医学学习课件：CT辐射剂量与防护

1、CT辐射剂量与防护,1,内容纲要：,一、电离辐射 二、辐射防护的基本原则 三、标准GB 165-2012的解读 四、思考,2,一、电离辐射,辐射的概念并不陌生。 辐射是指以高速粒子或电磁波的形式向周围空间或物质发射并在其中传播能量的现象的统称，如热辐射、核辐射等。,3,依辐射能量的高低或其电离物质的能力，分成电离辐射和非电离辐射两大类： 非电离辐射：指能量低无法电离物质的辐射。 eg.光(可见光、不可见光)、无线电波等。 电离辐射：指能量高能使物质发生电离作用的辐射。 (1)直接致电离辐射，如、等。 (2)间接致电离辐射，如中子辐射、辐射、X射线等。,辐射损伤的机理 辐射对人体的作用是一个极其

2、复杂的过程。人体从吸收辐射能量开始，到生成生物效应，乃至机体的损伤和死亡为止，涉及许多不同性质的变化。 在辐射的作用下，人体内的生物大分子，如核酸、蛋白质等会被电离或激发。这些生物大分子的性质会因此而改变，细胞的功能及代谢亦遭到破坏。实验证明辐射可令DNA断裂或阻碍分子复制。 此外，人体内的生物大分子存在于大量水分子中，当辐射作用于水分子时，水分子亦会被电离或激发，生成有害的自由基(如 OH-、 H+ 自由基等)，继而使在水分子环境中的生物大分子受到损伤。,4,电离辐射的生物效应,虽然辐射可能对人体造成损伤，但如剂量不高，机体可以通过自身的代谢过程对受损伤的细胞或局部组织进行修复，这种修复作用

3、程度的大小，既与原初损伤的程度有关，又可能因个体间的差异而有所不同。,细胞水平损伤,生物学效应 确定性效应 是指效应的严重程度（取决于细胞群中受损细胞的数量或百分比）与受照射剂量的大小成正比。 随机效应 是指效应的发生率（不是严重程度）与照射剂量的大小有关，如遗传效应和辐射诱发癌变等，这种效应在个别细胞损伤时（主要是突变）即可出现,电离辐射的生物效应,生物学效应 确定性效应 由于射线照射杀死相当数量细胞，而这些细胞又不能由活细胞的增殖来补充，由此引起的细胞丢失可在组织和器官中产生可检测出的严重功能性损伤。确定性效应存在一个阈值量，单次（急性）以Gy为单位的照射剂量。但性腺、晶状体、骨髓等因对射

4、线敏感，效应发生的剂量随剂量的增加而增加。,电离辐射的生物效应,射线与人体的相互作用,确定性效应 成年人性腺、晶状体和骨髓确定性效应辐射阈值估计,射线与人体的相互作用,生物学效应 随机性效应 随机性效应无剂量阈值。电离辐射使细胞发生了改变而未被杀死，经一段潜伏期后，可呈现恶变，即致癌效应。效应发生的概率与剂量成正比。 如果损伤发生在传递遗传信息的细胞上，就会产生遗传效应。,射线与人体的相互作用,随机性效应 ICRP（国际放射防护委员会）列出与放射有关的12种癌症： 甲状腺癌 乳腺癌 肺癌 食管癌 胃癌 肝癌 结肠癌 胰腺癌 唾液腺癌 肾肿瘤 膀胱肿瘤 白血病,辐射防护的基本任务和目的,辐射防护

5、的基本任务: 允许可能产生辐射的实践 保护人员/后代/环境 辐射防护的目的： 防止有害的确定性效应， 限制随机性效应的发生率,合理尽可能低,辐射防护的原则和基本措施,X射线的本质：是一种电磁波，具有电磁波与光量子双重特性的特殊物质。波长100.001nm，介于紫外线和射线之间。,辐射防护的原则,(1)辐射实践的正当性 对于一项辐射实践，只有对社会和经济因素进行综合考虑，并经过充分论证，权衡利弊，只有辐射实践活动对受照个人或社会所带来的利益足以弥补可能引起的辐射危害时，实践才是正当的。,13,辐射防护的原则和基本措施,(2)辐射防护与安全的最优化 在辐射实践中所使用的辐射源或装置所致个人剂量和潜

