射線設(shè)備機房應(yīng)按照《醫(yī)用診斷X 射線個人防護材料及用品標(biāo)準》GBZ176-2006 要求[8]:配備符合數(shù)量的個人防護用品和輔助防護設(shè)施,用于工作人員及受檢者或陪同者的防護。常規(guī)防護用品和輔助防護設(shè)施的鉛當(dāng)量應(yīng)不小于0.25 mmPb,甲狀腺、性腺防護用品鉛當(dāng)量應(yīng)不小于0.5 mmPb,移動鉛防護屏風(fēng)鉛當(dāng)量應(yīng)不小于2 mmPb,兒童專用的防護用品和輔助防護設(shè)施的鉛當(dāng)量應(yīng)不小于0.5 mmPb[8]。個人防護用品應(yīng)妥善管理,不用時盡量平鋪或掛立放置,防止折疊導(dǎo)致斷裂損壞。此外,移動式X 射線設(shè)備應(yīng)配備足夠數(shù)量的移動鉛防護屏風(fēng)。
X 射線設(shè)備啟用前,應(yīng)對機房放射防護安全設(shè)施應(yīng)進行竣工驗收,設(shè)備使用過程中應(yīng)每年年檢和檢測,特別是對關(guān)注點的局部屏蔽和縫隙進行重點檢測。CT 設(shè)備檢測要求應(yīng)達到國家衛(wèi)生行業(yè)標(biāo)準《X 射線計算機體層攝影裝置質(zhì)量控制檢測規(guī)范》WS519-2019 的要求,新安裝及重大維修后應(yīng)進行CT 驗收檢測,使用中的CT 應(yīng)每年檢測,并定期進行穩(wěn)定性檢測,以保證設(shè)備正常運行。
除了設(shè)備性能、機房設(shè)計、設(shè)施配置等各方面均符合國家行業(yè)標(biāo)準之外,放射工作人員對X 射線設(shè)備操作的防護安全也應(yīng)達到相關(guān)要求。放射工作人員應(yīng)遵守《中華人民共和國職業(yè)病防治法》、《放射性同位素與射線裝置安全和防護條例》等要求,定期接受放射防護專業(yè)知識及相關(guān)法律知識培訓(xùn),以滿足崗位工作要求、適應(yīng)崗位工作變化。在實際操作過程中,應(yīng)熟練掌握業(yè)務(wù)技術(shù),根據(jù)受檢者實際情況和臨床檢查目的,合理選擇掃描設(shè)備、調(diào)節(jié)照射參數(shù)、設(shè)置照射范圍并使用相應(yīng)的防護用品,在確保圖像質(zhì)量可達到預(yù)期診斷的前提下,盡量降低受檢者所受到的輻射劑量。對特殊受檢者(如兒童),應(yīng)盡量選擇設(shè)備提供的兒童檢查模式,如設(shè)備不具備兒童檢查模式,應(yīng)根據(jù)兒童年齡、體型等適當(dāng)調(diào)整照射參數(shù),嚴格控制照射范圍,并對非檢查部位做好防護。
確定效應(yīng)是一種具有劑量閾值的效應(yīng),理論上,受照射劑量低于閾值則不會發(fā)生確定效應(yīng)。隨機效應(yīng)其發(fā)生概率與受照劑量的大小呈正比,但嚴重程度與受照劑量無關(guān)。
為盡可能避免輻射對人體產(chǎn)生的確定效應(yīng)和隨機效應(yīng),《電離輻射防護與輻射源安全基本標(biāo)準》GB18871-2002 明確指出應(yīng)對個人受到的正常照射加以限制(表3),使其劑量限值所相應(yīng)的健康危險處于同一數(shù)量級水平[9],從而確保放射工作人員、公眾及其后代的健康和安全。
表3 個人輻射劑量限值[9]
此外,放射工作人員個人劑量監(jiān)測管理應(yīng)符合《職業(yè)性外照射個人監(jiān)測規(guī)范》GBZ128-2019 規(guī)定,且應(yīng)定期進行健康體檢(包括上崗前及離崗時),并建立個人劑量、職業(yè)健康管理和教育培訓(xùn)檔案。
為規(guī)范輻射防護管理,很多國際機構(gòu)相繼成立并推出了系列報告及建議。國際輻射防護協(xié)會(International Radiation Protection Association,IRPA)是輻射防護領(lǐng)域的一個學(xué)術(shù)性非盈利性的國際組織,主要致力于保護人類及環(huán)境免受電離輻射的危害,從而促進輻射和原子能為人類的利益服務(wù)。ICRP 第91 號工作組對輻射防護狀況及輻射劑量照射風(fēng)險展開廣泛調(diào)查,并于2007 年出版了其放射防護體系修訂建議書(第103 號報告)。美國國家輻射防護與測量委員會(National Council on Radiation Protection and Measurements,NCRP)發(fā)布了《電離輻射照射管理:美國輻射防護導(dǎo)則(2018)》(第180 號報告)。
為了達到輻射防護的目的,醫(yī)用X 射線使用、監(jiān)督、管理過程中必須遵守三項基本原則:正當(dāng)性原則(principles of justification)、防護最優(yōu)化原則(principles of protection optimization)和劑量限值的應(yīng)用原則(principle of dose limit)。其中前兩項原則是和輻射源相關(guān),適用于所有照射情況;而第三項原則是與個人相關(guān),僅適用于計劃照射情況。這三項基本原則構(gòu)成了劑量限制體系,也稱為輻射防護體系,又稱為輻射防護三原則。
