胸部CT圖像質(zhì)量及輻射劑量的研究

吳承燕 王德民

摘要：應用GE Revolution CT機胸部仿真模體進行自動管電流調(diào)制技術(shù)（ATCM）掃描，探討應用自動管電流調(diào)制技術(shù)對胸部電子計算機斷層成像技術(shù)（CT）圖像的質(zhì)量和輻射劑量的直接影響。

關(guān)鍵詞：X線電子計算機斷層攝影術(shù);輻射劑量;人體胸腔仿真模體

在應用ATCM技術(shù)下掃描，偏離和掃描視野等核心點會顯著地增加輻射劑量和圖像上的噪聲。在日常操作中，CT的操作人員必須使用紅外定位燈對其進行準確的定位，將掃描區(qū)域中心放在掃描場地線野等中心位置。

一、CT劑量

計算機體層成像（CT）技術(shù)是通過放射性物質(zhì)，使機體組織成像，從而對某些疾病進行診斷的一種方法。因其內(nèi)含有放射性物質(zhì)，它所產(chǎn)生的放射線對于一個人體來說具有一定的傷害[2]。所以低劑量CT的研究一直是國內(nèi)外醫(yī)學相關(guān)領(lǐng)域的熱點問題，第一、低劑量CT篩查所產(chǎn)生的輻射，射線劑量比較低，對人體影響相對較低，可作為肺癌篩查，肺結(jié)節(jié)隨診的主要手段。第二、擁有較高的成像密度和分辨率，能夠及時地發(fā)現(xiàn)患者胸內(nèi)縱膈早期腫瘤和淋巴結(jié)早期腫瘤轉(zhuǎn)移的病灶，對于患者早期胸內(nèi)腫瘤疾病治療和診斷效果具有一定的確定性[2]。

在自動控制曝光的方式下，模體位置直接影響了圖像質(zhì)量和輻射劑量，輻射劑量的高低也與模體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和大小有關(guān)。CT檢查前準備;CT分辨能力（空間分辨能力、密度分辨能力、時間分辨能力）;偽影（設(shè)備上的偽影以及被檢人原因而導致的偽影）;CT 噪聲;窗寬窗位選擇;部分容積效應與周圍的間隙現(xiàn)象等都具有直接相互作用[3]。

CT輻射劑量測定指數(shù)（CT Dose Index，CTDI）主要含義是CT輻射檢測醫(yī)療設(shè)備對于各種輻射測定劑量指數(shù)具有特性的化學表征活動性，是一種具有一定現(xiàn)代化實用價值的化學表征輻射測定量，CTDI主要含義是用來指一次性的CT輻射檢查中，患者所受的需要長期接受的各種輻射測定劑量指數(shù)總和與整個X光放射線或光束波長寬度的絕對劑量比值（mgy）[4]，常見的這種測定劑量指標主要有下：CTDI100、CTDIw和CTDIvol[5]。在1981年，首次由shope聯(lián)合召開的會議提交后，被CEC、FDA、IAEA、IEC等多個業(yè)內(nèi)著名和國際知名的電子計量標準機構(gòu)組織所正式定義，并廣泛地被我們接受和采用，我國電子計量領(lǐng)域行業(yè)中的國家標準，也首次正式引入我們采用此類的計量標準概念。目前僅在業(yè)內(nèi)國際上對于各種型號的CT劑量基本表征式定量和常用的測量手段（其中也涉及到常用到的模體品種）尚未達成學術(shù)共識和意見，ICRP也已經(jīng)明確地指出了，為了盡可能地避免與其發(fā)生相互混淆，應初步地明確各種類型的CTDI劑量基本定義之間的根本差異。主要可以分為三大類：

（1）CTDI100=;（2）CTDI=;（3）CTDIair= 從以上三個定義中能夠區(qū)別在于，劑量曲線積分長度、有無模體及何種模體。相比而言，定義（3）在測量上更加簡單方便，前兩個公式的定義更接近于受檢者實際情況，即在模體試驗中的過濾測量更加具有實際意義。

二、有效劑量

有效劑量其實就是指在其他一個人體器官接受到不同強度的照射時，受到照射的這部分人體器官或者某一個人的藥物當量劑量與人體其他所對應的組織敏感性權(quán)重因素之間相互乘積的藥物劑量的總和，也就是說有效藥物的劑量（Effective Dose）等于對組織的吸收藥物劑量（HT）乘以對其他組織的敏感性藥物權(quán)重（WT），即：

Effective Dose=ΣHT×WT

在測量上，有效時間的劑量長度與時間長度之比乘積的關(guān)系公式為：

Effective Dose=DLP×CF（msv）

其中，CF（Conversion Factor）是指不同組織的轉(zhuǎn)化系數(shù)。

在每一次的CT輻射檢測中，生產(chǎn)廠家通常會詳細地給出每次掃描的過程中，所需要用到的各種輻射檢測條件，一般情況下，以每個毫安秒（mAs）刻度作為輻射的檢測單位，下列將幾個常見的特殊輻射的檢測條件和檢測方法，進行了簡單的介紹。

單層毫安秒：指的是一種為了滿足完成單層重建一副立體旋轉(zhuǎn)圖像，所用的需要長期使用而計算得到的立體旋轉(zhuǎn)鏡片劑量，等于毫安秒劑量值乘以鏡片作用完成重建圖像時的單層立體旋轉(zhuǎn)鏡片劑量值的百分比。即：單層毫安秒=毫安秒倍率×速度單層物體旋轉(zhuǎn)一周的平均速率百分比。

有效毫安秒：一般定義泛指在充分綜合分析考慮到螺距和旋轉(zhuǎn)輻射的各種作用條件后，等于毫安秒輻射系數(shù)除以一定旋轉(zhuǎn)長度的各種螺旋間距。即：

有效毫安測量時間/每秒=有效單層毫安測量時間/螺距測量因子。

自動管電流調(diào)制技術(shù)是一種實時、動態(tài)地調(diào)節(jié)管電流的技術(shù)，這樣能夠讓我們在各種場合進行精確地調(diào)節(jié)，從而在圖像中得到實時的有效信號，又能大幅度地改善接收到的圖像的質(zhì)量，在青少年胸部 CT 掃描中也被廣泛使用，并且具備良好的臨床價值。

參考文獻：

[1]郭洪濤， 劉勇， 袁淑華. CT劑量指數(shù)（CTDI）測量研究[J]. 中國測試技術(shù)， 2007， 33（4）：33-36.

[2]袁穎， 吳天棋， 鐘朝輝. 應用自動管電流調(diào)制技術(shù)不同探測器寬度對胸部CT圖像質(zhì)量及輻射劑量的影響[J]. 中國醫(yī)學裝備， 2019（11）.

[3]王倩， 趙心明. 多層螺旋CT自動管電流調(diào)制技術(shù)及應用進展[J]. 醫(yī)學綜述， 2013（04）：132-136.

[4]袁穎， 盧東生， 鐘朝輝. 管電壓對胸部CT圖像質(zhì)量及輻射劑量的影響[J]. 中國醫(yī)療設(shè)備， 2018.

[5]王曉華， 張艷， 袁慧書. 自動管電壓調(diào)制技術(shù)參考毫安秒對胸部CT平掃圖像質(zhì)量和輻射劑量的影響[J]. 中華放射學雜志， 2015.

指導老師：王德民，山東協(xié)和學院

山東協(xié)和學院 山東濟南 250200