CT扫描中的辐射剂量控制.ppt

CT扫描中的辐射剂量与辐射防护 中国疾病预防控制中心辐射防护与核安全医学所尉可道 辐射诱癌和其他因素所导致死亡概率的比较 活动内容每10000人死亡概率吸烟 所有致病因素 一年 33肾脏和肝脏CT检查 一次检查 12吸烟 仅诱癌死亡 一年 12采矿 一年 6建筑 一年 4农牧业 一年 4心导管X射线介入 一次检查 3小汽车事故 一年 2麻醉程序 老年患者 一次 2泌尿X射线摄影 一次检查 2划船活动 一年 0 5麻醉程序 所有年龄患者 一次 0 3狩猎活动 一年 0 3麻醉程序 门诊患者 一次 0 2腰椎X射线摄影 AP位 一次检查 0 2胸部X射线摄影 PA位 LAT位 一次检查 0 02商业民航飞机 一次飞行 0 002 引自J E Gray CT中辐射防护 一文 IAEA 2001 发言提纲 一 CT剂量是如何表述的 二 CT扫描剂量的幅度有多大 三 CT扫描剂量为什么有增加趋势 四 CT扫描中降低病人剂量的各种途径 五 CT扫描中制定 诊断参考水平 的意义是什么 六 CT检查中的剂量控制与防护需要注意些什么 七 结论 应做些什么 一 CT剂量的五种重要的辐射量的表述 CT剂量指数 CTDI 多层扫描平均剂量 MSAD 剂量长度乘积 DLP 器官或组织当量剂量 HT 有效剂量 E 在自由空气中测量用CTDI空气表示 在模体中测量用CTDI模体表示 加权的CT剂量指数 CTDIW 定义 在一个CT剂量模体中 由一个层面上估算CTDI的平均值与建立诊断参考水平相比较的一个参数 mGy 4 mGy 5 P 螺距 如果T I 则MSAD CTDI 表示层之间重叠 为重叠扫描 如果T I 则MSAD CTDI 表示层间隔很大 为断续扫描 CTDI T z D L D z MSAD MSAD CTDI CT剂量指数测量工具 西门子公司SOMATOMPLUS4CT机在120kVp测出几种典型CTDI值 层厚nCTDICTDI100 pnCTDIwCTDI100 air mGy mAs mGy mAs mGy mAs mGy mAs 剂量头模 16cm直径 1235810 0 1210 1050 1070 1120 1130 114 0 1370 1140 1170 1230 1220 123 0 1320 1110 1130 1190 1190 120 0 1690 1400 1450 1520 1530 155 剂量模体 32cm直径 1310 0 0400 0380 041 0 0910 0790 083 0 0750 0650 069 0 1690 1450 155 结论 1CTDI随层厚度变小而略微降低 因为散射容积变小所致 对于非常薄层面 如 mm 则CTDI再次变大 因为剂量剖面 Doseprofile 比灵敏度剖面 Sensitivilyprofile 略微宽些造成的 关于CT一些剂量学量的汇总与评价 CT剂量指数CTDImGy局部剂量单层扫描剂量表示多层扫描剂量MSADmGy局部剂量多层扫描剂量表示CTDI 美国 CTDI 美国 mGy局部剂量已过时 14层积分CTDI IEC CTDI 100 mGy局部剂量普遍采用 100mm积分空气的CTDICTDIairmGy局部剂量中心轴空气中测量归一空气CTDInCTDIairmGy mAs输出量某种CT机的输出特性加权的CTDICTDIwmGy剂量平均在模体中测量归一加权CTDInCTDIwmGy mAs剂量平均在模体中测量剂量长度乘积DLPmGy cm容积剂量表征身体的体积剂量器官吸收剂量DT RmGy剂量平均器官的平均剂量器官当量剂量HT RmSv防护剂量器官的辐射危害有效剂量EmSv防护剂量全身的辐射危害 名称符号单位特征评论 二CT扫描剂量幅度变化范围 CT为一种数字方式的成像设备 照射量在检查中不受限制 因此 患者往往受到高剂量照射 同一类型CT检查患者之间剂量差异可达一个数量级 与普通X射线检查相比 CT扫描剂量幅度比其高达 数量级差别 CT所致组织吸收剂量为X射线检查中最高一种 mGy 加上重复进行CT检查趋势 这些剂量往往接近或超过癌症发病率水平 已在人群中观查到 X射线摄影与CT扫描患者的头颅图象剂量分布差别 辐射诱癌和其他因素所导致死亡概率的比较 活动内容每10000人死亡概率吸烟 所有致病因素 一年 33肾脏和肝脏CT检查 一次检查 12吸烟 仅诱癌死亡 一年 12采矿 一年 6建筑 一年 4农牧业 