在職業(yè)照射和公眾照射情況下,判斷正當(dāng)性的責(zé)任由政府或國家管理部門來承擔(dān),以確保最廣泛意義上的社會整體利益,而不必對每個人有益。而對于受檢者個人的醫(yī)療照射正當(dāng)性的判斷,則需由經(jīng)過放射防護專業(yè)訓(xùn)練的從業(yè)醫(yī)生決定并制定合理的照射方案。
ICRP 在2007 年建議書中闡明放射防護最優(yōu)化原則應(yīng)在充分考慮經(jīng)濟和社會因素、個人受照劑量的大小、受照射的人數(shù)及受照射的可能性等基礎(chǔ)上,輻射劑量保持在可合理達到的盡量低的水平,稱為ALARA(as low as reasonably achievable)原則[2]。ALARA 原則強調(diào)應(yīng)以最小的防護代價獲取最佳的防護效果,而不是追求無限地降低輻射劑量。
劑量限值的應(yīng)用原則在執(zhí)行過程中,監(jiān)管劑量限值由監(jiān)管機構(gòu)考慮ICRP 建議而確定,此限值適用于計劃照射情況的工作人員及公眾人員,不適用于受檢者醫(yī)療照射及應(yīng)急照射情況。
根據(jù)電離輻射的基本特性,對位于人體外照射的防護,主要有時間防護、距離防護和屏蔽防護三種基本措施。在實際防護工作中,三種防護手段需相互配合使用。
3.2.1 時間防護
時間防護是外照射防護的基本方法之一,人體所受輻射劑量的大小與放射源接觸時間的長短成正比。放射工作人員應(yīng)熟練掌握操作技巧,以減少接觸及靠近放射源的時間,從而降低輻射劑量。
3.2.2 距離防護
距離防護依據(jù)的基本原理是平方反比定律。理論上,可將外照射的放射源視為點源,輻射強度隨放射源距離平方的反比而減弱。例如,距離放射源1 cm 的輻射強度為I0,距放射源5 和10 cm 處的輻射強度為I2 和I3,則I2=I0/d22=I0/25,I3=I0/d32=I0/100。由此可見,對于外照射的防護,距離因子d2 為重要因素,距離防護對任何輻射源都十分有效。
3.2.3 屏蔽防護
屏蔽防護是外照射防護的主要方法,在人體和放射源之間放置能有效吸收放射線的材料可有效衰減甚至消除射線對人體的輻射危害,如機房墻體設(shè)計、鉛防護服配置等。屏蔽防護措施是否到位,直接關(guān)系到工作人員和公眾的受照劑量和安全情況。
隨著影像學(xué)技術(shù)的發(fā)展、疾病診療需求的增加及防護措施的不斷改善等原因,X 射線、CT、核素顯像等輻射性影像學(xué)檢查在特殊人群(如妊娠期及哺乳期婦女、兒童及青少年)的應(yīng)用有所增加,這引發(fā)了廣大研究者和從業(yè)者對這類人群輻射檢查的討論和思考。
英國威康桑格研究所的研究發(fā)現(xiàn),50 mGy 的電離輻射大致相當(dāng)于做3 次CT 檢查的劑量,雖不會明顯造成細胞基因突變,卻會增加具有癌變潛力細胞的競爭力,可能會增加腫瘤風(fēng)險[10]。2023年《Nature Medicine》報道了9 個歐洲地區(qū)948174名接受CT 掃描的兒童、青少年和年輕人(均不足22 歲),發(fā)現(xiàn)CT 劑量的累積與血液惡性腫瘤風(fēng)險之間存在正相關(guān)[11],其中劑量(≥100 mGy)至高劑量(≥1 Gy)的電離輻射暴露是兒童和成人白血病的既定風(fēng)險因素,但低劑量(<100 mGy)照射帶來的健康損害尚不清楚。因此,對于受檢者的輻射防護,臨床醫(yī)生特別是放射科醫(yī)師的輻射防護知識水平、劑量意識及劑量相關(guān)風(fēng)險的認知程度顯得尤為重要。
中國醫(yī)師協(xié)會婦產(chǎn)科醫(yī)師分會2020 年提出《妊娠期應(yīng)用輻射性影像學(xué)檢查的專家建議》指出,妊娠期輻射暴露的潛在不良結(jié)局風(fēng)險主要是胚胎死亡、胎兒生長受限、小頭畸形、腫瘤以及遠期智力障礙等[12]。WHO 曾發(fā)布的關(guān)于《兒科影像中的輻射風(fēng)險溝通》的報告中顯示[13],兒童對輻射的敏感度可能是成人的2~3 倍,這種敏感度的增加隨年齡增長而變化,年齡越小風(fēng)險越大,而10歲以下的兒童更容易受到輻射的影響,且兒童及青少年的中位生存時間比成人更高,輻射危害對兒童的影響也更深遠。
因此在臨床應(yīng)用中,不得將X 射線檢查列入對嬰幼兒、兒童及青少年常規(guī)體檢項目;育齡婦女行X 射線檢查前,應(yīng)詢問其是否懷孕及備孕,對已懷孕婦女,非特殊需要不得進行放射性影像檢查,對備孕婦女,應(yīng)告知其注意事項并盡量對骨盆采取防護措施。
放射工作人員應(yīng)加強對孕婦及可能懷孕婦女行放射性檢查正當(dāng)性的判斷,特別是腹部和骨盆檢查,原則上應(yīng)盡量避免此類照射,盡量采用非放射性檢查。只有當(dāng)臨床有充分理由要求且必須行放射檢查的情況,才應(yīng)考慮執(zhí)行該項檢查,且應(yīng)對檢查方案進行周密討論。非下腹部及骨盆部位的檢查,應(yīng)嚴格使用防護用品對骨盆進行遮擋,以盡量降低胚胎或胎兒所受的輻射劑量;對包含下腹部及骨盆部位的檢查,要特別注意對胚胎或胎兒受到有用線束照射時的最優(yōu)化處置。
妊娠期采用輻射性影像學(xué)檢查的總體原則有兩條:診斷獲益大于風(fēng)險和盡可能低劑量原則。如對懷疑肺栓塞、外傷、腦缺血性病變、小腸梗阻等疾病可根據(jù)情況考慮是否應(yīng)用輻射性影像學(xué)檢查,但必須遵循醫(yī)學(xué)倫理學(xué)基本原理,尊重孕婦及家屬的知情同意權(quán),必須在檢查前充分告知其目前已知的疾病相關(guān)信息、輻射性影像學(xué)檢查的診斷重要性及潛在的胎兒傷害風(fēng)險,并簽署知情同意書。
