利用DICOM信息估算数字乳腺成像辐射剂量*

白 玫 严汉民 卓芝政

乳腺X射线摄影是对乳腺疾病检查的重要诊断方法，但由于乳腺组织对辐射敏感，乳腺X射线摄影辐射剂量的大小关系到受检者致癌风险的高低，因此对乳腺X射线摄影辐射剂量的估算和监测在临床实践中具有非常重要的作用[1-2]。对于乳腺X射线摄影，临床常用的剂量参量是空气入射剂量和平均腺体剂量(mean glandular dose, MGD)。MGD代表乳腺组织吸收剂量，是评价乳腺X射线摄影辐射风险的重要表征量[3-4]。对于数字乳腺X射线摄影系统，美国国家电子厂商联合会(National Electrical Manufactures Association, NEMA)等组织规定医疗设备生产商必须在医学数字图像与传输(digital imaging and communications in medicine, DICOM)图像头文件中提供每一次曝光的剂量数据如入射剂量，器官剂量以及投照位置、距离等重要信息[5-7]。但是DICOM图像的头文件中包含的剂量信息是否就能代表实际的剂量水平，这些信息的可靠性和准确性如何等等，因此有必要对DICOM剂量信息和实际剂量之间的相关性进行研究，并对其在临床使用中的指导意义进行初步探讨。

1 材料和方法

实验体模采用乳腺剂量体模，该体模包含一个5 mm PMMA块和4个10 mm PMMA块，厚度为45 mm，可以模拟50 mm厚度，50%腺体成分和50%脂肪成分的标准乳腺组织结构[8]。

乳腺DR成像系统采用西门子公司的全野数字乳腺X射线摄影系统(MAMMOMAT Novation DR)。该设备使用由不定形硒(aSe)制造的平板探测器，提供多种阳极靶与滤过器组合[9]。本实验选取不同管电压、管电流和阳极滤过器组合，采用电离室分别测量不同条件下体模表面入射剂量，同时记录其DICOM图像头文件中显示的入射剂量值和MGD值。依据不同摄影条件和入射剂量值计算出实际的MGD值，并与DICOM中显示的MGD值进行比较和分析[10]。

2 结果

从不同摄影条件下剂量测量值和DICOM图像信息中剂量显示值的结果可以看出，DICOM信息中入射剂量显示值均经过取整处理，而MGD显示值均保留一位小数，因此测量精度不高，降低了测量准确性。对于Mo/Mo组合，入射剂量显示值和实测值的误差为17.30%，MGD显示值和实测值的误差为5.91%；对于Mo/Rh组合，入射剂量显示值和实测值的误差为11.57%，MGD显示值和实测值的误差为3.70%。三组数据误差均值为：DICOM图像信息中入射剂量与实测入射剂量平均误差为15.19%，MGD平均误差为5.10%。经统计分析，入射剂量实测值与显示值之间的线性相关系数为0.976，MGD实测值和显示值之间的相关系数为0.992(见表1、表2、表3)。

表1 Mo/Mo组合不同管电压条件下剂量测量结果

表2 Mo/Mo组合不同管电流条件下剂量测量结果

表3 Mo/Rh组合不同管电流条件下剂量测量结果

3 讨论

在日常工作中，乳腺成像辐射剂量的测量方法较为复杂，如何实现乳腺成像辐射剂量的实时监测是临床实践中需要解决的重要问题之一。本实验数据表明，DICOM图像信息中显示的剂量数据虽与实测值存在一定的误差但均在允许范围内[11]，从两者的相关系数也可以看出，显示值和实测值线性相关度高，具有很好的一致性，因此可以利用DICOM图像信息对数字乳腺成像的辐射剂量水平进行估算，这不仅可以为乳腺成像中的放射防护提供重要的参考依据，而且也是临床技术保障和安全风险防范行之有效的数据支持，极具临床应用推广价值和社会效益。

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