CT机扫描条件对CT值和辐射剂量指数的影响

　　随着使用的日益广泛, X射线计算机断层摄影装置(XrayComputerized TomographyScanner, 简称CT) 已经成为医用诊断中最重要的装置之一, 其成像质量对患者病情的诊断有直接的影响; 同时, 由它带来的辐射剂量控制的问题也越来越受到各国的重视。德国放射防护联邦局1994年的调查结果显示, CT扫描仅仅为所有放射检查的4%, 但却是医疗放射人群剂量的1/3; 而放射剂量的增加将直接危及人体健康, 如增加致癌几率等。我国于2001年制定了JJG961- 2001《医用诊断计算机断层摄影装置(CT)X射线辐射源》检定规程, 对CT成像质量及剂量指数作出了明确的要求和规定, 为CT成像质量及辐射剂量的控制提供了明确的参考。CT成像质量及辐射剂量会受到各方面因素的影响, 如管球、探测器、机器类型及使用年限、扫描方式和扫描条件等。在临床单层轴向扫描中, 管电压、管电流、曝光时间、层厚、照射野等扫描条件对于CT成像质量及辐射剂量有直接的影响。在本文中, 我们根据实际检定工作中得到的临床数据, 在其他条件相同的情况下, 分析了管电压、管电流和曝光时间对CT值和辐射剂量指数的影响,这将有利于在CT的临床使用中更好地选择扫描条件, 保障患者的辐射安全, 同时对根据CT值进行临床诊断提供参考依据。

　　一、CT基本原理

　　CT成像原理是X射线发生器环绕人体某一检查部位旋转作横断面扫描, 如图1所示。高度准直的X射线束从不同方向照射病人, 透过人体后再经准直器由探测器接收。

　　探测器接收这些不同方向的强弱不同的X射线所产生的信号, 经一系列电路和计算机重建后, 就可获得该部位横断面的解剖结构图像。

　　探测器接收到的X射线的强弱, 取决于该部位的人体截面内不同组织对X射线的吸收系数, 用公式表示即为:

　　式中: I———经人体组织吸收后透射的X射线强度;I0———入射 X 射线强度; d———该组织的厚度; μ———该组织对 X 射线的吸收系数, 其由 X 射线的能量以及组织内所包含的物质类型决定。几种不同物质对 X 射线的吸收系数如图 2 所示。

　　根据物质的吸收系数, 我们就可以定义物质的 CT值:

　　其单位为霍斯菲尔德(HU)。根据式(2), 可得出水的CT 值为 0HU, 空气的 CT 值为- 1000HU。在临床诊断中,CT 值是进行医学诊断的重要参考, 如某一组织病变之后其 CT 值将会发生变化。同时, 由于 CT 扫描会产生对病人的辐射危害, 因此, 我们还特别关心另一个重要的指标———辐射剂量指数。JJG961- 2001 中将剂量指数(CTDI)定义为: