中华放射医学与防护杂志  2015, Vol. 35 Issue (8): 632-633   PDF    
数字X射线摄影两种不同曝光模式下受检者入射体表剂量的比较
楚彩芳, 赵艳芳, 程晓军, 张钦富, 田崇彬, 武丽    
450052 郑州, 河南省职业病防治研究院

数字X射线摄影(digital radiography,DR)设备在医学影像学中的广泛应用给临床放射工作者带来极大的方便,可以大大提高诊断工作效率,有逐渐取代传统X射线摄影的趋势[1]。DR与传统X射线摄影相比,可以在保证图像质量的基础上有效降低受检者的辐射剂量[2]。但自动条件摄影的DR设备和工作人员手动选择摄影条件的DR设备受多方面因素的影响,导致受检者入射体表剂量(entrance surface dose,ESD)可能不同。为了解不同曝光模式对受检者ESD影响,本研究对DR受检者的ESD进行了调查与分析。

一、材料与方法

1. 仪器与设备:RGD-3B型热释光剂量仪(北京防化研究院),HW-V型热释光退火炉(中国辐射防护研究院),ϕ4.5 mm×0.8 mm的TLD2000系列LiF(Mg,Cu,P)热释光探测器(北京康乐放卫科技有限公司)。设备选取4台DR。其中,自动摄影条件DR 2台,使用非晶硅平板探测系统,同时具备依据检查部位优化图像处理系统参数功能;工作人员手动选择摄影条件DR 2台,使用非晶硒平板探测系统,不具备依据检查部位优化图像处理系统参数功能。每台设备每种投照部位至少完成11例患者剂量测量。

2.受检者及投照部位选择:2012年2月至2013年5月,按年龄20~70岁,男性体重(67.5±12.5)kg,女性体重(62.5±12.5)kg入选受检者。其中,自动曝光40人,手动曝光64人,投照部位选择胸部后前位(PA)、骨盆前后位(AP)和腹部前后位(AP)。其中,手动选择摄影条件的骨盆AP和腹部AP摄影检查时,受检者采用卧位;其余摄影检查时,受检者均采取立位。

3.测量方法:使用热释光剂量计(TLD)测量受检者ESD。①TLD由黑纸包裹布放在受检者体表照射野内距中心5 cm位置,在主射野布放2个点,每个点含3个探测器;②放射科技师按其设备正常投照条件投照,具备自动摄影条件的DR采用自动曝光模式投照,不具备者采用手动曝光模式投照,检查结束后,记录投照部位、受检者基本信息和投照曝光条件,包括kV、mAs;③回收TLD,带回实验室测读,计算受检者ESD。

4. 质量控制:剂量计摆放人员统一培训,按要求将剂量计布放在患者照射野内,保证摆放位置的一致性;使用同批次TLD,分散度小于3%,并按照课题组要求通过TLD剂量比对[3],6组盲样测量值与标准值相对偏差在0.29%~2.7%范围内,保证对受检者剂量测量的准确性;在最短时间内(当天或第2天)对剂量计进行测量,且每次均测量10个跟随本底,跟随本底与测量剂量计同环境存放。

5. 统计学处理:数据用±s形式表示。采用SPSS 21.0软件进行分析。对不同操作方式间的差异采用单因素方差分析进行比较。P<0.05为差异有统计学意义。

二、结果

1. 不同操作方式不同检查类型受检者投照使用的管电压(kV)和管电流时间积(mAs)比较:结果列于表1。由表1可知,同类检查自动曝光方式使用的kV大于手动曝光方式,胸部PA、腹部AP和骨盆AP自动曝光条件使用的kV均值分别是手动曝光的1.22、1.31和1.16倍(t=3.92、14.44、9.34,P<0.05);同类检查手动曝光方式使用的mAs大于自动曝光方式(t=10.09、5.23、2.52,P<0.05),胸部PA、腹部AP和骨盆AP手动曝光条件使用的mAs均值分别是自动曝光的2.65、1.56和1.14倍。

表1 不同操作方式不同投照部位受检者投照 使用的管电压和管电流时间积比较(±s)

2. DR检查中不同操作方式不同投照部位受检者ESD水平:测量结果见表2。由表2可知,手动曝光方式投照时受检者ESD水平大于自动曝光方式(t=7.61、5.45、2.62,P<0.05),胸部PA、腹部AP和骨盆AP自动曝光方式受检者ESD均值分别是自动曝光模式的1.88、2.88和1.77倍。

