医疗照射已成为人类不断增加的最大人工电离辐射照射来源^[1]，在不同的放射诊断程序中，医用X射线CT检查是医疗照射检查中最重要的X射线影像诊断检查手段之一^[2]，在疾病诊断中发挥了不可或缺的巨大作用。然而，CT检查所致受检者剂量通常要比其他传统X射线成像程序高出许多，1997—2007年世界范围内统计的CT检查年频率占整个放射诊断年检查频率的6.3%，但接受检查受检者的年集体有效剂量占整个放射学检查年集体有效剂量的43%^[3]。在过去的几十年中，医用X射线CT的使用迅速增加，引起了人们对CT成像的辐射暴露的关注^[4-5]，CT检查所致个体与群体剂量所引起的医疗照射防护最优化问题和CT剂量问题成为国内外众多学者研究的热点^[6-7]。本研究对我国部分省市不同级别医疗机构临床CT扫描检查中扫描参数进行调查，并通过调查的参数实际测量CT设备剂量并计算受检者剂量，分析我国CT检查中受检者剂量水平，以期为制定适合我国国民体质特征的CT检查受检者诊断参考水平提供依据。

1.调查对象：按照卫生行业专项《辐射危害控制与核辐射卫生应急处置关键技术研究及其应用》第一单元《医用辐射危害评价与控制技术研究》实施方案要求，在全国15个省不同级别医疗卫生机构中开展CT扫描检查成人受检者扫描参数调查和剂量测量工作。调查部位包括头颅、胸部、腹部和腰椎。

在项目执行期间，共在483台次CT设备上完成了6 524例CT扫描不同检查部位的受检者剂量测量，包括头颅扫描1 698例，胸部扫描1 679例，腹部扫描1 590例，腰椎扫描1 557例。

2.测量方法：曝光参数调查，记录医院临床实际成年受检者CT检查时的曝光参数，包括扫描类型(轴向扫描/螺旋扫描)，管电压(kV)，管电流时间积(mAs)，扫描层厚T和每圈层数n(或准直宽度nT)，扫描圈数N，螺距因子p以及扫描长度L等信息。再根据记录的临床扫描参数，实际测量CT剂量指数100(CTDI₁₀₀)、加权CT剂量指数(CTDI_W)，以及剂量长度乘积(DLP)。每台设备同一扫描部位的受检者不少于10例，取该台设备同一扫描部位多例受检者的平均剂量作为该设备剂量^[8]。

3.受检者剂量的计算：用标准剂量模体替代受检者，头部剂量测量在直径为16 cm的头模中进行，胸部、腹部、腰椎等部位的剂量测量在直径为32 cm的体模中进行。分别在模体中心和距表层1 cm处的孔中放置剂量探头，测量时其余孔用有机玻璃棒填充。将头模或体模置于扫描野中心，模体圆柱轴线与扫描层面垂直，100 mm长的CT电离室探头的有效敏感中心位于扫面层面的中间位置。采用之前记录的实际临床检查时的扫描参数进行轴向扫描一圈，记录剂量仪表显示值。依据下面公式分别计算CTDI₁₀₀、CTDI_W和DLP。

式中，CTDI₁₀₀，mGy；D(z)代表沿z轴的辐射剂量分布；n为扫描一圈时的断层数；T为断层层面的标称层厚，mm。

式中，CTDI_W，mGy；CTDI₁₀₀, C为在模体中心位置上测量的CTDI₁₀₀；CTDI₁₀₀, P为在模体周边4个不同位置上(模体表面下1 cm处)测量的平均值。

对于轴向扫描，

式中，DLP单位为mGy·cm；i为检查中扫描序列的数目；N为旋转圈数；T为每一层面的标称厚度，cm；n为扫描一圈时的断层数；nT为设定的线束准直宽度，nT·N为实际扫描长度, cm。

对于螺旋扫描，从已计算出的CTDI_W按下式计算容积CT剂量指数(CTDI_VOL)，然后再计算出DLP。

式中, CTDI_VOL, mGy；p为螺距；L为扫描长度，cm。

式中，DLP, mGy·cm；L为扫描长度，cm。

4.质量控制：由中国疾病预防控制中心辐射防护与核安全医学所(下称组织单位)统一制定项目实施方案。检测用仪器均经法定计量机构检定或校准合格。剂量调查前要求该设备依据国家标准^[9]进行质量控制检测并合格。

5.统计学处理：使用Stata 12.0软件进行分析。按照上述所有监测部位，对CT检查中不同扫描部位的剂量进行数据分析处理，结果以平均值和第75百分位数(P₇₅)来表示。