據(jù)估計胎兒在懷孕期間將暴露于1 mGy 的本底輻射[14]。對懷孕期間使用X 射線檢查的擔(dān)憂源于胎兒暴露于電離輻射的相關(guān)風(fēng)險。根據(jù)既往資料顯示,導(dǎo)致不良結(jié)局的風(fēng)險大小和程度取決于胎兒的暴露孕周和暴露劑量[15]。動物實驗及回顧性臨床資料顯示,造成胎兒不良結(jié)局的最低輻射暴露劑量通常為50~200mGy,大劑量的暴露(>1Gy,1 Gy=1000 mGy)才容易導(dǎo)致胚胎死亡[16]。
據(jù)測試,臨床上常用的診斷性影像學(xué)檢查方法的劑量通常低于50 mGy,其中常用的胸部X射線和胸部CT 的胎兒輻射暴露劑量分別為0.0005~0.01 mGy 和0.01~0.66 mGy[16],因此部分妊娠期婦女意外接受了輻射性影像學(xué)檢查,并不能作為終止妊娠的醫(yī)療指征,應(yīng)根據(jù)孕周及胎兒輻射暴露劑量大?。ū?)綜合分析其風(fēng)險,同時,是否繼續(xù)妊娠還需尊重孕婦及家屬意愿,并參考相關(guān)法律法規(guī)。
表4 妊娠時間輻射暴露風(fēng)險及估計影響胎兒的輻射劑量閾值[16]
美國婦產(chǎn)科醫(yī)師學(xué)會產(chǎn)科實踐委員會第723號文件《妊娠和哺乳期影像診斷指南(2017)》指出X 射線攝影、CT 或核醫(yī)學(xué)成像技術(shù)的輻射暴露劑量遠低于胎兒危害相關(guān)的暴露劑量[16],婦產(chǎn)科醫(yī)生和放射醫(yī)務(wù)人員應(yīng)權(quán)衡對孕婦和哺乳期婦女暴露于輻射和對比劑的風(fēng)險與無法診斷和疾病惡化的風(fēng)險。當(dāng)需要進行電離輻射檢查時,婦產(chǎn)科醫(yī)生應(yīng)與放射科醫(yī)生進行規(guī)劃和協(xié)調(diào),以制定掃描方案,從而降低總輻射劑量。如果有臨床指征,不應(yīng)拒絕使用放射性檢查和相關(guān)對比劑,但應(yīng)對風(fēng)險和益處進行徹底的討論。在對闌尾炎或小腸梗阻等急性疾病的評估中,早期準確診斷對母體的益處可能超過理論上的胎兒風(fēng)險。如果能及時獲得在與所討論的診斷相同的情況下,MRI 應(yīng)該被認為是孕期CT 成像的更安全的替代方案。在疑似肺栓塞的情況下,與呼吸機灌注掃描相比,胸部CT 評估結(jié)果顯示胎兒暴露在輻射中的劑量較低[14]。盡管碘對比劑可以穿過胎盤,進入胎兒循環(huán)或直接進入羊水,但動物研究尚未報告其使用會產(chǎn)生致畸或致突變作用[17]。此外,有關(guān)游離碘對胎兒甲狀腺潛在不利影響的理論擔(dān)憂尚未在人類研究中得到證實[18]。盡管缺乏已知的危害,但一般建議僅在絕對需要時才使用對比劑。
妊娠期應(yīng)用輻射性影像學(xué)檢查,應(yīng)高度重視輻射防護措施。應(yīng)充分考慮孕周、暴露持續(xù)時間、是否實時防護、暴露距離。盡量避免孕早期輻射檢查。為了減少輻射暴露持續(xù)時間,操作過程需要熟練而準確。
兒童及青少年正處于生長發(fā)育的特殊時期,相較成人,其自身細胞分裂增殖速度更快,內(nèi)分泌系統(tǒng)功能更加旺盛,紅骨髓、性腺等敏感組織受X線照射時輻射風(fēng)險也更高,新生兒時期骨髓含量約占體重的1.3%,且均為紅骨髓,隨著年齡增長,其骨髓含量逐漸降低,且逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)辄S色,對輻射敏感性下降[19],因此,年齡越小的兒童行X 射線檢查的輻射風(fēng)險越大。
聯(lián)合國原子輻射效應(yīng)科學(xué)委員會(United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation,UNSCEAR)2010 年報告顯示[20],全球范圍內(nèi)行CT 掃描的受檢者,18 歲以下占比超過10%,其中最常見的檢查部位是頭部。在兒童和青少年中,最常見的放射性腫瘤主要是白血病和腦部腫瘤,兒童接受CT 檢查的累積劑量如果超過50mGy,患白血病的風(fēng)險約增加兩倍;10 歲以下患兒在首次接受掃描后的10 年內(nèi),每10000 次頭部CT 掃描就會導(dǎo)致1 例白血病和1 例腦腫瘤[21]。
兒童X 射線掃描過程中,應(yīng)高度重視輻射應(yīng)用正當(dāng)性和輻射劑量最優(yōu)化。輻射應(yīng)用正當(dāng)性包括規(guī)范的防護操作及合理的臨床決策。近年來國際上多次呼吁對兒童及青少年采用諸如溫情、明智地使用醫(yī)學(xué)影像等的一些倡議[22],且要求盡可能對輻射敏感器官(例如性腺、眼晶狀體、乳腺和甲狀腺)提供恰當(dāng)?shù)钠帘?,如兒童及陪同者行CT檢查時,須穿戴防護用具,如鉛圍裙、鉛圍脖及鉛帽,以減少輻射對身體其他部位的影響。
