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1、單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,CT,掃描受檢者的輻射劑量表達及低劑量掃描的應用,醫(yī)學影像科,張羽,一、,CT,掃描受檢者的輻射劑量表達,CT劑量指數(shù)(CT Dose Index,CTDI)是CT設備輻射劑量特性的實用表征量。,1981年首次由Shope 提出后,先后被FDA、IEC、CEC、IAEA 等多個權威組織所定義并采用。我國國家標準亦采用此概念。,目前國際上對CT劑量的表征量和測量方法(包括模體種類)未有一致意見,ICRP 亦指出為防止混淆,

2、應明確各種CTDI定義的區(qū)別：,CTDI100：-50mm+50mm；,CTDIFDA：-7T+7T;,CTDIair：-+,三者的區(qū)別主要在于劑量曲線積分長度、有無模體、及何種模體。,目前公認的CTDI有以下三個：,1、CT劑量指數(shù)100CTDI100；,2、加權CT劑量指數(shù)CTDIW；,3、容積CT劑量指數(shù)CTDIvol。,三個指數(shù)并不直接表征各種CT掃描所致受檢者的劑量，但與受檢者劑量密切相關。與吸收劑量有相同的量綱，以毫戈瑞mGY為單位。,CT,掃描受檢者的輻射劑量表達,1、CT劑量指數(shù)100CTDI100,CTDI100是迄今廣泛應用的最根本的反映CT掃描劑量特征的表征量，可用于統(tǒng)一

3、比較CT機性能。,定義：CT旋轉一周，將平行與旋轉軸Z軸，即垂直于斷層平面的劑量分布DZ沿Z軸從-50mm到+50mm積分，除以層厚T與掃描斷層數(shù)N的乘積之商。即：,CTDI100可用熱釋光探測器(TLD)，在專用的TLD插件中進行各點劑量分布的測量，進而得出劑量分布曲線D(z)，再依劑量分布曲線的半高寬(Full Width at Half Maximum，F(xiàn)WHM)通過擬合計算求得CTDI。,CTDI100采用積分區(qū)間從-50 mm到+50 mm，舍棄原先從-7T到+7T等多種定義，可用有效長度正好為100 mm的筆形電離室在通用標準劑量模體中方便地測量到，從而方便進行CT機的驗收與經常性

4、的質量控制檢測等。,CTDI100這個最根本的表征量反映的是在標準甲基丙烯酸甲酯模體中測得某點空氣中沉積的X射線能量。,1、CT劑量指數(shù)100CTDI100的測量,2、加權CT劑量指數(shù)CTDIW,加權CT劑量指數(shù)CTDIW反映掃描平面中的平均劑量。,CTDI100(中心)為在模體中心位置上的測量值；,CTDI100(外周)表示在模體周邊四個不同位置上(至少以90為間隔的模體外表下10 mm處)測量值的平均值。,加權CT劑量指數(shù)CTDIW已被選來作為CT診斷醫(yī)療照射的指導參考水平的表征量之一。,可以反映多層連續(xù)掃描的平均劑量pitch=1時，但對于不連續(xù)的多層掃描，CTDIW不能準確反映其平均劑

5、量。因為加權CT劑量指數(shù)是由CT劑量指數(shù)100計算出來的，所以其測量的就是旋轉一圈曝光一次的輻射量。對于旋轉兩圈或半圈曝光一次的掃描不可使用,2、加權CT劑量指數(shù)CTDIW的測量,目前普遍采用的與有效長度100 mm筆形電離室檢測儀器配套的標準有機玻璃劑量模體，分頭部模體(直徑160 mm)與軀干模體(直徑320 mm)兩種，均呈長度為140 mm的圓柱體狀，模體中心及其四周外表下10 mm處都有專用的檢測電離室插孔(該孔不測量時即插入組織等效的有機玻璃棒)。,3、容積CT劑量指數(shù)CTDIvol,螺旋CT問世后，需要考慮螺距對掃描劑量的影響：,CT螺距因子=d/NT,d為X射線管每旋轉一周診視

6、床移動的距離；,N為一次旋轉掃描產生的斷層數(shù)；,T為掃描層厚,事實上NT就是近似等于X球管照射到人體的寬度。隨著多排CT的產生，相應的探測器長度增加，X線球館準直器的寬度也相應的增加。準直器寬度測量所受到的輻射劑量需要實際照射到人體的長度而不是床板移動的距離。,CTDIvol CTDIwCT螺距因子NT/d CTDIw,容積CT劑量指數(shù)CTDIvol反映整個掃描容積中的平均劑量。,4,、,CTDI,100,、,CTDIw,與,CTDIvol,的關系,容積CT劑量指數(shù)CTDIvol可由加權CT劑量指數(shù)CTDIw求得，而CTDIw那么是劑量模體中心位置與周邊四個不同位置CTDI100測量值的加權結

