肺癌患者重复性 CT 检查剂量水平调查与影响因素分析

殷志杰，钟子淇，翟贺争，王帅，李祥林

重复性CT检查的高累积有效辐射剂量正引起人们的关注，为重复性检查患者研发辐射安全策略、制定检查规范、建立剂量监测预警值成为迫切需要[1]。CT检查是肺癌诊断、分期和随诊的主要影像学方法[2]，肺癌患者丰富的影像学资料易于完整追踪到，可为重复性CT检查累积剂量优化的研究提供数据支持。

重复性CT检查的累积有效辐射剂量与多种因素相关，CT检查的合理应用是剂量优化的关键因素。本研究回顾性调查一定时间内在滨州医学院附属医院随诊且可持续追踪三年检查数据的肺癌患者的CT检查资料，基于《中国临床肿瘤学会(CSCO)原发性肺癌诊疗指南》[2](简称《CSCO诊疗指南》)、《医学影像检查技术学》[3](简称《检查技术学》)、《X 射线计算机断层摄影成年人诊断参考水平》[4](简称《诊断参考水平》)、《CT检查技术专家共识》[5](简称《专家共识》)等文件分析CT检查累积辐射剂量的影响因素，为患者重复性CT检查技术优化提供可借鉴的依据。

材料与方法

1.重复性CT检查数据的调查

应用医学图像存储和传输系统(picture archiving and communication system,PACS)检索2015年10月至2018年10月三年内一直在我院随诊的26例症状稳定、不可手术Ⅲ期原发性非小细胞肺癌患者的CT检查数据，记录患者的随诊检查次数、CT扫描次数、CT扫描参数和辐射剂量数据；调查涉及的CT设备为2007年7月启用的 GE LightSpeed VCT、2012年9月启用的Siemena Somatom Definition Flash和2015年6月启用的 Philips Brilliance 64三种机型，CT设备状态检测的结果均符合《X 射线计算机断层摄影装置质量保证检测规范》(GB 17589-2011)的要求。

基于ICRP 102号报告[6]提供的关系式：有效剂量=k×DLP，利用统计的患者各检查部位剂量长度乘积(dose length product,DLP)数值得出每例患者CT检查所致的有效剂量；其中k是与身体部位相关的经验加权因子，头部CT扫描取值0.0021，胸部CT扫描取值0.014，腹部和盆腔 CT扫描取值0.015，单位为mSv/(mGy·cm)。

2.辐射剂量影响因素的分析

临床医师对诊疗规范推荐影像学检查策略的依从性：将肺癌患者各部位的影像学检查策略与《CSCO 诊疗指南》[2]推荐的检查策略进行对比。

非电离辐射检查替代的可行性：应用电子病历系统调查26例肺癌患者的基本情况，将患者的检查适应症、各部位影像学检查方法与《检查技术学》[3]中的描述进行对比，分析非电离辐射检查替代CT检查的可行性。

CT检查操作的合理性：依据《诊断参考水平》[4]设计剂量核查方案，应用PACS系统检索各设备相同扫描参数完成的中等体型患者相关检查部位CT扫描数据各20例，入组标准为患者年龄≥20岁，体部扫描要求：男性170 cm≤身高≤180 cm，60 kg≤体重≤80 kg，体质量指数(body mass index,BMI)范围为18～24 kg/m2。将各设备相关检查部位患者剂量分布的中位数与《诊断参考水平》提供的CT辐射剂量诊断参考水平(diagnostic reference level,DRL)数值进行对比和分析。

将剂量核查中患者胸部CT扫描范围与《专家共识》[5]规定范围“从肺尖开始到肺底”进行对比，不符合的判定标准为扫描范围超出值在1.5 cm以上或扫描范围不足。

结 果

1.重复性CT检查数据

26例不可手术 Ⅲ期原发性非小细胞肺癌患者CT扫描在各检查部位的应用例次和占比见表1；三年内以肺癌随访为目的的个人CT扫描次数范围为4～38次，年平均6次，其中放化疗结束后1～3年时患者的随访扫描周期为3～6个月1次，4至5年时患者的随访扫描周期为每6个月1次，5年以上时患者的随访扫描周期为1年1次；其中非胸部CT扫描总占比为33.41%，个人扫描次数范围为0～12次，年平均2次，有3例患者未进行非胸部CT检查。

