中华放射医学与防护杂志  2020, Vol. 40 Issue (11): 851-856   PDF    
引用本文
邱海静, 高知玲, 贾晶, 高雨佳, 任涛, 孙文杰, 杨冠华, 邓林, 陈勇. 宁夏儿童头颅、胸部CT辐射剂量状况分析[J]. 中华放射医学与防护杂志, 2020, 40(11): 851-856, DOI: 10.3760/cma.j.issn.0254-5098.2020.11.007.
宁夏儿童头颅、胸部CT辐射剂量状况分析
邱海静1 , 高知玲2 , 贾晶2 , 高雨佳3 , 任涛3 , 孙文杰3 , 杨冠华3 , 邓林3 , 陈勇4     
1. 西安医学院第二附属医院影像科 710038;
2. 宁夏医科大学总医院放射科, 银川 750004;
3. 宁夏医科大学临床医学院, 银川 750004;
4. 宁夏医科大学总医院放射介入科, 银川 750004
收稿日期: 2020-01-07
基金项目: 国家自然科学基金项目（61761039）；宁夏自治区重点研发计划项目（2018BFH03021）；宁夏高等学校科学研究项目（NGY2016130）
通信作者: 高知玲, Email:gzl6988@163.com
[摘要] 目的 评估宁夏地区儿童头颅、胸部CT检查的辐射剂量水平，为不同年龄段儿童的CT辐射剂量优化提供基础。方法 采用分层整群抽样的方法，实地采集宁夏地区不同市、县、区不同规模医院1~2周内儿童（≤15岁）头颅、胸部CT的扫描参数、容积CT剂量指数（CTDIvol）及剂量长度乘积（DLP），计算患者有效剂量（E）值；并将CTDIvol、DLP的第75百分位数（P75）与其他国家推荐的DRL值进行比较；所有儿童分4个年龄组：< 1岁、1~5岁、6~10岁、11~15岁。结果 走访调查39家医院，调查CT设备47台，采集头颅断层扫描1 134例，胸部平扫636例。头颅CTDIvol、DLP的P75分别为：< 1岁：44.2 mGy、456.2 mGy·cm；1~5岁：57.2 mGy、659.6 mGy·cm；6~10岁：61.1 mGy、668.7 mGy·cm；11~15岁：63.6 mGy、849.3 mGy·cm。胸部CTDIvol、DLP的P75分别为：< 1岁：5.0 mGy、89.2 mGy·cm；1~5岁：5.9 mGy、124.8 mGy·cm；6~10岁：6.0 mGy、167.9 mGy·cm；11~15岁：7.1 mGy、235.0 mGy·cm。结论 宁夏地区儿童胸部CT的辐射剂量与其他报道相近，但头颅CT的辐射剂量相对偏高，且各年龄段均存在偏高现象，尤以婴儿患者较著；应加强宁夏地区儿童头颅CT的辐射剂量优化与监管，增强儿科医生、放射科医生的剂量控制意识，提高对辐射相关风险的认识。
[关键词] 计算机体层成像    辐射剂量    诊断参考水平    辐射剂量优化    
Analysis of radiation doses from head and chest CT scanning for children in Ningxia
Qiu Haijing1 , Gao Zhiling2 , Jia Jing2 , Gao Yujia3 , Ren Tao3 , Sun Wenjie3 , Yang Guanhua3 , Deng Lin3 , Chen Yong4     
1. Department of Radiology, Second Affiliated Hospital of Xi'an Medical College, Xi'an 710038, China;
2. Department of Radiology, General Hospital of Ningxia Medical University, Yinchuan 750004, China;
3. Clinical Medical College of Ningxia Medical University, Yinchuan 750004, China;
4. Department of Radiology and Intervention, General Hospital of Ningxia Medical University, Yinchuan 750004, China
Fund programs: National Natural Science Foundation of China (61761039);Ningxia Autonomous Region key research and development plan project (2018BFH03021);Ningxia Higher Education Research Project (NGY2016130)
Corresponding author: Gao Zhiling, Email:gzl6988@163.com
[Abstract] Objective To evaluate the radiation doses from head and chest CT examinations of children in Ningxia, and provide basic data for the optimization of CT radiation doses to children of different ages. Methods By using stratified cluster sampling method, the dose parameters on head and chest CT scanning, CTDIvol and DLP for the children under 15 years old were sampled within 1-2 weeks from hospitals at different levels in different regions of Ningxia for the calculation of effective doses. The 75th percentile (P75) of CTDIvol and DLP was compared with those recommended by other countries. All children included four age groups: up to 1 year old, 1 to 5 years, 6 to 10 years, 11 to 15 years. Results There were 39 hospitals and 47 CT scanners in this survey, and 1 134 head scanning and 636 chest scanning were investigating. The 75th percentile (P75) of CTDIvol and DLP for head scanning were 44.2 mGy and 456.2 mGy·cm for those up to 1 year old; 57.2 mGy and 659.6 mGy·cm for 1 to 5 years old, 61.1 mGy and 668.7 mGy·cm for 6-10 years old, and 63.6 mGy and 849.3 mGy·cm for 11-15 years old, respectively. The 75th percentile (P75) of CTDIvol and DLP for chest scanning were 5.0 mGy and 89.2 mGy·cm for those up to 1 year old, 5.9 mGy and 124.8 mGy·cm for 1 to 5 years old, 6.0 mGy and 167.9 mGy·cm for 6 to 10 years, and 7.1 mGy and 235.0 mGy·cm for 11 to 15 years old, respectively. Conclusions The chest CT radiation dose to children in Ningxia is close to the reported values, but the head CT radiation dose is relatively high in all age groups, especially in infants. The optimization and regulation of head CT radiation doses to children in Ningxia should be strengthened. It is high time to increase dose awareness for pediatricians and radiologists and raise awareness of radiation-related risks.
[Key words] Computed tomography    Radiation dose    Diagnostic reference level    Radiation dose optimization    

