X射线CT检查所致儿童受检者剂量的评价方法及优化研究

医疗照射是全世界公众最大的并不断增加的人工电离辐射照射来源。而Ｘ射线CT的迅速普及急剧增加了国民集体剂量负担。尤其放射敏感性高的儿童属于倍受关注的特殊群体，加上我国独生子女特点，专门研究X-CT检查所致儿童受检者剂量的评价方法，以及相应影像质量与照射剂量的最优化匹配，无疑是既重要又紧迫的前沿科学课题。本项目针对国内尚无此方面系统研究的现状，在前期"十一五"上海医疗照射调查研究已摸清各种医疗照射应用频率水平等基础上，深入研究CT扫描所致儿童受检者剂量的科学实用评价方法；着重进行CT诊断现场典型调查监测和儿童体模模拟实验研究；并针对多排螺旋CT构建恰当的儿童受检者剂量评估数学模型；综合分析探索CT扫描参数、影像质量与照射剂量的优化匹配；率先建立适用于儿童主要CT检查的剂量参考水平；从而有效指导改善儿童CT检查的放射防护，合理控制其医疗照射剂量，推动X-CT广泛普及应用的健康发展以更好趋利避害。

放射敏感性较高的儿童在接受X射线CT检查时的剂量评价和防护问题，已成为国内外关注的焦点问题之一。本研究调查掌握了儿童X射线CT应用频率及其分布，以及以CTDIvol和DLP为参数的剂量水平。在2011年至2014年期间，上海市的以儿童为主要检查对象的四家医疗机构共开展了249 350例儿童CT检查，其年龄分布为~1岁组19.10%、~5岁组40.30%、~10岁组26.40%、~15岁组13.00%，>15岁组1.10%。按扫描检查部位，以头部、胸部、腹部检查所占比例最高，分别占全部儿童CT受检者的45.6%、18.80%和13.00%。据93台不同类型CT（约占全上海市CT总数的30%）的1700例儿童受检者数据，以第75百分位作为建议的CT诊断参考水平。以CTDIvol为例，对于头部、胸部、腹部检查的诊断参考水平为：～1岁组为30.2 mGy、2.0 mGy、7.6 mGy；～5岁组为42.8 mGy、4.0 mGy、7.7 mGy；～10岁组为47.4 mGy、10.6 mGy、12.7 mGy；～15岁组为55.4 mGy、10.1 mGy、16.5 mGy。. 用X射线CT扫描1岁、5岁、10岁儿童仿真模体，提取各层面扫描图像，构建包含各主要器官的数值化计算模型。模拟CT辐射源项，用蒙卡法计算各器官的吸收剂量，并建立1岁、5岁、10岁儿童的36个器官或组织数据库。用在仿真模体中布放TLD元件的方法，测量各器官的实际吸收剂量，并与基于构建模型的计算结果进行比较。结果显示，除大脑外，其他器官的计算结果和实际测量结果误差均在20%以内，说明本研究建立的模型可靠性好。. 建立基于DICOM文件图像信息的CT剂量估算方法，并对扫描参数和剂量参数进行优化匹配。对于胸部螺旋扫描，基于DICOM图像文件信息计算得到的CTDIvol与显示值误差在-2%~8%，DLP与显示值误差在-2%~5%；对于腹部螺旋扫描，CTDIvol计算值与显示值误差在0%~2%，DLP与显示值误差在1%~3%。本研究建立的基于DICOM文件信息估算多排螺旋CT剂量的方法可靠，值得推广和应用。. 本研究成果对于优化儿童CT检查的放射防护，合理控制其医疗照射剂量具有重要的意义。.