胸部CT 掃描技術與輻射防護的協同關系

鄧小琴 喻崇容 彭 燕 劉 平

自英國物理學家Hounsfield 于1972 年研制成功第一臺CT 應用以來，CT得以迅猛發展，至今，從第一代，選擇旋轉平移方式掃描，掃描速度慢，成像慢，圖像差，患者輻射時間長，到現在的128排、320排及雙源CT，可用于全身任何部位掃描和具有多種重建技術，可以對人體各部位無所不能地進行掃描檢查。現在，由于計算機具有強大的后處理功能，可重建成1.0 mm或1.25 mm的薄層圖像，因此，可發現亞厘米級小磨玻璃結節(肺部原位癌)，從而可較早期發現無癥狀的隱蔽病變；伴隨胸腔鏡微創手術的開展應用，早期肺部腫瘤得以切除，極大的提高了術后生存率。由于現代CT掃描速度快，可連續快速掃描成像，減少了呼吸偽影，避免小病灶因呼吸運動產生偽影而致漏診。目前，CT已成為胸部體檢和疾病篩查不可或缺的最好檢查方法。但是，因為CT檢查要通過X線照射人體后才能被探測器接收、經計算機處理后才能形成影像，X線輻射對人體可產生一定危害，因此，輻射防護[1-3]成了掃描檢查的另一重要問題，以下就來剖析一下這對矛盾。

一、CT掃描的原理與優點

現代CT掃描，又稱CT容積掃描，是采用滑環技術，X線球管和探測器不斷地進行360°旋轉，連續產生X線并進行數據采集，同時檢查床沿縱軸方向勻速移動，使掃描軌跡呈螺旋狀的掃描方式。螺距；為球管旋轉1周(1 s)檢查床移動的距離與掃描層厚的比值。一般認為螺距為1.0時圖像質量最好。CT機投入到臨床以后，以它高分辨率、高靈敏度、多層次等優越性，發揮了有別于傳統X線檢查的巨大作用[4]。

二、胸部CT 掃描技術

近幾年多層螺旋CT在胸部健康體檢和疾病診斷中已經得到廣泛的臨床應用[5-7]。隨著計算機技術的發展，圖像的后處理方面亦變得簡單而快速，掃描時間也越來越短(一次胸部掃描可在10 s內完成，圖像質量有了明顯的提高，其臨床應用也越來越廣泛，CT掃描技術大致可分為以下幾項:

1. 常規CT掃描： 操作技師根據臨床醫師申請的患者檢查部位，選擇最佳掃描技術參數，如 kV、mA、掃描時間、掃描方式 ( 軸位掃描、冠狀掃描)、掃描視野、顯示視野、層厚、層間距離等，關鍵的還是設置好低劑量掃描參數[8-10]。

2. 做好前瞻性的護理疏導工作： 護士和掃描技師認真檢查及做好患者檢查前準備工作，并告訴患者掃描的大致過程和可出現的情況，減少患者對掃描的恐懼感，取得患者的密切配合，保證掃描能一次成功[11-12]；再則，肺部掃描，一定要訓練患者屏氣的要點，當掃描時發出屏氣的指令后，患者可配合無誤，從而保證掃描成功、圖像清晰；可以減少患者不必要的重復掃描，從而減少患者受檢時間和減少重復掃描增加的輻射劑量。

3. CT 圖像的后處理技術： 螺旋CT圖像后處理的方法包括：1.0 mm或1.25 mm薄層重建、多平面重建、三維表面重建、最大密度投影、仿真內窺鏡等，它們是利用特殊的軟件，在軸位圖像的基礎上進行再次重建處理，以更直觀的方式顯示病變及與周圍結構的空間關系，可以根據診斷需要從多角度多視野進行圖像重建。

三、CT的危害

CT雖然為胸部和其他部位的疾病檢查和診斷帶來了不少方便和福音，但是，由于它是一種用X線來掃描人體而成像的設備，它還具有產生輻射對人體不利的一面，應該引起足夠的重視。CT可以被理解為用X線從多角度拍攝，X射線屬于電離輻射，它在對人體起作用的過程中會產生生物效應而傷害人體，除掃描層面內的輻射外，掃描范圍外的區域也存在相當劑量的散射線輻射，X射線可打破DNA的雙螺旋結構而產生對細胞的損傷，輻射可誘導基因突變或雙螺旋結構被打破，畸變增多，最終可導致癌癥、白血病或其它遺傳性疾病。牛津大學和英國癌癥研究中心的科學家在對15個國家的統計數據進行分析后發現，英國每年診斷出的癌癥患者中有0.6%是由X射線檢查所致，在X射線和CT檢查更為普遍的日本，每年新增癌癥患者中有3.2%是由這兩種檢查造成的。研究者并非抹殺X射線和CT檢查的重要性，只是想提醒醫生在采取這種檢查時應適度、謹慎[13-14]。

四、CT 掃描技術與輻射防護關系

國際輻射防護委員會 (ICRP) 提出的輻射防護原則包括正當化、最優化和個人劑量限制，ICRP 和國際電離輻射防護與輻射源安全基本標準也對正當化提出了一般要求和個人防護要求，科研人員對輻射防護也非常重視，在現有的情況下，如何利用好 CT 掃描技術來幫助人們診斷疾病的同時，降低輻射劑量是我們應該永遠研究的課題[15-16]。