兒童X 射線掃描的輻射劑量最優(yōu)化主要包括:關(guān)注兒童輻射史以避免不必要的重復(fù)檢查,根據(jù)臨床目的和兒童體型調(diào)整參數(shù),如通過使用自動管電流及管電壓調(diào)節(jié)技術(shù)、縮短掃描時間、控制掃描范圍、應(yīng)用迭代重建技術(shù)等方面,在保證圖像質(zhì)量的前提下實現(xiàn)兒童低劑量掃描。多項研究結(jié)果均表明在保證圖像質(zhì)量的同時,低劑量方案在兒童CT 掃描中具有可行性[24]。因此,重視兒童低劑量方案的推廣,形成兒童低劑量掃描方案共識,是降低兒童群體集體劑量的重要措施[24]。但低劑量掃描方案不是一成不變的,放射醫(yī)務(wù)人員及科研人員應(yīng)根據(jù)X 射線診斷設(shè)備成像技術(shù)的發(fā)展、臨床需求的改變、不同年齡段的特點不斷調(diào)整優(yōu)化,保持低劑量方案的最優(yōu)化和合理化。
影響受檢者輻射劑量的因素有很多,如醫(yī)務(wù)人員業(yè)務(wù)水平、設(shè)備配置及技術(shù)、掃描方案的設(shè)計、曝光參數(shù)的選擇、圖像后處理方法、屏蔽防護等。在臨床實踐中,嚴格遵循低輻射劑量原則已成為業(yè)界共識。從醫(yī)療衛(wèi)生管理角度,提升放射醫(yī)務(wù)人員的操作技能和診斷水準,加快各級醫(yī)院影像檢查結(jié)果互認進程,亦可有效降低受檢者因重復(fù)掃描而帶來的不必要的輻射劑量,這也是國家醫(yī)療保障局2022 年提出《醫(yī)療機構(gòu)檢查檢驗結(jié)果互認管理辦法》的一個重要出發(fā)點。
對放射工作人員專業(yè)技術(shù)水平和輻射防護意識的培訓(xùn)始終是輻射劑量管理的重要環(huán)節(jié)。加強對臨床醫(yī)師、放射工作人員、受檢者及公眾對X射線輻射特性認知和輻射暴露風(fēng)險教育是強化輻射防護安全管理的基本措施。臨床醫(yī)師應(yīng)充分權(quán)衡利益和風(fēng)險,選擇最優(yōu)的影像檢查方式并與患者進行有效溝通,使其了解檢查相關(guān)要求。放射工作人員應(yīng)按要求接受專業(yè)培訓(xùn)及考核,具備過硬的專業(yè)技術(shù)能力和高度的責(zé)任心。
嚴格掌握檢查的適應(yīng)證,避免不必要的放射檢查。在實際操作過程中,可引用ICRP 推薦的分級法來證明醫(yī)療照射的合理性:1 級,完全利大于弊;2 級,利大于弊;3 級,需要判斷是否采用非電離輻射檢查方法。對確實具有正當(dāng)理由需進行CT檢查的,放射醫(yī)務(wù)人員應(yīng)綜合考慮受檢者掃描目的、部位、范圍等因素,制定合適的低輻射劑量掃描方案;對于不宜行放射檢查的人群(如妊娠期婦女及兒童),應(yīng)優(yōu)先建議采用B 超、MRI 等無電離輻射的檢查。
1)合理選擇掃描模式:CT 掃描方式分為螺旋掃描和軸位掃描。對無需心電門控的CT 掃描,推薦行螺旋掃描,且大螺距掃描可顯著縮短掃描時間,降低輻射劑量。需心電門控的CT 掃描,前瞻性軸位掃描輻射劑量低于回顧性螺旋掃描。
2)降低管電壓:管電壓大小與輻射劑量的平方呈正比,管電壓從80 kV 上升到120 kV,有效劑量可能增大5 倍。臨床上可供選擇的管電壓有60、70、80、100 kV,較120 kV 能有效減低劑量,同時可結(jié)合使用迭代重建算法以改善圖像質(zhì)量。
3)降低管電流:X 射線管電流和曝光時間之積(mAs)決定了有用X 射線束射線量的大小,降低管電流是減少CT 輻射劑量最常用的方法之一。
4)增大螺距:螺距與輻射劑量呈反比,如螺距增加1 倍,輻射劑量會降低50%。適當(dāng)增大螺距可減少數(shù)據(jù)的重復(fù)采集從而降低輻射劑量,但螺距增大的同時會導(dǎo)致掃描范圍內(nèi)光子數(shù)量減少、圖像噪聲增加、層面敏感性曲線增寬,使圖像在Z 軸方向空間分辨力下降。
5)盡量縮短掃描長度和降低掃描次數(shù):掃描長度是決定DLP 的重要因素,與輻射劑量呈正比。因此,在滿足臨床診斷的前提下應(yīng)盡可能縮短掃描長度,多部位掃描應(yīng)盡量避免各個部位間相鄰結(jié)構(gòu)重復(fù)掃描;掃描前應(yīng)與受檢者溝通,使其充分配合,對無法自主配合的受檢者,必要時應(yīng)給予鎮(zhèn)靜,提高一次檢查的成功率。
6)加強敏感部位的屏蔽:應(yīng)加強對放射敏感器官的防護,如甲狀腺、性腺及眼晶狀體等。掃描過程中,通過嚴格控制掃描范圍,弱化掃描邊緣產(chǎn)生的“尾部區(qū)域”輻射效應(yīng),如頭部CT 掃描時,對甲狀腺用鉛圍脖防護,可有效減低輻射劑量。
7)掃描層厚:層厚的大小影響單位面積接受光子的數(shù)量,并影響噪聲的量,增加層厚,噪聲降低,密度分辨力上升,空間分辨力下降;減小層厚,噪聲增加,密度分辨力下降,空間分辨力上升。
