口腔CBCT輻射劑量實(shí)測(cè)對(duì)比:NewTom、普蘭梅卡、有方醫(yī)療最低
2010年,《紐約時(shí)報(bào)》發(fā)表題為“接受牙科治療兒童的放射堪憂”(Radiation Worries for Children in Dentists’ Chairs),文章首次明確提出口腔CBCT的輻射劑量會(huì)對(duì)成人尤其是兒童造成潛在危害,從此真正引起了公眾的注意。
關(guān)于口腔CBCT的輻射,我們也曾聽(tīng)說(shuō)過(guò)“口腔CT輻射很小,比大自然本底輻射高不了多少”等類似言論。顯然,這并不客觀。事實(shí)上,與牙片機(jī)相比,口腔CBCT的輻射有顯著提高,并且不同品牌的CBCT的輻射差別較大。
?不過(guò),考慮到CBCT的巨大臨床價(jià)值,其自誕生以來(lái)就在正畸、種植、口腔頜面外科等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。盡管輻射劑量較高,但CBCT也確實(shí)是牙科醫(yī)生的寵兒。那么,在必須要做口腔CT時(shí),有沒(méi)有辦法減少患者所承受的輻射呢?
有,主動(dòng)選擇更合適的掃描條件,或者直接選擇更低劑量的CBCT!
1、CBCT的高輻射是有原因的
常規(guī)牙科影像診斷工具包括牙片機(jī)、全景機(jī)和CBCT。眾所周知,牙片機(jī)對(duì)人體來(lái)說(shuō)是比較安全的,因其輻射劑量非常低??隙ê芏嗳藭?huì)好奇,明明牙片機(jī)也是X射線設(shè)備,為什么它的劑量會(huì)更低呢?
我們知道,人體各種組織器官對(duì)X射線的敏感度是不一樣的,而人體受到的任何輻射總是不止涉及到一個(gè)器官或組織。為計(jì)算輻射人體帶來(lái)的總的危險(xiǎn),在輻射防護(hù)中引入了組織權(quán)重因子這一概念,權(quán)重因子越大,越容易受到射線傷害,有效劑量(effective dose)就是考慮不同組織加權(quán)產(chǎn)生的,反映輻射對(duì)人體的總傷害程度,也是評(píng)價(jià)不同廠商CBCT輻射劑量高低的依據(jù)。
比如,甲狀腺、性腺、乳腺的權(quán)重因子分別是0.04、0.08、0.12,對(duì)射線非常敏感。然而,牙片機(jī)的照射對(duì)象是臉頰和牙齒,其權(quán)重因子是0.01,是人體中對(duì)射線最不敏感的。此外,加上牙片機(jī)一般用于看單個(gè)牙齒,掃描視野極小。因此,二者共同造就了牙片機(jī)的有效輻射劑量約1μSv,幾乎可以忽略不計(jì)。
不過(guò),口腔CBCT就不同了,以常用的中視野為例,其有效輻射劑量大概28-265μSv,盡管比頭部CT(2000μSv)或胸部CT(1000μSv)等檢查的輻射低得多,但卻是牙片機(jī)的約28-265倍,比較驚人。
這是因?yàn)?,口腔CBCT的曝光條件更高、掃描視野也更大,掃描時(shí)會(huì)波及甲狀腺、唾液腺、腮腺、舌下腺、頜下腺、甚至眼晶體等對(duì)X射線敏感的組織。因此,二者共同造就了口腔CBCT的有效輻射劑量高得多,這也就是為什么建議在口腔CBCT檢查時(shí)為患者佩戴鉛圍脖。
2、如何減少CBCT的輻射?
