王 駿 劉小艷

X射線計算機斷層掃描(X-ray computed tomography，CT)在臨床應用的初期，由于輻射劑量相對較大，檢查時間過長，臨床醫(yī)生的認知存在一定的局限性，使得CT檢查的應用遠遠不具備廣泛性，其輻射劑量更未引起人們的廣泛關注。隨著CT設備的不斷進步，從單純的頭顱檢查拓展到全身檢查，從滑環(huán)CT發(fā)展到螺旋CT，從單排螺旋CT發(fā)展到當前的320層螺旋CT，其圖像質量越來越高，空間分辨率達0.4 mm；檢查速度越來越快，球管旋轉一圈僅需0.27 s；計算機后處理功能越來越強大，可進行多維的三維重組，空間分辨率達到各向同性。在當今醫(yī)患矛盾加劇，致使CT檢查的適應證放寬，甚至拓展到良性病變的檢查，臨床醫(yī)生對CT檢查的認知度有了提高，最終導致其熱衷地追隨，用CT診斷一切，出現盲目利用CT進行診斷，即所謂“撒大網”。

然而，射線存在著兩種風險：①累積的射線量的風險；②射線量過低造成圖像質量欠佳而導致漏診。因此，如何在兩者之間尋求平衡，不僅是學術界關注的焦點，也引發(fā)了對輻射防護的重視。

1 X射線輻射的危害

1.1 放射劑量與輻射損傷

輻射劑量的增加導致基因突變，致使腫瘤發(fā)生也隨之上升。有研究認為，DNA雙螺旋結構打破是導致細胞的關鍵性損傷，輻射誘導突變基因或從雙螺旋結構打破畸變增多可最終導致癌癥，在低劑量和低劑量率下從0呈線性上升，因此，Feinendegen概括為：電離輻射導致輔乳動物DNA受損，隨著劑量增加成正比例關系[1-2]。

1.2 影響輻射損傷的因素

X射線作用于機體后引起的生物效應受輻射性質(如種類和能量)、X射線劑量、劑量率、照射方式以及照射部位和范圍的影響；也與年齡、性別、健康情況、精神狀態(tài)及營養(yǎng)等有一定程度的差異；同時還存在人體組織對X射線照射的感受性差異。

人體高感受性組織包括：造血組織、淋巴組織、生殖腺、腸上皮及胎兒；中高感受性組織包括：口腔黏膜、唾液腺、毛發(fā)、汗腺、皮膚、毛細血管及眼晶狀體；中感受性組織包括：腦、肺、胸膜、腎、腎腺、肝及血管；中低感受性組織包括：甲狀腺、脾、關節(jié)、骨及軟骨；低感受性組織包括：脂肪組織、神經組織及結締組織。

2 CT輻射劑量的危害

2.1 CT輻射劑量

1989年國際放射防護委員會稱，盡管CT檢查僅占所有檢查的2%，而對于公眾診斷性成像的接收劑量，CT卻占20%左右。而英國認為此數據可能會上升到40%，美國則認為會上升到67%。多層螺旋CT檢查其吸收劑量可能會上升到40%[3]。2002年北美放射年會數據顯示，CT是醫(yī)學輻射最大的來源。雖然CT只占科室檢查總數的15%，但其放射劑量卻占70%。有文獻報道，2006年美國大約進行了6200萬次的CT檢查，雖然CT檢查只占所有影像學常規(guī)檢查的15%，但是由于每次CT掃描會產生相對較高的輻射劑量，因此CT掃描產生的輻射劑量占所有醫(yī)學輻射劑量的50%左右[4]。

2.2 CT輻射的高危人群

以往認為，影像診斷學關于輻射導致癌癥危險率增加的調查主要集中在某些特定的器官掃描或有特殊憂慮的人群中，其中最主要的是強調對患兒的致癌性。2006年，美國有超過6千萬次的CT檢查，而且正以每年10%的速度增長，在這6千萬次檢查中有4千萬次是兒童檢查。在兒童中，因CT診斷帶來的遠期患癌風險比成人要高[5]。此趨勢對兒童成像檢查是一個警示，因為兒童對于放射線影響的敏感性是成人的10倍多，女孩對放射線比男孩更敏感。當成人的放射劑量用于嬰幼兒時，其劑量效應上升＞50%。此結果部分是由于大物體(成人)中心劑量是表面劑量的一半，而對于小物體(兒童)的中心劑量幾乎就是全部表面劑量。一個小小的風險(0.35%)使得大量的檢查(270萬/年)成倍增加，于是個體患癌的小風險成為一個較大的公眾健康問題[6]。兒童的放射曝光癌致死概率預計高出成人每劑量單位的2～4倍。

在所有年齡段中，在同一放射線曝光劑量下，女性的危險性大約是男性的2倍，年輕女性在心臟CT檢查中，乳房軟組織的危險性增高[7]。因此,放射防護主要目的是確定一個針對各項放射檢查的最大劑量值和能夠滿足儀器設備檢測需求的最小劑量值[8]。

2.3 CT的重復檢查

越來越多的CT使用導致患者重復檢查的概率上升。Leswick等[9]報道，2001年30%的患者＞3次CT檢查，7%的患者＞5次，4%的患者＞9次；30%的患者CT影像片數量＞3張，7%的患者CT影像片數量＞5張，4%的患者CT影像片數量＞9張。Sodickson等[4]的結論是，33%的患者CT掃描＞5次，5%的患者至少進行了22次掃描。在這些人群中15%的CT累計劑量＞100 mSv，而這個劑量范疇在流行病學已是可信服的證據用來說明增加了導致癌癥的危險。Leswick等[9]最近指出，美國有1.5%～2%的癌癥患者致病原因是受到了CT掃描的輻射[10]。

3 多排螺旋CT的應用

3.1 CT掃描儀

在我國，新型CT掃描儀-多排探測器CT已裝備到縣級醫(yī)院，是采用2個或更多平行排列的探測器，利用同步旋轉球管和探測器陣列的第三代技術裝備而成。由于其X射線球管旋轉一周可以獲得多個層面的圖像，因此又被稱為多層面CT掃描儀。20世紀90年代早期就有雙探測器或多探測器系統(tǒng)，多排探測器CT迅速被放射學家接受，2000年末超過了1000臺，世界范圍內使用這類CT掃描儀的數量幾乎呈上升趨勢。

3.2 多排探測器CT的優(yōu)勢

多排探測器CT的優(yōu)越性在于：具有更好的密度和空間分辨力、更快的掃描速度及更大的掃描容積。掃描速度可達到0.27 s，采集的數據實現了X、Y、Z三個方向同性，使對比劑的利用率提高。加之其利用血管掃描自動跟蹤技術，使被檢部位增強效果達到一致，避免因受檢者血液循環(huán)快慢或操作者對延時掃描時間判斷失誤而影響圖像的強化效果。由此，多排探測器CT擴展了其在臨床應用的范圍，將CT從單純形態(tài)學診斷向功能性診斷推進了一步(如腦和肺的灌注成像、動態(tài)心臟功能分析以及實時四維成像等)。16層CT的性能是傳統(tǒng)螺旋CT掃描儀的25倍以上，而當今的64層CT機已開始廣泛投入使用，且320層螺旋CT也已應用于臨床[11]。

4 放射防護的目的與原則

放射防護的目的在于保障受檢者和放射工作人員及其后代的健康和安全，防止發(fā)生有害的非隨機性效應，并將隨機效應的發(fā)生率限制到可接受的水平。為此，必須建立劑量限制體系：包括輻射實踐正當化、防護水平最優(yōu)化和個人劑量限值的三大基本原則。①輻射實踐的正當化，是指醫(yī)學影像學的放射檢查必須具有適應證，避免給患者帶來診斷和治療負面效應的輻射照射；②放射防護最優(yōu)化，是指在保證患者診斷和治療效益的前提下，實施的輻射劑量應盡可能地保持在合理的最低水平；③建立照射外防護，包括縮短受照時間、增大與射線源的距離和屏蔽防護，合理降低個人受照劑量與全民檢查頻率。

5 優(yōu)化CT掃描技術

5.1 把握CT檢查的適應證

對于CT檢查要有正當理由，考慮是否需要檢查，是否可以由超聲、MRI取代。對于被檢者來說，要提高國民對放射防護的知識水平，盡可能避免不必要的檢查；掃描中盡可能地配合醫(yī)生進行檢查，并做好充分的檢查前準備工作，減少不必要的重復掃描。