表1 CT 扫描在各检查部位的应用例次和占比

CT扫描参数为固定管电压120 kV，管电流设置为自动管电流调制和Philips Brilliance 64头部CT扫描的固定管电流，不同机型的管电流调节参数或固定毫安秒值见表2～4。

表2 GE LightSpeed VCT不同部位CT扫描参数及患者剂量核查结果

个人CT检查所致有效剂量的范围为19.04～470.73 mSv，平均值为156.39 mSv；个人非胸部CT检查所致有效剂量的范围为0～202.35 mSv，平均值为59.37 mSv；个人非胸部CT检查所致有效剂量占总有效剂量的比例范围为0%～53%(图1)。

图1 患者非胸部检查所致有效剂量在总有效剂量中的占比。

2.辐射剂量影响因素

临床医师对诊疗规范推荐影像学检查策略的依从性：26例肺癌患者接受的影像学检查策略符合《CSCO诊疗指南》[2]的推荐策略，胸部检查、腹部检查和盆腔检查以CT扫描为主。

非电离辐射检查替代的可行性：26例患者的检查部位包括头部、胸部、腹部和盆腔，依据《检查技术学》[3]中的描述，满足肺癌随访目的的头部非电离辐射检查项目有头部MRI，腹部非电离辐射检查项目有腹部MRI、B超，盆腔非电离辐射检查项目有盆腔MRI、B超；2例患者存在MRI检查禁忌，24例患者的基本情况可满足MRI的检查要求。24例患者的头部检查可采用非电离辐射检查替代，26例患者腹部和盆腔检查可采用非电离辐射检查替代。

CT检查操作的合理性：通过剂量核查发现，GE LightSpeed VCT设备头部加权CT剂量指数(weighted CT dosimetry index,CTDIw)、胸部容积CT剂量指数(volume CT dosimetry index,CTDIvol)和DLP的中位数超过《诊断参考水平》[4]规定的DRL(表2)；Siemens Somatom Definition Flash设备各检查部位CTDIvol的中位数均不超过《诊断参考水平》规定的DRL，头部DLP的中位数超过《诊断参考水平》规定的DRL(表3)；Philips Brilliance 64设备各检查部位CTDIvol的中位数均不超过《诊断参考水平》规定的DRL，头部和胸部DLP的中位数超过《诊断参考水平》规定的DRL(表4)。

表3 Siemens Somatom Definition Flash不同部位CT扫描参数及患者剂量核查结果

表4 Philips Brilliance 64不同部位CT扫描参数及患者剂量核查结果

剂量核查中60例患者肺实际长度范围为22.5～32.5 cm，平均值为28.5 cm；胸部CT扫描范围为24.5～36.5 cm，平均值为30.5 cm；有19例患者的扫描范围不符合《专家共识》[5]建议的扫描范围，占比为31.67%，其中3例患者扫描范围不足，16例患者超过建议扫描范围的值为2.0～4.5 cm。

讨 论

CT检查所致辐射剂量和辐射安全问题是国内外学者研究的热点[1,7-11]。我国的GB 18871-2002《电离辐射防护和辐射源安全基本标准》[12]指出剂量限值不适用于患者的医疗照射，医疗照射的剂量优化应遵从放射实践的正当性和放射防护的最优化。国内外学者围绕具体检查部位的CT检查技术做了诸多效果显著的剂量优化研究[9,10,13]。笔者借鉴这些宝贵成果，将关注点放在患者重复性CT检查累积剂量上，从患者的影像学检查策略和具体CT检查操作这两个方面分析影响因素。