计算机体层成像(CT)在儿科领域的使用在过去20年中有所增加[1]，2011年美国进行了8 500万次CT检查，其中儿童患者的检查占5%~11%[2]。使用CT可以大大提高诊断能力，但CT辐射对人体健康的危害也令人担忧。有证据表明，尽管对于任何个体而言风险都比较小，但放射致癌的风险确实存在[3]。对于儿童尤其重要，因为他们对辐射更敏感，并且有更长时间发展为癌症[4]。英国一项最新研究发现，2~3次头颅CT的累积辐射剂量使脑部肿瘤风险增加3倍，而5~10次头颅CT可以使白血病风险增加3倍[5]。儿童CT辐射剂量的调查研究与优化已成为国际关注热点。本项研究目的就在于通过对不同年龄段儿童常见CT检查项目辐射剂量进行调查，对宁夏儿童接受CT检查的辐射剂量进行评估，从而为儿童CT辐射剂量的控制提供依据。

资料与方法

1.抽样方法与信息采集：2014年至2018年间，在宁夏地区进行儿童CT辐射剂量的实地走访调查。依照宁夏行政区划(5个地级市、9个市辖区、2个县级市、11个县)进行分层，然后从各层(市、县、区)独立抽取病流量较大的医院，抽样比例趋近该层医院总数一半或超过一半以上，确保抽样总体包含宁夏地区不同市、县、区的不同规模医院。采集被调查医院1~2周内儿童头颅、胸部CT辐射剂量相关数据。所有儿童分成4个年龄段：＜1岁、1~5岁、6~10岁、11~15岁。采集信息包括医院及CT设备基本信息、被检者信息、检查类型(螺旋或非螺旋)、基本扫描参数(管电压、管电流、扫描长度)及剂量报告。

2.辐射剂量指标：记录每位受检者剂量报告中的容积CT剂量指数(CTDIvol)及剂量长度乘积(DLP)；基于DLP值和Deak等[6]推荐的剂量转换系数，计算每位受检者的有效剂量(E)。

3.质量控制措施：①调查前征得被调查医院同意与支持，保障调查顺利进行。②项目组所有成员均接受统一培训，熟知调查内容、方案与流程，并采用统一调查表格。③由专人负责调查工作的质量控制，重视现场调查起始阶段，及时发现问题及时解决。④以各市县区病流量较大的医院作为整群抽样主体，纳入经稳定性检测且达标设备的常规扫描，排除不规范扫描。⑤结束调查后如实录入数据，并总结调查表完成情况、调查质量及调查中存在的问题。

4.统计学处理：所有数据采用SPSS 22.0软件进行分析。计算儿童不同年龄段头颅、胸部CT的CTDIvol、DLP和E的最小值、最大值、算术平均数(Mean)、中位数(P50)及第25、75百分位数(P25、P75)，并比较本次调查辐射剂量指标P75值与其他国家或组织推荐的诊断参考水平(diagnostic reference levels, DRL)之间的差别。

