儿童CT 辐射风险调研

0 前言

20 世纪70 年代初，计算机断层成像（简称CT）开始运用于临床，其临床

使用价值很快得到认可。随着CT 的发展，其临床应用范围不断扩展，受检人次急剧增加，CT 检查已成为人造电离辐射所致人均有效剂量的最大来源。而正处于生长发育旺盛时期的儿童相比于成人有着更高的放射性敏感性，儿童CT 检查已日益受到公众关注，儿童CT 的辐射风险也成了其中最关键的一个问题，直接决定了CT 检查规范的制定以及防护措施的实施。

1 儿童C T 辐射剂量估算

1.1 剂量测量方法

目前国际上对儿童CT 剂量的研究主要集中在两个方面[1]，一是利用不同尺寸的等效体模（代表不同年龄的儿童），或根据真实个体进行CT 扫描得到的不同性别、不同年龄的体素体模，同时应用蒙特卡罗技术估算有效剂量，并开发了相应的计算软件。例如CT-Expo 剂量估算软件[2](CT-Expo，Medizinische Hochshule，Hannover，德国)基于德国1992 年和2002 年CT 设备调查的数据资料开发而来。其中需要输入的参数有：CT 制造商、设备型号、扫描方式、管电压（kV）、管电流（mA 或mAs）、螺旋时间（s）、螺距、X 射线管旋转一周检查床所移动的距离、准直器宽度、扫描厚度、扫描范围。

二是通过电离室分别测量儿童等效体模中心和周围处的CT 剂量指数（CTDI），然后根据权重计算得到加权CT 剂量指数（CTDIw）和剂量长度乘积（DLP），利用DLP 与有效剂量E 之间的相关性和线性关系，根据它们之间不同年龄、不同扫描部位的转移系数估算剂量[3]。但是根据归一化系数计算得出的儿童CT 有效剂量只适用于群体剂量调查，不适合于针对个体剂量的精确估算。

1.2 儿童CT 辐射剂量与成人比较

以螺旋CT 这种常用的扫描方式为例，比较儿童与成年人的CT 辐射效应，不难发现，相同的扫描条件下，婴儿受到辐射的有效剂量比成年人更多。表1[4]阐明了这一结论。即使通过降低管电压以及管电流能适当地减少有效剂量，但是由于儿童的组织或器官之间的距离相对成人更小，当扫描感兴趣的部位时，附近的器官或组织仍会受到更高的剂量。

表1 三个年龄段接受腹部CT 检查的剂量学参数?

1.3 儿童CT 剂量与年龄的关系

儿童接受CT 照射的年龄是影响CT 剂量的重要因素，掌握剂量随年龄的变化规律对于儿童CT 的辐射防护有重要意义。为了估算出儿科CT 的器官剂量，应用了Huda 等人[5]给出的头部CT 和腹部CT 检查的有效剂量随年龄变化的函数关系。图1 即为两种类型的CT 的不同器官的剂量随年龄的变化[6]。这里假设不同年龄使用的CT 扫描参数相同，从图中不难看出各个器官的剂量的辐照剂量都是随着年龄降低迅速增加的。这个有效剂量与年龄的函数关系与Zankl 等人[7]用蒙特卡罗方法计算得到的结果是吻合的。他们用电脑仿真模拟计算得到的7 岁儿童CT 检查剂量相对成年人的1.35倍，而这个函数关系得到的相对剂量值是1.39。

2 儿童C T 辐照风险评估

不少机构和组织都针对儿童CT 的辐照风险这一问题展开了调查研究，研究的方法主要分为两类：第一类是通过调查日本广岛/长崎核爆炸超过十万的幸存者的流行病学资料，研究得到受辐照诱发癌症的风险模型，再结合儿童CT 的扫描剂量参考值，即可评估儿童CT 的辐照风险；另一类是从医疗机构实施CT 检查治疗的患者中选择合适的样本，统计记录扫描参数，患者的年龄性别等信息，然后追踪调查CT 检查后患癌症或其他辐射引起的疾病的概率从而估算辐照的风险。

2.1 儿童CT 辐照风险与年龄的关系

BEIR 5 号报告以及ICRP 60 报告都给出了单位剂量辐射的诱发的癌症相对致死风险与受辐照年龄的变化关系，如图2 所示，图中实线部分是BEIR 5 号报告的风险与年龄变化关系，而虚线部分则是ICRP 60 号报告给出的风险与年龄的变化关系[6]。两者都是基于风险模型相同，相对风险受性别、受照射年龄、受辐照后的时间等因素的影响。并且在处理低剂量的情况时，采用了高剂量向低剂量的线性外推的处理方法。两个报告虽然给出的结果虽然不尽相同，但是不难发现，单位剂量的辐射诱发癌症的相对风险是随着受照射年龄降低而增加的。也就是说儿童在CT 检查中若和成年人受到的剂量相同的话，儿童的辐射诱发癌症风险要高于成年人。考虑的CT 检查时儿童各个组织器官受到辐照的不均匀性，将总的癌症风险细分到不同器官的患癌症风险，得到的单位剂量的癌症风险随受照射年龄也有着相同的变化趋势，各个器官的辐射敏感性还是存在一定的差异的。

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