胸部CT 扫描技术与辐射防护的协同关系

邓小琴 喻崇容 彭 燕 刘 平

自英国物理学家Hounsfield 于1972 年研制成功第一台CT 应用以来，CT得以迅猛发展，至今，从第一代，选择旋转平移方式扫描，扫描速度慢，成像慢，图像差，患者辐射时间长，到现在的128排、320排及双源CT，可用于全身任何部位扫描和具有多种重建技术，可以对人体各部位无所不能地进行扫描检查。现在，由于计算机具有强大的后处理功能，可重建成1.0 mm或1.25 mm的薄层图像，因此，可发现亚厘米级小磨玻璃结节(肺部原位癌)，从而可较早期发现无症状的隐蔽病变；伴随胸腔镜微创手术的开展应用，早期肺部肿瘤得以切除，极大的提高了术后生存率。由于现代CT扫描速度快，可连续快速扫描成像，减少了呼吸伪影，避免小病灶因呼吸运动产生伪影而致漏诊。目前，CT已成为胸部体检和疾病筛查不可或缺的最好检查方法。但是，因为CT检查要通过X线照射人体后才能被探测器接收、经计算机处理后才能形成影像，X线辐射对人体可产生一定危害，因此，辐射防护[1-3]成了扫描检查的另一重要问题，以下就来剖析一下这对矛盾。

一、CT扫描的原理与优点

现代CT扫描，又称CT容积扫描，是采用滑环技术，X线球管和探测器不断地进行360°旋转，连续产生X线并进行数据采集，同时检查床沿纵轴方向匀速移动，使扫描轨迹呈螺旋状的扫描方式。螺距；为球管旋转1周(1 s)检查床移动的距离与扫描层厚的比值。一般认为螺距为1.0时图像质量最好。CT机投入到临床以后，以它高分辨率、高灵敏度、多层次等优越性，发挥了有别于传统X线检查的巨大作用[4]。

二、胸部CT 扫描技术

近几年多层螺旋CT在胸部健康体检和疾病诊断中已经得到广泛的临床应用[5-7]。随着计算机技术的发展，图像的后处理方面亦变得简单而快速，扫描时间也越来越短(一次胸部扫描可在10 s内完成，图像质量有了明显的提高，其临床应用也越来越广泛，CT扫描技术大致可分为以下几项:

1. 常规CT扫描： 操作技师根据临床医师申请的患者检查部位，选择最佳扫描技术参数，如 kV、mA、扫描时间、扫描方式 ( 轴位扫描、冠状扫描)、扫描视野、显示视野、层厚、层间距离等，关键的还是设置好低剂量扫描参数[8-10]。

2. 做好前瞻性的护理疏导工作： 护士和扫描技师认真检查及做好患者检查前准备工作，并告诉患者扫描的大致过程和可出现的情况，减少患者对扫描的恐惧感，取得患者的密切配合，保证扫描能一次成功[11-12]；再则，肺部扫描，一定要训练患者屏气的要点，当扫描时发出屏气的指令后，患者可配合无误，从而保证扫描成功、图像清晰；可以减少患者不必要的重复扫描，从而减少患者受检时间和减少重复扫描增加的辐射剂量。

3. CT 图像的后处理技术： 螺旋CT图像后处理的方法包括：1.0 mm或1.25 mm薄层重建、多平面重建、三维表面重建、最大密度投影、仿真内窥镜等，它们是利用特殊的软件，在轴位图像的基础上进行再次重建处理，以更直观的方式显示病变及与周围结构的空间关系，可以根据诊断需要从多角度多视野进行图像重建。

三、CT的危害

CT虽然为胸部和其他部位的疾病检查和诊断带来了不少方便和福音，但是，由于它是一种用X线来扫描人体而成像的设备，它还具有产生辐射对人体不利的一面，应该引起足够的重视。CT可以被理解为用X线从多角度拍摄，X射线属于电离辐射，它在对人体起作用的过程中会产生生物效应而伤害人体，除扫描层面内的辐射外，扫描范围外的区域也存在相当剂量的散射线辐射，X射线可打破DNA的双螺旋结构而产生对细胞的损伤，辐射可诱导基因突变或双螺旋结构被打破，畸变增多，最终可导致癌症、白血病或其它遗传性疾病。牛津大学和英国癌症研究中心的科学家在对15个国家的统计数据进行分析后发现，英国每年诊断出的癌症患者中有0.6%是由X射线检查所致，在X射线和CT检查更为普遍的日本，每年新增癌症患者中有3.2%是由这两种检查造成的。研究者并非抹杀X射线和CT检查的重要性，只是想提醒医生在采取这种检查时应适度、谨慎[13-14]。

四、CT 扫描技术与辐射防护关系

国际辐射防护委员会 (ICRP) 提出的辐射防护原则包括正当化、最优化和个人剂量限制，ICRP 和国际电离辐射防护与辐射源安全基本标准也对正当化提出了一般要求和个人防护要求，科研人员对辐射防护也非常重视，在现有的情况下，如何利用好 CT 扫描技术来帮助人们诊断疾病的同时，降低辐射剂量是我们应该永远研究的课题[15-16]。