ICRP 105号报告[14]将医学放射实践的正当性分为三个层次，第二个层次即“确定具有特定目标的放射学程序的正当”的判定是国家专业委员会、国家卫生与放射防护主管部门和相应国际组织的职责。《CSCO 诊疗指南》[2]是中国临床肿瘤学会制定的肺癌诊断和治疗的指导性文件，推荐胸部平扫或增强CT、上腹部平扫或增强CT或B超、头部增强MRI或增强CT以及全身骨扫描做为肺癌诊断、分期和随诊的主要影像学检查方法。本研究统计的26例患者三年内以肺癌随访为目的的影像学检查策略符合《CSCO诊疗指南》的建议,研究结果显示重复性CT检查所致总累积有效剂量为4046.44 mSv，其中非胸部CT检查所致有效剂量为1365.52 mSv，占比为33.58%。相关数据显示，颅脑CT平扫占比为25%，腹部CT平扫占比为49.24%，腹部CT增强占比为48.48%，是影响检查剂量的主要因素。鉴于患者重复性CT检查所致的高辐射剂量与患癌风险增加密切相关[15]，综合不同检查项目的价格、等待时长和设备实际情况，为降低辐射剂量，需要与临床医师沟通，并告知在评估颅脑及肝转移时，尽量使用颅脑MRI检查,腹部尽量使用超声或腹部MRI检查，以优化检查策略，降低总辐射剂量。

DRL可用于某一特定医学成像程序的患者辐射剂量(随机性效应)管理，实现放射防护的最优化[4,10,14]。CT剂量指数是与 CT 扫描参数选择直接相关的量，与国家标准的DRL比较可以客观反映CT技师的业务能力。剂量核查统计数据中，GE LightSpeed VCT头部CTDIw和胸部CTDIvol 的中位数分别超过现行标准推荐DRL的10%和13.33%；主要原因是CT设备安装完成后，操作技师一直沿用厂家培训工程师设置的扫描方案，没有根据相关国家标准[12,16-18]推荐的医疗照射指导水平或诊断参考水平进行扫描方案的调整。鉴于此，笔者根据国家标准进行CT扫描方案的优化，总体原则为：第一，定期进行剂量核查，更新并固化具体部位的扫描方案；第二，符合低剂量扫描标准者尽量使用低剂量扫描方案。

剂量核查统计数据中，Philips Brilliance 64 CT设备的胸部CTDIvol与现行标准推荐DRL一致，DLP却超过现行标准推荐DRL的12.55%，表明检查程序固化后，因技师业务能力水平差异影响剂量的主要因素是CT扫描范围的设置操作。应用自动管电流调制技术进行胸部CT扫描时，因肺尖部邻近肩胛骨区和肺底部邻近肝脏等实质性器官，X线衰减多，超出成像范围的扫描会导致辐射剂量水平非线性显著增加。胸部CT扫描范围过长的主要原因是CT技师进行胸部扫描定位时仅依据正位像，操作随意性大。“前后位+侧位定位像：胸廓入口(第一肋骨肋结节上缘)到较低侧后肋膈角下1 cm”的胸部CT扫描范围确定方法操作简便，可有效解决扫描范围过大的弊端，将技师操作这一辐射剂量影响因素进一步降低。

本研究存在以下不足：鉴于不可手术Ⅲ期原发性非小细胞肺癌患者的放射治疗史，重复性CT检查所致高累积有效剂量对患者自身辐射安全的意义不大，但可作为本院优化CT检查的前瞻性剂量警示，为重复性CT检查剂量优化提供研究动力。笔者期望借鉴国外经验[1,11]通过多中心联合追踪的方式建立更准确、全面的患者个体辐射剂量监测系统，为CT剂量优化提供准确的指导依据。

综上所述，应用PACS系统检索不可手术Ⅲ期原发性非小细胞肺癌患者的影像检查数据，可以比较容易地追踪到本单位内接受重复性CT检查的患者，提供累积剂量研究的各种资料。以国家、行业标准规范为评价依据，从影像检查策略和CT检查操作两方面进行患者重复性CT检查所致辐射剂量影响因素分析的方法是可行的，能够为剂量优化设计提供支持。