谁的图像更好，辐射剂量更低？

导语

我们总听说口腔CBCT的辐射不足为虑，事实真的是这样吗？

“为什么”系列第26期，CBCT系列第3期，讨论口腔CBCT的辐射问题，并结合一项实际测试客观评价哪些厂家的CBCT辐射剂量更低？

2010年，《纽约时报》发表题为“接受牙科治疗儿童的放射堪忧”(Radiation Worries for Children in Dentists’ Chairs)，文章首次明确提出口腔CBCT的辐射剂量会对成人尤其是儿童造成潜在危害，从此真正引起了公众的注意。

关于口腔CBCT的辐射，我们也曾听说过“口腔CT辐射很小，比大自然本底辐射高不了多少”等类似言论。显然，这并不客观。   事实上，与牙片机相比，口腔CBCT的辐射有显著提高，并且不同品牌的CBCT的辐射差别较大。   ‍不过，考虑到CBCT的巨大临床价值，其自诞生以来就在正畸、种植、口腔颌面外科等领域广泛应用。尽管辐射剂量较高，但   CBCT也确实是   牙科医生的宠儿。那么，在必须要做口腔CT时，有没有办法减少患者所承受的辐射呢？

有，主动选择更合适的扫描条件，或者直接选择更低剂量的CBCT！

1 CBCT的高辐射是有原因的

常规牙科影像诊断工具包括牙片机、全景机和CBCT。众所周知，牙片机对人体来说是比较安全的，因其辐射剂量非常低。肯定很多人会好奇，明明牙片机也是X射线设备，为什么它的剂量会更低呢？

我们知道，人体各种组织器官对X射线的敏感度是不一样的，而人体受到的任何辐射总是不止涉及到一个器官或组织。为计算辐射人体带来的总的危险，在辐射防护中引入了组织权重因子这一概念，权重因子越大，越容易受到射线伤害，有效剂量（effective dose）就是考虑不同组织加权产生的，反映辐射对人体的总伤害程度，也是评价不同厂商CBCT辐射剂量高低的依据。

不同器官或组织的组织权重因子(来自互联网)

比如，甲状腺、性腺、乳腺的权重因子分别是0.04、0.08、0.12，对射线非常敏感。然而，   牙片机的照射对象是脸颊和牙齿，其权重因子是0.01，是人体中对射线最不敏感的。此外，加上牙片机一般用于看单个牙齿，扫描视野极小。因此，   二者共同造就了牙片机的有效辐射剂量约1μSv，几乎可以忽略不计。   不过，口腔CBCT就不同了，以常用的中视野为例，其有效辐射剂量大概28-265μSv，尽管比头部CT(2000μSv)或胸部CT(1000μSv)等检查的辐射低得多，但却是牙片机的约28-265倍，比较惊人。

这是因为，口腔CBCT的曝光条件更高、扫描视野也更大，扫描时会波及甲状腺、唾液腺、腮腺、舌下腺、颌下腺、甚至眼晶体等对X射线敏感的组织。因此，二者共同造就了口腔CBCT的有效辐射剂量，这也就是为什么建议在口腔CBCT检查时为患者佩戴铅围脖。

不同CT和CBCT的辐射剂量(来自互联网)

2 如何减少CBCT的辐射？

目前已有研究指出，口腔CBCT的频繁使用，会造成患者的辐射剂量增高，其患脑膜瘤、白血病和脑癌的风险也在增大[1]。此外，由于X射线具有累积性，据估算每增加50μSv的放射剂量，每百万人中就会增加3人致死性癌症患者[2]。这在儿童、青少年身上表现更为明显，因其对X射线敏感比成年人高5到10倍。

哥伦比亚大学辐射研究员布伦纳博士说，   尽管一次CBCT扫描，一个孩子患癌症的几率是万分之一。然而，正畸患者在治疗期间要经常接受不止一次扫描，并且终生面临额外的 X 射线，因为科学家认为X射线辐射都是累积的，剂量加倍，风险就加倍。   因此，国际放射防护委员会   第129    号报告   [3]   建议医疗机构和CBCT厂商关注受检者剂量水平，在保证口腔诊断所需的图像质量的同时降低患者所受剂量。 对CBCT来说，辐射剂量与其硬件设计、重建算法、扫描视野和曝光参数有关。其中，硬件设计和重建算法是出厂自带的，医疗机构能控制的只有扫描视野和曝光参数，   在其他参数保持不变的情况下，扫描视野越大，CBCT的辐射剂量越高；图像分辨率越高，患者所受的有效剂量也就越高。因此，   根据不同部位，选择合适扫描视野和曝光参数，尤其是选择能够容纳感兴趣区域的最小视野，对于降低患者辐射剂量非常重要。   不过，   仅仅指望医疗机构显然是不够的，CBCT厂商应该主动承担更多的责任。根据2010年发表在欧洲放射学杂志的   一篇文章[4]，作者对14种(品牌)型号CBCT进行了测量，结果显示不同视野CBCT的有效辐射剂量分别是：大视野CBCT是68-368μSv，中视野是28-265μSv，小视野是19-44μSv。说明，   相同视野下，不同厂家的CBCT的辐射剂量时不同的。  

