低劑量CT引導下胸部穿刺有效輻射劑量的研究

[摘要] 目的 比較低劑量與常規劑量CT引導下胸部穿刺受檢者的X線有效輻射劑量的差異。 方法 低劑量與常規劑量CT引導下胸部穿刺病例各100例，低劑量組掃描參數為36 mAs，110 kV，常規劑量組為90mAs，130 kV。根據CT機自動記錄的受檢者劑量長度乘積（DLP）計算X線有效輻射劑量（ED），并進行統計學處理。 結果 低劑量組與常規劑量組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的差異有統計學意義（P < 0.01）。 結論 低劑量CT引導下胸部穿刺，可明顯降低受檢者的X線有效輻射劑量，符合放射防護最優化的要求。

[關鍵詞] 低劑量CT；胸部；穿刺；有效輻射劑量

[中圖分類號] R816.4 [文獻標識碼] B [文章編號] 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。隨著放射衛生學的發展和公眾防護意識的提高以及CT技術的不斷更新和完善，低劑量掃描技術越來越受到關注。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計的優化、降低管電壓和管電流等，目前低劑量CT研究和應用最多的技術是在降低管電流方面，而在同時降低管電流和管電壓方面研究和應用的較少。本研究在行CT引導下胸部穿刺時，結合CT設備的自身條件，制定適合本設備的低劑量掃描方案，既降低一定的管電流，又適當降低管電壓，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院2012年1月～2013年8月低劑量和常規劑量CT引導下胸部穿刺各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，低劑量組掃描參數為36 mAs，110 kV，采用B40s算法重建。常規劑量組為90 mAs， 130 kV，采用B50s算法重建。螺距均為1，層厚根據病灶大小，采用3～10 mm。

1.3 有效輻射劑量數據的獲取和計算

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

1.4 統計學處理

統計分析采用SPSS 17.0統計軟件包完成，統計資料以均數±標準差（x±s）表示，組間比較采用t檢驗，以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

常規劑量組與低劑量組均穿刺成功，針尖達到預定位置，圖像滿足穿刺要求。低劑量組DLP和ED明顯低于常規劑量組，只占常規劑量組的21%，經t檢驗，兩組樣本均數的差異有統計學意義（P < 0.01）。見表1。

表1 常規劑量組與低劑量組掃描輻射劑量結果比較（x±s）

3討論

近年來，隨著螺旋CT的普及，CT檢查在放射診斷中的應用越來越廣泛，接受CT檢查的人數和次數相應增多，由此帶來的受檢者輻射劑量隨之相應增加，其所可能導致的輻射危害越來越多地受到公眾的重視。CT已經成為最主要的醫源性輻射危害的來源[3]。CT診斷劑量有增加癌癥的風險，特別是對輻射敏感的兒童[4]。醫用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成為一個刻不容緩的公共安全問題。ICRP推薦的輻射防護的三個基本原則是放射實踐的正當化、輻射防護的最優化和個人劑量限制值。另外，在放射檢查中應遵循“合理使用低劑量原則”。這就要求放射工作人員在檢查中，獲取良好質量的圖像同時，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引導下胸部穿刺活檢和引流，是臨床常用的一種微創診斷和治療方法，對胸部病變的診斷和治療具有定位準確、陽性率高和并發癥少等優點。隨著螺旋CT的普及、活檢器械的改進、操作者技術的熟練和病理診斷水平的提高，CT引導下胸部穿刺目前已廣泛應用于臨床。在操作過程中，為使穿刺針達到最佳位置，常常需要重復多次CT掃描，這樣必然會增加受檢者的X線輻射劑量。CT引導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微結構，使低劑量CT在胸部CT引導下穿刺的應用提供了可能。由于肺組織含氣體，肺泡內空氣與肺實質軟組織間存在高密度差別，具有良好的天然對比和較低的X線吸收率，降低一定的管電流和管電壓對觀察肺部病變無明顯影響，這為低劑量CT在胸部的應用奠定了基礎。

