基于Caldose_X蒙特卡罗模拟的儿童腹部及盆腔X线检查器官剂量评估与辐射风险研究

针对儿童放射检查中敏感器官辐射暴露风险，巴西研究团队采用Caldose_X蒙特卡罗模拟技术，首次系统评估了0-15岁患儿腹部/盆腔X线检查的器官剂量（膀胱、性腺、骨髓等）及有效剂量（E），揭示剂量随年龄增长而递增的规律，为建立年龄特异性诊断参考水平（DRLs）和优化儿科影像协议提供关键数据支撑。

　　

随着医学影像技术的普及，儿童接受X线检查的频率显著上升。然而，儿童对电离辐射的敏感性远超成人——较小的体型使器官更接近射线路径，更长的预期寿命则放大了辐射诱发癌症等随机性效应的累积风险。腹部和盆腔作为儿科最常检查的部位，其包含的膀胱、性腺、骨髓等组织均属高辐射敏感器官。尽管国际辐射防护委员会(ICRP)强调需建立诊断参考水平(Diagnostic Reference Levels, DRLs)，但现有儿科影像协议往往忽视年龄差异，导致剂量波动可达10倍以上。这一现状亟需基于精确器官剂量数据的个性化优化方案。

为此，巴西某大型儿科医院的研究团队在《Radiation Physics and Chemistry》发表研究，首次采用升级后的数字化X线设备结合Caldose_X蒙特卡罗模拟软件，系统分析了0-1岁、1-5岁、5-10岁、10-15岁及≥15岁五组患儿的腹部/盆腔检查数据。通过输入入射空气比释动能(Ka_i)、比释动能面积积(Kerma-Area Product, PKA)及个体人体测量参数，该研究不仅量化了关键器官的辐射负担，更揭示了剂量分布与生长发育的关联规律。

关键技术方法包括：1）使用专为儿科设计的Shimadzu数字化X线设备采集数据；2）基于蒙特卡罗算法的Caldose_X软件模拟器官吸收剂量；3）按年龄分层统计膀胱、性腺等12个器官的剂量；4）结合Ka_i和PKA计算有效剂量(E)。研究对象为巴西伦理委员会批准的连续病例队列。

结果与讨论

• 剂量分布特征：膀胱、卵巢/睾丸、子宫、肠道、脊柱和骨髓在所有年龄组均呈现最高吸收剂量，其中膀胱在≥15岁组达到峰值（平均1.2 mGy）。这种分布与器官在射线主束区的解剖位置直接相关。
• 年龄梯度效应：各器官剂量均随年龄增长呈阶梯式上升，如骨髓剂量从0-1岁组的0.15 mGy增至≥15岁组的0.8 mGy，反映儿童体型增大导致的射线穿透路径延长和散射增加。
• 组内变异分析：同年龄段剂量差异可达300%，主要源于体位摆放、准直精度及个体解剖变异（如骨盆倾斜度）。这提示单纯依赖年龄分组仍不足以保证剂量优化。

结论与意义
该研究首次在拉丁美洲儿科影像中心验证了Caldose_X在数字化设备环境下的适用性，证实：1）儿童腹部/盆腔检查的器官剂量具有明显的年龄依赖性，需建立细分DRLs；2）膀胱和性腺等器官应作为剂量监测的重点靶点；3）设备升级虽提升图像质量，但若缺乏协议优化仍可能导致剂量攀升。这些发现为国际辐射防护委员会(ICRP)修订儿科指南提供了地域特异性数据，并推动该机构开发了基于人工智能的实时剂量反馈系统。

值得注意的是，作者团队公开声明使用ChatGPT辅助语言润色，但所有剂量数据和结论均经人工严格校验。研究获巴西国家科学理事会(CNPq)等机构资助，体现了发展中国家在辐射防护领域的自主创新能力。这项工作不仅填补了热带地区儿童放射剂量学空白，其建立的年龄-剂量模型更被纳入2024年新版《儿科影像最佳实践指南》。