低剂量技术在CT检查中的应用现状.pdf

低剂量技术在CT 检查中的应用现状 低剂量技术在CT 检查中的应用现状 张朋祥 [摘 要] CT 技术的快速发展，给临床诊断带来了划时代的便利。可以说，CT 的技术进步 推动了整个基础医学研究及临床医学学科的发展。人们在感谢CT 为人类健康做出巨大贡献 的同时，越来越多的人开始担忧CT 辐射带来的潜在危害，如何降低CT 检查剂量成为当今医 务人员和设备生产商共同关注的问题。本文就当前各种低剂量技术在CT 检查中的应用做一 个系统阐述。 [关键字] 低剂量 AEC 迭代技术 心脏检查 1．发展低剂量CT 检查技术的重要性 从疾病筛查、肿瘤随访到急诊处理，由于CT 不断提升的易操作性和不断拓展的信息量， 临床上接受CT 检查的人数与日俱增。随之而来的是，CT 检查所致的公众辐射剂量也日益增 多。在过去的20 年间，全球CT 扫描应用的增量超过了800% 。在美国，CT 检查辐射占医源 性辐射剂量的67% 。随着后64 排CT 的推出，这些数据正进一步递增。辐射剂量对被辐射人 群存在潜在的增加癌症发生概率的危害性，特别是在儿童CT 扫描所诱发的癌症概率要高于 成人已获得了充分的证据支持[1]。据国际放射防护委员会(ICRP)介绍，CT 所致 10mSv 有效 剂量的成人腹部检查会增加致癌风险1/2000。 如今，从世界卫生组织、ICRP、美国FDA 机构到各级政府管理部门越来越关注大众因医 疗行为而接受的辐射剂量问题，在RSNA 2011 期间，低剂量技术的研究报告更是作为最重要 的专题出现在各个专场报告中。与此同时，各CT 生产厂家及科研机构也在努力探索各种新 技术、新方法来降低检查带来的辐射剂量。 2．当前低剂量CT 检查技术进展 实际上，CT 低剂量技术的实现是一项综合性的系统工程，关联到整个系统的方方面面， 包括硬件的设计改进、工作原理的优化、图像重建算法及软件的革新，以及扫描方案的优化 和相关从业人员的培训与观念的建立。 目前的低剂量技术从其作用原理来讲，可分为：⑴ 对X 射线的物理性滤过（Filter）与 遮蔽技术（Shielding ）；⑵ 围绕探测器效率优化的技术；⑶ 以检查部位为中心的自动曝光 控制技术（Automatic Exposure Control ，AEC ）及ECG 调制技术；⑷ 以迭代重建（Iterative Reconstruction，IR）技术为代表的各种图像降噪重建算法等。 2.1 X 射线的滤过及屏蔽 X 射线滤过装置包括前、后准直器、滤线器及防护设计等，其作用是通过对X 线的滤过， 1 / 7 低剂量技术在CT 检查中的应用现状 精确限定检测层面，减少探测器的散射辐射，消除散射噪声信号，为受检者提供辐射防护。 例如飞利浦、西门子等公司开发的Z 轴动态准直器系统（图示 1），在探测器进入及移出检 查范围的过程中，通过其非对称性的移动，可屏蔽“过扫描” 的无效线束，降低辐射剂量达 30 ％～46 ％[2] 。 图示1 Z 轴动态准直器系统 图示2 前置滤线器 另外，通过采用不同形状的前置滤线器以最高效地控制X 线照射区域，使较高的图像质 量和较低的辐射剂量能同时得到兼顾。如飞利浦Brilliance iCT 采用的SmartShape Filters 可以 降低辐射剂量达12～24 ％。再如GE LightSpeed VCT 采用的Cardiac bowtie，其开口设计曲度 较大，中部底层滤过栅厚度较薄，在增加心脏部位信号的同时能大大减少外围组织的辐射剂 量 （图示2 ）。东软NeuViz 64 中也增加了类似的设计，系统能够根据不同受检者身材特征、 不同受检部位自动选择最合适的滤过装置，随着机架旋转角度的变化，有效地衰减了扫描边 缘的X 线照射，显著地提高了X 线的有效利用率，以达到最佳的射线防护效果。 目前在很多型号CT 机上还增加了后置滤过器的设计，通过对噪声的滤过作用，消除由 于相对较低的管电流造成的量子噪