结果

1.调查数据分布：截至2018年底，宁夏全区公立医院共有67家，本次调查抽样走访上述公立医院中34家，其中公立三甲医院7家(17.9%)，公立三乙医院4家(10.3%)，公立二级医院23家(59.0%)，另有5家民营医院(12.8%)；采集头颅断层扫描1 134例(＜1岁：286例、1~5岁：286例、6~10岁：168例、11~15岁：394例)，胸部平扫636例(＜1岁：152例、1~5岁：220例、6~10岁：84例、11~15岁：180例)。

2.CT设备与扫描参数：本次调查CT设备共计47台(截至2018年底，宁夏全区三级医院CT总拥有量24台，二级医院CT总拥有量63台)，其中包括美国GE公司22台、德国Siemens公司13台、荷兰Philips公司9台、沈阳东软公司1台、上海联影公司及深圳安科公司各1台。本次涉及CT辐射剂量的主要影响因素包括扫描范围、管电压及管电流，不同儿童年龄段患者头颅、胸部检查扫描范围及管电压值见表 1，整体呈现随年龄递增的增长趋势，但同一年龄组离散程度较大；所调查CT设备中管电流以自动mAs调制技术为主，mAs值随被检者体型而不断变化，在此不做分析比较。

表 1 不同儿童年龄段头颅、胸部检查扫描长度及管电压 Table 1 Scan length and tube voltage for brain and chest examinations in different pediatric age groupsc

3.辐射剂量指标：本次调查重点分析不同儿童年龄段头颅、胸部平扫的CTDIvol、DLP及E，其CTDIvol、DLP的平均值、百分位数值随儿童年龄递增呈不断增加趋势，E值随儿童年龄递增呈不断降低趋势，但CTDIvol、DLP及E的最大值、最小值不存在类似趋势(表 2，3)。

表 2 不同儿童年龄段头颅、胸部检查CTDIvol及DLP值 Table 2 CTDIvol and DLP values from brain and chest examinations in different pediatric age groups

表 3 不同儿童年龄段头颅、胸部检查有效剂量E(mSv) Table 3 Effective doses from brain and chest examinations in different pediatric age groups

4.辐射剂量参数CTDIvol、DLP与其他国家或组织比较：将本次调查不同儿童年龄段头颅、胸部检查CTDIvol、DLP的P75值与其他国家或组织[7-13]及我国上海地区[14]对应年龄段头颅、胸部CTDIvol、DLP的P75值进行比较，以此来获得宁夏儿童CT检查辐射剂量与国内外的差异，见表 4。

表 4 不同国家儿童头颅、胸部CTDIvol和DLP值 Table 4 Comparison of CTDIvol and DLP values for pediatric brain and chest in different countries

讨论

CT广泛使用所产生的辐射剂量及与电离辐射相关的风险一直是小儿CT检查不容忽视的重要问题。儿童(尤其是1岁的婴儿)因其器官敏感性更高，预期寿命更长，终生致癌死亡风险比成人高很多。前期宁夏地区成年人常见CT检查项目辐射状况调查数据显示成年人腹盆部CT检查的辐射剂量明显高于其他国家[15]，揭示了本地区辐射防护工作存在一定缺陷与不足。加强临床诊疗工作中儿童CT扫描参数优化及辐射剂量控制十分重要，课题组调查分析宁夏地区儿童患者常见CT检查项目(头颅、胸部)辐射剂量指标，以此来了解宁夏儿童CT辐射现状，为做好相关CT辐射剂量控制奠定基础。

儿童CT辐射剂量评估不同于成年人，与儿童年龄、体型大小密切相关。按照国际习惯[7-14]，15岁以下儿童被分为4个年龄组，同时认为15岁以上儿童数据已接近成人。本次调查自身对比发现不同年龄段儿童头颅、胸部扫描长度、管电压随着年龄增大呈递增趋势，患者CTDIvol、DLP的均值和百分位数值亦随着年龄增大呈现递增趋势，体现了随年龄、体型变化的个性化特征，但递增程度并不明显，且最大值、最小值无递增趋势，甚至倒置，同一年龄段CTDIvol、DLP的最大值、最小值差异悬殊，与王鑫宏等[16]的研究结果相似；CTDIvol值随管电压减小的减小幅度大于管电压本身的减小幅度，且儿童X射线衰减低于成人。因此，对于颅骨或胸骨尚未完全发育的婴儿或儿童，在保证诊断的前提下，应尽可能地降低管电压。在相同扫描条件下，体型瘦小的受检者将比体型较大的受检者受到更大的辐射剂量[14]，本次调查显示，不同年龄段儿童头颅、胸部扫描均体现了随年龄增大E值的递减之势，即在相似的CTDIvol与DLP扫描中，婴幼儿接受了更高的有效剂量。由此可以看出，儿童是CT检查辐射防护工作的重心，而婴幼儿则是重中之重。