5.2 采用低劑量掃描方法

圖像質量和射線劑量之間存在一定的因果關系，為了增加圖像的分辨力或減少圖像的噪聲，往往需要增加掃描的射線劑量，這對于診斷而言或許有利，而受檢者卻額外接受了X射線的輻射，為此將曝光參數調整到所需最小劑量(如對于胸部CT普查的受檢者和兒童檢查時可以考慮低劑量CT掃描)[1]。如管電壓不變，管電流的高低與X射線輻射量呈正比關系，雖然管電流的降低增加了圖像噪聲，降低了圖像信噪比，但對圖像的空間分辨力影響較小，同時通過適宜的窗寬、窗位的調節(jié)以及多平面重建等后處理技術，對圖像的質量并無明顯影響[12]。

對受檢者進行低劑量螺旋CT檢查時，受檢者接受的X射線劑量是常規(guī)掃描的31%，有利于對受檢者的防護；低劑量螺旋CT對CT球管也有利。X射線是由高速運行的電子流撞擊靶面后產生，CT球管的壽命取決于曝光的次數和每次的曝光時間，曝光次數越多，電子撞擊靶面的次數也就越多，球管受損的概率相應增加。低劑量螺旋CT對球管具有保護作用；低劑量螺旋CT掃描對檢查出的圖像同樣清晰，對小病灶及結節(jié)的檢出與常規(guī)掃描檢出的數量近乎一致，而且病灶的外形、大小等也與常規(guī)掃描一致[13]。

5.3 適時調整X射線輻射劑量

多排探測器CT在整個掃描過程中可根據受檢者的體厚、密度及原子序數狀況來適時調整其輻射劑量，改變以往無論受檢者體質狀況如何均采用統(tǒng)一的X射線劑量，做到X射線劑量個體化，使低劑量和超低劑量的CT掃描成為可能，尤其對高對比結構，如肺或骨骼，只需1 mSv的有效劑量即可將肺血管CT的檢查效果做到最好。超低劑量應用可將X射線劑量降至0.4 mSv以下，此劑量相當于采用100速屏-片系統(tǒng)傳統(tǒng)后前位和側位胸片之和[14]。在掃描過程中根據受檢者身體不同的密度、厚度及原子序數等采用適時曝光劑量，即在受檢者掃描時，其密度、厚度及原子序數越大，則掃描過程中的放射劑量也隨之加大；反之，則減少。

5.4 精確體位設計及“目標掃描”

在掃描序列設定之前，尤其是在掃定位像時，要做到體位設計定位精確，避免過多的掃描人體，減少操作失誤和重復掃描[15]。為滿足臨床需要使用螺旋曝光或連續(xù)掃描序列。根據病灶的大小、部位等確定掃描的層厚、層間距及螺距，如對于部位小、病灶小，為了更能突出其病灶的特點，可以采用薄層及小螺距掃描；而對病灶以外的部位可適當地進行較大的層厚、層間距及大螺距的掃描，以減少掃描層數，達到“目標掃描”。

5.5 掃描全程防護及嚴控多期掃描

當有明確臨床資料支持應用，方可使用對比增強掃描。對于CT平掃加增強的受檢者而言，需根據病情而定。如復查的患者，可以考慮直接增強，以減少平掃或多期掃描所致的輻射劑量的增加[16]。

嚴格執(zhí)行防護安全操作規(guī)則，在CT掃描時盡可能地避開對X射線敏感的部位或器官，如造血組織及性腺等。對于無法避開的應做好掃描區(qū)以外部位的屏蔽防護，不能只采用鉛衣單純地覆蓋，需采用圍脖之類，以防360o的輻射。掃描時盡可能讓陪伴人員離開，對于危、急、重癥患者的陪同人員應穿鉛防護衣并盡可能遠離X射線球管[17]。

6 結語

在合理使用低劑量的原則下，做到“曝光劑量個體化”；根據診斷需求將曝光劑量降至最低，接受具有適當噪聲的圖像，以達到在放射曝光最小代價下獲得好的診斷性圖像。要充分利用CT的“非耦合效應”，即數字和電子控制使得最終影像與放射劑量分離。在合理使用低劑量的前提下，進一步做到放射劑量個體化。

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