CT辐射剂量带来的潜在危害备受关注，尤其是多排探测器CT(MDCT)的迅速发展和普及，大大拓宽了CT检查适应证的范围，如大血管CT血管造影(CTA)、CT尿路成像等，使CT检查数量显著增加。优化MDCT扫描参数以降低CT辐射剂量已成为近年来研究的热点，但剂量优化过程中以什么剂量水平作为参照是广大临床操作人员的迫切需要^[1]。我国在已发布的多个标准中给出了CT扫描的诊断参考水平，但都是引用国际上其他国家的放射防护组织发布的数据，不一定适用于我国CT设备的现状。

1． 调查方案：调查准备阶段，通过查阅国内外文献，咨询相关的影像技术专家、放射诊断专家、辐射防护专家和医学统计学专家，确定调查方案：辐射剂量参量为容积CT剂量指数(CTDI_vol)和剂量长度乘积(DLP)；调查的CT设备为“年度状态检测合格”，且为被调查单位患者检查数量最多的CT设备；调查范围为全国30个省、自治区、直辖市，每个地区3家三级医院、3家二级医院； CT检查项目为头颅、鼻窦、颈部、胸部、腹部、盆腔、腰椎、尿路造影、冠状动脉CTA、颅脑CTA、颈部CTA和胸腹CTA共12个；患者入组标准为年龄≥20岁，体部扫描部位要求19 kg/m²≤BMI≤23 kg/m²或者男性170 cm≤身高≤180 cm，60 kg≤体重≤ 80kg；女性160 cm≤身高≤170 cm，60 kg≤体重≤70 kg；对每台CT的每个扫描项目随机抽取符合入组条件的患者10例。

2． 数据处理：2015年9月至2016年3月共7个月时间里，共调查了全国30个省、自治区、直辖市的168家医院168台CT的数据，包括了临床应用中普遍使用的品牌和型号。共收集16 244个病例的剂量数据，经逐一检查剔除274个无效数据(如将CTDI_vol值抄录为DLP致使数值大于正常值的几十倍、DLP值小于或等于CTDI_vol等)，剩余15 970个病例数据。

同一检查部位多时相扫描时，CTDI_vol取均值，DLP取累积值。每个检查项目的所有数据(CTDI_vol和DLP)按照大小排序，取25%、50%和75%位数，其中75%位数为参考水平。根据所得数据，绘制直方图。

3． 与国际放射防护组织发布的数据对比：将调查所得结果与多个国际组织的参考水平进行对照，比如国际原子能机构(IAEA)、欧盟委员会(EC)、英国国家放射防护局(NRPB)、美国医学物理师协会(AAPM)^[3]和美国国家放射防护和测量委员会(NCRP)^[4]等国际放射防护组织在不同的年份公布的参考水平(表 1)。比较同一检查部位或检查项目所得辐射剂量数据间的相似度和差异，并分析其原因。

表 1(Table 1)

表 1 IAEA等组织发布的成年人CT诊断参考水平(mGy) Table 1 CT DRLs for adults released by IAEA and other organizations (mGy) 国际组织 时间(年) 头部 腰椎 腹部 常规 面部和鼻窦 椎体外伤 肺高分辨 肝脏和胰腺 骨盆 头部 胸部 腹部 盆腔 NCRP 2005 — — — 82b 22c 22c 22c — — — — — EC 1999 — — — 60c 30c 35c 35c 35c 70c 35c 35c 25c — — — 1 050d 650d 780d 570d 360d 460d 280d 900d 520d NRPB 1999 — — — 60b 30b 35b 35b — — — — — — — — 1 050d 650d 800d 600d — — — — — AAPM 1999 — — — 60b 40e — — — — — — — 注:IAEA. 国际原子能机构;NCRP. 美国国家放射防护和测量委员会;EC. 欧盟委员会;NRPB. 英国国家放射防护局;AAPM. 美国医学物理师协会｡a多层扫描平均剂量(MSAD);b加权CT 剂量指数(CTDIw );c 容积CT 剂量指数(CTDIvol );d 剂量长度乘积(DLP);e 体部;“—”为无数据