降低CT輻射劑量的掃描參數主要有降低管電流、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聯的，因此應采取多因素匹配的綜合優化措施，達到明顯降低受檢者輻射劑量的目的。一般CT機的管電壓相對固定，因而采用降低管電壓的方法來降低輻射劑量遠沒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，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比分辨率，而對具有天然對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，不少學者分別采用管電壓100 kV和120 kV對比研究CT冠狀動脈成像，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線的質量，當管電壓降低至某一限制值，則穿透力明顯減弱，圖像質量明顯下降，因此只能適當降低管電壓。本研究CT機管電壓設定值為80、110和130 kV，低劑量掃描時選擇110 kV，圖像質量無明顯下降。

CT引導下胸部穿刺中，CT掃描的主要作用是起引導作用，并不是以影像診斷為目的，采用適當降低管電壓和降低一定的管電流技術，在保證圖像質量的前提下，可減少受檢者輻射劑量。白玫等[7]報道管電壓由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，僅為常規劑量的21%。

管電流下降的同時，降低了圖像的信噪比，選擇適當的窗技術，可不同程度彌補不足。大多數學者認為，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確性。本研究采用設定值36 mA，僅為常規劑量的40%，與常規劑量CT比較，肺窗圖像無明顯下降，能清晰顯示穿刺針的位置、病灶細微結構及其周圍解剖結構，但縱隔窗噪音較常規劑量CT稍大，表現為顆粒增粗，但不會明顯降低組織間的對比度。

表達CT所致輻射劑量常采用的表征量有CT劑量加權指數（CT dose index weighted，CTDIw）和DLP。CTDIw表征單次掃描在斷層內X-Y平面上掃描的平均劑量分布，用于劑量參數的選擇，可以很好地幫助CT檢查人員對比受檢者在不同掃描模式下接受的劑量。DLP則反映總的掃描長度及所采集的層數，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機固有的劑量學特征，與連續掃描總長度無關，不能直接用來評價受檢者劑量，所以不宜將CTDIw值直接表達為受檢者劑量。楊珂等[8]建議應用DLP概念計算CT檢查所致受檢者劑量，以便于與其他放射學檢查比較。本研究采用DLP推算患者的ED。

ED是專指所考慮的效應是隨機性效應（例如輻射誘發的癌癥等）時，在全身非均勻照射的情況下，人體所有組織或器官的當量劑量之加權和，它適用于各種類型的內、外照射條件下評價輻射風險[7]。由于ED和輻射隨機效應呈線性正比關系，所以采用DLP評價CT掃描過程中受檢者輻射隨機效應危險度具有非常重要的意義[9]。

降低一定的管電流和適當降低管電壓的低劑量CT引導下胸部穿刺，較常規劑量掃描可以明顯降低受檢者的ED，充分體現放射防護最優化的原則，具有重要的社會意義。同時，由于管電壓和管電流的降低，減少了CT球管及探測器等核心部件的損耗，有利于延長CT機的使用壽命，降低CT運行成本，具有一定的經濟效益，值得提倡和推廣。

[參考文獻]

[1] Naidich DP，Marshall CH，Gribbin C，et al. Low-dose CT of the lungs：preliminary observations[J]. Radiology，1990，175（3）：729-731.

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[7] 白玫，鄭鈞正. 多層（排）螺旋CT的輻射劑量表達及其影響因素探討[J]. 輻射防護，2008，28（1）：1-12.

[8] 楊珂，吳建，李福生，等. CT劑量指數（CTDI）的應用[J]. 中國輻射衛生，2005，14（1）：76-77.

[9] 賈明軒，張煊，劉為，等. CT檢查所致病人劑量的簡便估算方法[J].中華放射醫學與防護雜志，2001，21（5）：374-376.

（收稿日期：2013-09-17）