8)制定個性化CT 掃描方案:在臨床實踐中,嚴格遵循低輻射劑量原則已成為業(yè)界共識。針對臨床檢查目的和受檢者實際狀況(心率、體重指數(shù)等),選擇合理的曝光參數(shù),使掃描方案更加合理,達到有效地控制輻射劑量的目的?!吨袊伟┑蛣┝柯菪鼵T 篩查指南(2023 年版)》建議成人低劑量胸部CT 掃描方案為[25]:常規(guī)掃描管電壓110 kV,管電流40 mAs;對于BMI≤30 kg/m2受檢者,建議掃描管電壓100~120 kV,管電流≤40 mAs,總劑量≤0.2 mSv;對于BMI>30 kg/m2受檢者,建議掃描管電壓120 kV,管電流≤60 mAs,總劑量≤0.5 mSv。兒童行X 射線檢查不可直接采用成人掃描方案,應(yīng)根據(jù)兒童年齡、體型、檢查部位進行調(diào)整。如兒童胸部DR,應(yīng)固定體位以減少運動模糊,盡量采用小焦點以提高清晰度,嚴格控制照射野以減少不必要的輻射劑量,且一般不使用濾線柵。中華醫(yī)學(xué)會影像技術(shù)分會兒科影像技術(shù)專委會建議對6 歲以下兒童行胸部前后位攝影參數(shù)為[26]:新生兒(≤28 天)管電壓50 kV,管電流1.25 mAs;嬰兒(1~12 個月)管電壓55 kV,管電流0.8 mAs;幼兒(1~3 歲)管電壓55 kV,管電流1.25 mAs;學(xué)齡前(3~6 歲)管電壓60 kV,管電流1.25 mAs。兒童胸部CT 掃描,建議根據(jù)體重來選擇管電壓(0~16 kg:70 kV;16~35 kg:80 kV;35~50 kg:100 kV),管電流選擇100~500 mAs。
1)自動管電流調(diào)制(automatic tube current modulation,ATCM)技術(shù):掃描過程中,根據(jù)受檢查者體型及密度的變化,對X、Y 軸平面和Z 軸方向管電流進行自動調(diào)節(jié),可在不損壞圖像質(zhì)量的同時有效減低輻射劑量。ATCM 可應(yīng)用于全身所有部位,尤其是非對稱部位的掃描,如胸部的應(yīng)用具有較好的臨床價值。心電門控自動X 射線管電流調(diào)制是心臟掃描中很有價值的降低輻射劑量的技術(shù),在心臟收縮期采用低毫安輸出,而在舒張期采用高毫安輸出,既保證舒張期的冠狀動脈成像,又不影響心功能檢查。
2)前置濾線器:通過吸收低能X 線的方式對X 線完成重新分布和過濾,減少患者輻射劑量。CT系統(tǒng)的前置濾線器根據(jù)不同的掃描部位提供不同的掃描野,從而使X 射線劑量最優(yōu)化。心臟濾線器采用了和體部濾線器完全不同的設(shè)計,在掃描中心正對心臟掃描的部位,濾線器的厚度變薄,而周邊掃描野的范圍縮小,最大限度地保護了周圍肺和乳腺組織。
3)后置濾波器:心臟后置濾波器是一種冠狀動脈成像專用的智能性后處理技術(shù),通過對圖像本底噪聲進行平滑過濾以減少心臟軟組織對冠狀動脈顯像的干擾,從而強調(diào)并突出冠狀動脈的成像效果。這種降低噪聲的方法可間接降低X 射線輻射劑量。
4)非對稱屏蔽采集技術(shù):一般情況下,掃描開始階段和掃描結(jié)束階段采集的數(shù)據(jù)并不用于成像,可稱為無效射線,非對稱屏蔽采集技術(shù)可有效屏蔽這種無效輻射,并可用于全身各部位掃描。
5)新型探測器:新型的CT 探測器可減少電子噪聲、熱噪聲及信號消損,提高圖像質(zhì)量。新型探測器可使低輻射劑量掃描方案保持與傳統(tǒng)掃描方案相近的圖像質(zhì)量,因此具有降低CT 輻射劑量的潛能。近年來推出的光子計數(shù)CT(其主要特點為光子計數(shù)探測器),可將兒童胸部CT 檢查的輻射劑量降低到與胸部X 線平片相當(dāng)[27]。
6)迭代重建算法:與傳統(tǒng)濾波反投影算法相比,迭代重建算法對低劑量CT 掃描具有重要作用,可有效降低圖像噪聲保持良好的信噪比,同時不降低圖像空間分辨率。目前,臨床上使用的迭代重建算法主要有自適應(yīng)統(tǒng)計迭代重建(adaptive statistical iterative reconstruction,ASIR)、自適應(yīng)低劑量迭代(adaptive iterative dose reduction,AIDR)、第4 代迭代重建(iDose4)等。此外,新型迭代模型與人工智能結(jié)合應(yīng)用是降低輻射劑量的一種新的方式[28],基于深度學(xué)習(xí)重建算法的超低劑量CT掃描,通過自主學(xué)習(xí)常規(guī)劑量CT 圖像特征,對超低劑量CT 圖像數(shù)據(jù)進行修正以降低圖像傳統(tǒng)噪聲,使圖像保持較高的空間分辨力,從而到達臨床診斷要求。
全球范圍內(nèi),放射診斷檢查總量日益增加,已成為最大的、仍在持續(xù)增長的人工輻射源。我國不同地區(qū)的醫(yī)療條件參差不齊,不同醫(yī)療機構(gòu)其配置的放射診斷設(shè)備硬件及軟件水平、放射醫(yī)務(wù)人員專業(yè)技術(shù)操作能力及輻射防護意識均存在較大差異,導(dǎo)致不同地區(qū)同一檢查項目的受檢者輻射劑量有較大差異。如何利用科學(xué)的手段,建立一種輻射劑量信息的統(tǒng)計和優(yōu)化機制,從而規(guī)范化、精準化、統(tǒng)一化管理放射診療行為,有效降低受檢者輻射劑量,是放射工作人員迫切需要解決的問題。
國際上對醫(yī)用輻射劑量的管理經(jīng)歷了不斷發(fā)展、不斷成熟的過程。ICRP 于1977 年第26號出版物中提出的放射防護三項基本原則[29],形成了該領(lǐng)域基本劑量限制體系并沿用至今;1991年ICRP首次提出了“診斷參考水平”(diagnostic reference level,DRL)這一概念并在之后的出版物中進行了闡述[30,31];1996 年國際原子能機構(gòu)(International Atomic Energy Agency,IAEA)提出了“醫(yī)療照射指導(dǎo)水平”,并對常見掃描部位輻射劑量提出了參考建議[32];2001 年ICRP 發(fā)布了針對DRL 的支持性指南[33],正式建議對X 射線透視、X 射線攝影及介入放射學(xué)等領(lǐng)域啟用DRL 進行輻射劑量管理。
