CT检查是医疗照射检查中最重要的影像诊查手段,在疾病放射学诊断中发挥着不可或缺的作用[1]。联合国原子辐射效应科学委员会(UNSCEAR)2018年报告显示, 在全球范围内,CT检查频次占总医疗照射频次的9.0%,但CT检查所致集体有效剂量却占总医疗照射的52.5%[2],同时CT的检查频次仍以每年10%的速度在增长。CT检查引起的集体辐射剂量负担及其致癌风险已成为重要的公共卫生问题。儿童是辐射敏感人群,对辐射的敏感性是成人的2~3倍[3],儿童CT成像的合理性和剂量优化的重要性倍受关注[4]。诊断参考水平(diagnostic reference level,DRL)是医疗照射辐射防护最优化的一个重要组成部分,建立DRL可以在保证最佳诊断影像质量的同时降低CT检查中异常增加的辐射剂量。近年来国内越来越多机构通过调查来研究CT扫描受检者辐射剂量水平和本地区DRL[5-6]。本研究通过对天津市儿童CT扫描受检者剂量参数的调查,探讨天津地区儿童CT扫描剂量分布情况,并为建立天津地区儿童CT扫描诊断参考水平提供依据。
资料与方法1.调查对象:本研究主要涉及儿童群体,在医院选择上首先纳入市属儿童三级专科医院2家;根据地理位置、医疗经济水平的不同,综合考虑被调查医疗机构的依从性,采用分层配额抽样方法选取7家综合医院,其中市内城区2家,武清区、蓟州区、宝坻区、宁河区、静海区各1家。9家医疗机构共涉及CT设备10台,生产厂家和型号包括荷兰飞利浦公司(IQon、Brilliance iCT)、美国GE公司(Light speed VCT、Revolution、Discovery CT750 HD)、德国西门子公司(SOMATOM Emotion 16、SOMATOM Definition AS、SOMATOM Force),抽样具有一定代表性。
参照国家2022年放射性危害因素监测工作方案,采用方便抽样法,按扫描检查部位每家医院每个年龄组至少调查20例开展儿童CT扫描受检者剂量调查,不足20例的按实际检查数量调查。
2.分组设置:按年龄~1、~5、~10、~15岁分为4个年龄组开展调查,扫描部位为头颅、胸部和腹盆部。
3.调查方法和内容:收集医院设备信息(设备型号、出厂编号、生产厂家)、受检者基本信息(年龄、性别、检查号和检查日期),并从CT设备的影像系统中采集CT扫描参数(管电压、管电流时间积、扫描长度、层厚、螺距、准直宽度),剂量学指标包括容积CT剂量指数(CTDIvol)、剂量长度乘积(DLP)等参数。
4.质量控制措施:调查前对调查员进行规范化的培训, 统一调查方案和调查方法;调查过程中对开展调查情况进行督导,协助调查员解决调查当中出现的问题;对录入表格的数据进行核对整理,对异常数据进行核实。所选取的调查医院的CT设备均定期开展质量控制检测,检测结果均合格。
5.统计学处理:使用SPSS 17.0软件进行分析。管电压、管电流时间积、扫描长度、CTDIvol和DLP经正态性检验不符合正态分布,用中位数(四分位数间距)表示。采用独立样本非参数Kruskal-Wallis H检验比较同一检查部位不同年龄组之间的调查结果差异。采用Wilcoxon秩和检验比较同一检查部位不同医院类型间的调查结果差异。P<0.05为差异有统计学意义。
结果1.调查基本情况:本次调查共抽取7家三级综合医疗机构和2家儿童专科医疗机构。共收集1 765例儿童CT检查数据,其中头颅CT检查数据629例,胸部CT检查数据611例,腹盆部CT检查数据525例。调查样本中受检者年龄范围为0~14岁,平均年龄为6岁,受检者数量男孩多于女孩,详见表 1。
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表 1 儿童CT扫描受检者的数量及特征 Table 1 Numbers of CT scanned paediatric patients and their distribution characteristics |
2.CT主要检查类型主要扫描参数:表 2,3分别为不同年龄组和不同类型医院儿童CT检查所用主要扫描参数分布。由表 2可见,同一CT检查部位管电压、管电流时间积和扫描长度等参数的中位数都随着年龄组的增大呈现增大趋势,差异具有统计学意义(头颅、胸部和腹盆部,管电压:χ2=206.21、158.39、324.64,P<0.001;管电流时间积: χ2=32.32、26.82,P<0.001;χ2=12.07,P=0.007;扫描长度:χ2=21.40、341.01、206.33,P<0.001)。同一年龄组管电流时间积离散度较大。由表 3可见,除头颅和腹盆部管电流时间积参数外,儿童专科医院和综合医院同部位扫描参数差异均具有统计学意义(头颅、胸部和腹盆部,管电压:Z=-6.54、-12.57、-11.31,P<0.001;扫描长度:Z=-2.66、-3.39、-5.19,P<0.01;胸部,管电流时间积: Z=-10.79,P<0.001)。
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表 2 不同年龄组儿童受检者不同部位CT检查主要扫描参数分析 Table 2 Analysis of main scanning parameters for CT scanned paediatric patients in different age groups |
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表 3 不同医院儿童受检者不同部位CT检查主要扫描参数分析 Table 3 Analysis of main scanning parameters for CT scanned paediatric patients in different hospitals |