以大视野CBCT的辐射剂量测量结果为例文[4]，Scanora 3D的最低，NewTom VG、i-CAT、SkyView、Galileos Comfort辐射次高，Kodak 9500、Iluma Elite、NewTom VGi最高。因此，对医疗机构来说，选择一台真正的低剂量CBCT是非常重要的。

不同厂家CBCT的大视野下有效辐射剂量对比(来自互联网)

3 谁的CBCT辐射剂量更低？ 

我们知道，不同空间分辨率下的CBCT辐射剂量不同，根据一篇知名文献的测量   数据   [5]，普兰梅卡ProMax 3D在不同分辨率下的有效辐射剂量：高分辨率306μSv，标准分辨率298μSv，说明   分辨率越高，患者的所承受的辐射剂量也就越高。  

因此，我们追求的是不仅仅是低辐射剂量，而是高图像质量下的低辐射剂量，即在同样的同样的空间分辨率下，辐射剂量越低越好。

多年来，对于口腔CBCT辐射剂量的测量和评价方法，常用的有CT剂量指数(CTDI)、入射体表剂量(ESD)、剂量面积乘积(DAP)和专用CBCT的剂量指数，不过均没有成为国际公认的统一评价方法。

客观的说，剂量面积乘积(DAP)是评价CBCT辐射剂量比较准确的方法，因为已有研究表明有效剂量与DAP之间存在极好的正比关系，欧盟和英国也推荐使用DAP[6]。

之所以DAP未成为国际通用标准，是因为其测量口腔CBCT剂量是基于平板探测器的辐射剂量测量，该方法虽然方便检测，但并不适用于口腔CBCT，因为患者并不会将牙颌紧靠探测器，故无法准确表征患者接收到的实际辐射剂量。

更严谨的方法，应该是   基于DAP测量旋转中心的辐射剂量，即将剂量检测器置于患者口腔附近，即扫描视野(FOV)中，此时测得的才是真正的人体接收的辐射剂量。  

测量FOV更能反映人体接受的真实辐射(来自互联网)

为验证不同厂家口腔CBCT的真实辐射剂量如何，我们也在多家医院实际测量了国内市场上比较主流的8个品牌，其中进口品牌3个，国产品牌5个。   考虑到涉及不同品牌CBCT的直接对比，稍显敏感，只展示进口品牌和国产品牌中表现最好的： 1）3个进口品牌的扫描视野均为11   ×8(11×9、   稍大15×10)，在图像空间分辨率     比较   接近的情况下，NewTom Giano和Planmeca ProMax 3D s的辐射剂量更低，分别为73μSv和75.5   μSv。而进口品牌A的辐射剂量则明显高得多；     2）5个国产品牌的   扫描   视野为16×9(16×8、15×9   、   稍大16×15)，在图像   空间   分辨率比较接近的情况下，   有方医疗PIROX-Z15的辐射剂量最低，分别为58μSv   (16×9)、65.93μSv(16×15)。   根据下表，虽然   有方医疗PIROX-Z15的辐射剂量更低，但NewTom Giano和   Planmeca ProMax 3D s的空间分辨率更高。   综合考虑扫描视野、图像空间分辨率和噪声水平，NewTom、Planmeca和有方医疗的CBCT是辐射剂量最低的。   因此，   如果医疗机构比较在意患者所承受的辐射，可以优先考虑NewTom、Planmeca和有方医疗的口腔CBCT。  

各品牌CBCT辐射剂量对比

4 ALARA原则

目前，国际上普遍采用的辐射防护的三个原则是：   实践的正当性、防护水平的最优化、个人剂量限值，即合理且尽可能低（As Low As Reasonably Achievable，ALARA）。 对于口腔影像检查，有时并不一定需要CBCT，但   当使用CBCT有显著临床价值时，则应当使用，这体现了实践的正当性； 在做CBCT检查时，   推荐给患者佩戴甲状腺铅围脖，这体现了防护水平的最优化；     同时，   应尽可能选择低剂量CBCT，并合理扫描参数，主动减少辐射剂量，这体现个人（尤其是青少年和孕妇）剂量限值的重要性，实实在在的让患者放心。。。 

参考文献：

[1] Kiljunen T, Kaasalainen T, Suomalainen A, et al. Dental cone beam CT: A review[J]. Physica Medica, 2015, 31(8): 844-860.

[2] Ludlow J B, Ivanovic M. Comparative dosimetry of dental CBCT devices and 64-slice CT for oral and maxillofacial radiology[J]. Oral Surgery, Oral Medicine, Oral Pathology, Oral Radiology, and Endodontology, 2008, 106(1): 106-114.

[3]  Rehani M M, Gupta R, Bartling S, et al. Radiological Protection in Cone Beam Computed Tomography (CBCT). ICRP Publication 129[J]. Annals of the ICRP, 2015, 44(1): 9-127.

[4] Pauwels R, Beinsberger J, Collaert B, et al. Effective dose range for dental cone beam computed tomography scanners[J]. European journal of radiology, 2012, 81(2): 267-271.

[5] Qu X, Li G, Ludlow J B, et al. Effective radiation dose of ProMax 3D cone-beam computerized tomography scanner with different dental protocols[J]. Oral Surgery, Oral Medicine, Oral Pathology, Oral Radiology, and Endodontology, 2010, 110(6): 770-776.

[6] European Commission. Radiation protection no 172 cone beam ct for dental and maxillofacial radiology(evidence-based guidelines)[M]. Strasbourg:European Commission,2012