CT透視技術的發展和放射線劑量的分析

摘要：CT透視技術是計算機與X射線檢查技術有機的結合，近年來，CT透視技術得到了飛速的發展，其探測器、球管及采樣重建系統的方法更是不斷的進步，使臨床診斷變為一種新的立體診斷的模式。但由于CT透視技術在掃描過程中需要使用X射線，存在大量的輻射危險，因此，對放射線劑量的有效控制也成為了人們關注的重點，本文在討論CT透視技術發展的基礎上，對放射線劑量進行了詳細的分析，以期未來的CT透視技術能在保證圖像質量的前提下保證放射線劑量的安全性，有效地避免醫護人員及患者身體健康的損傷。

關鍵詞：CT透視技術；放射線劑量

CT透視技術已從最原始的非螺旋CT發展到如今的雙源螺旋CT，使影像學的信息變的更為豐富，但輻射劑量的問題仍讓人們擔憂。本文將從硬件技術、成像技術及采集技術對CT透視技術的發展進行闡述，并在此基礎上提出防護放射線劑量及成像過程中降低劑量的方法，詳細內容如下所示。

1 CT透視技術的發展

1.1 CT硬件技術的發展 CT硬件技術的發展主要包括X線管技術和探測器技術的發展。當今最為常用的多排螺旋CT的X線管就具有兩種發展趨勢，①提高X線管高峰值毫安的輸出能力，②縮短管球冷卻等待時間，以進行長時間的掃描[1]。X線管的焦點尺寸及形狀是影響影像質量好壞及限制探測器采集單元發展的重要前提，因此，X線管運用了電子束濾過技術，有效的減少了低能量電子束對陽極靶面的沖擊，降低了靶面的產熱量，在控制患者受線量的同時提高了圖像的質量。最早的探測器覆蓋寬度僅為10 mm，隨著多排螺旋CT的出現覆蓋寬度可達到20～32 mm，而現今的64排CT覆蓋寬度可達到40 mm，且具有0.5 mm或0.625 mm的高分辨率亞毫米層厚。灌注成像技術也從層面灌注發展到如今的病灶灌注，有效地實現了動態CTA的重建及組織灌注的分析，向著薄層、寬體及大范圍快速采集的方向發展[2]。

1.2 CT成像新技術的發展 雙源CT技術是CT透視技術革命性的創新技術，應用兩個X射線源和兩套探測器進行數據的采集，改變了以往一個X射線源和一套探測器的CT成像系統，拓展了臨床CT診斷的應用范圍，無論患者的情況如何，都能有效的提供高質量的影像。而東芝公司推出的大孔徑CT技術，成像視野FOV由起初的60 cm達到了如今的85 cm。納米板技術和雙能量探頭技術是飛利浦公司推出的創新技術，納米板技術僅需一次旋轉便可獲得器官的整體圖像，而雙能量探頭是由多層探測器及濾線層組成的，可對高能數據及低能數據進行同時采集，簡化CT血管造影中的清除流程，有效的進行軟組織特征的區分及診斷。NeuroLogica公司為了使CT檢查更適用于手術室、導管室等場所在2009年推出了可移動的無線傳輸8層CT機，目前已由8層CT機改進為32層CT機，并通過蜈蚣腳系統進行掃描，在臨床中也得到了廣泛的應用。

1.3 CT圖像采集技術的發展 16排以下的CT機主要進行的是軸位掃描，采用X-Y軸的二維反投影法進行重建，從而得到圖像，例如4排的CT機，由于內外側探測器均受到錐形器的影響，無法保證圖像的質量。因此，在CT技術不斷發展的過程中，對于Z軸覆蓋面積的容積數據，應用了3D錐形束反投影重建法，使X-Y軸及Z軸上不同的探測器單元數據都能進行插值處理，有效的錐形偽影，相比于2D反投影重建方法，3D錐形束反投影重建法可以在容積數據上進行任意的設立，得到任意層面的重建圖像。心臟成像對探測器及采集系統則提出了更高的要求，為了使CT機能夠更為清楚的觀察臟器的運動及病變的細節，在對心臟進行掃描時，由最初的單扇區重建法發展到了現今的多扇區重建法，可根據患者不同的心率周期進行心臟周期的重建，明顯提高了圖像分辨率，使之不再受圖像波動的影響。

2放射線劑量的分析

經研究表明，現如今最常應用的64層螺旋CT，男性所受的輻射劑量為15～20 msv，女性所受的輻射劑量為17～23.1 msv，雙源CT進行CCTA的有效劑量約為10～18.2 msv，相對較高。依據以上的研究結果進行估計，有效劑量為18～20 msv的螺旋CT冠脈檢查存在1/663（BEIR VII）到1/1325（ICRP）的癌癥發生風險。

2.1放射線劑量的防護方法 優化CT設備是實現放射線劑量防護的第一步，對X射線能譜進行優化，同時降低信號采集系統中的電子噪聲，都是降低放射線劑量的有效措施。在條件允許的情況下，選用較低的掃描參數，提高醫護人員的操作技術，嚴格的把握X射線的適應證，若可以選用非輻射方法就盡量選用非輻射方法，拍片能解決的最好不用CT進行檢查，孕婦及嬰幼兒更要避免CT檢查，在進行CT檢查的過程中適當的縮短檢查時間，進行基本放射線劑量的防護。在CT檢查的過程中可以應用穿刺輔助設備，有效的降低醫護人員的放射線照射劑量，并在操作的過程中，佩戴放射線防護衣物，有效的降低散射線劑量。

2.2低劑量的成像方法 在CT掃描的過程中要始終遵循低劑量的成像原則，對所有的掃描成像都進行優化，根據不同的臨床需求，在可能的范圍內降低患者的劑量，3D毫安技術便實現了這一要求，可由掃描定位數據準確的決定患者所需的X射線劑量，并根據人體形X、Y、Z軸的變化進行相應的毫安調節，達到一致的圖像質量，在提高X射線利用率的同時，降低30%～45%的毫安輸出及患者的輻射劑量。在心臟CT成像中，降低放射線劑量的主要方法為球管電壓和電流的降低以及心臟前置過濾器技術，對掃描序列進行優化，在有效劑量<1 msv的情況下，也能得到質量較好的影像，且整個心臟的曝光時間僅為0.93s。

3結論

CT透視技術的迅猛發展，為人們帶來了巨大的便利，更拓寬了臨床上CT透視檢查技術的應用范圍，為介入治療等提供了一種新的發展方向，解決了較多臨床上的難題，但由于CT透視掃描過程中需要應用X射線，對人體存在者潛在的輻射危害，因此，合理的使用CT透視機、控制放射線劑量都是降低輻射危害的必要措施，本文對CT透視技術的發展及放射線劑量進行了詳細的分析，以期未來的CT透視技術能得以更好的發展，在提供高質量圖像的同時，保證醫護人員及患者的身體健康。

參考文獻：

[1]Wagner L K.CT Fluoroscopy：Another Advancement with Additional Chal-lenges in Radiation Management[J].Radiology，2011，216（1）：9-10.

[2]NickolofE L，Khandji A，Dutta A.Radiation doses during CT fluoroscopy[J].Health Phys，2011，79（6）：675-681.

編輯/肖慧