GE CT 750 HD宝石CT放射剂量的测定

徐子森，万胜平，王敏

青岛大学医学院附属医院 a.医学工程科；b.图书馆，山东 青岛 266003

GE CT 750 HD宝石CT放射剂量的测定

徐子森a，万胜平a，王敏b

青岛大学医学院附属医院 a.医学工程科；b.图书馆，山东 青岛 266003

本文就GE公司生产的DISCOVERY CT750 HD宝石CT放射剂量的相关概念、放射剂量测量所需模型、设备、测量方法及影响因数等作了较为详尽的阐述，意在保证CT图像质量的前提下，尽可能减少病人接受的辐射剂量。

CT；放射剂量测定；PMMA模型；调节因数；医疗设备校准

0 前言

我院新引进的美国GE公司生产的DISCOVERY CT750 HD宝石CT是当今高档螺旋CT之一，其主要优势在于探测器材质的革命性的改变，采用特制的“蓝宝石”材料制作探测器，因此使图像的分辨率大大提高，可进行能谱栅成像、有效地减少放射剂量。为保证该设备更好的为临床一线服务，在保证系统图像质量的稳定的前提下，尽量减少受检患者的接受的放射剂量，我们根据GE公司的要求制定了本放射剂量检测体系，旨在定期检测各扫描协议下放射剂量的数值，并对各个影响放射剂量的参数进行分析研究，在保证图像质量的前提下，尽可能地减少病人接受的辐射剂量。

GE CT750 HD宝石CT放射剂量的测定：放射量测定信息是根据CTDI和 CTDIW剂量指数而提供的。可选择CTDIvol和它的联合剂量长度乘积（Dose Length Product，DLP）在协助，控制患者剂量时自动计算和显示在患者RX菜单上。本文就美国GE公司生产的DISCOVERY CT750HD宝石CT的放射剂量测定进行较为详尽的阐述。

1 关于放射剂量

剂量是X线束在被照体（患者身体软组织、模型、空气等）的指定点所释放的能量数量，其计量单位为mGy（milliGray）。旧单位为RAD，每RAD相当于10mGy。剂量取决于物质的能量吸收因素和X射线的曝光度。X射线的曝光度用C/kg（库仑每公斤）来测量，取决于用来扫描的技术因素。1mGy的吸收剂量意味着每克摄入1焦耳的能量。剂量一般与曝光度成正比，而曝光度与电流、电压和扫描时间成正比，并与患者身体大小成反比。照射点的X射线可以直接来自X射线管，也可了来自邻近物质的漫射X射线。患者的生理学危险与剂量与关，但与被曝光的器官以及患者的年龄和性别也高度相关。有效剂量是一种用于表征患者人群的随机风险的方式。有效剂量是根据特殊器官或软组织的特殊辐射敏感性来加权的剂量总和。加权值在出版物国际防辐射委员会，60号出版物（International Committee on Radiation Protection, Publication 60，ICRP 60）。有效剂量是一种全身剂量当量值，它经过标度来表示被曝光器官的剂量。我们可以精确的描述在CT扫描中对患者的曝光量，但不容易根据有效剂量决定患者剂量或患者风险。这是因为每位患者解剖结构都有其独特性和具体细节，再加上源曝光必须用耗时费力的蒙特卡洛计算机程序（或其他更近似方法）来预计辐射如何在不同的患者器官内散射和积累的。由于不能表征个体患者接受的具体剂量，所以就提供了CT剂量指数来帮助制定相对比值。这些剂量指数值可用于比较各CT系统，以帮助选择适宜的扫描操作条件。但是，应该认识到这些指数报告的剂量与模型大小成反比（图1），这一点很重要。这表示，对于相同扫描技术协议，更小模型（患者）将比更大模型（患者）产生更高吸收剂量。因此，应切记，美国GE公司生产的DISCOVERY CT750 HD宝石CT体部扫描视野应使用32cm CT剂量指数（CTDI）值，所有儿童和头部滤波应使用16cm CTDI模型来用于剂量报告目的扫描Rx（Scan Rx）菜单上的CTDIvol显示。表1给出了各个扫描视野的模型尺寸。

图1 剂量指数与模型大小关系图

表1 扫描视野选择与用于剂量报告的CTDI模型

CTDIW或加权的CTDI100是一个剂量指数，包括2/3的CTDI100外围剂量和1/3的CTDI100中心剂量。CTDI100剂量的定义是：沿着与成像面垂直的线从-50mm～+50mm进行的单次轴向扫描，用所得的剂量剖面线分布的积分Da(z)，除以层数n和额定断层面厚度（行探测器宽度）T的乘积。

CTDIW是使用长度至少为14cm和16cm（用于头部扫描）或32cm（用于体部扫描）PMMA模型（图2）而测量的。在中心和外围进行测量（图3中的点A和B）。在PMMA模型内的这些位置测量的剂量被称为空气中而非PMMA中吸收的剂量（空气中吸收的剂量比PMMA中吸收的剂量高出大约11%）。