本次调查儿童各年龄段胸部CTDIvol值明显低于2016年日本、2015年土耳其及2008年瑞士的数据，与2015年国际原子能机构(IAEA)、2014年葡萄牙及2006年德国数据相似，或仅婴儿组CTDIvol值偏高；胸部DLP值婴儿组高于2014年葡萄牙与2006年德国数值、1~10岁略高于2006年德国数值。宁夏地区儿童胸部辐射剂量较国际水平整体偏低，成人胸部平扫也相对合理，对比过去，时代不同，新设备、新技术的诞生无疑是剂量降低的一个重要因素，同时，降低剂量也已成为全球之趋势。然而，在目前设备与技术的条件下，宁夏地区头颅CTDIvol值较过去几年其他国家(除2014年葡萄牙外)及2019年我国上海地区的数据仍偏高，尤其表现在5岁以下儿童；头颅DLP值各年龄段均低于2016年日本、2014年葡萄牙数据，但5岁以下儿童DLP值较2018年突尼斯、2015年IAEA、2015年土耳其、2008年瑞士、2006年德国及2019年我国上海却偏高，且各国婴儿患者的CTDIvol、DLP值存在明显差异。究其原因，首先，本次调查中较大部分儿童因为头颅外伤而进行了头颅扫描，为保证儿童头颅外伤诊断的准确性，临床医生或影像科医生会要求加大扫描范围(包括眼眶、鼻骨甚至颈椎1~2)，这种超范围扫描方式可能成为了宁夏地区头颅辐射剂量偏高的一个重要因素。其次，专门针对儿童头颅的个性化扫描开展较少，存在采用成人参数进行儿童扫描的现象。

关于儿童CT辐射剂量优化的技术已有许多[17-19]，在一定程度上都能有效降低儿童辐射剂量，同时保证CT图像质量并满足临床需求。然而，在目前的技术水平与辐射环境下，困难的并不是剂量优化本身，而是有无意识实施剂量控制与优化，儿科医生、转诊医生甚至是放射科医师的辐射知识水平、剂量意识及剂量相关风险的认知程度显得尤为重要。沙特阿拉伯一项关于儿科医生剂量意识的调查显示，在所有受访者中，仅有15%受访者知道辐射防护最优化(ALARA)原则，54%的受访者认为多层CT辐射剂量并不高，62%受访者不知晓辐射具有致癌性[20]。医护人员普遍低估了CT辐射剂量及其对儿童的相关风险，本次调查中就存在放射科医生对ALARA原则、辐射致癌性知晓率低、为儿童患者选择更优检查方式意识淡薄的现象。

本次调查仍存在局限性，①同成年人剂量调查一样，未能获取被调查者的身高与体质量，无法进行体质量指数(body mass index, BMI)基础之上的剂量比较。②宁夏地区儿童患者CT检查主要集中在三甲综合医院及儿童医院，故本次调查各个医院的采集数量差别较大，在反映宁夏地区整体辐射剂量水平上可能存在一定偏倚，且儿童腹盆部CT检查频次较少，本次调查仅包括了检查频次最高的头颅及频次次之的胸部检查。③由于各国所提供扫描参数格式不统一，剂量参数的影响因素较多，未能准确评估剂量差异的原因，但这也意味着在CT检查过程中仍有更大的潜力可以进一步降低儿童的辐射剂量。

综上，宁夏地区儿童胸部CT检查辐射剂量较其他国家及我国上海地区相对合理，但头颅CT检查辐射剂量相对偏高，且各年龄段均存在偏高现象，尤以＜1岁患者较著。婴儿作为儿童辐射防护的重中之重，应该引起儿科医生、放射科医生乃至家长的高度关注。严格控制扫描范围，重视扫描区边缘辐射(眼晶状体、甲状腺)，尽量采用无辐射检查手段(超声或磁共振)，减少重复检查次数。更重要的是加强培训教育，提高医生辐射知识水平及对剂量相关风险的认识，增强医生的剂量意识。

利益冲突  无

作者贡献声明  邱海静负责文章设计方案、文章的撰写，数据的采集、分析；高知玲协助笔者完成数据采集及结果分析；贾晶、高雨佳、任涛、孙文杰、杨冠华、邓林协助完成数据的采集、记录及整理；陈勇负责文章设计方案的提出，进行数据的分析，文章撰写完成之后的校正

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