1. CT扫描调查例数：本研究在全国15个省的166家医疗机构开展了CT扫描受检者剂量调查，其中三级医院67家，二级医院96家，一级及其他医院共3家。受检者共6 524例，使用设备共483台次，调查完成全国各地区CT扫描中受检者及使用设备情况见表 1。

表 1(Table 1)

表 1 不同地区CT扫描中受检者不同部位例数及使用设备数 Table 1 Number of CT-examined patient′s body parts and equipment used CT scanner in different provinces and cities 地区 受检者(例) 设备(台) 头颅 胸部 腹部 腰椎 头颅 胸部 腹部 腰椎 北京 110 100 100 100 4 3 3 2 甘肃 100 100 100 100 5 5 5 5 广东 146 130 119 132 6 6 6 6 广西 140 140 140 140 14 14 14 14 河北 100 100 100 100 10 10 10 10 河南 118 122 117 137 6 6 6 7 湖北 110 110 110 110 8 8 8 8 湖南 100 100 100 100 10 10 10 10 江苏 110 110 110 100 11 11 11 10 江西 100 100 100 100 10 9 10 10 辽宁 114 125 109 102 9 9 7 8 内蒙 78 11 12 9 3 1 1 1 山东 100 110 100 100 8 8 8 8 上海 182 131 103 127 7 8 7 6 四川 90 190 170 100 9 19 15 10 合计 1 698 1 679 1 590 1 557 120 127 121 115

表 1 不同地区CT扫描中受检者不同部位例数及使用设备数 Table 1 Number of CT-examined patient′s body parts and equipment used CT scanner in different provinces and cities

2. CT扫描受检者剂量：CT扫描中不同检查部位临床扫描参数调查结果中位数，受检者剂量测量结果的平均值以及第75百分位数(P₇₅)见表 2。

表 2(Table 2)

表 2 不同部位CT临床检查扫描参数及受检者剂量调查结果 Table 2 Parameters on CT examination and doses to patients at different body parts 扫描部位 台数 例数 管电压(kV)a 管电流时间积(mAs)a CTDIW(mGy) DLP(mGy·cm) x±s P75 x±s P75 头颅 120 1 698 120 260 43±17 50 540±266 659 胸部 127 1 679 120 165 15±9 19 397±248 525 腹部 121 1 590 120 200 19±12 23 503±362 632 腰椎 115 1 557 120 250 25±15 32 376±346 479 注：CTDIw.加权CT剂量指数; DLP.剂量长度乘积; P75.第75百分位数；a中位数

表 2 不同部位CT临床检查扫描参数及受检者剂量调查结果 Table 2 Parameters on CT examination and doses to patients at different body parts

从临床扫描参数调查数据可看出，对于不同的受检者和不同检查类型，CT扫描所使用管电压的变化范围相对较小，其中位数为120 kV，CT扫描中每圈扫描所用的曝光量(mAs)因检查类型和受检者个体差异而存在较大的差异。比较其中位数，胸部扫描使用的管电流时间积最低，仅为165 mAs, 头颅扫描使用的管电流时间积最高，其中位数为260 mAs。

CT设备扫描不同检查部位时的CTDI_W平均值有较大的差异，对于头颅、胸部、腹部和腰椎不同的CT扫描部位，各自加权CT剂量指数(CTDI_W)的平均值分别为43、15、19、和25 mGy；相应的代表受检者剂量的剂长度乘积(DLP)的平均值分别为540、397、503和379 mGy·cm。可以看到头颅扫描检查的CTDI_W最大，胸部扫描检查最小。从DLP值的标准偏差可以看到，不同CT设备对不同受检者扫描检查的DLP值差异较大，这主要是由于不同设备自身剂量输出量的差异和受检者个体差异造成的。

3.结果比较：对于头颅、胸部、腹部和腰椎不同的CT扫描部位，各自加权CT剂量指数(CTDI_W)的第75百分位数分别为50、19、23、和25 mGy；相应的代表受检者剂量的剂量长度乘积(DLP)的第75百分位数分别为659、525、632和479 mGy·cm。将本次研究结果与其他标准和出版物中规定的诊断参考水平的比较见表 3。需要注意的是，我国放射防护基本标准GB18871-2002《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》^[10]，等效采用当时的国际基本安全标准即国际原子能机构(IAEA)第115号出版物^[11]，其中给出CT检查的诊断参考水平用的是多层扫描平均剂量(MSAD)^[12]。IAEA^[13]和英国^[14]调查的文献中推荐CT检查诊断参考水平用的是剂量长度乘积DLP，我国的职业卫生标准GBZ 165-2012^[15]中用CTDI_W (mGy)表征。

