建立腹部计算机断层扫描检查临床指征诊断参考水平值的过程描述

《Journal of Medical Imaging and Radiation Sciences》：A process description to establish clinical indicated diagnostic reference level values for abdominal computed tomography examinations

　　

诊断参考水平（diagnostic reference level, DRL）值用于在医学成像过程中优化辐射剂量。国际放射防护委员会（International Commission on Radiological Protection, ICRP）提出，必须对使用电离辐射的成像模态建立临床指征诊断参考水平（clinical indicated diagnostic reference level, ciDRL）值。患者的临床指征决定所使用的成像方案；因此，与解剖学DRL值相比，ciDRL将更可靠地代表不同的检查。本文讨论了医院环境中剂量与图像质量优化（dose and image quality optimization, DIQO）团队可用于建立成人胸部?腹部?骨盆（chest?abdomen?pelvis, CAP）和腹部?骨盆（abdomen?pelvis, AbP）计算机断层扫描（computed tomography, CT）检查ciDRL值的实用指南。这些指南也可供希望使用尺寸特异性剂量估算（size specific dose estimates, SSDE）确定特定患者尺寸ciDRL值的研究人员使用。第一步是确定解剖区域最常见的临床指征。此后，每个临床指征至少需要20例或以上患者来编制CT的ciDRL值。根据ICRP指南，建立的CT ciDRL值应基于典型值（中位数）或第75百分位。拥有ciDRL值有可能确保相应CAP和AbP CT检查的辐射剂量得到合理分配。

研究背景方面，诊断参考水平（diagnostic reference level, DRL）由国际放射防护委员会（International Commission on Radiological Protection, ICRP）于1996年引入，旨在优化各类医学成像操作的放射防护并减少无助于回答临床问题的辐射剂量，且不损害检查的临床目的或图像质量。DRL值不是剂量限值，不适用于个体患者，而是针对特定患者群体（如特定体重组、特定解剖区域、具有相同临床指征）以优化成像期间的辐射剂量。CT作为相对高辐射剂量的成像模态，其DRL值的制定至关重要。标准CT DRL计算使用的剂量指标是容积CT剂量指数（volumetric CT dose index, CTDI_vol）和剂量长度乘积（dose length product, DLP），但这些指标未考虑患者尺寸。现有解剖学DRL值涵盖某一解剖区域的所有临床指征，不能代表不同临床指征所用的不同方案；临床指征决定扫描期相数量（如非增强、动脉期、门静脉期、延迟期）、曝光参数、扫描长度及是否需对比剂，导致辐射剂量差异显著。将不同临床指征混在一起制定解剖学DRL无法充分优化剂量，ICRP指出不基于临床指征的DRL意义有限。因此需开展基于临床指征的ciDRL研究，并引入尺寸特异性剂量估算（size specific dose estimates, SSDE）以校正患者尺寸影响。该研究由Ida?Keshia Sebelego发表于《Journal of Medical Imaging and Radiation Sciences》，旨在提供基于患者尺寸计算CT腹部ciDRL值的逐步流程。

关键技术方法方面，研究人员通过回顾X线申请单并与放射科医师咨询确定最常见临床指征；按对比剂使用及扫描期相数（单相含/不含对比剂、双期、三期等）标准化分组；每临床指征每患者尺寸类别至少纳入20?30例患者；患者尺寸采用体质指数（body mass index, BMI）分类（低体重、正常、超重/预肥胖、肥胖），或使用前后径（anteroposterior, AP）与左右径（lateral, LAT）维度计算SSDE；剂量指标记录CTDI_vol、DLP及总DLP；利用O'Neill等人发表的BMI转换因子计算SSDE_BMI（公式：SSDE_BMI= CTDI_vol× 转换因子，多期相取平均CTDI_vol）；最终基于ICRP指南用中位数（典型值）或第75百分位计算ciDRL值；图像质量由放射科医师主观评估或医学物理师用MATLAB客观评估；样本来源于医院CT检查成年患者队列。

