調(diào)節(jié)X射線球管電流可有效降低CT輻射劑量
對于那些被診斷為癌癥孩子們來說,改進(jìn)后的治療方式,使大多數(shù)孩子能戰(zhàn)勝疾病,而且他們的健康前景比以前更為樂觀。對于兒時(shí)患過癌癥的孩子們來說,在成年以后發(fā)生二次癌變的風(fēng)險(xiǎn)高于平均風(fēng)險(xiǎn)。
關(guān)于二次癌變的原因仍然是未知的,但是腫瘤學(xué)家把二次癌變的產(chǎn)生歸因于基因條件、放射治療、化學(xué)治療,以及診斷影像學(xué)檢查中的放射劑量照射。在用來監(jiān)測治療效果的CT檢查中,長期高劑量輻射的重復(fù)暴露受到兒科腫瘤學(xué)家的廣泛關(guān)注。
在休斯頓德克薩斯大學(xué)的安德森腫瘤中心,醫(yī)學(xué)物理學(xué)家們正在處理這個(gè)問題,這些醫(yī)學(xué)物理學(xué)家們一直致力于研究如何降低重復(fù)CT掃描照射的風(fēng)險(xiǎn)。在他們的美國醫(yī)學(xué)物理學(xué)家學(xué)會年會的會議簡報(bào)中,醫(yī)學(xué)物理學(xué)家們介紹了他們?nèi)绾卧诓挥绊懖∪俗o(hù)理質(zhì)量的條件下,使輻射劑量降低了23%。
影像物理系的教授Dianna Cody博士稱,在2008年10月至2009年11月期間,她和同事們實(shí)施了一個(gè)邏輯三步法,希望可以降低輻射劑量,結(jié)果顯示,劑量-長度乘積值(DLP)平均降低了28.6%。
在安德森腫瘤中心,所有13個(gè)在使用的CT掃描儀,都可以根據(jù)要被掃描組織的厚度、密度來調(diào)節(jié)輻射劑量,掃描較厚組織時(shí)增加輻射劑量,掃描較薄組織如頸部時(shí)降低輻射劑量。Cody和她的同事對CT掃描儀進(jìn)行編程,在保證指定圖像質(zhì)量的同時(shí)使輻射劑量降到最低。
在杜克大學(xué)醫(yī)學(xué)中心兒科放射治療主任Donald Frush博士的推薦下,物理學(xué)家于2008年10月建立了球管-長度電流調(diào)制流程。在更換了固定管電流掃描技術(shù)之后,使輻射劑量得到了最大程度的降低。
隨后,他們在2009年8月使噪聲指數(shù)升高了2倍;并在同年11月將最低和最高管電流(mA)降低了20%。Cody解釋稱,兒科放射科醫(yī)師在每個(gè)階段分別給出指導(dǎo)意見,以保證圖像質(zhì)量滿足需求的同時(shí)使病人護(hù)理不受影響。
從15名患者中選取4個(gè)患者的胸部CT掃描片,并對其分析來評估輻射劑量。物理學(xué)家開發(fā)了一個(gè)計(jì)算機(jī)程序,來計(jì)算每位病人每次檢查的有效毫安秒值(mAs)、容積CT劑量指數(shù)值(CTDIvol)、劑量-長度乘積值(DLP)。首先取每次掃描時(shí)用的管電流(mA)值的平均值,乘以旋轉(zhuǎn)時(shí)間(s)得到電流-曝光時(shí)間乘積(mAs),再除以螺距因子即可計(jì)算出有效毫安秒值(mAs)。
容積CT劑量指數(shù)值可以表示為CT劑量加權(quán)指數(shù)值(CTDI,單位:mGy/mAs)與有效毫秒數(shù)值(mAs)的乘積,劑量-長度積值(DLP)可以表示為容積CT劑量指數(shù)值與掃描長度值的乘積,而掃描長度被定義為出現(xiàn)在病人圖像上的開始位置和停止位置之間的差距。
Cody在報(bào)告中稱,在實(shí)施了上述策略后,平均有效毫秒數(shù)值(mAs)從基線值146 mAs降至91 mAs,平均總降幅為33%。平均容積CT劑量指數(shù)值(CTDIvol)從38.0 mGy降至25.3 mGy,平均劑量-長度積值(DLP)從848 mGy-cm下降至544 mGy-cm。這代表二者分別下降了31.1%和26.6%。然而,根據(jù)Cody的報(bào)告可知,并非所有的15個(gè)病人都達(dá)到預(yù)期的輻射劑量降低,因?yàn)槟承┎±心[瘤的間隔性增長要求技術(shù)上增加輻射劑量。
Cody告訴美國醫(yī)學(xué)物理家學(xué)會年會的與會者,她和同事們正在評估自適應(yīng)統(tǒng)計(jì)迭代重建技術(shù)(ASIR)、器官防護(hù),以及其他能夠在兒科腫瘤患者接受CT檢查時(shí)實(shí)現(xiàn)較大程度降低輻射劑量的方式。