评价CT扫描辐射剂量的常用参数包括容积CT剂量指数(volume CT dose index, CTDI_vol)和剂量长度乘积(dose length product, DLP)。此参数由体模测出，反映的是CT设备辐射输出剂量，无法个性化评价受检者的辐射剂量。研究表明，CT辐射剂量与受检者体型相关^[1]。儿童年龄段体型差异大，如果不考虑体型因素，可导致患儿所接受的辐射剂量被低估2~3倍^[1]。为更加准确评价CT受检者的辐射剂量。美国医学物理师学会(American Association of Physicists in Medicine，AAPM)分别于2011年和2014年提出了基于有效直径(effective diameter，ED)和水当量直径(water equivalent diameter，D_w)的体型特异性剂量估计(size-specific dose estimate，SSDE)等方法^[2-3]，以修正体型和组织衰减对CTDI_vol和DLP的影响。随后，众多研究围绕成人体部展开，鲜有儿童头部数据。2019年7月，AAPM发布第293号报告，公布了专门针对于头部SSDE剂量估算的转换因子f^H16，使头部SSDE剂量估算更加精确^[4]。本研究基于293号报告，通过D_w以及SSDE评价儿童头部CT扫描剂量，为临床制定扫描方案提供参考。

1.临床资料：回顾性分析2020年10月—2021年4月进行头颅CT平扫的患儿187例，其中男92例，女95例，平均年龄(3.12±1.86)岁。入组患儿图像均能满足诊断要求，排除头部畸形、异物、脑积水等。按年龄分为1组(< 1月，20例)、2组(≥1月~6岁，85例)、3组(≥6~14岁，82例)。本研究经院伦理委员会批准(审批号：SHERLLM2021030)。

2. 扫描方法：使用美国GE公司Optima660CT扫描机。患儿取仰卧位，头先进，听眉线为扫描基线，扫描范围从颅底至颅顶。不配合的患儿采用10%水合氯醛(0.5 ml/kg体质量)镇静后扫描。扫描参数：螺旋扫描，100~120 kVp，自动调节管电流，螺距0.969 ∶1，重建层厚5 mm，层间隔5 mm，采集矩阵512×512。

3.数据获取与测量：将扫描图像及剂量报告传送至PACS系统，记录每例患者的剂量报告CTDI_vol，选取扫描范围中心层面的横轴面CT图像(窗宽450~550 HU，窗位40~50 HU)，勾画包含所有解剖结构(包括皮肤)的ROI区域，测量ROI区域的面积(A _ROI)、周长以及平均CT值(CT_ROI)。计算水当量直径D_w、转换因子f^H16以及SSDE。其公式如下：

式中，α=1.9852(组织吸收剂量)/CTDI_vol, β=0.0486(cm^-1)，D_w为水当量直径。比较SSDE与CTDI_vol的差值变化率，定义为Δ值，计算公式为(SSDE-CTDI_vol)/CTDI_vol。

4.统计学处理：采用SPSS 25.0软件进行统计分析。以x±s表示符合正态分布的计量资料。患儿年龄、头围、D_w、CTDI_vol、SSDE、Δ值的组间比较采用方差检验。建立头围与CTDI_vol、SSDE，CTDI_vol与SSDE的回归模型。P < 0.05为差异有统计学意义。

1.基本数据：各组头围、D_w、CTDI_vol、SSDE以及Δ值见表 1。头围、D_w、CTDI_vol、SSDE以及Δ值的组间差异有统计学意义(F=195.23，207.69，38.48，8.15，213.26，P < 0.001)。随年龄增加，头围、D_w、CTDI_vol、SSDE值增加。各组中，CTDI_vol值均低于SSDE，组间差异有统计学意义(t=-24.31，-36.03，-50.51，P < 0.001)。随年龄增加，Δ值逐渐减低。其中，1组差异度最大为82.43%，随着年龄增加，差异度逐渐减小，3组差异度最小为39.33%。

表 1(Table 1)

表 1 患儿基本资料(x±s) Table 1 Basic information of children(x±s) 组别 例数 年龄(岁) 头围(cm) Dw(mm) CTDvol(mGy) SSDE(mGy) Δ值 1组 20 0.09±0.23 34.84±1.78 11.24±0.51 15.36±2.78 27.92±4.91 0.82±0.05 2组 85 1.63±0.35 44.45±4.17 14.48±1.47 18.83±4.60 29.16±6.64 0.56±0.11 3组 82 5.41±0.73 50.25±2.34 16.69±0.90 23.24±4.13 32.38±5.35 0.40±0.05 F值 266.27 195.23 207.69 38.48 8.15 213.26 P值 < 0.001 < 0.001 < 0.001 < 0.001 < 0.001 < 0.001 注：Dw.水当量直径；CTDIvol.容积CT剂量指数；SSDE.体型特异性剂量估计

表 1 患儿基本资料(x±s) Table 1 Basic information of children(x±s)

