婴幼儿胸部DR摄影低剂量曝光条件研究

陈 明谢冬生韩 义杭晓鹏



婴幼儿胸部DR摄影低剂量曝光条件研究

陈 明①谢冬生①韩 义①杭晓鹏①

［摘要］目的：探讨婴幼儿胸部数字化X射线摄影（DR）低剂量曝光条件。方法：前瞻性选择160例婴幼儿（0～2岁）胸部DR摄影；按曝光形式不同分为自动曝光模式（200 mA）、手动曝光0.25 mAs、0.32 mAs以及0.40 mAs4组，每组分别选择80 kV及90 kV进行曝光。源图像距离（SID）为110 cm；照射野0～1岁为22 cm×24 cm；1～2岁为25 cm×30 cm。所得图像由3名以上医师双盲评价打分，记录面积-剂量乘积（DAP）和入射表面剂量（ESD）的数值，并对DAP数据进行对比分析。结果：0.25 mAs组图像质量稍低于其他组，但各组图像质量相比无差异（F=2.98，P＞0.05）。手动曝光0.25 mAs、0.32 mAs及0.40 mAs组较200 mA自动曝光模式组DAP值，80 kV曝光条件下0～1岁减少了55.95%，45.83%，17.85%，1～2岁减少了61.97，60.91%，42.95%；90 kV曝光条件下0～1岁减少了43.21%，36.18%，6.03%，1～2岁减少了59.81%，49.38%，38.34%，其差异具有统计学意义（F=44.825，P＜0.05）。80 kV和90 kV两种曝光条件间采用t检验，分别进行两两比较，90 kV的DAP值明显＞80 kV，0.25 mAs、0.32 mAs、0.40 mAs及200 mA，0～1岁组差异有统计学意义（t=2.436，t=6.816，t=18.410，t=2.417；P＜0.05）；1～2岁组差异有统计学意义（t=5.499，t=26.140，t=4.651，t=1.916；P＜0.05）。结论：婴幼儿胸部DR手动曝光选择80 kV、0.25 mAs和0.32 mAs及适宜的照射野曝光，既能够得到满意的图像，又能够降低患儿所接受的辐射剂量。

［关键词］数字化X射线摄影；曝光参数；辐射剂量；婴幼儿

［First-author’s address］ Clinical Medical College of Yangzhou University， Department of Jiangsu Subei People’s Hospital ， Yangzhou ， Jiangsu， 225001， China.

陈明，男，（1963- ），本科学历，高级工程师。扬州大学临床医学院苏北人民医院影像科，从事影像工程技术工作。

目前，X射线检查越来越广泛地应用于儿童患者，虽然可以获得更多的诊断信息，但X射线检查的辐射剂量却对婴幼儿带来危害。儿童尤其是低龄患儿处于生长发育期，细胞分裂更新速度和比例远高于成年人，对放射线敏感性亦高于成年人，年龄越小则风险越高［1-3］。根据合理使用低剂量（as low as reasonably achievable，ALARA）［4-6］原则，即使用最低X射线剂量获取满足临床诊疗所需的诊断性影像学检查原则，本研究通过对婴幼儿胸部数字化X射线摄影（Digital Radiography，DR）摄影手动与自动模式下影像质量和辐射剂量的对比研究，探讨婴幼儿胸部DR摄影低剂量曝光条件。

1 资料和方法

1.1 一般资料

前瞻性选择苏北人民医院2013年1-6月需进行DR胸部摄影的160例婴幼儿患者，其中男性98例，女性62例；年龄为1～24个月，平均年龄13个月。将160例患儿按曝光形式不同分为自动曝光模式200 mA组、手动模式0.25 mAs、0.32 mAs及0.40 mAs的4组，每组40例；4组患儿管电压分别选择80 kV和90 kV。

1.2 仪器设备

GE XR650平板DR（美国通用公司）带有组织均衡处理软件，具有内置穿透电离室型区域剂量曝光测量（area exposure product，AEP）系统，可实时记录剂量-面积乘积dose area product，DAP）和入射表面剂量（entrance surface dose，ESD）相关数据。

