醫(yī)療ct輻射已成非自然放射源 ,如何降低ct輻射水平2020-08-30 點(diǎn)擊:自從x射線發(fā)現(xiàn)后,醫(yī)學(xué)上就開(kāi)始用它來(lái)探測(cè)人體疾病。但是,由于人體內(nèi)有些器官對(duì)x線的吸收差別極小,因此x射線對(duì)那些前后重疊的組織的病變就難以發(fā)現(xiàn)。于是,科學(xué)家開(kāi)始了尋找一種新的東西來(lái)彌補(bǔ)用x線技術(shù)檢查人體病變的不足。
1963年,美國(guó)物理學(xué)家科馬克發(fā)現(xiàn)人體不同的組織對(duì)x線的透過(guò)率有所不同,在研究中還得出了一些有關(guān)的計(jì)算公式,這些公式為后來(lái)ct的應(yīng)用奠定了理論基礎(chǔ)。1967年,英國(guó)電子工程師亨斯菲爾德(hounsfield)在并不知道科馬克研究成果的情況下,也開(kāi)始了研制一種新技術(shù)的工作。首先研究了模式的識(shí)別,然后制作了一臺(tái)能加強(qiáng)x射線放射源的簡(jiǎn)單的掃描裝置,用于對(duì)人的頭部進(jìn)行實(shí)驗(yàn)性掃描測(cè)量,這就是后來(lái)的ct機(jī)的雛形。后來(lái),他又用這種裝置去測(cè)量全身,獲得了同樣的效果。
早期的醫(yī)學(xué)x射線探測(cè)裝置
早期的ct掃描儀雛形
1971年9月,亨斯菲爾德又與一位神經(jīng)放射學(xué)家合作,在倫敦郊外一家醫(yī)院安裝了他設(shè)計(jì)制造的這種裝置,開(kāi)始了頭部檢查。1971年10月4日,醫(yī)院用它做了次全面檢查病人的這試驗(yàn)。這次試驗(yàn)非常成功,患者在清醒的情況下朝天仰臥,x線管裝在患者的上方,繞檢查部位轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)在患者下方裝一計(jì)數(shù)器,使人體各部位對(duì)x線吸收的多少反映在計(jì)數(shù)器上,再經(jīng)過(guò)電子計(jì)算機(jī)的處理,使人體各部位的圖像清晰、完整的從熒屏上顯示出來(lái)。1972年4月,亨斯菲爾德在英國(guó)放射學(xué)年會(huì)上公布了這一結(jié)果,正式宣告了ct的誕生。這一消息引起科技界的極大震動(dòng),ct的研制成功被譽(yù)為自倫琴發(fā)現(xiàn)x射線以后,放射診斷學(xué)上最重要的成就。因此,亨斯菲爾德和科馬克共同獲取1979年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。而今,ct已廣泛運(yùn)用于醫(yī)療診斷上。
現(xiàn)代醫(yī)學(xué)ct掃描機(jī)
從技術(shù)上來(lái)看,ct是一種利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)被測(cè)物體斷層掃描圖像進(jìn)行重建獲得三維斷層圖像的掃描方式,其工作原理是:根據(jù)被測(cè)物體各部分對(duì)射線的吸收與透過(guò)率不同,利用x射線束(或者γ射線束)對(duì)人體某部一定厚度的層面進(jìn)行掃描,由探測(cè)器接收透過(guò)該層面的x射線(或者γ射線)信號(hào)后將其轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢?jiàn)光,再由光電轉(zhuǎn)換模塊將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào),電信號(hào)經(jīng)模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)為數(shù)字并輸入計(jì)算機(jī)處理。根據(jù)所采用的射線不同,ct掃描可分為:x射線ct(x-ct)以及γ射線ct(γ-ct)。
雖然從醫(yī)學(xué)發(fā)展的角度來(lái)講,ct掃描是一個(gè)飛躍性的進(jìn)步,但是,但是ct掃描帶來(lái)的危害也必須引起重視。ct主要的危害來(lái)自于射線源,高能射線源能對(duì)人體組織及環(huán)境造成不可逆轉(zhuǎn)的破壞,即使是醫(yī)用的x射線ct,多次的累積使用,x射線依然會(huì)對(duì)患者被照組織產(chǎn)生一定的影響。雖然ct從早期高輻射ct進(jìn)化為現(xiàn)在的微輻射ct,但據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,自1980-2006年,醫(yī)學(xué)輻射卻從人均0.53msv增至3.1msv,其中一半源自ct,ct已成為的非自然輻射。
醫(yī)學(xué)診斷照射的典型有效劑量表
一方面,ct提供了腫瘤等的重要依據(jù)。它能使人體內(nèi)的器官以立體、高分辨率的形式顯示出來(lái),更真實(shí)、清晰地顯示病變的部位,協(xié)助醫(yī)生診斷病因。另一方面,x射線能夠損傷人體組織,有可能誘發(fā)癌癥等疾病,且危險(xiǎn)性與接受的射線多少呈正相關(guān)。根據(jù)國(guó)際輻射防護(hù)委員會(huì)的研究結(jié)果估算,以一個(gè)1000萬(wàn)左右人口的城市為例,每年大約會(huì)有350人可能因照射x線誘發(fā)癌癥、白血病或其他遺傳性疾病。
不同輻射劑量下射線對(duì)兒童健康的影響
個(gè)人年均輻射接觸按理限值標(biāo)準(zhǔn)
有報(bào)道指出,牛津大學(xué)和英國(guó)癌癥研究中心的科學(xué)家在對(duì)15個(gè)工業(yè)國(guó)家的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析研究后發(fā)現(xiàn),英國(guó)每年診斷出的癌癥病例中有0.6%是由x線檢查所致;在德國(guó),1.5%的癌癥患者是由x線導(dǎo)致的;在x線和ct檢查更為普遍的日本,每年新增癌癥病例中有3.2%是由這兩項(xiàng)檢查造成的。
專家認(rèn)為,目前仍然缺乏大樣本的科研數(shù)據(jù)證明ct致癌與否、致癌的計(jì)量大小,因此各醫(yī)院應(yīng)當(dāng)通過(guò)更新設(shè)備降低ct輻射劑量,嚴(yán)格控制ct使用的適應(yīng)癥來(lái)達(dá)到化的原則:以最小的代價(jià)和最小的輻射量來(lái)獲得有價(jià)值的醫(yī)學(xué)影像。
既然ct輻射對(duì)人體有一定影響,那我們應(yīng)如何降低ct輻射影響?
降低ct輻射措施一:降低管電流(ma)。管電流與輻射劑量之間呈線性相關(guān)。保持管電壓不變,降低管電流,是目前降低輻射劑量的主要方式之一。
降低ct輻射措施二:增加螺距(pitch)。其他掃描條件不變時(shí),pitch增加,患者接受輻射劑量降低。但pitch加大,層面敏感性曲線增寬,使影像在z軸的空間分辨率下降,故增加螺距降低輻射劑量在可行性方面受到限制。
降低ct輻射措施三:降低管電壓(kv)。降低管電壓使輻射劑量下降的同時(shí)也使x線質(zhì)量降低,其后果是射線穿透力降低、吸收輻射比例增加,導(dǎo)致患者接受輻射量和圖像質(zhì)量之間的平衡關(guān)系被破壞,改變影像質(zhì)量。因此,應(yīng)慎用降低管電壓方法進(jìn)行ct低劑量掃描。
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