輻射劑量DRL 是指在常規(guī)條件下某種特定檢查程序?qū)颊弋a(chǎn)生的輻射劑量水平,是一種劑量指導(dǎo)和優(yōu)化輻射劑量的工具[49],是指醫(yī)療業(yè)務(wù)部門選定并取得審管部門認可的劑量、劑量率或活度值,用以表明一種參考水平。DRL 應(yīng)由專業(yè)機構(gòu)與審管部門通過對廣泛的質(zhì)量調(diào)查數(shù)據(jù)統(tǒng)計、分析而制定,提供給有關(guān)執(zhí)業(yè)醫(yī)師作為指南使用。DRL 包括國家、地區(qū)和醫(yī)療機構(gòu)(或稱本地)三個水平[51]:國家DRL 的建立基于對全國大規(guī)模者的劑量學(xué)調(diào)查,通常選取全國調(diào)查數(shù)據(jù)中典型受檢者輻射劑量分布的第75 個百分位數(shù)作為全國DRL,診斷參考范圍(diagnostic reference range,DRR)其上、下限分別設(shè)置為輻射劑量分布的第75 個百分位數(shù)和第25 個百分位數(shù);地區(qū)DRL 基于某個地區(qū)受檢者的劑量學(xué)調(diào)查,通常也選取第75 個百分位數(shù);醫(yī)療機構(gòu)DRL 一般可根據(jù)其檢查設(shè)備及掃描部位制定而建立,通常選取該機構(gòu)內(nèi)輻射劑量分布的均數(shù)(或中位數(shù))。
1)DRL 建立的目的是為了使圖像質(zhì)量和輻射劑量均達最優(yōu)化,降低日常放射診斷過程中非正當(dāng)輻射劑量過高或一味追求過低輻射劑量事件的發(fā)生,協(xié)助相關(guān)職能部門及工作人員進行受檢者輻射劑量管理,并隨時采取優(yōu)化措施。如果一臺設(shè)備常規(guī)輻射劑量超過DRL,需回顧性調(diào)查該設(shè)備運行狀況及掃描方案,分析輻射劑量較高的原因并采取合理措施,而后需再次評估確保其低于DRL;相反,如果一臺設(shè)備常規(guī)輻射劑量低于DRL,則需對圖像質(zhì)量進行評價,圖像質(zhì)量較差需分析原因并進行改進,圖像質(zhì)量符合診斷要求則無需干預(yù)。
2)DRL 并非適用于所有場景,實際掃描中可根據(jù)臨床需要選擇超過或低于DRL。對于特殊臨床需求,實際操作中應(yīng)以達到臨床診療目的為首要前提。不同級別醫(yī)療機構(gòu)可根據(jù)實際情況進行調(diào)整,如成像技術(shù)先進、放射工作人員專業(yè)技術(shù)水平較高的,可按照可能達到水平(50%位數(shù))對本機構(gòu)內(nèi)輻射劑量進行約束及管理。
3)DRL 設(shè)置樣本為圖像質(zhì)量符合臨床診斷要求的輻射劑量數(shù)據(jù)。圖像質(zhì)量保證應(yīng)該始終有一個系統(tǒng)來判斷圖像質(zhì)量是否滿足診斷需要為重要前提,如果圖像質(zhì)量不能滿足診斷的最低要求,則相關(guān)的劑量不應(yīng)包括在設(shè)置DRL 的樣本中。圖像質(zhì)量要求應(yīng)以臨床為依據(jù),不建議僅根據(jù)劑量水平來限制或警告圖像質(zhì)量低的情況。
4)DRL 一般是對中等體型的受檢者群體提供一種合理的劑量指征,不適用于特殊體型受檢者的劑量參考,也不適用于受檢者個體。制定DRL應(yīng)收集該國家或地區(qū)或機構(gòu)普通體型且圖像質(zhì)量滿足臨床診斷的受檢者劑量數(shù)據(jù),制定項目應(yīng)優(yōu)先選擇復(fù)雜程度較低、檢查頻次更高的方法及部位,使DRL 具有實用性。在此基礎(chǔ)上,可進一步拓展其他體型人群或操作較復(fù)雜的檢查方法及部位的DRL,以使其更完善。
5)DRL 應(yīng)保持其先進性,應(yīng)隨著醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的更新、掃描技術(shù)的改進、新項目的開展和普及進行必要的修訂,同時應(yīng)定期進行輻射劑量的管理和評估。歐盟委員會(European Commission,EC)輻射防護第185 號文件中提出,國家級DRL 更新不能超過5 年,如果普遍采用劑量自動管理系統(tǒng)則可3 年或更短周期更新。
6)應(yīng)定期應(yīng)用DRL 對醫(yī)療機構(gòu)內(nèi)輻射劑量水平進行評估。NCRP 建議定期回顧性審核CT 掃描劑量(如至少每年1 次),新設(shè)備需進行初始評估后方可投入使用,且如3~6 個月后需再次進行評估。WS/T 637-2018 提出CT 工作人員應(yīng)定期檢查操作系統(tǒng)上所顯示的劑量信息(如DLP、CTDIw或CTDIvol),使用單位每年應(yīng)對每臺CT 設(shè)備的常用檢查項目進行不少于20 人次的劑量核查[49]。