三、讨论

本调查显示,手动曝光方式胸部PA投照时受检者单次ESD均值和第75百分位数与我国现有指导水平[4]相近,胸部PA、骨盆AP和腹部AP自动曝光方式投照时和骨盆和腹部AP手动曝光方式投照时的受检者单次ESD的均值和第75百分位数均明显低于我国现有的指导水平[4]。与以往关于传统X射线摄影所致受检者ESD的调查结果[5]相比,本次调查中自动曝光条件ESD结果分别降低了53%、68%和61%,手动曝光条件ESD结果分别降低了11%、9%和31%。与邱正帅等[6]的调查结果(DR投照胸部PA、腹部AP和骨盆AP时受检者的ESD分别为0.28、1.82和1.32 mGy/次)相比,本次调查中自动曝光条件结果明显低于此结果,手动曝光条件结果与其相当或高于其结果。孙建忠等[7]在DR胸部摄影的研究中认为,DR胸部摄影可以优先考虑90 kV摄影,本调查结果中使用自动曝光的DR与此一致,而使用手动曝光的DR低于该研究中kV取值。

表2 不同操作方式不同投照部位受检者入射体表剂量水平

在摄影过程中,无论传统的X射线机、CR还是DR,受检者ESD不仅受曝光时kV和mAs的影响,而且与受检者距设备限束器距离有关。本调查胸部PA检查过程中,手动和自动曝光条件下受检者体表距设备限束器距离基本一致,而手动曝光方式受检者ESD大于自动曝光方式,主要与曝光时kV和mAs有关;腹部AP和骨盆AP检查时采用立位自动曝光,受检者距设备限束器距离大于手动曝光检查使用卧位时的距离,手动曝光方式受检者ESD大于自动曝光方式,不仅与曝光时kV和mAs有关,亦与受检者距设备限束器距离有关。

对于X射线摄影,其他曝光条件不变,随着管电压的增加,入射体表剂量都是逐渐增加的;当入射体表剂量基本相同时,管电压增高,受检者的吸收剂量越低[8]。对于DR,适当提高kV条件,或降低mAs可有效降低受检者剂量[9]。本调查结果显示,手动曝光检查使用的kV低于自动曝光检查,但其mAs高于自动曝光检查条件,此为手动曝光检查时受检者ESD高于自动曝光检查的主要原因。

在获得系统的影像质量的前提下,使用非晶硅平板探测器系统进行X射线摄影可以有效降低受检者受照剂量[10];使用最优化程序的DR摄影可以有效降低受检者辐射剂量[11]。本调查中采用自动曝光检查的DR设备均为非晶硅平板探测器系统,同时设备具备依据检查部位优化图像处理系统参数功能;而采用手动曝光检查的DR设备均为非晶硒平板探测器系统,且不具备优化图像处理系统;设备的探测器系统类型和是否具备优化图像处理系统亦为其检查时影响受检者ESD原因之一。

参考文献
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[2] Copagnone G. Radiation doses to patients using computed radiography,direct digital radiography, and screen-film radiography[M]. Heidlberg: Springer Netherlands,2008.
[3] 田崇彬,张钦富,程晓军,等. X射线诊断患者剂量调查TLD盲样结果分析[J].中华放射医学与防护杂志,2013,33(4):418-419.
[4] 中华人民共和国卫生部. GB 16348-2010 医用X射线诊断受检者放射卫生防护标准[S]. 北京:中国标准出版社,2011.
[5] 岳保荣,范瑶华. 我国X射线诊断所致受检者体表剂量水平分析[J]. 中华放射医学与防护杂志,2003,23(2):118-120.
[6] 邱正帅,邓大平,李全太,等. 数字摄影受检者辐射剂量调查[J]. 中华放射医学与防护杂志,2014,34(5):372-375.
[7] 孙建忠,王志康,章伟敏,等. 数字X射线胸部摄影适宜检查参数的研究[J]. 中华放射学杂志,2010,44(10):1103-1105.
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[11] 张梦龙,段玉婷,许玉军,等. 放射防护最优化对数字X射线摄影中受检者辐射剂量降低的价值[J]. 中华放射医学与防护杂志,2013,33(2):183-186.