T诊断参考水平(diagnostic reference levels，DRLs)是用于评估在常规条件下，某种特定检查程序中辐射剂量是否过高或过低^[1]。淮安市2020年CT检查应用频率达到239.82人次/千人口，占全部放射诊疗频次的40%^[2]，远超联合国原子辐射效应科学委员会(UNSCEAR)2008年报告中Ⅰ类医疗保健水平国家CT检查占全部检查的7.9%^[3]。尤其是乡镇卫生院近年来纷纷扩项CT诊断服务能力，可能导致公众的剂量负担增加。因此，本研究旨在调查淮安市CT所致剂量水平，估算CT检查所致公众剂量负担，探讨本地区的诊断参考水平。分析影响剂量水平的因素，为降低辐射剂量提供干预方案，实现患者放射防护的最优化。

资料与方法

1. 调查对象：截至2020年底，淮安市开展CT诊断服务的医疗机构64家，共85台CT。根据淮安市卫生健康委员会《2021年淮安市放射性危害因素监测实施方案》要求，综合考虑医疗机构的性质、类型和等级，选择45台CT调查成人受检者剂量，县区覆盖率100%。设备品牌包括美国通用电气、荷兰飞利浦、航卫通用电气、日本佳能、沈阳东软、深圳安科、德国西门子、上海联影、辽宁开影医疗、重庆明峰。

2. 调查方法和内容：收集医疗机构基本信息(单位名称、类型和等级)、CT设备信息(生产商、设备型号和安装时间)。通过医学影像存档与通信系统(PACS)和放射科信息系统(RIS)每台设备随机调取各种部位的20例成人受检者(18~70岁)CT数据，男女比例占比基本一致。记录受检者年龄、扫描参数(管电压、曝光量、层厚、准直宽度、扫描长度和螺距因子)、容积CT剂量指数(CTDI_vol)和剂量长度乘积(DLP)。本次调查仅采集头部、胸部、腹部和腰椎4个部位，多部位检查不纳入调查范围，检查数不足则不做强制要求。

3. 有效剂量计算方法：有效剂量计算公式^[4]：

$ E = {C_{{\rm{E}}, {\rm{CT}}}} \cdot {P_{{\rm{KL}}, {\rm{CT}}}} $

(1)

式中，E为有效剂量，mSv；C_{E, CT}为CT扫描所致受检者有效剂量转换系数^[4]，头部、胸部、腹部和腰椎的取值分别为0.002、0.014、0.015、0.015，mSv/(mGy·cm)；P_{KL, CT}为CT扫描的空气比释动能长度乘积，mGy·cm。

集体有效剂量估算：有效剂量与不同检查类型的扫描人次数的乘积之和，计算公式为：

$ {C_{\rm{E}}} = \sum\limits_i {{E_i}} \cdot {f_i} $

(2)

式中，C_E为CT检查致集体有效剂量，人·mSv；i为CT的不同检查部位；E_i 为受检者不同部位检查估算的单次有效剂量，mSv；f_i为对应部位的检查频次，计算公式为：

$ {f_i} = F \cdot {\beta _i} $

(3)

式中，F为全市CT检查应用频次，引用2020年普查数据^[2]，取值1 182 939人次；β_i为各检查部位的占比，引用2017年抽样调查数据^[5]，头部、胸部、腹部、腰椎取值分别为28.9%、21.6%、12.4%、8.4%。

4. 质量控制措施：制定调查方案和调查表，以市卫生健康委员会发文启动项目，培训现场调查人员，统计填报口径。被调查CT设备须依据国家标准进行质量控制检测且合格。现场调查时对系统信息采集界面进行拍照保存，确保数据真实、可追溯。市疾病预防控制中心负责指导和调查表审核，指导现场调查人员开展工作，对调查表的逻辑错误或遗漏处进行反馈改正。

5. 统计学处理：使用SPSS 25.0软件进行分析，对检查部位、扫描参数、辐射剂量进行描述性统计。CT扫描参数符合正态分布，用x±s表示；CTDI_vol和DLP的可能达到水平(AD)用第50百分位数表示，诊断参考水平(DRL)用第75百分位数表示。偏态分布资料两组比较采用Mann-Whitney U检验，3组以上比较采用Kruskal-Wallis检验。P < 0.05为差异有统计学意义。