自DRL 相關(guān)指南推廣以來,不同的國際組織或國家陸續(xù)開始建立自己的DRL 體系并逐步更新完善。美國放射學(xué)院(American College of Radiology,ACR)2005 年公布了3 個CT 掃描部位的DRL[34],2017 年將常見部位更新為10 個,并首次將受檢者SSDE 的計算納入DRL 計算程序[35];歐盟委員會2014 年第180 號出版物中匯集了36 個國家的CT 掃描數(shù)據(jù)[36],建立了歐洲成人DRL,之后在第185 號出版物 《兒科成像診斷參考水平的歐洲指南》[37]中制定了兒童X 射線攝影、透視、CT 的DRL(表5);澳大利亞2012 年通過組織全國多中心研究建立了全國首個DRL[38],包括常規(guī)X 射線攝影、乳腺攝影、CT、核醫(yī)學(xué)、數(shù)字減影血管造影(digital substraction angiography,DSA),并于2018年對常見掃描部位進行了更新[39]。日本通過建立醫(yī)療輻射研究信息網(wǎng)絡(luò)收集放射劑量數(shù)據(jù)信息,于2012 年建立了第一個全國成人CT 多部位DRL 及兒童頭部DRL[40],并分別于2015 年[41]、2020 年 更新[42];韓國2007 年建立全國成人CT 掃描頭部及體部DRL[43],隨后在2010 年[44]、2012 年[45]不 斷新增掃描部位,并于2020 年公布了兒童DRL[46,47],該兒童DRL 在體重、年齡基礎(chǔ)上,增加了基于SSDE 和當(dāng)量直徑的輻射劑量值對比。
表5 2018 歐洲兒童常規(guī)CT 成像診斷參考水平[37]
2012 年我國發(fā)布了《X 射線計算機斷層攝影放射防護要求》GBZ165-2012 標(biāo)準,首次公布了典型成年受檢者的CT 輻射劑量DRL[48],但該數(shù)據(jù)是來自于早期國外的研究數(shù)據(jù),2018 年國家衛(wèi)生健康委員會發(fā)布了《X 射線計算機斷層攝影成年人診斷參考水平》衛(wèi)生行業(yè)標(biāo)準(WS/T 637-2018)[49],調(diào)查涵蓋了全國30 個省、自治區(qū)、直轄市168 家醫(yī)院的CT 檢查病例,建立了我國第一個國家水平的成人DRL(表6),彌補了我國自主調(diào)研和建立DRL 的空白。2022 年國家兒童醫(yī)學(xué)中心發(fā)布了《兒童CT 掃描輻射劑量現(xiàn)狀調(diào)查和診斷參考水平的初步探討》[50],根據(jù)全國23 個省、自治區(qū)、直轄市的33 家醫(yī)院19135 例兒童CT 檢查數(shù)據(jù),建立了5 個年齡段、9 個檢查項目、45 個亞組的DRL(表7),極大的推動了我國兒童DRL 的建設(shè)進程。該報告顯示,與歐洲指南[37]相比,我國兒童頭顱平掃輻射劑量差異不大,胸部平掃及腹部平掃低年齡組輻射劑量明顯較高。這再次提示,需根據(jù)我國實際情況建立符合我國國情的DRL,以確保其實用性。
表6 我國成年受檢者常見CT 檢查項目的輻射劑量和診斷參考水平[49]
表7 國家兒童中心調(diào)查的CT 掃描輻射劑量[M(Q1,Q3)][50]
在地區(qū)和機構(gòu)DRL 建立方面,中華醫(yī)學(xué)會放射學(xué)分會質(zhì)量管理與安全管理學(xué)組2017 年發(fā)布《CT 輻射劑量診斷參考水平專家共識》[51],對中國北部、中部及南部區(qū)域的5 家綜合性醫(yī)院CT 輻射劑量數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析,形成了區(qū)域水平的成人和兒童常見部位DRL;寧夏、河北、上海等地相繼建立了地區(qū)級DRL[52-54];多個醫(yī)療機構(gòu)則建立了該醫(yī)療機構(gòu)水平的DRL[55,56]。
與快速發(fā)展的CT 技術(shù)相比,現(xiàn)有DRL 更新非常緩慢,特別是新型CT 的出現(xiàn)和使用,使DRL的制定面臨更多的難點和挑戰(zhàn)。而目前各個國家、機構(gòu)發(fā)布的DRL 文件,其選取的數(shù)據(jù)人群在年齡及體重、掃描部位、劑量單位等方面均存在較大差異(表8)。此外,WS/T 637-2018 雖然彌補了我國自主調(diào)查研究和建立DRL 的空白,但與我國龐大的人口基數(shù)相比,該項目收集的15970 例數(shù)據(jù)仍需要進一步增加,且該標(biāo)準指出:該DRL 適用于“成年人常見CT 檢查項目”[49],不包括高分辨CT 掃描、低劑量CT 掃描等項目,不適用于特殊體型者,也不適用于成年人健康體檢和兒童的CT 掃描。
表8 各國/機構(gòu)成人CT 輻射劑量DRL 情況對比
兒童作為一個特殊的群體,其放射類檢查頻次相對較少,采集時間內(nèi)很難以獲得足夠的數(shù)據(jù)來建立DRL,因此兒童DRL 數(shù)據(jù)較成人普遍缺失(表9)。但兒童由于其生長發(fā)育的特殊性,不同年齡段生理參數(shù)差異較大,需要建立更多的亞組以滿足行政部門及醫(yī)療機構(gòu)對不同年齡段兒童CT輻射劑量的精準把控。兒童常規(guī)CT 檢查包括頭部、頸部、胸部、腹部(上腹部、下腹部和盆腔)、軀干和脊椎(頸椎、胸椎、腰椎)等,頭部、胸部、腹部的對集體有效劑量貢獻較大,因此兒童CT 檢查主要統(tǒng)計頭部、胸部、腹部三個部位的DRL。ICRP 第185 號報告及《歐洲兒童成像DRL 指南》推薦建立基于年齡和體型特征的DRL[33],推薦體部CT 按照體重分組,分組間隔為:<5 kg、5~14 kg、15~29 kg、30~49 kg、50~79 kg,其中體重<5 kg 組適用于新生兒,不適用于在育嬰箱中的嬰兒;頭部CT 推薦年齡分組,分組間隔為:0~2 個月、3 個月~1 歲以下、1~6 歲以下和≥6 歲。