1.3 检测方法

对4组患儿行DR，摄影体位取前后平卧位，源图像距离（source image distance，SID）=110 cm，两边电离室，选择婴幼儿模式进行曝光，照射野由工程师设计为自动调整：0～1岁22 cm×24 cm；1～2岁25 cm×30 cm。所得图像由3名以上医师用双盲法进行评价，并记录DAP和ESD的数值；使用SPSSl8.0软件对DAP和ESD数据进行对比分析及统计学处理。

1.4 图像评价

所得图像由3名以上呼吸组专家用双盲法对4组患儿胸部的DR成像质量进行了评判。评分标准：①无法接受为1分；②可接受但不及平均以下水平为2分；③可接受达到平均水平为3分；④平均以上为4分；⑤优质图像为5分。最终分值为医师评分平均值。

1.5 统计学方法

2 结果

2.1 图像评判结果

经3名以上医师对4组患儿胸部的DR成像质量进行评分，各组图像经组织均衡处理后均可清晰显示肺野内、中、外带的肺纹理结构，肋骨和心缘也清晰显示。手动0.25 mAs组图像质量稍低于其他各组，但各组图像质量的差异均无统计学意义（F=2.98，P＞0.05），见表1。

表1 图像质量评价

2.2 不同年龄段80 kV下测得的DAP和ESD变化

对采集的4组不同年龄段80 kV下DAP和ESD数据进行分析，手动0.25 mAs、0.32 mAs和0.40 mAs曝光组与200 mA自动曝光组相比较，0～1岁减少了55.95%、45.83%和17.85%（F=11.475，P＜0.05），1～2岁减少了61.97%、60.91%和42.95%（F=72.951，P＜0.05）；对4组患儿0～1岁和1～2岁年龄段80 kV下DAP和ESD均数进行方差分析，差异均有统计学意义（F=36.647，F=118.293，F=72.951，F=36.86；P ＜0.05），见表2。

表2 不同年龄段80 kV下测得的DAP和ESD变化(±s)

表2 不同年龄段80 kV下测得的DAP和ESD变化(±s)

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2.3 不同年龄段90 kV下测得的DAP和ESD变化

对采集的4组不同年龄段90 kV下DAP和ESD数据进行分析，0～1岁减少了43.21%、36.18% 和6.03%（F=11.475，P＜0.05）；1～2岁减少了59.81%、49.38%和38.34%（F=44.825，P＜0.05），组内两两比较0.25 mAs组与0.32 mAs组之间比较无差异；对4组患儿0～1岁和1～2岁年龄段80 kV下DAP和ESD均数进行方差分析，差异均有统计学意义（F=36.647，F=118.293，F=72.951，F=36.86；P ＜0.05），见表3。

2.4 两种管电压间数据独立样本均数比较

对80 kV与90 kV两种管电压间数据采用两个独立样本均数比较的t检验，0～1岁0.25 mAs、0.32 mAs、0.40 mAs和200 mA组的差异有统计学意义（t=2.436，t=6.816，t=18.410，t=2.417；P＜0.05）；1～2岁0.25 mAs、0.32 mAs、0.40 mAs和200 mA组的两种管电压间数据均数比较差异有统计学意义（t=5.499，t=26.140，t=4.651，t=1.916；P＜0.05）。

表3 不同年龄段90 kV下测得的DAP和ESD变化(±s)

表3 不同年龄段90 kV下测得的DAP和ESD变化(±s)