表 1 IAEA等组织发布的成年人CT诊断参考水平(mGy) Table 1 CT DRLs for adults released by IAEA and other organizations (mGy)

1． 调查数据的分布： 以CTDI_vol和DLP为剂量参量，分别汇总出颅脑(图 1和2)、鼻窦、颈部、胸部、腹部、盆腔、腰椎、尿路造影、冠状动脉CTA、颅脑CTA、颈部CTA和胸腹CTA共12个检查项目的数值。

图 1 颅脑CT辐射剂量(CTDIvol)数值分布的直方图 Figure 1 The histogram for radiation dose(CTDIvol)value in head CT

图 2 颅脑CT辐射剂量(DLP)数值分布的直方图 Figure 2 The histogram for radiation dose(DLP)value in head CT

2． 成年人常见CT检查项目的辐射剂量和诊断参考水平：成年人常见CT检查项目的辐射剂量(25%位数和50%位数)和诊断参考水平(75%位数)(表 2)，根据国际惯例和专家建议，将剂量数据和参考水平的数值，DLP四舍五入取10的整数倍，CTDI_vol按照尾数为0或5进行近似处理。

表 2(Table 2)

表 2 成年人常见CT检查项目的辐射剂量和诊断参考水平 Table 2 The radiation dose and DRLs for routine scanning items of adults CT 部位 25%位数 50%位数 75%位数 CTDI(mGy) DLP(mGy·cm) CTDI(mGy) DLP(mGy·cm) CTDI(mGy) DLP(mGy·cm) 头颅a 40 550 50 690 60 860 鼻窦 15 170 25 330 40 520 颈部 10 260 15 370 25 590 胸部 6 200 8 300 15 470 腹部 10 330 15 500 20 790 盆腔 10 320 15 480 20 700 腰椎 15 160 20 290 25 500 尿路造影 10 870 15 1 780 20 2 620 冠状动脉CTA 20 360 35 600 55 930 颅脑CTA 15 420 20 710 40 1 390 颈部CTA 10 390 15 690 30 1 130 胸腹CTA 10 450 15 870 20 1 440 注：CTA.CT血管造影；CTDI.CT剂量指数;a头颅的CTDI为加权CT剂量指数(CTDIw)，其余为容积CT剂量指数(CTDIvol)；DLP.剂量长度乘积

表 2 成年人常见CT检查项目的辐射剂量和诊断参考水平 Table 2 The radiation dose and DRLs for routine scanning items of adults CT

3． 冠状动脉CTA和腰椎CT不同扫描方式的剂量水平：通过调查数据得知，常规颅脑扫描一般采用逐层扫描模式，除了冠状动脉CTA和腰椎以外，其他部位常规采用螺旋扫描模式。冠状动脉CTA大致分为回顾性心电门控和前瞻性心电门控两种扫描模式，腰椎CT分为逐层扫描和螺旋扫描模式。不同的扫描模式所得的剂量水平分别进行秩和检验[腰椎CT剂量指数(CTDI)：Z=-14.874，P＜0.05；DLP：Z=-26.005，P＜0.05；冠状动脉CTA的CTDI：Z=-10.578，P＜0.05；DLP：Z=-14.080，P＜0.05，表 3]，差异均有统计学意义。

表 3(Table 3)

表 3 冠状动脉CTA和腰椎CT扫描的辐射剂量(mGy) Table 3 The radiation dose of coronary CTA and lumber spine CT(mGy) 部位 CTDI 25%位数 50%位数 75%位数 DLP 25% 位数 50% 位数 75% 位数 冠状动脉a 前瞻门控 15 25 40 前瞻门控 210 360 600 回顾门控 30 45 60 回顾门控 490 750 1 030 腰椎 逐层扫描 15 25 35 逐层扫描 70 130 200 螺旋扫描 12 15 25 螺旋扫描 290 410 580 注:CTA. CT 血管造影;a 为CT 剂量指数,冠状动脉前瞻门控和腰椎逐层扫描的CTDI 为加权CT 剂量指数(CTDIw),其余为容积CT 剂量指数(CTDIvol);DLP. 剂量长度乘积

表 3 冠状动脉CTA和腰椎CT扫描的辐射剂量(mGy) Table 3 The radiation dose of coronary CTA and lumber spine CT(mGy)