1. 設置最科學的掃描參數： 根據患者身體狀況來設置掃描參數，包括kV、mA 以及掃描范圍，在確保圖像質量情況下，盡量使用智能化低劑量掃描，降低管電流，能使X線吸收劑量指數在不影響診斷的前提下有明顯下降。并事先根據其它輔助檢查如：B超、X線平片等定好掃描范圍，掃描螺距、掃描層厚、定位準確，掃描總時間變短，X 線直接照射劑量隨之減少；掃描野大小也是影響散射線間接輻射劑量的重要因素之一，掃描區域盡量縮小，散射線產生的概率相應減少，從而減少了輻射對人體的危害。

2. CT圖像的處理技術：患者檢查后對原始圖像數據進行重建，要使用自身軟件特點進行圖像處理，盡量減少掃描層數，利用三維重建等技術追求完美圖像，可以從不同斷面對病灶進行分析，病灶顯示直觀，診斷準確率提高。

3. 提高技術人員對患者的輻射防護意識： X線照射時即看不見又摸不著，而且無任何感覺，不易引起重視。因此，要加強放射科醫務人員的宣傳教育，提高職業道德、增強對患者的關愛，對于CT檢查患者高敏感部位 (淋巴組織、甲狀腺、性腺、胸腺、骨髓組織等)，中敏感部位(角膜、晶狀體、結膜、內皮細胞等) 非檢查部位要用鉛圍裙遮蓋，隔離散射線對患者身體的損害。

五、CT掃描時輻射的預防

1. 技師的注意事項： 從應用層面上，先應該建立輻射防護概念，正確掌握圖像質量與輻射劑量之間的平衡關系，不能一味盲目追求影像質量，而忽略輻射劑量；技師應當精通最優化的CT檢查，了解所使用設備的性能，各種技術參數之間的關系，合理運用各種輻射防護措施，在保證影像診斷質量的前提下盡力減少患者的輻射照射劑量[17]，注意檢查范圍，限制不必要的掃描層面，采用適合患者截面區的掃描參數，盡量減少CT掃描時的mAs值。

2. 合理控制輻射劑量： ①技師在掃描規劃檢查部位范圍時，要盡量做到精準，不要任意擴大掃描范圍，使患者接受過多的輻射[18]；②掃描前做好各種操控準備計劃，每次掃描應確保一次成功，減少重掃和補充掃描；如遇神志不清及配合差的患者，應和臨床醫師一道應用適當的鎮靜劑后再檢查，不要因掃描過程患者動了，圖像模糊而反復重掃，這樣會增加患者的輻射；③做好患者的防護，對掃描范圍以外的部位應用鉛圍裙遮蓋，特別是對生育期的婦女和生長發育階段的兒童。圖像質量和劑量控制是影像科一直堅持的原則是確保影像質量能滿足臨床檢查和影像診斷需要的最低要求，任何無謂地過多地使用劑量都屬失誤，對不同的診斷目的，應提供不同噪聲水平的圖像。

3. 胸部CT 掃描應盡量采用低劑量掃描： 因肺組織含氣體較多，有利射線穿透，是應用低劑量掃描的最佳部位，而且肺部也是平時體檢最常用的部位。肺部低劑量掃描[19]，一般是降低毫安(從普通用250 mA降至25～50 mA)。西門子雙源CT低劑量肺部掃描，最低劑量甚至可低至0.65 mSv(普通CT肺部掃描一次可達5 mSv)。肺內組織受噪聲的影響較小，胸部低劑量掃描主要影響胸部密實結構尤其是上胸背部軟組織圖像質量，而對肺內結構圖像質量的影響較小，所以還可采用以犧牲縱隔圖像噪聲，降低了圖像信噪比的降低輻射劑量方法，對于重點觀察肺內病變具有很大的價值。

4. 嚴格控制胸部CT 掃描范圍和復查頻率： CT因X線有輻射，人體每年的接受劑量的極限是5 mSv，而一個人一年中還要接受來自宇宙、地表、建筑材料等自然界的射線量約2.4個mSv，因此，雖然在接受一定劑量照射時不一定會產生明顯的副作用，但一次同時檢查多部位，特別是又有平掃+增強需要反復多次掃描，輻射劑量就大大超過。現在一般的CT 機做一次胸部低劑量平掃(中等身材患者)的射線劑量在1 mSv左右，因此，低劑量CT對人體影響不大。X射線在人體內是積累性的，如果復查的時間越短、次數越多，其對人體的影響就可想而知了。由此可知，CT檢查雖然優點很多，但是不控制好檢查的量，他也會給人們帶來不利的一面，甚至引發產生新的癌腫[20-21]。

由于現在胸部CT檢查應用越來越普及，放射防護界對CT檢查的防護也越來越重視。不僅要求CT掃描人員的操作規范化，而且要嚴格控制CT檢查的適應征和復查頻率，對于必須進行CT檢查的患者，對檢查部位要確保在最小輻射劑量下獲得滿意的診斷圖像。另外必須做到防護水平最優化，個人劑量限值最低化。此外，還必須建立照射外防護，包括縮短受照時間，增大與射線源的距離，屏蔽防護，總之，要合理降低個人受照劑量與全民CT檢查頻率。