一年 4心导管X射线介入 一次检查 3小汽车事故 一年 2麻醉程序 老年患者 一次 2泌尿X射线摄影 一次检查 2划船活动 一年 0 5麻醉程序 所有年龄患者 一次 0 3狩猎活动 一年 0 3麻醉程序 门诊患者 一次 0 2腰椎X射线摄影 AP位 一次检查 0 2胸部X射线摄影 PA位 LAT位 一次检查 0 02商业民航飞机 一次飞行 0 002 引自J E Gray CT中辐射防护 一文 IAEA 2001 三 公众接受CT剂量的趋势仍在增长 20年来CT扫描检查应用仍在发展和扩大 表现在病人检查的频率增加和病人剂量的增加 由于螺旋CT技术应用 90年代后促进了螺旋CT扫描频率增长和病人剂量增加 病人剂量增加的原因 体积扫描代替分离扫描 薄断层选择 断层面相互重叠 随意选择宽的身体部位 扫描时间缩短 高分辨力CT扫描 选用高照射因子改善影像质量 重复选用CT扫描 2000年UNSCEAR报告指出全世界CT机总数约34000台 CT检查每年数目为9300万人次 平均16人次 1000人检查频率 CT检查占所有医学X射线检查总数5 而对集体剂量的贡献达34 频度 集体剂量 UNSCEAR2000年报告提供全球X射线检查年频度的年集体剂量状况 英国辐射防护局 NRPB 统计CT检查所致集体剂量发展趋势 不同年代对集体剂量贡献比例 美国统计 年统计CT检查对集体贡献已达 总之 CT设备技术改善与提高 影象采集和处理能力加快 临床CT检查的猛增 CT透视介入放射的发展 CT癌症普查的推广 肺癌或直肠癌 等 造成各国CT检查频率和集体剂量的逐年增长趋势 四 降低病人剂量的各种途径 CT检查中患者剂量由以下几个因素所决定 CT机固有特性 患者的身体大小 检查的解剖学部位 扫描方案选择 带与不带造影剂等 所选择的技术参数 CT检查技术参数对患者剂量影响 技术参数选择对患者剂量影响高管电压降低剂量 在固定噪声条件下 高过滤降低剂量高管电流增加剂量 呈线性增加 高扫描时间增加剂量 呈线性增加 层厚增加剂量近似线性增加扫描体积增加剂量近似线性增加 应从三个层面加强对CT机优化和其剂量效率的改善 即生产厂家 应用部门和操作人员 临床医师等三个层面的综合努力才成 CT机工厂对降低CT剂量的作用 设计一种扫描机能连续自动调节照射因子 如在线适形管电流调制 达到降低病人剂量目的 手动调节一种信号使操作者预选高剂量因子设置 根据影像检查目的要求 能监测和显示病人辐射剂量 设计成一种自动调节kVp mAs 以实时控制病人剂量率 设计一种应用软件指导和检验操作者对剂量和剂量率进行控制 对CT机探测器 过滤器 X线管和二次扫描技术的改进 达到降低病人剂量 必须遵照国际标准对安全防护的要求 国际电工委员会 IEC 对CT设备辐射安全要求 IEC6060 2 44 2000年 应配置对X射线的紧急终止措施 对CT剂量测量的量和测量方法要求剂量模体 有机玻璃 头模 16cm 和体模 32cm 中央一个孔 周边4个孔 表面下10mm 剂量学的量 CTDI100 对剂量信息的要求 提供下述几种信息 剂量剖面 DP 灵敏度剖面 SSP 加权的CTDI CTDIw 和螺距校正 CTDI CTDIVOL Z轴上几何CTDI效率 g g FWHMSSP FWHMDP X100 不应低于70 或CTDIVOL以及 g都应在控制台上显示出 最小焦 皮距不应低于15cm 对过量照射应提供自动终止措施 包括计时器失效 CT功能失效 检查期间出现意外事件等都应立即终止供电设备 在CT控制台上应清楚显示CT的操作条件 如层厚 螺距 滤过 kVp mA S mAs等等 患者进出机架状态应在控制室中观察到 X射线管总过滤必须大于2 5mmAl 不应低于下表HVL值 X射线管电压 kV 第一半值层 HVL mmAl 6060708090100110120130140 外推法给出1 92 12 42 73 03 43 84 24 6 半值层测量用窄束射线 铝纯度为99 9 提供对断层影象截面位置 定位光准确度 床移动精度等误差要求 对操作状态的控制与指示要求 如线束状态指示等 提供CT机扫描机架 周围 离散辐射水平数据 在随机文件中加以记录 对有危害的参数提供准确度要求 包括管电压 管电流 输出量 线性 每一张断层摄影片位置等准确性 以及各种曝光因子使用单位表示等 4 2CT应用部门对降低剂量的作用 制定技术操作规程选择适当参数因子 制定病人屏蔽防护措施 制定诊断参考水平 