结果

1. 基本情况：调查对象包括45家医疗机构，其中三级6家、二级10家、一级及以下29家。共调查45台CT，按照设备品牌分类，美国通用电气14台、荷兰飞利浦7台、航卫通用电气3台、日本佳能1台、沈阳东软7台、深圳安科1台、德国西门子7台、上海联影3台、辽宁开影医疗1台、重庆明峰1台。共收集3 483例受检者剂量信息，其中头部、胸部、腹部和腰椎检查分别为890、890、846和857例。

2. CT扫描参数分析：成人受检者不同检查部位使用的管电压基本一致，但是腰椎的管电压下限较高。由于个体差异和检查部位不同，曝光量范围差异较大，其中头部高于其他部位，达到244 mAs，腰椎的变化范围最大，最高可达850 mAs，胸部的曝光量最小，仅为133 mAs，变化范围也最小。不同检查部位的螺距因子范围和均数基本一致。胸部和腹部的扫描长度均>300 mm，头部的扫描长度范围最小(表 1)。

3. CTDI_vol和DLP分析：CT设备和受检者的个体差异导致不同检查部位辐射剂量存在较大差异。分析发现，不同检查部位的CTDI_vol和DLP均不符合正态分布，头部、胸部、腹部和腰椎的CTDI_vol的第75百分位数分别为63.0、12.4、20.0、24.0 mGy；DLP的第75百分位数分别为858.6、416.0、620.7、559.2 mGy·cm，见表 2。可以看出，头部的CTDI_vol最大，胸部最小，与DLP结果一致。与江苏省的第75百分位数^[6]、卫生推荐标准^[1]以及美国放射学学会(ACR)^[7]、意大利^[8]、英国^[9]、日本^[10]、加拿大^[11]等国际研究得到的诊断参考水平进行比较，可见不同国家或地区CT检查的辐射剂量存在差异，见表 3。淮安市头部CT检查辐射剂量远低于日本、加拿大，与其他国家或地区基本一致，胸部和腹部辐射剂量低于上述国家或地区，腰椎辐射剂量低于意大利，整体而言，与我国卫生行业推荐的诊断参考水平基本一致。

4. 不同性别的辐射剂量表征量分布：以CTDI_vol的第75百分位数来看，男性和女性之间辐射剂量表征量基本一致。以DLP的第75百分位数分析，男性4个部位的辐射剂量表征量均高于女性，其中胸部和腹部分别是女性的1.31和1.13倍，头部和腰椎之间相差不大，可能是因为男性的胸部和腹部的检查扫描长度大于女性(表 4)。

5.有效剂量估算分析：以DLP的第75百分位数作为剂量参考值计算，成人受检者单次接受腹部、腰椎、胸部和头部CT检查的有效剂量分别约为9.31、8.39、5.82和1.80 mSv，上述CT检查致集体有效剂量为4 258.30人·Sv(表 5)。

6. CT役龄对辐射剂量的影响：设备役龄为设备的使用时间，本次调查中役龄为设备安装日期至2021年12月31日。比较不同检查部位的CTDI_vol和DLP的第75百分位数，进行Mann-Whitney U检验。以DLP的第75百分位数分析结果列于表 6，CT设备以5年役龄作为分界，胸部和腰椎的辐射剂量差异均具有统计学意义(U=36 095、42 408，P < 0.05)；役龄超过10年，头部和腹部的辐射剂量差异均有统计学意义(U=10 326、7 859，P < 0.05)。

7. 不同等级医院的辐射剂量比较：将CT按照医院级别分组，使用Kruskal-Wallis方法检验不同级别医院的CTDI_vol和DLP的第75百分位数。结果显示，以DLP的第75百分位数分析，不同等级医院的CT在头部、胸部、腹部、腰椎的辐射剂量表征量差异均具有统计学意义(H=14.28、17.85、97.18、138.94，P < 0.05)，但是不同部位的剂量没有统一的变化趋势。以DLP的第75百分位数作为剂量参考值分析，三级医院的头部剂量高于其他级别医院，二级医院的腹部剂量远高于三级和一级医院，一级医院的腰椎剂量远高于三级和二级医院(表 7)。

讨论

通过前期的放射诊疗资源摸底调查^[2]，本次调查县区覆盖率100%，综合考虑医疗机构的性质、类型和等级，选择45台CT设备，基本涵盖全市所有的CT品牌，基本可代表本地CT诊断参考水平。由于头部、胸部、腹部和腰椎的检查频次占全部CT检查部位的71.3%^[5]，因此仅对上述主要部位开展调查分析。