图2 PMMA模型

图3 测试位置示意图

CTDI100剂量表和指数因数在下面的各表格中给出。要确定CTDI100剂量，请先选择适当的标准技巧剂量（小或大滤波），并乘以说明使用的技巧的因数（表2～表7）。由于系统和模型的几何特征，4个外围位置的剂量非常类似。仅对外围位置“B”报告CTDI值，因为它适当地代表所有外周剂量值。

表2 CTDI100和CTDIW的典型技术参数表

表3 采用典型技术参数时CTDI100剂量表

2 放射剂量测量

2.1 材料及方法

2.1.1 材料

采用瑞典奥利科公司10mmCT长杆电离室及Solidose400型剂量仪，美国INOVISION公司16cm、32cmCT模型材料（PMMA）等。2.1.2 方法

将体模中心轴置于CT装置旋转轴上，使体模中心正对准X射线束。将长杆电离室分别插放到PMMA模型外周和中心测量处的圆孔中，选择相应的扫描条件进行扫描，读取剂量仪读数进行计算。

2.2 检测放射剂量结果

对于55mm/s螺旋扫描（64×0.625），采用1.375:1模式，120kV，250mA，1.0秒/圈的扫描速度时，CTDI100大体部扫描外周剂量、中心剂量及CTDIW分别如下：

CTDI100大体部扫描外周剂量=22.5mGy（典型技术参数剂量）×1.00（kV调节因数）×1.00（小焦点大体部（64×0.625）扫描野调节因数）×250/260(mA调节因数）= 24.5mGy

CTDI100大体部扫描中心剂量=11.7mGy（典型技术参数剂量）×1.00（kV调节因数）×1.00（小焦点大体部（64×0.625）扫描野调节因数)×250/260（mA调节因数）= 11.3mGy

CTDIW=24.5×2/3+11.3×1/3=20.1 mGy

CTDIvol

CTDIvol也就是容积CTDIW是描述所选的CT操作条件下扫描的总容量上的平均剂量。扫描时系统自动计算CTDIvol，并可显示剂量数值（由于舍入或截断运算中存在差异，系统计算与手动计算的结果可能略有不同）。

表4 螺旋行程和扫描模式调节系数表

表5 kV和mA调节因数表

表6 大焦点时各扫描野调节因数表

表7 小焦点时各扫描野调节因数表

CTDIvol根据不同的扫描方式定义如下：

（1） 对于轴向扫描：

其中N是单一轴向扫描中产生的层数、T是层厚（或行探测宽度），△d是连续扫描之间Z方向上的扫描床位移。

（2） 对于螺旋扫描：

CTDI可参考美国联邦法规21CFR1020.33©。

CTDI是由美国食品药品管理局（FDA）确立的，并且已使用了许多年。它是CTDI100方法的基础。原因在于它定义了一种方法来确定头部或身体尺寸参考模型中的特定点（中心和外周）的剂量。CTDI剂量的定义是：当扫描与PMMA中某一点的各边相邻的7个接邻层时，这一点吸收的剂量。这些接邻层占大孔径病例总剂量的很大部分，但是它极大地低估了较窄层的剂量，原因在于该指数是为14层定义的，典型的现代检查程序将包括来自于多于7个相邻层的散射计量。

[1] 柳澄,秦维昌.多层螺旋CT(一)[J].医学影像学杂志,2000,11(3):194-195．

[2] Clarke J,Cranley K,Robinson J,et al.Application of draft European Commission reference levels to a regional CT dose survey[J].Br J Radiol,2000,73(865):43-50.

[3] 尉可道.CT剂量的测量及其表达[J].中华放射医学与防护杂志,1997,17(5):347-351.

[4] Nickoloff EL,Alderson PO.Radiation exposures to patients from CT: reality, public perception and policy[J].AJR,2001,177(2):285-287.

[5] 郑钧正,岳保荣,李述唐,等.我国“九五”期间X射线诊断的医疗照射频率水平[J].中华放射医学与防护杂志,2000,20(S1):14-15.

[6] Paterson A,Frush DP,Donnelly LF.Helical CT of the body:are settings adjusted for pediatric patients?[J].AJR,2001,176(2):297-301.

[7] Vade A,Demos TC,Olson,et al.Evaluation of imaLightSpeed quality using 1:1 pitch and 1.5:1 pitch helical CT in children: a comparative study[J].Pediatr Radiol,1996,24(12):891-893.

[8] Flohr T,Stierstorfer K,Bruder H,et al.ImaLightSpeed reconstruction and imaLightSpeed quality evaluation for a 16-slice CT scanner[J].Med Phys,2003,30:832-845.

Mensuration of Radiological Dose GE CT 750 HD Jewel CT

XU Zi-sena, WAN Sheng-pinga,WANG Minb
a.Medical Engineering Department; b.Library,The Affiliated Hospital of Qingdao University Medical College, Qingdao Shandong 266003,China

In this paper, we fully overviewed the correlated concept about radiological dose of DISCOVERY CT750 HD jewel CT produced by GE Company，model and device to measure radiological dose and method of measurement and affectoi. As far as possible to decrease radiological dose of patients and ensuring CT image quality is our purpose.

CT; radiological dose measurement; PMMA model; regulatory factor; medical devices calibration

1674-1633(2011)10-0104-04

2011-02-24

作者邮箱：zisen_xu@126.com

TH744

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2011.10.037