研究结果部分，各小节内容如下。

Considerations to establish ciDRL values for CT examinations，研究人员指出建立ciDRL需考虑临床方案、临床指征、患者尺寸与样本量。临床方案中，按对比剂使用及期相数标准化分组，记录螺距（pitch）、自动管电流调制（automatic tube current modulation, ATCM）、迭代重建（iterative reconstruction, IR）等影响剂量的参数；pitch小于1致重叠准直增加剂量，大于1致间隙降低图像质量，等于1平衡质量与剂量，结合IR可在pitch≥1维持诊断质量；IR可在降低剂量同时保持图像质量，优于提高管电压。临床指征需通过申请单与放射科医师确定最常见指征，每指征每尺寸至少20例。患者尺寸方面，CTDI_vol与DLP非尺寸特异，SSDE可校正尺寸；AP与LAT测量易受机架对中影响，BMI更简单且避免观察者间变异，故推荐用BMI分类计算SSDE_BMI。样本量方面，ICRP建议每检查20例，特定CT检查30例；IAEA建议每医院10例以上；欧洲研究用20例；专家声明建议20?30例；故每医院每临床指征每BMI类至少20?30例，更大样本更稳健。

Calculations，研究人员说明尺寸特异性ciDRL基于BMI用AAPM公式计算SSDE_BMI= 转换因子 × CTDI_vol；单相用该期相CTDI_vol，多期相用各期相平均CTDI_vol；转换因子采用Boos等或O'Neill等发表的数值；若不考量尺寸则直接用CTDI_vol（单相用单期相值，多期相用平均值）及DLP或每期相DLP（DLP_p）；ciDRL值对单一/多台CT单元用中位数（典型值），对多单元局部区域用第75百分位（局部DRL）；Excel中用PERCENTILE.INC(array;0.5)算中位数，PERCENTILE.INC(array;0.75)算第75百分位。

Practical guidelines to establish ciDRL values for CT，研究人员建议影像科设DIQO团队（放射科医师、放射技师、医学物理师等）确保剂量优化与图像质量；放射技师需熟悉DRL制定及方案对剂量与质量的影响；建立ciDRL须同步评估图像质量（主观由放射科医师评，客观用MATLAB）；提供单相与多期相逐步流程：确定临床指征→按对比剂与期相数分组→记录CTDI_vol→若有BMI则查转换因子算SSDE_BMI并按BMI分类→确保每类20?30例→用中位数或第75百分位算ciDRL；无BMI则用CTDI_vol/DLP计算；以乳腺癌两期相（Art与PV）超重患者为例展示数据表，中位SSDE_BMI为14.42 mGy，第75百分位为15.27 mGy。

Single?phase examinations – steps to calculate ciDRL values，研究人员列出单相步骤：确定临床指征→分为含/不含对比剂单相→分别记录CTDI_vol→有BMI则查转换因子算SSDE_BMI→按四类BMI分组并确保每类20?30例→用中位数或第75百分位算ciDRL；无BMI则用CTDI_vol和/或总DLP算，同样确保样本量后用对应百分位数计算。

Multiphase examinations – steps to calculate ciDRL values，研究人员列出多期相步骤：确定临床指征→按期相数分组（如三期Art/PV/延迟、两期Art&PV、两期PV&延迟）→记录各期CTDI_vol→有BMI则先算平均CTDI_vol再乘转换因子得SSDE_BMI→按BMI分类并确保每类20?30例→用中位数或第75百分位算ciDRL；无BMI则用平均CTDI_vol和/或总DLP算，确保样本量后用对应百分位数计算。

Calculated ciDRL values for SSDE_BMIbased on table 1，研究人员基于表1超重乳腺癌两期相数据，用Excel PERCENTILE.INC算得中位SSDE_BMI为14.42 mGy，第75百分位为15.27 mGy。

讨论与结论部分，研究人员总结DRL制定是CT成像在保持图像质量下优化辐射剂量的一环；不同参数用于评估临床指征，故解剖学DRL在剂量优化上有限；基于临床指征的DRL比解剖学DRL更有价值，因能更好优化剂量与临床方案；影像科及DIQO团队应考虑制定ciDRL而非解剖学DRL；应使用SSDE尤其SSDE_BMI作为剂量指标，因BMI是更好的尺寸指示器且测量过程局限少；应对相同扫描期相数计算尺寸特异性ciDRL值，作为改进剂量优化的附加工具。局限性包括BMI转换因子源自单一研究、推荐最小样本量较小、BMI在儿科等非理想替代尺寸故不用于儿童ciDRL计算。