7、果。因此：,CTDI100反映的是CT標準測量模體中某一點所沉積的X射線能量；,CTDIw描述CT所掃描某一斷層平面上的平均劑量狀況；,CTDIvol是描述多排(層)螺旋CT在整個掃描容積范圍內的平均輻射劑量。因為床板移動的長度并非是實際照射長度。,5、劑量長度乘積Dose Length Product,DLP),DLP評價受檢者一次完整CT 掃描的總的輻射劑量。,1.序列掃描DLP(單位：mGycm)表達為：DLP=inCTDIwnTNC,i為X-CT掃描序列數(shù)；,N為旋轉圈數(shù)；,nT為每旋轉一圈的標稱限束準直寬度(cm)；,C為X射線管每旋轉一周的管電流與曝光時間之積(mAs)；,nCTD

8、Iw那么表示與所用管電壓和總標稱限束準直寬度相對應的歸一的加權CT劑量指數(shù)(mGymA-1s-1)。,2.螺旋掃描DLP可方便地表達為：DLP=CTDIvolL,CTDIvol為多排(層)螺旋CT掃描的容積CT劑量指數(shù)；,L為沿Z軸的掃描長度。,二、吸收劑量與有效劑量,1,、吸收劑量的定義,受檢者的輻射劑量終將落實到有關各組織或器官的,吸收劑量,(D),，,組織或器官的吸收劑量是,X,射線積在受檢者單位質量組織或器官里的能量。,單位,:Gy,1 Gy=1,焦爾,千克,-1,(Jkg,-1,)100c Gy=100rad,吸收劑量是指致電離輻射授予某一體積元內物質的平均能量除以該體積元內物質的質

9、量而得的商。即：,組織或器官的吸收劑量是最完整地表征受檢者所接受的X射線照射的量，然而大多數(shù)情況下是不可能直接測量的，通過體模模擬研究可以解決,吸收劑量的生物效應決定于射線的種類和照射條件。如相同的吸收劑量，射線對生物體危害比X線大20倍。在輻射防護中，將個人或集體實際接收的或可能接收的吸收劑量根據(jù)組織生物效應加權修正所得到的吸收劑量在放射防護中稱為當量劑量。,當量劑量的單位與吸收劑量一樣，即焦爾千克-1(Jkg-1)，專名是Sv，,1Sv=lJkg-1=1 Gy,2、組織或器官的吸收劑量D的估算,比較不同類型放射學檢查的相對電離輻射風險，并且考慮到不同組織或器官的不同輻射敏感性時，采用以希沃

10、特(Sivert，Sv)為單位的有效劑量E來表征。,全身有效劑量是一個反映非均勻照射歸一到全身照射危險度的劑量參數(shù)。,有效劑量是器官和/或組織的當量劑量按各組織權重因子加權之和。,3.,全身有效劑量,(E),螺旋,CT,的有效劑量：利用,CTDIvol,及其掃描長度,L,計算出劑量長度乘積,DLP,，再乘以特定的轉換系數(shù),k,來估計出有效劑量,E,：,E=kDLP,轉換系數(shù),k(mSvmGy,-1,cm,-1,),全身有效劑量,與檢查部位有關。,3.,全身有效劑量,(E),當短時輻射量低于100毫西弗時，對人體沒有危害；,如果超過100毫西弗，會對人體造成危害；,100到500毫西弗時，人們不

11、會有感覺，但血液中白細胞數(shù)會減少；,1000到2000毫西弗時，可導致輕微的射線疾病，如疲勞、嘔吐、食欲減退、暫時性脫發(fā)、紅細胞減少等；,2000到4000毫西弗時，人的骨髓和骨密度受到破壞，紅細胞和白細胞數(shù)量大量減少，有內出血、嘔吐等病癥；,大于4000毫西弗時能危及生命，但依然可以救治，成功率可達90%；,超過6000毫西弗時，救治存在一定困難；,超過8000毫西弗時，救治希望會比較渺茫。,對公眾的個人當量劑量限制，及對公眾個人所受的輻射照射的年劑量應當?shù)陀谝韵孪拗疲喝恚?msv，單個組織或器官：50msv,輻射對人體的危害,三、低劑量胸部,CT,1、低劑量胸部CT掃描的定義,1.什么是