表9 各國/機構(gòu)兒童CT 輻射劑量DRL 情況對比
我國制定X 射線診斷DRL 的原則之一為數(shù)據(jù)的測量及統(tǒng)計方法應(yīng)簡單易行。設(shè)置DRL 需調(diào)用大量數(shù)據(jù),因此WS/T 637-2018 建議利用現(xiàn)代信息途徑建立受檢者X 射線輻射劑量電子注冊數(shù)據(jù)庫,對輻射劑量信息進行記錄和存儲,同時將劑量數(shù)據(jù)傳送至國家或省、市級數(shù)據(jù)庫以進一步分析。醫(yī)學(xué)數(shù)字成像和通信(digital imaging and communications in medicine,DICOM)標(biāo)準曾提出劑量結(jié)構(gòu)化報告(radiation dose structure reports,RDSR)相關(guān)內(nèi)容,建議將受檢者基本信息、掃描參數(shù)、輻射劑量等參數(shù)以結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)輸出及保存,但RDSR 系統(tǒng)并不能對輻射劑量數(shù)據(jù)進行自動提取分析,實際操作便利性不足。制定DRL 需要的數(shù)據(jù)量較大,最好通過一些自動劑量管理系統(tǒng)獲得,如Bayer Radimetrics 系統(tǒng),可直接將不同區(qū)域的輻射劑量數(shù)據(jù)從X 射線設(shè)備導(dǎo)出,使收集輻射劑量數(shù)據(jù)更充分、全面、準確、及時。自動劑量管理系統(tǒng)有可效縮短數(shù)據(jù)收集的周期性,使用單位可根據(jù)設(shè)備狀況及臨床需求更新其輻射劑量DRL,保持其DRL對日常掃描工作的指導(dǎo)性和實用性。
隨著我國醫(yī)療水平和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,X 射線診斷設(shè)備的臨床應(yīng)用將更加普及,在產(chǎn)生臨床診斷效益的同時,其伴隨的輻射劑量問題也不容忽視,特別是兒童這類輻射敏感人群,其輻射風(fēng)險遠高于成人。如何權(quán)衡圖像質(zhì)量和輻射劑量之間的關(guān)系,進一步推動具有臨床實際應(yīng)用價值的輻射劑量DRL 是廣大放射從業(yè)人員的迫切需求。未來,我國將在智能管理工具的協(xié)助下持續(xù)更新我國成人DRL 系統(tǒng),并逐步建立基于我國國情的兒童DRL系統(tǒng),同時根據(jù)年齡、體重、部位等因素進一步完善亞組,推動輻射防護最優(yōu)化、規(guī)范化、精準化、統(tǒng)一化進程。此外,針對反復(fù)受檢的人群應(yīng)建立累積輻射劑量預(yù)警系統(tǒng),對超過警戒閾值的情況進行回顧性查證,再次判斷其檢查合理性及操作正確性,嚴格把控輻射防護安全,守護全民生命健康。
編寫秘書:喬文俊、許俊、張梓雄、黃霞、杜雪婷、張康玉、鄧舒婷、林潔
審校專家:許乙凱、楊建勇、鄭君惠、康莊
共識專家組成員(按姓氏拼音順序排列):成官迅(北京大學(xué)深圳醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科);戴蕓(廣東省輻射防護協(xié)會);高明勇(佛山市第一人民醫(yī)院影像科);何次(清遠市人民醫(yī)院放射科);胡秋根(南方醫(yī)科大學(xué)順德醫(yī)院放射科);孔令豐(廣東省輻射防護協(xié)會);康莊(中山大學(xué)附屬第三醫(yī)院放射科);李新春(廣州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院放射科);孟曉春(中山大學(xué)附屬第六醫(yī)院放射診斷科);寧?。◤V東省環(huán)境輻射監(jiān)測中心);覃杰(中山大學(xué)附屬第三醫(yī)院放射診斷科);邱迎偉(華中科技大學(xué)協(xié)和深圳醫(yī)院放射科);喬文?。戏结t(yī)科大學(xué)南方醫(yī)院影像診斷科);沈君(中山大學(xué)孫逸仙紀念醫(yī)院放射科);沈新平(香港大學(xué)深圳醫(yī)院放射科);魏新華(廣州市第一人民醫(yī)院放射科);溫志波(南方醫(yī)科大學(xué)珠江醫(yī)院影像診斷科);吳先衡(汕頭市第二人民醫(yī)院放射科);謝傳淼(中山大學(xué)腫瘤防治中心放射科);許乙凱(南方醫(yī)科大學(xué)南方醫(yī)院影像診斷科);肖學(xué)紅(中山市人民醫(yī)院影像科);向之明(廣州醫(yī)科大學(xué)附屬番禺中心醫(yī)院影像診斷科);楊建勇(中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科);楊智云(中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科);于向榮(珠海市人民醫(yī)院放射科);嚴承功(南方醫(yī)科大學(xué)南方醫(yī)院影像診斷科);張建發(fā)(汕頭大學(xué)第一附屬醫(yī)院放射科);張笑春(廣州市婦女兒童醫(yī)療中心放射科);鄭君惠(廣東省人民醫(yī)院放射科);曾旭文(廣州市紅十字會醫(yī)院放射科);鄒玉堅(東莞市人民醫(yī)院放射科)