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3 讨论

胸部DR以优良的图像质量、优化的工作流程、较大的曝光动态范围和强大的组织均衡处理软件，广泛应用于临床检查［7］。然而，X射线对人体具有辐射损伤，患儿在婴幼儿时期，胸腺和甲状腺均处于发育阶段，人体血液中胸腺素含量在婴幼儿时期最高，对辐射线均较敏感［8-9］。根据ALARA原则，婴幼儿胸部摄影时应采用次高管电压（kV）、低管电流（mA）和短时间的摄影条件，对不同年龄段的儿童进行不同的条件设置，采用最小的剂量并确保满意的图像质量［10］。由于婴幼儿不同年龄段的体型变化较大，因此在摄影时要根据患儿体型选择适宜的照射野，照射野是X射线束入射到人体的曝光面积，照射野根据摄影部位由带光学准直器的浙线器所调控［11］。照射野增大，原发X射线增多，而产生的继发X射线也多，既增加了患儿的DAP，又降低了图像的清晰度和分辨率。因此，在不影响摄影部位范围的前提下，应尽量减小照射野，把X射线束控制在摄影检查所需要的最小范围，在降低原发射线的同时减少继发射线，同时使照射野边缘尽量远离敏感组织，并在照射野以外的部位用0.5 mm铅当量的铅橡皮遮盖，以进一步降低对患儿的X射线辐射［12］。此外，由于患儿不能自主配合，呼吸、哭闹造成肌体运动度大，容易造成图像清晰度差而重复摄影，因此在摄影时除固定患儿肌体外，应观察患儿的呼吸运动情况适时曝光。DAP是指射束的横截面积与所致平均剂量的乘积（dGy•cm2），常用于评估患者的有效剂量［13-15］。本研究以DAP值为例进行分析，研究数据表明，90 kV的DAP和ESD值明显＞80 kV，自动曝光200 mA组的辐射剂量远大于手动0.25 mAs、0.32 mAs和0.40 mAs组，手动曝光由0.40 mAs降低到0.32 mAs、0.25 mAs时，DAP和ESD剂量也随之减少；手动0.25 mAs、0.32 mAs和0.40 mAs组曝光与200 mA组自动曝光比较，80 kV和90 kV曝光条件下的0～1岁和1～2岁均有所减少，其曝光影像质量并无差别；手动曝光模式的辐射剂量远低于自动曝光模式的剂量，其辐射剂量有着显著差异，但曝光影像均能达到诊断要求。

综上所述，在胸部DR中为尽量减少患者的辐射剂量，患儿胸部DR应选择手动80 kV、0.25 mAs、0.32 mAs及适宜的照射野进行曝光，既能够得到满意的图像，又能够降低患儿所接受的辐射剂量。

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①扬州大学临床医学院苏北人民医院影像科 江苏 扬州 225001

［文章编号］1672-8270（2016）05-0031-04 ［中图分类号］ R816.9

［文献标识码］A

DOI:10.3969/J.ISSN.1672-8270.2016.05.011

作者简介

收稿日期：2015-12-07

The research on the low dose exposure parameter conditions of chest digital radiography（DR） in infants

CHEN Ming， XIE Dong-sheng， HAN Yi， et al

China Medical Equipment，2016，13（5）:31-34.

［Abstract］Objective: To investigate the low dose exposure conditions of chest DR in infants. Methods: 160 infants （0-2 years old） were prospectively selected from our hospital and were divided into four groups， including auto exposure control mode （200 mAs） and manual exposure control mode with different mAs， including 0.25，0.32， 0.40 mAs. For each group we used 80 kV， 90 kV respectively. SID was 110 cm. Field of radiation were set as 22 cm×24 cm for 0-1 year-old group and 25 cm×30 cm for 1-2 year-old group. The image qualities were evaluated by double blind method， and the results were recorded by 3 doctors. Then the value of DAP and the number of ESD were analyzed and compared as well. Results: The image quality of manual exposure control mode with 0.25 mAs is a litter lower than that of the other groups， but there was no statistical significance（F=2.98， P＞0.05）. The value of DAP in manual exposure control （0.25， 0.32， 0.40 mAs） group dropped 55.95%， 45.83%， 17.85% in 0-1 yearold children among 80 kV group， in 1-2 years old young children it decreased 61.77%， 60.91%， 42.95%； among 90kV group: in 0-1 years old children it declined 36.18%， 43.21%， 6.03， and in 1-2 years old reduced 49.38%，59.81%， 38.34%. There was statistical significance（F=44.825， P＜0.05）. T-test was applied in group 80 kV and 90 kV. The DAP in 90kV group is larger than that in 80kV group. There was statistical significance for 0-1 year-old infants（t=2.436， t=6.816， t=18.410， t=2.417） and for 1-2 years old group（t=5.499， t=26.140， t=4.651， t=1.916），（P＜0.05）. Conclusion: Manual exposure control mode with 0.25 or 0.32 mAs， 80 kV and appropriate exposure filed not only can obtain satisfactory images， but also reduce the radiation dose in chest radiography in infants.

［Key words］Digital radiography technology； Exposure parameter； Radiation dose； Infants