2. 头围与SSDE、CTDI_vol的关系：分别建立头围与SSDE、CTDI_vol的回归方程，见图 1。

图 1 头围与体型特异性剂量估算(A)和CT剂量指数(B)的关系 Figure 1 Correlation of head circumference with SSDE(A)and CTDIvol(B)

3.CTDI_vol、SSDE的线性关系：建立CTDI_vol与SSDE线性回归方程，见图 2。

图 2 CT剂量指数与体型特异性剂量估计的关系 Figure 2 Correlation between CTDIvol and SSDE

2011年，AAPM第204报告提出了SSDE的概念，通过测量目标区域CT图像前后径与左右径计算有效直径，得到转换因子后结合CTDI_vol进行剂量估算。但是，此方法仅考虑受检者几何尺寸，而未考虑X射线衰减的特点，使得辐射剂量的估算存在一定偏差^[5]。为此，AAPM于2014年提出基于D_w体型特异性剂量估计概念，充分考虑受检者各部位X射线衰减特点，以使得剂量估算更加精确^[6]。但是，第204和220报告均未针对头部转换因子进行定义。实际上，脑组织被致密的骨结构包绕，其与体部对X射线的吸收和衰减不同。即使是相同的D_w，头部和体部吸收剂量空间分布也大不相同。特别是儿童，体型小，头部相对偏大，年龄越小，与成人差别越大。既往研究所使用的转换因子估算头部辐射剂量并不准确。2019年7月，AAPM通过大量的研究计算发布第293号报告，对头部转换因子进行定义，使头部CT扫描剂量估算更加精确。

自从SSDE概念被提出后，已经广泛应用于CT检查辐射剂量估算与研究^[7-8]，甚至有国外的一些研究，已经开始使用SSDE制定剂量参考水平^[9-11]。AAPM293报告的公布使头部CT检查辐射剂量估算更为准确，特别是对于儿童患者而言，辐射剂量准确估算能更好的评价电离辐射的危害，利于患者防护。本研究是在儿童头部CT扫描中，基于D_w结合293报告中的头部转换因子f^H16对CTDI_vol进行校准来进行剂量估算SSDE，而没有经过体型校正因子校准的辐射剂量可能被严重低估^{[1, 12]}，儿童的差异有可能更大。本研究结果显示，D_w随着患者年龄的增加而增大，CTDI_vol随着患者年龄的增加亦增加。所有受检儿童分组显示，SSDE值均高于CTDI_vol，说明SSDE评价辐射剂量更为精确。为进一步比较SSDE与CTDI_vol的变化规律，设定Δ值[(SSDE-CTDI_vol)/CTDI_vol]进行比较。随着年龄增大，SSDE与CTDI_vol的差异逐渐缩小，接近成人。其中，1组Δ值最大为82.43%。说明CTDI_vol过低的估计了受检者实际接受的辐射剂量，这与郑丽丽等^[8]的研究结果一致。对于儿童头部CT扫描，年龄越小，被低估的风险越大。因此，在儿童头部CT检查中，更应该特别关注新生儿的辐射剂量问题，设计合理扫描参数，尽量减少辐射伤害。

在实际工作当中，利用测量、计算D_W估算辐射剂量的方法虽然精确，但操作复杂，在繁忙的临床工作中难以广泛应用。因此，临床上力图寻找简单换算方法，通过CTDI_vol快速进行SSDE的计算。本研究结果显示，CTDI_vol与SSDE存在线性关系，通过一元线性回归，得到CTDI_vol与SSDE线性回归方程。此回归方程拟合度强(R²=0.859)，通过公式，影像技师与医生可依据CTDI_vol对SSDE进行快速计算，估算患儿的辐射剂量，利于辐射防护以及扫描方案的设定与优化。

本研究不足之处在于，第1，样本量较少，尤其新生儿组只有20例。这与新生儿科医师的辐射防护意识提高有关，新生儿期中枢神经系统疾病以超声及MRI检查为首选。第2，研究数据来源于一种品牌的CT扫描仪。以后将扩大数据来源，争取囊括多品牌仪器，使数据涵盖面更广。第3，本研究中头围数据的采集是利用图像ROI测量获得，并未进行卷尺测量, 但在后续的研究中，比较了卷尺测量与图像ROI测量的数值，差异无统计学意义。本研究试图通过头围估算辐射剂量，其优势在于检查前即可预估辐射剂量，但遗憾的是并未找到拟合度好的回归模型，这是否与样本量不足有关，有待进一步研究。

总之，CTDI_vol低估了儿童头部CT检查的辐射剂量，年龄越小，差异越大，使用SSDE更为准确。但SSDE的计算复杂，临床难以推广，可利用简要公式进行二者换算以便临床开展工作。

利益冲突  无

作者贡献声明  许书聪负责实施研究、撰写文章；郝文瀚负责数据统计；袁新宇负责指导实验；闫淯淳负责数据整理、统计、修改论文