目前已有研究指出,口腔CBCT的頻繁使用,會(huì)造成患者的輻射劑量增高,其患腦膜瘤、白血病和腦癌的風(fēng)險(xiǎn)也在增大。此外,由于X射線具有累積性,據(jù)估算每增加50μSv的放射劑量,每百萬(wàn)人中就會(huì)增加3位致死性癌癥患者。這在兒童、青少年身上表現(xiàn)更為明顯,因其對(duì)X射線敏感比成年人高5到10倍。
哥倫比亞大學(xué)輻射研究員布倫納博士說(shuō),盡管一次CBCT掃描,一個(gè)孩子患癌癥的幾率是萬(wàn)分之一。然而,正畸患者在治療期間要經(jīng)常接受不止一次掃描,并且終生面臨額外的 X 射線,因?yàn)榭茖W(xué)家認(rèn)為X射線輻射都是累積的,劑量加倍,風(fēng)險(xiǎn)就加倍。
因此,國(guó)際放射防護(hù)委員會(huì)第129 號(hào)報(bào)告建議醫(yī)療機(jī)構(gòu)和CBCT廠商關(guān)注受檢者劑量水平,在保證口腔診斷所需的圖像質(zhì)量的同時(shí)降低患者所受劑量。
對(duì)CBCT來(lái)說(shuō),輻射劑量與其硬件設(shè)計(jì)、重建算法、掃描視野和曝光參數(shù)有關(guān)。其中,硬件設(shè)計(jì)和重建算法是出廠自帶的,醫(yī)療機(jī)構(gòu)能控制的只有掃描視野和曝光參數(shù),在其他參數(shù)保持不變的情況下,掃描視野越大,CBCT的輻射劑量越高;圖像分辨率越高,患者所受的有效劑量也就越高。因此,根據(jù)不同部位,選擇合適掃描視野和曝光參數(shù),尤其是選擇能夠容納感興趣區(qū)的最小視野,對(duì)于降低患者輻射劑量非常重要。
不過(guò),僅僅指望醫(yī)療機(jī)構(gòu)顯然是不夠的,CBCT廠商應(yīng)該主動(dòng)承擔(dān)更多的責(zé)任。根據(jù)2010年發(fā)表在歐洲放射學(xué)雜志的一篇文章,作者對(duì)14種(品牌)型號(hào)CBCT進(jìn)行了測(cè)量,結(jié)果顯示不同視野CBCT的有效輻射劑量分別是:大視野CBCT是68-368μSv,中視野是28-265μSv,小視野是19-44μSv。說(shuō)明,相同視野下,不同廠家的CBCT的輻射劑量是不同的。
以大視野CBCT的輻射劑量測(cè)量結(jié)果為例[4],Scanora 3D的最低,NewTom VG、i-CAT、SkyView、Galileos Comfort輻射次高,Kodak 9500、Iluma Elite、NewTom VGi最高。因此,對(duì)醫(yī)療機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō),選擇一臺(tái)真正的低劑量CBCT是非常重要的。
3、誰(shuí)的CBCT輻射劑量更低?
我們知道,不同空間分辨率下的CBCT輻射劑量不同,根據(jù)一篇知名文獻(xiàn)的測(cè)量數(shù)據(jù),普蘭梅卡ProMax 3D在不同分辨率下的有效輻射劑量是:高分辨率306μSv,標(biāo)準(zhǔn)分辨率298μSv,說(shuō)明分辨率越高,患者的所承受的輻射劑量也就越高。
因此,我們追求的不僅僅是低輻射劑量,而是高圖像質(zhì)量下的低輻射劑量,即在同樣的空間分辨率下,輻射劑量越低越好。
多年來(lái),對(duì)于口腔CBCT輻射劑量的測(cè)量和評(píng)價(jià)方法,常用的有:CT劑量指數(shù)(CTDI)、入射體表劑量(ESD)、劑量面積乘積(DAP)和專用CBCT劑量指數(shù),不過(guò)均沒(méi)有成為國(guó)際公認(rèn)的統(tǒng)一評(píng)價(jià)方法。
客觀的說(shuō),劑量面積乘積(DAP)是評(píng)價(jià)CBCT輻射劑量比較準(zhǔn)確的方法,因?yàn)橐延醒芯勘砻饔行┝颗cDAP之間存在極好的正比關(guān)系,歐盟和英國(guó)也推薦使用DAP[6]。
