CT辐射剂量知识了解多少

关于CT辐射剂量的衡量标准，特别是进行辐射剂量大小比较时，人们的概念还有些模糊混乱的，是kV？mA？还是mAs？其实最准确的描述应该是CTDIvol、DLP和mSv。

CTDI（CTDoseIndex）是指在CT检查中，受检者接收的射线平面内的辐射剂量，一般是用16cm（代表头部和四肢）和32cm（代表体部）的圆柱状的充水体模进行测量（单位：mGy），年首次由Shope提出后，先后被FDA、IEC、CEC、IAEA等多个权威组织所定义并采用，是目前国际上应用最广泛的一种CT剂量指标，我国国家标准亦采用此概念。

目前公认的CTDI有以下三个，三个指数并不直接表征各种CT扫描所致受检者的剂量，但与受检者剂量密切相关。与吸收剂量有相同的量纲，以毫戈瑞（mGy）为单位。

CTDI是迄今广泛应用的最基本的反映CT扫描剂量特征的表征量，可用于统一比较CT机性能。其定义为：CT旋转一周，将平行与旋转轴（z轴，即垂直于断层平面）的剂量分布D(z)沿Z轴从-50mm到+50mm积分，除以层厚T与扫描断层数N的乘积之商。即：

CTDI可用热释光探测器（TLD），在专用的TLD插件中进行各点剂量分布的测量，进而得出剂量分布曲线D(z)，再依剂量分布曲线的半高宽（FullWidthatHalfMaximum，FWHM）通过拟合计算求得CTDI。CTDI采用积分区间从-50mm到+50mm，可用有效长度正好为mm的笔形电离室在通用标准剂量模体中方便地测量到，从而方便进行CT机的验收与经常性的质量控制检测等。

CTDI这个最基本的表征量反映的是在标准甲基丙烯酸甲酯模体中测得某点空气中沉积的X射线能量。

☆加权CT剂量指数（CTDIW）

由于在同一个模体中不同位置的辐射剂量有所区别，因此为了更好的表达整体的辐射剂量水平，需要引入加权CT剂量指数（CTDIW）的概念，其可以准确反映扫描平面中的平均剂量。

CTDI（中心）为在模体中心位置上的测量值；

CTDI（外周）表示在模体周边四个不同位置上（至少以90°为间隔的模体表面下10mm处）测量值的平均值。

目前普遍采用的与有效长度mm笔形电离室检测仪器配套的标准有机玻璃剂量模体，分头部模体（直径mm）与躯干模体（直径mm）两种，均呈长度为mm的圆柱体状，模体中心及其四周表面下10mm处都有专用的检测电离室插孔（该孔不测量时即插入组织等效的有机玻璃棒）。

加权CT剂量指数（CTDIw）已被选来作为CT诊断医疗照射的指导（参考）水平的表征量之一。可以反映多层连续扫描的平均剂量（pitch=1时），但对于不连续的多层扫描，CTDIw不能准确反映其平均剂量。

☆容积CT剂量指数（CTDIvol）

容积CT剂量指数CTDIvol用于反映整个螺旋扫描容积中的层面平均剂量，

螺旋CT问世后，CTDIw已经不能准确表征辐射剂量的水平，需要考虑螺距对扫描剂量的影响：

CT螺距（因子）=Δd/N·T

Δd为X射线管每旋转一周检查床移动的距离；

N为一次旋转扫描产生的断层数；

T为扫描层厚

CTDIvol＝CTDIw／CT螺距（因子）

CTDIW反映序列扫描平面中的平均剂量

容积CT剂量指数CTDIvol反映整个扫描容积中的平均剂量。

小结

容积CT剂量指数CTDIvol可由加权CT剂量指数CTDIw求得，而CTDIw则是剂量模体中心位置与周边四个不同位置CTDI测量值的加权结果。因此：

CTDI反映的是CT标准测量模体中某一点所沉积的X射线能量；

CTDIw描述CT所扫描某一断层平面上的平均剂量状况；

CTDIvol是描述多排（层）螺旋CT在整个扫描容积范围内的平均辐射剂量。

获得单位容积的辐射剂量水平之后，我们还需要了解一次检查的总体辐射剂量水平。

DLP用来评价受检者一次完整CT扫描的总的辐射剂量。

★对于序列扫描

DLP（单位：mGy·cm），可以表述为：

i为X-CT扫描序列数；

N为旋转圈数；

nT为每旋转一圈的标称限束准直宽度（cm）；

C为X射线管每旋转一周的管电流与曝光时间之积（mAs）；

nCTDIw则表示与所用管电压和总标称限束准直宽度相对应的归一的加权CT剂量指数（mGy·mA-1·s-1）。

★对于螺旋扫描DLP可方便地表达为：

CTDIvol为多排(层)螺旋CT扫描的容积CT剂量指数；L为沿Z轴的扫描长度。

有效剂量（D）

组织或器官的吸收剂量的严格定义是物理意义上的点量，即吸收剂量是指致电离辐射授予某一体积元内物质的平均能量除以该体积元内物质的质量而得的商。

D=dε/dm

组织或器官的吸收剂量是最完整地表征受检者所接受的X射线照射的量，然而大多数情况下是不可能直接测量的，通过体模模拟研究可以解决：

用仿真人体模型，借助TLD和其它发光剂量计等探测器，测量受检者组织或器官的吸收剂量及其分布，采用蒙特卡罗（MonteCarlo）方法运算，估算组织或器官的吸收剂量。

比较不同类型放射学检查的相对电离辐射风险，并且考虑到不同组织或器官的不同辐射敏感性时，采用以希沃特（Sivert,Sv）为单位的有效剂量E来表征。全身有效剂量是一个反映非均匀照射归一到全身照射危险度的剂量参数。

有效剂量（EffectiveDose）专指当所考虑的效应是随机性效应（例如辐射诱发的癌症等）时，在全身非均匀照射的情况下，人体所有组织或器官的当量剂量的加权总和。即：

E=∑WT·HT

HT为组织或器官T所受的当量剂量；

WT为T的组织权重因子。

有效剂量是器官和/或组织的当量剂量按各组织权重因子加权之和。

同一个体的不同部位对相同辐射剂量的敏感程度不同，具体表现为K值的不同。K值是不同部位的归一化有效剂量权重因子。同一解剖部位，年龄越大，K值越小；同一年龄段个体的头颈部K值小于腹、盆部。另外不同器官对射线的敏感性不同，敏感器官包括眼晶体、甲状腺、乳房、生殖腺和造血系统等。在受到不必要的或过量的放射线照射时，人体发生白内障、甲状腺癌及乳腺癌的概率会增加。

螺旋CT的有效剂量：

利用CTDIvol及其扫描长度L计算出剂量长度乘积DLP，再乘以特定的转换系数k来估计出有效剂量E：

mSv＝DLP×k

这个k值是个系数（下表）。

举例，一名受检者进行了冠脉CT成像，虽然使用了80kV和mAs的曝光条件，但由于使用了自动管电流技术，实际使用的mAs是，那么由于其CTDIvol值仅为0.67mGy，考虑其扫描长度DLP值也仅为13mGyNaN，由于受检者是成人，k值取0.，则其接受的x射线的辐射剂量是0.×13＝0.18mSv，远远低于地球人一年所接受的自然界的背景平均辐射剂量2.4mSv。

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