结果显示，曝光量和管电压存在差异的主要原因是个体差异和检查部位不同，虽然腰椎的管电压范围下限较高，但是平均值与其他部位基本一致。胸部和腹部的扫描长度相同，远高于头颅和腰椎。头颅的曝光量分别是胸部、腹部的1.83、1.44倍。

结果发现，不同国家或地区的CTDI_vol和DLP均存在差异。以DLP的75%分位数作为剂量参量比较，从国际视角来看，日本头部辐射剂量最高^[10]，中国最低，相差1.57倍；加拿大胸部剂量最高^[11]，美国最低，相差1.38倍^[7]；意大利腹部剂量最高^[8]，是英国的1.23倍^[9]；仅中国^[1]和意大利^[8]发布腰椎诊断参考水平，相差1.53倍。国内来说，淮安市头部和腰椎的DLP高于江苏省^[6]，整体均低于卫生标准推荐值^[1]，但是头部CTDI_vol高于卫生标准，可能是由于扫描长度低于放射卫生标准委员会调查数据，因此DLP仍低于卫生标准，建议从CT的扫描参数入手，通过提高螺距因子或者降低曝光量，从而降低头部的CTDI_vol。

有效剂量是基于群体用于辐射防护的量，并不能用于流行病学评价或人类照射的回顾性风险评估，仅能用于全市公众剂量负担的评估^[12]。淮安市单次CT检查致有效剂量略高于苏州市^[13]和上海市^[14]，小于英国的研究(头2 mSv，胸8 mSv，腹部10 mSv)^[15]。集体有效剂量仅为苏州市^[13]的44.4%，说明CT检查致受检者集体剂量与经济较发达地市存在较大差距。

我国作为发展中国家，CT设备会有一定的使用年限。结果表明，头部、胸部、腰椎的辐射剂量在CT役龄5或10年开始出现差异，但是辐射剂量水平并没有出现一致性的变化趋势。抛开图像质量谈辐射剂量无异于舍本逐末，对于使用年限较长的设备，本研究建议根据每年定期的状态检测，分析辐射剂量和图像质量的变化趋势。同时评估第50百分位数对于图像质量的影响，若图像质量满足诊断需求，则可逐渐减低辐射剂量。加强老设备维护保养，对于设备购置经费较少的一级医院保持CT诊断服务能力有着重要意义。

分析发现，不同等级医院的CT剂量水平存在差异，可能与CT技师的专业水平有关，临床医师和CT技师在CT扫描参数的选择上有着很大的自由度和差异性。牛亚婷^[16]调查发现，等级越高医院的CT技师对于诊断参考水平的使用率越高，专科医院和三级医院CT技师接受培训的比例更高。本研究观察到，虽然一级医疗机构逐步开展CT诊断服务，但是CT放射技师通常是原从事拍片的工作人员兼职，对于辐射剂量的认知较差，有必要通过相关手段提高CT技师对诊断参考水平的认知水平和应用能力^[17]。有助其针对性的优化扫描参数，达到剂量水平与影像质量相匹配的目的。

本次调查不足之处包括：①没有覆盖全市开展CT诊断服务的医疗机构，只调查全市一半的CT设备，因此剂量水平与实际诊断参考水平存在差异。②有效剂量计算采用经验公式，未考虑CT设备自身特性，同时并未调查所有类型的CT检查，头、胸、腹、腰椎仅占全部CT检查类型的71.3%，因此低估了淮安市实际的公众剂量负担。③未分析自动管电流调制技术对单次扫描辐射剂量的影响。④未调查体型等数据，因此未开展个体差异的分析，仅粗略地比较了性别之间辐射剂量的差异，整体来说，男性的辐射剂量高于女性。

ICRP第135号出版物^[12]建议至少每3~5年修订1次DRL。本次调查为探讨和更新本地诊断参考水平提供基础数据。

利益冲突  无

志谢 淮安市卫生健康委员会、县(区)疾病预防控制中心和各有关医疗机构，在本次调查工作中给予大力支持和帮助

作者贡献声明  霍彬彬负责数据分析和论文撰写；徐志勇负责方案实施、培训；何冬冬负责方案实施、数据分析；陈晓敏指导论文修改