贯彻防护最优化 对CT设备实施QC计划和剂量核查计划 制定技术操作规程选择适当参数因子是降低剂量的关键 包括 合理选择mA 达到剂量和影像质量之间平衡 如胸部和骨盆CT扫描的低mA应用 限制扫描长度 控制病人受照体积 准直 厚度 床速和螺距适当选择 过滤器作用 特别有形过滤器设计对病人剂量和影像质量有重要影响 多参数因子联合作用选择 kVp mA 床步进 螺距联合作用降低剂量 4 3操作者 临床医师对降低患者剂量的作用 严格遵守临床正当化要求 合理选择影像技术替代方法 如MRI US等 在临床实践中对患者应用屏蔽防护 对一些临床扫描方案评价和核查 选择适当参数因子 贯彻防护最优化原则 五 制定 诊断参考水平 意义 诊断参考水平定义 由专业机构 咨询机构制定 适用于患者所受剂量和放射性药物的摄入量 如果持续地超出这一水平 则需进行复审 ICRP73号出版物 诊断参考水平的几个特点 1 为一种容易测量的量 来判断患者接受的剂量水平 2 适用于医疗照射 不适用于职业照射和公众照射 因此 它与剂量限值和剂量约束值没有联系 3 这个值主要具有较大灵活性 发现超出这一水平 应对医疗过程和设备加以检查 判断是否满足防护优化原则 而采取相应措施 4 这种值应由专业医疗机构在大量实际调查基础上选定 并相对稳定和定期加以评价 应在一个国家或一个地区中专用 5 这个值仅涉及普通类型的诊断检查和型号广泛的设备 不宜过分细致和繁多 具有较强实用性 欧共体对CT扫描的参考剂量的建立原则 满足广泛应用 易定义和测量简单 评价容易 与当前已应用的剂量学量和测量方法相一致 能代表CT检查中患者的受照射特点 考虑到各种特殊检查的技术细节 适用于各种型号的CT扫描机和所有通用技术状况 如螺旋CT机 这个数值不但可以对每次检查的受照射情况控制 而且能够对病人受照的危险进行进一步评价 儿科患者CT检查的参考剂量值 检查患者年龄 岁 两种参考剂量值加权CT剂量指数 mGy 剂量长度乘积 mGy cm 脑部 胸部 普通CT 胸部 高分辨力CT 上腹部 203305253601030800下腹部和骨盆 1201705252501030500 BSS推荐典型成年患者CT的剂量指导水平 IAEA SafetySeriesNo 115 六CT检查中的剂量控制与防护1CT检查可使患者接受相当高剂量 多层螺旋CT和CT透视技术使患者剂量更高 因此 必须教育医技人员对CT检查在满足临床诊断的前提下 采用多种降低患者剂量方法 能够使病人降低2到10倍 甚至20倍剂量 2降低CT检查剂量方法包括 a 合理选择造影剂CT扫描 用与不同造影剂可有1 2倍剂量差别 b 合理选择层厚 薄层较厚层扫描剂量大 c 连续 断续和重叠层面扫描 患者接受剂量有明显差别 d 高质量 HQ 比高速 HS 扫描 患者剂量高33 300 e 使用相同的KV和mAs对身体不同部位扫描 在获得相似影像质量时 患者剂量可有20倍差别 f 成年和儿童 瘦人与胖人不应采用相同的CT扫描技术 KV和mAs g 管电压愈高 线束愈硬 透过身体射线愈多 患者接受剂量降低 h 增加X射线滤过和增加HVL 可明显地降低患者剂量 i 应严格控制扫描长度 对于全身CT普查扫描被认为是不正当的 j 对于螺旋CT 必须考虑准直 床的速度和螺距三者相互关系 调整螺距大于1 可明显降低患者剂量 3要求CT生产厂对CT提供自动曝光控制装置和患者剂量信息显示部件 4对CT检查实施质量控制计划和诊断参考水平 指导水平 评估 可使患者剂量减少50 注意对几种特殊人群组的防护 儿童和少年受检者青年妇女受检者孕妇受检者孕妇医务放射工作人员介入CT透视的操作者 七 结论 应做些什么 1教育人们认识CT是高剂量的一种检查 存在潜在的致癌风险 医务人员的职责在于使这种检查能获益而避害 2经验证明在相同临床条件下可降低患者剂量10 20倍之多 学术团体必须致力于这种降低CT剂量的倡导和促进工作 3医务人员必须注意尽可能消除CT二次检查 特别应尽量避免使用对比介质二次检查 4要求工厂提供自动曝光控制 AEC 和CT剂量记录系统 5对于医务人员在CT检查中必须学会能降低患者剂量的各种操作方法 在满足临床诊断的影像质量前提下实现可合理达到的低剂量水平 6根据国家和国际标准要求 对CT机进行诊断参考水平的测量和评价 CTDIW和DLP 是CT中质量保证和患者防护最优化一项基本任务 NewCT SD16ProgramandApplication Theset upfr