多年前，国际上多个放射防护组织都给出了不同的参考水平，IAEA、EC、NRPB、AAPM、NCRP(表 1)、英国放射学院(ACR)等在不同的年份都公布了不同的诊断参考水平，但都是基于当时的设备技术水平和放射工作人员对辐射防护的认知水平。1999年，EC发布了关于医疗照射指导水平的报告中给出了成年受检者一些CT检查项目的诊断参考水平^[5]，但当时基本都是逐层扫描CT的剂量水平。2012年，NCRP第172号报告^[4]中提到，ACR在2002年制定的CT检查DRL是基于英国的调查数据(成年人头部60 mGy、腹部35 mGy，儿童腹部25 mGy)，结果发现设定的成人头部的诊断标准水平(DRL)值过低，约50%的扫描机数据高于DRL；而成人腹部和儿童腹部的DRL值过高，仅有分别为约4%和12%的扫描机数据高于DRL。意味着所选DRL值不能反映美国的实际情况。后来通过本国的实际调查数据，取实际调查值分布的75%位数作为2008年推荐的DRL值。成人头部、成人腹部和儿童腹部的DRL(CTDI_vol)分别调整为2008年的75、25和20 mGy。ICRP 102号报告^[5]中，引用了来自6个国家10个有代表性研究中心的数据，以DLP作为剂量参量，取调查数据的第3个四分位(75%)值，所涉及的检查部位为头部､胸部和腹部。总体来讲，多个国家和地区都通过各种方式建立了自己的参考水平，有的引用其他出版物的数据，有的采用自己调查的数据。其中，引用数据容易出现不符合本国或本地区的现象，需要重新调查以适应本国或本地区的成像设备的水平和临床医生对影像质量的要求。

我国GB 18871⁃2002《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》^[2] 指出:对于常用的诊断性医疗照射应通过广泛的质量调查数据推导并根据本标准的规定，由相应的专业机构与审管部门制定医疗照射的指导水平，并根据技术的进步不断对其进行修订。此标准首次规定了我国的典型成年人CT 检查的DRL(以多层扫描平均剂量MSAD 表示):头部50 mGy､腰椎35 mGy､腹部25 mGy。此标准规定的指导水平并非基于实际调查，而是引自IAEA (安全丛书115 号报告，1996 年版)^[7] ，这些数值为西方国家标准成人扫描剂量调查得到的，不一定适用于我国。GBZ 165⁃2005《X 射线计算机断层摄影放射卫生防护标准》^[8] 以给定条件下的加权CT 剂量指数(CTDI_vol):头部50 mGy､腰椎35 mGy､腹部25 mGy，作为不可超过的限值和强制性要求。GBZ 165⁃2012《X 射线计算机断层摄影放射防护要求》^[9] 中，将指导水平改为诊断参考水平。GB 16348⁃2010《医用X射线诊断受检者放射卫生防护标准》^[10] 中，关于典型成年受检者X 射线CT 检查的剂量指导水平，直接引用了GB 18871⁃2002《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》的内容。

本研究所得结果显示，颅脑的诊断参考水平CTDI_vol为60 mGy，等同于EC(1999)､NRPB(1999)､AAPM(1999 )､ACR ( 2002 ) 的水平，低于ACR(2008)和NCRP(2005)的水平，说明目前我国头颅CT 的辐射剂量整体上处于较低的合理水平。胸部的参考水平CTDI_vol为15 mGy､DLP 为470 mGy·cm，显著低于以上国际组织发布的22 ~ 40 mGy､650 mGy·cm 的水平。腹部的参考水平CTDI_vol 为20 mGy，显著低于以上国际组织发布的22～40 mGy、650 mGy ·cm的水平。腹部的参考水平CTDI_vol为20 mGy，亦显著低于以上国际组织发布的22～40 mGy，DLP的数值基本相同。腰椎的CTDI_vol为25 mGy，低于IAEA等组织给出的35 mGy，更低于EC椎体外伤的70 mGy。此外，还给出了颈部、尿路造影、冠状动脉CTA、颅脑CTA、颈部CTA、胸腹CTA等检查项目的参考水平。可以看出，剂量指数值最大的几种检查项目为头颅、冠状动脉CTA、颅脑CTA和鼻窦。其中，冠状动脉CTA经过近10年来CT设备的进展和操作人员业务能力的提升，剂量指数值仍处于较高的水平，而鼻窦作为一种天然对比度良好的器官对于扫描参数的选择具有较低的要求，剂量水平显然处于偏高的状态。尿路造影的CTDI_vol虽然仅为20 mGy，但DLP却高达2 620 mGy ·cm，这是由于扫描范围大和扫描期项多等影响辐射剂量的因素共同作用的结果。除了辐射剂量75%位数的诊断参考水平(异常高剂量的警示水平)外，本研究还给出了50%位数，即可能达到水平。成像设备技术或重建算法先进以及放射工作人员业务能力水平较高的单位，可按照可能达到水平(50%位数)进一步采取降低辐射剂量的措施，实现患者放射防护的最优化。