表 3(Table 3)

表 3 不同部位CT扫描检查致受检者剂量与国外指导水平 Table 3 CT scanning dose to patient at different boty parts and guidance level in different countries 部位 本次剂量调查结果 MSAD[10](mGy) CTDIW[15](mGy) DLP[13](mGy·cm) DLP[14](mGy·cm) CTDIW(P75)(mGy) DLP(P75)(mGy·cm) 头颅 50 659 50 50 527 930 胸部 19 525 - - 447 940 腹部 23 632 25 25 696 560 腰椎 32 479 35 35 - - 注：“-”表示原文无此数据；CTDIW.加权CT剂量指数；DLP.剂量长度乘积；MSAD.多次扫描平均剂量

表 3 不同部位CT扫描检查致受检者剂量与国外指导水平 Table 3 CT scanning dose to patient at different boty parts and guidance level in different countries

目前已被国际普遍采用并认可的描述CT设备剂量的参数有CTDI₁₀₀、CTDI_W和CTDI_VOL等，可方便地对各类CT设备进行性能检测与剂量比较^[2]。CT剂量指数是和设备性能相关的量，并不直接表征CT扫描所致受检者的受照剂量，CTDI_VOL与实际临床受检者的扫描长度相乘后可计算出代表受检者剂量的DLP^[16]。在每次扫描结束后，现代的CT设备会估算CTDI_VOL和DLP值，显示在CT工作站上，并以DICOM格式或其他格式图像存储在系统中^[17]。

在我国的国家标准中规定，医院在用的经过质量控制状态检测合格的设备，在其CT说明书中规定的典型受检者的扫描参数时的实际扫描剂量，与设备显示的剂量(CTDI_W)允许偏差在15%以内^[9]。因此也有学者使用调查CT界面显示剂量的方法开展CT扫描中受检者剂量调查^{[4, 18]}。为了使调查结果更加准确，本次调查中采用了登记实际临床扫描参数并现场测量CT剂量指数的方法，并乘以实际临床受检者的扫描长度，得到了受检者剂量。此方法比较耗费时间，在今后的大范围调查中，可以在核实了设备显示剂量准确性的前提下，直接登记设备显示的剂量值(CTDI_W和CTDI_VOL)以及受检者剂量(DLP)。

将本次CT扫描不同检查部位致受检者剂量的第75百分位数与GB 18871-2002《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》^[10]和GBZ 165-2012《X射线计算机断层摄影放射防护要求》^[15]中规定的典型成年受检者接受CT扫描的剂量指导水平比较，从本次调查结果来看，头颅扫描剂量略高于GB 18871-2002其中规定的剂量指导水平，腹部和腰椎扫描剂量略低于指导水平。需要说明的是，GB 18871-2002中的数据是引自国际原子能机构(IAEA)安全丛书115号报告(1996年)^[11]，为西方国家标准成人的数据，通常认为中国标准成人体型要比西方国家成人体型要小。同时将本次研究的结果与国际出版物相比较，头颅扫描和胸部扫描高于IAEA^[13]给出的剂量指导水平；与英国的出版物报道^[14]相比，腹部扫描剂量高于英国的剂量指导水平。提示在部分医疗机构需要提高放射防护意识，充分利用诊断参考水平发现问题，实现医疗照射最优化。

一个国家或者地区的医疗照射指导水平并不是一成不变的，随着科技的不断发展和医疗水平的日益进步，受检者剂量会发生变化。在英国，自20世纪80年代以来每5年进行一次射线照相术的国家调查^[19-20]，而我国基本安全标准等效采用的IAEA报告是20世纪90年代的剂量调查结果，也提示需要根据我国自身情况，建立自己的诊断参考水平, 并学习国外先进经验，在平时多积累数据，每5年或者10年定期发布更新诊断参考水平。随着我国第1次全国医疗照射调查和“九五”期间第2次全国医疗照射调查，再加上此次全国15个省开展的放射诊断受检者剂量调查，无论是调查范围的覆盖面还是调查数据的数量，我国都已经积累了较为丰富的数据，建立我国自己的诊断参考水平时机已经成熟。

此次调查覆盖了我国15个省市不同级别医疗机构开展CT扫描检查时的曝光参数并实际测量了受检者剂量，真实反映了当前我国CT扫描检查中受检者受照剂量水平，对修、制订我国放射防护标准，制定适合我国成年受检者体质特征的CT检查诊断参考水平奠定了基础。本次研究只调查了成年人接受CT检查的剂量，为了加强儿童CT检查的正当性和最优化工作，今后应开展大范围的儿童CT检查剂量调查，填补国内空白。