6、在照射危险分别低于剂量约束和潜在照射危险约束的前提下，在充分考虑了经济和社会因素之后，个人受照剂量的大小、受照射的人数以及受照射的可能性均保持在可合理达到的尽量低的水平，这就是也有时候被称为ALARA原则（As Low As Reasonably Achievable）。,(3)剂量限制和剂量约束 由于利益和代价在人类群体中分配的不一致性，虽然辐射实践满足了正当性要求，防护与安全也达到了最优化，但还不一定能够对每个人提供足够的防护。 因此，必须对个人所受的正常照射加以限制，以保证来自各项得到批准辐射实践的综合照射所致的个人总有效剂量和有关器官或组织的总当量剂量不超过国家标准中规定的相应剂量限值

7、。,电离辐射防护与辐射源安全基本标准（GB18871-2002）,项目批复或者项目环评中给出的剂量约束值，通常低于该剂量限值。,医用辐射防护的内容：,医学放射工作人员所受职业照射的防护 受检者与患者所受医疗照射的防护 工作场所周围环境及相关公众的防护,二、解读“X射线计算机断层摄影放射卫生防护标准（GBZ 165-2012）”,1 范围 2 规范性引用文件 3 术语定义 4 CT的防护性能要求 5 CT机房的防护要求 6 CT机房防护检测要求 7 CT操作中的防护要求,本标准规定了医用X射线计算机断层摄影装置（简称CT）的防护性能、机房防护设施和安全操作的放射防护要求和检测要求。 本标准适用于

8、CT使用中的防护 与原标准相比，增加了放射防护要求，更加明确的放射防护的特点,1 范围,GBZ165-2012“X射线计算机断层摄影放射卫生防护标准”于2012年8月25日发布，于2013年2月1日实施，代替原标准GBZ165-2005，其目的是在加强X射线计算机断层摄影的放射卫生防护管理，保障X射线CT中有关工作人员，受检者和患者的健康与安全，促进X射线CT的合理应用。,GB 9706.11 医用电器设备 第二部分：医用诊断X射线源组件和X射线管组件安全专用要求 GB 9706.12 医用电器设备 第一部分：安全通用要求 三.并列标准 诊断X射线设备辐射防护通用要求 GB 16348 医用X

9、射线诊断受检者放射卫生防护标准 GB 17589 X射线计算机断层摄影装置质量保证检测规范 GBZ 179 医疗照射放射防护基本要求,2 规范性引用文件,3.1 CT剂量指数, Computed tomography dose index; CTDI,沿垂直于断层平面方向(Z轴)上的吸收剂量分布D(z),除以射线管在360的单次旋转时产生的断层切片数与标称层厚T之积的积分称为CTDI。凡从-50mm到+50mm的积分CT剂量指数表示为CTDI100,3 术语和定义,3.2 加权CT剂量指数 CTDIW,在实际检测中分别测量CTDI100（中心）和CTDI100（周边）值，对这二种测量值加权求和

10、得到CTDIW: CTDIW =1/3 CTDI100（中心）+2/3 CTDI100（周边）,3.4 螺距 pitch,在螺旋CT中，X射线管旋转一圈的移床距离(I)与总线束宽度(NT)的比值成为螺距 P=I/NT,3.3 X射线源组件 X-ray source assembly,X射线管组件与限束系统构成的组件,3.5 容积CT剂量指数 CTDIvol,代表多拍探测器螺旋CT扫描整个扫描容积中的平均剂量 CTDIVol = CTDIW /P,3.6 剂量长度乘积 dose length product；DLP,螺旋CT扫描的剂量长度乘积为容积CT剂量指数（CTDIvol）与沿z轴的扫描长度

11、（L）的乘积 DLP=CTDLvolL,X射线源组件安全应符合GB9706.11和GB9706.12的要求。X射线源组件应有足够铅当量的防护层，使距焦点1m远处漏射线空气比释动能率小于1.0mGy/h。随机文件中应由设备生产单位提交符合法定资质的有效证明材料。 CT随机文件中应提供等比释动能图，描述设备周围的杂散辐射分布。 CT定位光精度、厚度偏差、CT值、噪声、均匀性、CT值线性、高对比分辨力、低对比可探测能力、诊断床定位精度、扫描架倾角指标应符合GB17589的要求。 CT在使用时，应参考附录A中的成人和儿童诊断参考水瓶，如高于诊断参考水平时，应检查扫描参数，确定在不影响质量时采取降低剂量

12、的修正措施。,4. CT防护性能要求,5、CT机房的防护要求,5.1 CT机房的设置应充分考虑邻室及周围场所的人员驻留条件，一般应设在建筑物的一端。 5.2 CT机房应有足够的使用空间，面积应不小于30m2,单边长度不小于4m。机房内不应堆放无关杂物。 5.3 CT机房的墙壁应有足够的防护厚度。机房外人员可能收到照射的年有效剂量小于0.25mSv（相应的周边有效剂量小于5uSv），距机房外表面0.3m处空气比释动能率应2.5uGy/h。 5.4 CT机房门外应张贴辐射警示标志，安装工作状态指示灯。 5.5 CT机房应保持良好通风。,6、CT机房防护检测要求,6.1 CT质量控制检测（1次/年）