1. 设置最科学的扫描参数： 根据患者身体状况来设置扫描参数，包括kV、mA 以及扫描范围，在确保图像质量情况下，尽量使用智能化低剂量扫描，降低管电流，能使X线吸收剂量指数在不影响诊断的前提下有明显下降。并事先根据其它辅助检查如：B超、X线平片等定好扫描范围，扫描螺距、扫描层厚、定位准确，扫描总时间变短，X 线直接照射剂量随之减少；扫描野大小也是影响散射线间接辐射剂量的重要因素之一，扫描区域尽量缩小，散射线产生的概率相应减少，从而减少了辐射对人体的危害。

2. CT图像的处理技术：患者检查后对原始图像数据进行重建，要使用自身软件特点进行图像处理，尽量减少扫描层数，利用三维重建等技术追求完美图像，可以从不同断面对病灶进行分析，病灶显示直观，诊断准确率提高。

3. 提高技术人员对患者的辐射防护意识： X线照射时即看不见又摸不着，而且无任何感觉，不易引起重视。因此，要加强放射科医务人员的宣传教育，提高职业道德、增强对患者的关爱，对于CT检查患者高敏感部位 (淋巴组织、甲状腺、性腺、胸腺、骨髓组织等)，中敏感部位(角膜、晶状体、结膜、内皮细胞等) 非检查部位要用铅围裙遮盖，隔离散射线对患者身体的损害。

五、CT扫描时辐射的预防

1. 技师的注意事项： 从应用层面上，先应该建立辐射防护概念，正确掌握图像质量与辐射剂量之间的平衡关系，不能一味盲目追求影像质量，而忽略辐射剂量；技师应当精通最优化的CT检查，了解所使用设备的性能，各种技术参数之间的关系，合理运用各种辐射防护措施，在保证影像诊断质量的前提下尽力减少患者的辐射照射剂量[17]，注意检查范围，限制不必要的扫描层面，采用适合患者截面区的扫描参数，尽量减少CT扫描时的mAs值。

2. 合理控制辐射剂量： ①技师在扫描规划检查部位范围时，要尽量做到精准，不要任意扩大扫描范围，使患者接受过多的辐射[18]；②扫描前做好各种操控准备计划，每次扫描应确保一次成功，减少重扫和补充扫描；如遇神志不清及配合差的患者，应和临床医师一道应用适当的镇静剂后再检查，不要因扫描过程患者动了，图像模糊而反复重扫，这样会增加患者的辐射；③做好患者的防护，对扫描范围以外的部位应用铅围裙遮盖，特别是对生育期的妇女和生长发育阶段的儿童。图像质量和剂量控制是影像科一直坚持的原则是确保影像质量能满足临床检查和影像诊断需要的最低要求，任何无谓地过多地使用剂量都属失误，对不同的诊断目的，应提供不同噪声水平的图像。

3. 胸部CT 扫描应尽量采用低剂量扫描： 因肺组织含气体较多，有利射线穿透，是应用低剂量扫描的最佳部位，而且肺部也是平时体检最常用的部位。肺部低剂量扫描[19]，一般是降低毫安(从普通用250 mA降至25～50 mA)。西门子双源CT低剂量肺部扫描，最低剂量甚至可低至0.65 mSv(普通CT肺部扫描一次可达5 mSv)。肺内组织受噪声的影响较小，胸部低剂量扫描主要影响胸部密实结构尤其是上胸背部软组织图像质量，而对肺内结构图像质量的影响较小，所以还可采用以牺牲纵隔图像噪声，降低了图像信噪比的降低辐射剂量方法，对于重点观察肺内病变具有很大的价值。

4. 严格控制胸部CT 扫描范围和复查频率： CT因X线有辐射，人体每年的接受剂量的极限是5 mSv，而一个人一年中还要接受来自宇宙、地表、建筑材料等自然界的射线量约2.4个mSv，因此，虽然在接受一定剂量照射时不一定会产生明显的副作用，但一次同时检查多部位，特别是又有平扫+增强需要反复多次扫描，辐射剂量就大大超过。现在一般的CT 机做一次胸部低剂量平扫(中等身材患者)的射线剂量在1 mSv左右，因此，低剂量CT对人体影响不大。X射线在人体内是积累性的，如果复查的时间越短、次数越多，其对人体的影响就可想而知了。由此可知，CT检查虽然优点很多，但是不控制好检查的量，他也会给人们带来不利的一面，甚至引发产生新的癌肿[20-21]。

由于现在胸部CT检查应用越来越普及，放射防护界对CT检查的防护也越来越重视。不仅要求CT扫描人员的操作规范化，而且要严格控制CT检查的适应征和复查频率，对于必须进行CT检查的患者，对检查部位要确保在最小辐射剂量下获得满意的诊断图像。另外必须做到防护水平最优化，个人剂量限值最低化。此外，还必须建立照射外防护，包括缩短受照时间，增大与射线源的距离，屏蔽防护，总之，要合理降低个人受照剂量与全民CT检查频率。