本研究的25%位数为异常低剂量的提示水平，在临床实践中，如果患者的剂量普遍低于调查数据的25%位数，需要核查是采用新设备、新技术在满足诊断需求影像质量的前提下有效降低了剂量，还是追求过低剂量而忽视了影像质量过低可能带来的诊断信息的遗漏。如果采用了先进的成像新设备或重建算法，既能显著降低患者剂量(低于调查数据的25%位数，比如新型CT设备可普遍使冠状动脉CTA的CTDI_vol＜2 mGy、DLP＜50 mGy ·cm)，影像质量又能满足诊断需求，则可以继续医疗任务，否则应根据需要采取纠正行动。由于本研究的数据基于全国范围内收集的数据，最新引进的高端设备，有些检查项目可能会显著低于25%位数的水平，从而使本研究的参考水平显得过于宽松，但对于一些陈旧的CT设备，要达到参考水平的要求可能仍有一定的困难。

调查结果显示，冠状动脉CTA的前门控和后门控两种扫描模式中，在各百分位数的辐射剂量(CTDI_vol)差异均很大，DLP甚至相差两倍多，表明扫描模式对辐射剂量优化的重要性，前瞻性心电门控可显著降低受检者辐射剂量。同时，由于新技术的不断更新，最新型CT的冠状动脉CTA辐射剂量已远低于调查值的25%位数，可见成像新技术的革新和重建算法的改进对辐射剂量的降低起着极为重要的作用。腰椎作为临床实践中的常见检查部位，逐层扫描和螺旋扫描两种模式并存，前者仅能提供椎间盘横断面图像，后者可进行矢、冠、轴任意断面重组从而提供脊柱整体的概况，前者各百分位数的CTDI_vol大于后者，但后者的DLP约为前者的3～4倍。

放射防护三原则中的放射防护最优化是CT医师和技师的共同职责。调查中发现CTDI_vol和DLP都存在一些数值过高的现象。CTDI_vol过高，说明对CT断层影像噪声水平要求过高，通过增加辐射剂量来提高影像质量；DLP过大，说明扫描范围过大或/和扫描期相过多，从而导致总扫描长度显著增加。按照辐射防护最优化原则(ALARA)要求，在满足诊断需求的影像质量的前提下尽可能降低受检者的辐射剂量，因此CTDI_vol的选择需要经过综合分析临床诊断目的和影像质量需求进行判断。同时，对于不必要的多期相重复扫描(比如颈部平扫+动脉期+静脉期的多期扫描、胸部平扫+静脉期的扫描、腹部/尿路造影平扫+动脉期+静脉期+延迟期的扫描等)经过科学的临床验证，尽可能减少扫描期相来有效降低辐射剂量。

需要指出的是，诊断参考水平是一个动态变化的数值，应随着成像设备的发展和技术革新、操作人员放射防护意识和知识的提升，进行定期更新。根据医学成像任务的不同，可以以省或地市为单位根据本区域的医疗设备条件和工作人员的情况，制定本地区的诊断参考水平^[3]。诊断参考水平对中等体型的患者群体提供一种合理的剂量指征，不适用于特殊体型患者的剂量参考，它不是剂量限值，也不适用于患者个体，也不能用于法律法规和商业目的。