3.CT扫描辐射剂量分析:表 4,5分别为不同年龄组和不同类型医院儿童CT受检者辐射剂量CTDIvol和DLP百分位数分布。由表 4可见,不同检查类型的CTDIvol和DLP值都有较大差异,头部检查CTDIvol和DLP值最大,胸部检查的CTDIvol和DLP值最小。随着年龄的增长,各个检查部位的CTDIvol和DLP值呈现逐渐增大趋势。CTDIvol变化较小,DLP值变化较大。同一检查部位不同年龄组之间CTDIvol和DLP差异均有统计学意义(头颅、胸部和腹盆部,CTDIvol:χ2=296.51、193.82、291.72,P<0.001;DLP: χ2=291.22、263.63、344.97,P<0.001,表 4)。进一步分析发现,同一检查部位儿童专科医院的CTDIvol和DLP值均小于综合医院,差异均具有统计学意义(头颅、胸部和腹盆部,CTDIvol:Z=-13.13、-7.57、-15.27,P<0.001;DLP: Z=-9.07、-6.15、-11.57,P<0.001,表 5)。
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表 4 不同年龄儿童CT受检者不同部位容积CT剂量指数和剂量长度乘积分布 Table 4 Distribution of CTDIvol and DLP values for children CT scanned paediatric patients in different age groups |
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表 5 不同医院儿童不同部位CT受检者容积CT剂量指数和剂量长度乘积分布 Table 5 Distribution of CTDIvol and DLP values for CT scanned paediatric patients in different hospitals |
4.与国内外相关研究结果比较:结果列于表 6。由表 6可知,与国内相关省份调查研究结果比较,本次调查头颅和腹盆部CTDIvol和DLP值与2021年上海[7]调查的剂量水平接近,胸部剂量水平略高;各个检查部位的CTDIvol和DLP均低于2019年河南[8]调查的剂量水平。与国外相关国家调查比较,头颅CTDIvol和DLP值低于美国[9]、日本[10]和德国[11]等国家儿童CT诊断参考水平,与埃及[12]和伊朗[13]等国家儿童CT诊断参考水平相当;胸部CTDIvol和DLP值高于德国[11]和美国[9]的儿童CT诊断参考水平,各个年龄组的CTDIvol值与埃及[12]和伊朗[13]的儿童CT诊断参考水平相当,但是DLP远高于埃及[12]和伊朗[13]的儿童CT诊断参考水平;腹盆部CTDIvol和DLP值与美国[9]和德国[11]的儿童CT诊断参考水平相当,高于伊朗[13]的儿童CT诊断参考水平,低于日本[10]的儿童CT诊断参考水平。
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表 6 本次调查结果与国内外研究的比较 Table 6 Comparison of survey results and research results with at home and abroad |
讨论
DRL作为医疗照射辐射防护最优化的重要组成部分,通过选择合适的扫描方案,与检查区域和患者年龄或大小相对应,确保每个患者的剂量保持最小。DRL在医疗照射防护最优化和临床实践方面被证明是有益并且有效的[14]。De Jesus等[15]研究发现,在没有DRL的情况下,不同医院间的剂量差异显著,这些剂量变化是由于使用了不适当的方案造成的。因此,有必要建立CT诊断参考水平,优化扫描参数,降低CT检查辐射剂量和辐射风险。但是目前国内关于儿童CT诊断参考水平研究有限,缺乏相关的基础数据。
本次调查结果显示,各个检查部位CT扫描管电压、管电流时间积和扫描长度等参数的中位数以及CTDIvol和DLP值等辐射剂量水平均随着年龄组的增大呈现增大趋势。同时,儿童专科医院和综合医院的CT扫描检查主要参数有显著差异,同一部位CT检查儿童专科医院的CTDIvol和DLP值均小于综合医院。说明CT辐射剂量与CT设备、成像技术和放射工作人员辐射防护意识等众多因素有关,有必要进一步分析差异影响因素,优化天津地区综合医院的CT扫描程序。
本次调查结果显示,儿童头颅DRL调查结果与埃及[12]、伊朗[13]和上海市[7]调查研究比较大致相近,互有高低,远低于美国[9]、日本[10]、德国[11]和河南省[8];胸部DRL典型值控制优于日本[10]和河南省[8],高于德国[11]、美国[9]和上海市[7],CTDIvol值与埃及[12]和伊朗[13]相当,但是DLP远高于埃及[12]和伊朗[13];腹盆部DRL典型值与美国[9]、德国[11]和上海市[7]相当,高于伊朗[13],低于日本[10]和河南省[8],处于中等水平。总体而言,除胸部外,儿童头颅和腹盆部的不同年龄组的DRL调查结果均低于或接近国内其他省市调查水平,在国际上也处于中等偏低水平,说明天津地区儿童CT扫描程序还有进一步优化的必要。
由于客观条件的限制,本研究存在一定的局限性:①本次调查采取分层配额抽样方法,会存在一定的抽样误差。②本次调查只纳入天津地区儿童的头颅、胸部和腹盆部等CT扫描常见部位,扫描类型不全。③本次调查的医疗机构均为三级医疗机构,未涵盖其他级别医疗机构。针对上述局限性,下一步应继续增加调查的医疗机构数量和类型,同时考虑儿童体重等重要影响因素的调查工作,进一步补充和完善天津地区儿童CT扫描检查诊断参考水平的研究工作。
利益冲突 所有作者声明不存在学术纷争,且其他作者对发表情况均已知情;不存在与他人的经济利益或非经济利益冲突
作者贡献声明 刘春旭负责数据整理、数据分析和论文撰写;刘彦、倪洋、牛振负责数据收集和整理、现场调查;杨守龙、李春英负责数据收集和整理;杜钟庆负责数据整理;张继勉负责组织协调、技术指导;曾强负责论文修改
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