之所以DAP未成為國(guó)際通用標(biāo)準(zhǔn),是因?yàn)槠錅y(cè)量口腔CBCT劑量是基于平板探測(cè)器的輻射劑量測(cè)量,該方法雖然方便檢測(cè),但并不適用于口腔CBCT,因?yàn)榛颊卟⒉粫?huì)將牙頜緊靠探測(cè)器,故無(wú)法準(zhǔn)確表征患者接收到的實(shí)際輻射劑量。
更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆椒?,?yīng)該是基于DAP測(cè)量旋轉(zhuǎn)中心的輻射劑量,將劑量檢測(cè)器置于患者口腔附近,即掃描視野(FOV)中,此時(shí)測(cè)得的才是真正的人體接收的輻射劑量。
為驗(yàn)證不同廠家口腔CBCT的真實(shí)輻射劑量如何,我們也在多家醫(yī)院實(shí)際測(cè)量了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上比較主流的8個(gè)品牌,其中進(jìn)口品牌3個(gè),國(guó)產(chǎn)品牌5個(gè)。考慮到涉及不同品牌CBCT的直接對(duì)比,稍顯敏感,只展示進(jìn)口品牌和國(guó)產(chǎn)品牌中表現(xiàn)最好的:
1)3個(gè)進(jìn)口品牌的掃描視野均為11×8(11×9、稍大15×10),在圖像空間分辨率比較接近的情況下,NewTom Giano和Planmeca ProMax 3D s的輻射劑量更低,分別為73μSv和75.5μSv;而進(jìn)口品牌A的輻射劑量則明顯高得多;
2)5個(gè)國(guó)產(chǎn)品牌的掃描視野為16×9(16×8、15×9、稍大16×15),在圖像空間分辨率比較接近的情況下,有方醫(yī)療PIROX-Z15的輻射劑量最低,分別為58μSv(16×9)、65.93μSv(16×15)。
根據(jù)下表,雖然有方醫(yī)療PIROX-Z15的輻射劑量更低,但NewTom Giano和Planmeca ProMax 3D s的空間分辨率更高。綜合考慮掃描視野、圖像空間分辨率和噪聲水平,NewTom、Planmeca和有方醫(yī)療的CBCT是輻射劑量最低的。
因此,如果醫(yī)療機(jī)構(gòu)比較在意患者所承受的輻射,可以優(yōu)先考慮NewTom、Planmeca和有方醫(yī)療的口腔CBCT。
4、ALARA原則
目前,國(guó)際上普遍采用的輻射防護(hù)三原則是:實(shí)踐的正當(dāng)性、防護(hù)水平的最優(yōu)化、個(gè)人劑量限值,即合理且盡可能低(As Low As Reasonably Achievable,ALARA)。
對(duì)于口腔影像檢查,有時(shí)并不一定需要CBCT,但當(dāng)使用CBCT有顯著臨床價(jià)值時(shí),則應(yīng)當(dāng)使用,這體現(xiàn)了實(shí)踐的正當(dāng)性;
在做CBCT檢查時(shí),推薦給患者佩戴甲狀腺鉛圍脖,這體現(xiàn)了防護(hù)水平的最優(yōu)化;
同時(shí),應(yīng)盡可能選擇低劑量CBCT,并合理掃描參數(shù),主動(dòng)減少輻射劑量,這體現(xiàn)個(gè)人(尤其是青少年和孕婦)劑量限值的重要性,實(shí)實(shí)在在的讓患者放心。。。
CBCT往期參考:
1、CBCT是CT嗎?
2、CBCT,真的視野越大越好嗎?
參考文獻(xiàn):
[1] Kiljunen T, Kaasalainen T, Suomalainen A, et al. Dental cone beam CT: A review[J]. Physica Medica, 2015, 31(8): 844-860.
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[6] European Commission. Radiation protection no 172 cone beam ct for dental and maxillofacial radiology(evidence-based guidelines)[M]. Strasbourg:European Commission,2012