12、胸部低劑量CTLDCT？,是一種輻射劑量低于普通胸部CT，但發(fā)現(xiàn)肺部病變能力相當?shù)臋z查方法。,標準低劑量CT篩查要求在16層以上的CT進行。120kv以下或以下，40ms或以下，有效劑量小于1msv。,2.低劑量CT篩查的輻射量是多少？,標準低劑量CT篩查的有效劑量ED約1msv約常規(guī)胸部CT檢查劑量1/5至1/6，遠低于世界平均自然本底輻射3msv。,進行每年低劑量胸部CT篩查是平安的。,2,、低劑量胸部,CT,掃描,1掃描參數(shù)：,管電壓 120kVp，管電流20mAs-50mAs30mAs；掃描層厚 5mm，層間距5mm；重建層厚 1.01.25mm 連續(xù)層間隔為 0；,2掃描范圍：,從肺

13、尖到肋膈角包括全部肺，受檢者吸氣末一次屏氣,完成掃描檢查時應有專人訓練受檢者屏氣；,3圖像儲存：,將 5mm 層厚常規(guī) CT 圖像、1.01.25mm 薄層的連續(xù)橫斷,面圖像傳入圖像儲存與傳輸系統(tǒng)Picture archiving and,communication systems,PACS 并刻錄光盤存檔；,4開啟螺旋 CT 的“Dose Report劑量報告功能,：記錄掃描時的劑量參數(shù)：劑量長度乘積DLP、容積,CT 劑量加權指數(shù)CTDIvol。,疑問：為什么沒有改變管電壓，而只單單降低了管流流量？,1管電壓影響了X線的質和量，管電壓越高穿透性就越強，當體厚一定時，管電壓下降到某一限值，X

14、線的穿透性會立即減弱，產生的CT圖像會受到大量散射偽影干擾，圖像質量會迅速下降。所以一般保持管電壓不變。,2管電流量與輻射劑量成線形相關，管電流量降低，X線量減少，量子噪聲增加，圖像密度分辨率下降，即比照度變差。對于高比照度的肺部來說影響不大，所以是目前降低輻射量的主要方式之一。,3通過螺距PITCH來降低輻射量，螺距的增加也以降低輻射量，但是螺距的增寬會使得層面敏感曲線增寬，使得影像在Z軸的空間分辨率下降。且螺距的增加會使得管電流的相應補償，效果不佳。,3,、,CT,低劑量胸部篩查所適用的人群,有未定性結節(jié)者，需要年度篩查；,無結節(jié)者，高危人群年齡60歲，吸煙史，肺氣腫，肺結核，家族腫瘤史等

15、年度CT篩查是必要的。,無結節(jié)者，無高危因素40歲以上人群，可考慮2年1次篩查。,4,、低劑量在胸部的應用,低劑量螺旋CT圖形并未降低肺實質、彌漫性病變的圖像質量，未降低CT圖像的信噪比。,低劑量螺旋CT的肺結節(jié)檢出率與結節(jié)的大小有關。當結節(jié)直徑5mm時與標準劑量CT之間的差異無統(tǒng)計學意義，敏感度達100%；當肺結節(jié)直徑3mm時，檢出率較標準劑量CT低10%；對肺尖5mm的結節(jié)發(fā)現(xiàn)率僅為42%。但總體來說，低劑量CT對肺結節(jié)的檢出與標準劑量CT之間無明顯差異。低劑量對于肺癌的發(fā)生率是胸片的8倍，特別是對于周圍性小腺癌。,低劑量螺旋CT肺癌篩查還存在一些局限性，如中心型肺癌檢出率較低。同時對于軟

16、組織、心臟、大血管等噪聲有所增加。,低劑量螺旋,CT,肺,如中心型肺癌檢出率較低,CT,胸部低劑量掃描,CT,胸部低劑量掃描,四、低劑量在各個部位掃描時的應用,1.胸部低劑量螺旋CT放射劑量的研究J.醫(yī)學影像學雜志上提出用20mAs低劑量螺旋CT掃描,獲得圖像質量和常規(guī)劑量掃描差異不大,且患者所接受輻射劑量降低90%,認為20mA是肺部掃描的最正確劑量,2.低劑量CT在顱面部的應用價值：由于鼻竇是位于人體頭面部的一系列含氣的骨性腔隙,具有良好的自然比照度,這是該部位行低劑量掃描的解剖學根底,且該部位病變主要是以黏膜增生、肥厚及囊腫等炎癥性病變?yōu)橹?使在有良好自然比照度的鼻竇區(qū)行低劑量掃描成為可能。鼻竇低劑量CT掃描對圖像質量影響的研究J.中華放射學雜志,2005指出50例鼻竇冠狀面CT掃描后指出mA值由200mA減至50mA時,晶體所接受的射線劑量由7339mGy降至1108mGy,而圖像質量無明顯下降。,低劑量在各個部位掃描時的應用,3.成人腦是低比照組織,降低管電流勢必影響圖像質量，嬰幼兒顱骨及腦組織,劉興盛等25研究認為幼兒發(fā)育尚不成熟,對應的組織密度不如成人高,且顱骨、腦組織及