13、 BG 17589 验收监测、状态检测和稳定性检测 每年1次 6.2 CT机房防护检测（1次/年） 关注点包括四面墙体、地板、顶棚、与机房联通的门、观察窗等。监测点具机房墙体或防护门距离为30cm，距地面高度为130cm，顶棚上方检测点距顶棚地面100cm，机房地面下方监测点距楼下地面170cm。 6.3 CT剂量指数的检测 检测仪器 检测用模体 检测方法,7、CT操作中的防护要求,7.1 CT工作人员应接受上岗前培训和在岗定期再培训并取得相应资格，熟练掌握专业井和防护知识，在引入新设备、新技术、设备大修及改装后，应需更有针对性的培训。 7.2 CT工作人员应按照GBZ 179的要求，重视并采

14、取相应的措施保证受检者的放射防护与辐射安全，CT受检者所受医疗照射的防护应符合GB 16348的规定。 7.3 CT工作人员应针对临床实际需要，正确选取并优化设备工作参数，在满足诊断需要的同时，尽可能减少受检者所受照射剂量。尤其注意对儿童的CT检查时，应正确选取扫描参数，已减少受照剂量，是儿童的CT应用达到最优化。 7.4 CT工作人员应定期检查控制台上所显示出患者的剂量指示值（CTDIw、CTDIvol和DLP），发现异常，应找出原因并加以纠正 7.5 应慎重进行对孕妇和儿童的CT检查，对儿童受检者要采取固定措施,7、CT操作中的防护要求,7.6 开展CT检查时，应做好非检查部位的防护，使用

15、防护物品和辅助防护设施：铅橡胶，铅围裙（方形）或方巾，铅橡胶颈套，铅橡胶帽子，严格控制对诊断要求之外部位的扫描（定位平扫除外）。 7.7 在CT检查过程中应对受检者与患者进行全程监控，防止意外情况。 7.8 施行CT检查时，其他人员不得滞留在机房内。当受检者或患者须携扶时，应对携扶者采取必要的防护措施 7.9 在CT检查的教学实践中，学员的放射防护应按GBZ 179的规定执行,四、思考,1. 设置合理的扫描条件 根据患者体型、检查部位的不同个性化扫描参数（自动毫安） 2. 合理运用低剂量扫描方案 肺 鼻窦 乳突 骨盆等 3. 做好非检查部位及携扶人员的屏蔽防护 4. 高度重视儿童在检查过程中的

16、辐射剂量以及屏蔽防护,2. 低剂量技术研究现状,肺部低剂量螺旋CT扫描,管电压：120v 层厚： 5mm,150mAs，7.00mGy,60mAs，2.78mGy,剂量降低60.1%,管电压：120v 层厚： 5mm,150mAs，7.00mGy,30mAs，1.4mGy,剂量降低80%,管电压：120v 层厚： 5mm,60mAs,30mAs,管电压：120v 层厚： 5mm,25mAs，1.15mGy,剂量降低83.3%,鼻窦及鼻旁窦低剂量CT扫描,颞骨CT扫描 颞骨解剖结构具有天然高对比度,眼眶外伤低剂量CT扫描 眼眶的各种组织结构存在较大的密度差,空间分辨力高,颅脑低剂量CT扫描 婴幼

17、儿颅骨与脑组织发育尚不成熟，组织密度不如成人高,人体其他部位低剂量CT扫描 评估肾结石、输尿管结石、梗阻（ 100mAs） 骨盆部病变，如骨盆骨折，二维、三维影像达到诊断要求（50mAs），30mAs下可显示骨折但三维处理噪声大。 胃或结肠壁、胃黏膜或结肠带、腔外间隙显示的清晰度影响很小, 未影响到对图像的观察诊断（90mAs）,3. 做好非检查部位及携扶人员的屏蔽防护 非检查部位的屏蔽防护（包裹，非覆盖），晶状体、甲状腺、性腺等敏感器官 携扶人员务必进行防护 防护服定期检查、及时更换（4-5年保质期、破损漏射）,4.高度重视儿童在检查过程中的辐射剂量以及屏蔽防护 （1）儿童的一些紧要器官或组织对辐射有高的致癌风险； （2）临床上使用一些曝光参数往往与成年人相同，