胸部CT图像质量及辐射剂量的研究

吴承燕 王德民

摘要：应用GE Revolution CT机胸部仿真模体进行自动管电流调制技术（ATCM）扫描，探讨应用自动管电流调制技术对胸部电子计算机断层成像技术（CT）图像的质量和辐射剂量的直接影响。

关键词：X线电子计算机断层摄影术;辐射剂量;人体胸腔仿真模体

在应用ATCM技术下扫描，偏离和扫描视野等核心点会显著地增加辐射剂量和图像上的噪声。在日常操作中，CT的操作人员必须使用红外定位灯对其进行准确的定位，将扫描区域中心放在扫描场地线野等中心位置。

一、CT剂量

计算机体层成像（CT）技术是通过放射性物质，使机体组织成像，从而对某些疾病进行诊断的一种方法。因其内含有放射性物质，它所产生的放射线对于一个人体来说具有一定的伤害[2]。所以低剂量CT的研究一直是国内外医学相关领域的热点问题，第一、低剂量CT筛查所产生的辐射，射线剂量比较低，对人体影响相对较低，可作为肺癌筛查，肺结节随诊的主要手段。第二、拥有较高的成像密度和分辨率，能够及时地发现患者胸内纵膈早期肿瘤和淋巴结早期肿瘤转移的病灶，对于患者早期胸内肿瘤疾病治疗和诊断效果具有一定的确定性[2]。

在自动控制曝光的方式下，模体位置直接影响了图像质量和辐射剂量，辐射剂量的高低也与模体的内部结构和大小有关。CT检查前准备;CT分辨能力（空间分辨能力、密度分辨能力、时间分辨能力）;伪影（设备上的伪影以及被检人原因而导致的伪影）;CT 噪声;窗宽窗位选择;部分容积效应与周围的间隙现象等都具有直接相互作用[3]。

CT辐射剂量测定指数（CT Dose Index，CTDI）主要含义是CT辐射检测医疗设备对于各种辐射测定剂量指数具有特性的化学表征活动性，是一种具有一定现代化实用价值的化学表征辐射测定量，CTDI主要含义是用来指一次性的CT辐射检查中，患者所受的需要长期接受的各种辐射测定剂量指数总和与整个X光放射线或光束波长宽度的绝对剂量比值（mgy）[4]，常见的这种测定剂量指标主要有下：CTDI100、CTDIw和CTDIvol[5]。在1981年，首次由shope联合召开的会议提交后，被CEC、FDA、IAEA、IEC等多个业内著名和国际知名的电子计量标准机构组织所正式定义，并广泛地被我们接受和采用，我国电子计量领域行业中的国家标准，也首次正式引入我们采用此类的计量标准概念。目前仅在业内国际上对于各种型号的CT剂量基本表征式定量和常用的测量手段（其中也涉及到常用到的模体品种）尚未达成学术共识和意见，ICRP也已经明确地指出了，为了尽可能地避免与其发生相互混淆，应初步地明确各种类型的CTDI剂量基本定义之间的根本差异。主要可以分为三大类：

（1）CTDI100=;（2）CTDI=;（3）CTDIair= 从以上三个定义中能够区别在于，剂量曲线积分长度、有无模体及何种模体。相比而言，定义（3）在测量上更加简单方便，前两个公式的定义更接近于受检者实际情况，即在模体试验中的过滤测量更加具有实际意义。

二、有效剂量

有效剂量其实就是指在其他一个人体器官接受到不同强度的照射时，受到照射的这部分人体器官或者某一个人的药物当量剂量与人体其他所对应的组织敏感性权重因素之间相互乘积的药物剂量的总和，也就是说有效药物的剂量（Effective Dose）等于对组织的吸收药物剂量（HT）乘以对其他组织的敏感性药物权重（WT），即：

Effective Dose=ΣHT×WT

在测量上，有效时间的剂量长度与时间长度之比乘积的关系公式为：

Effective Dose=DLP×CF（msv）

其中，CF（Conversion Factor）是指不同组织的转化系数。

在每一次的CT辐射检测中，生产厂家通常会详细地给出每次扫描的过程中，所需要用到的各种辐射检测条件，一般情况下，以每个毫安秒（mAs）刻度作为辐射的检测单位，下列将几个常见的特殊辐射的检测条件和检测方法，进行了简单的介绍。

单层毫安秒：指的是一种为了满足完成单层重建一副立体旋转图像，所用的需要长期使用而计算得到的立体旋转镜片劑量，等于毫安秒剂量值乘以镜片作用完成重建图像时的单层立体旋转镜片剂量值的百分比。即：单层毫安秒=毫安秒倍率×速度单层物体旋转一周的平均速率百分比。

有效毫安秒：一般定义泛指在充分综合分析考虑到螺距和旋转辐射的各种作用条件后，等于毫安秒辐射系数除以一定旋转长度的各种螺旋间距。即：

有效毫安测量时间/每秒=有效单层毫安测量时间/螺距测量因子。

自动管电流调制技术是一种实时、动态地调节管电流的技术，这样能够让我们在各种场合进行精确地调节，从而在图像中得到实时的有效信号，又能大幅度地改善接收到的图像的质量，在青少年胸部 CT 扫描中也被广泛使用，并且具备良好的临床价值。

参考文献：

[1]郭洪涛， 刘勇， 袁淑华. CT剂量指数（CTDI）测量研究[J]. 中国测试技术， 2007， 33（4）：33-36.

[2]袁颖， 吴天棋， 钟朝辉. 应用自动管电流调制技术不同探测器宽度对胸部CT图像质量及辐射剂量的影响[J]. 中国医学装备， 2019（11）.

[3]王倩， 赵心明. 多层螺旋CT自动管电流调制技术及应用进展[J]. 医学综述， 2013（04）：132-136.

[4]袁颖， 卢东生， 钟朝辉. 管电压对胸部CT图像质量及辐射剂量的影响[J]. 中国医疗设备， 2018.

[5]王晓华， 张艳， 袁慧书. 自动管电压调制技术参考毫安秒对胸部CT平扫图像质量和辐射剂量的影响[J]. 中华放射学杂志， 2015.

指导老师：王德民，山东协和学院

山东协和学院 山东济南 250200