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摘要
客觀的高輻射暴露是一個令人擔憂的問題，因為它與癌症有關。目的是確定從CT(5年內一次或多次檢查)接受高劑量輻射的概率，並通過評估高劑量患者組的臨床指征來評估其臨床背景。
設計觀察性隊列研究。評估每位患者在預先確定的5年日曆期內接受一次或多次CT檢查的有效輻射劑量。
設置醫院設置。
參與者所有患者在2013年7月至2018年7月期間在馬斯特裏赫特大學醫學中心接受了診斷性CT檢查。
主要和次要結果測量主要結果是5年內從一次或多次CT檢查中接受高有效劑量(定義為≥100 mSv)的概率，這是由時間-事件分析得出的。次要結果是接受高有效劑量患者的初始掃描的臨床指征。
結果49 978例患者進行了100672次CT檢查，其中482例(1%)接受了高劑量輻射。單次檢查獲得高有效劑量的估計概率較低(0.002%(95%置信區間0.00%至0.01%))。女性接受高累積有效劑量的4.5年概率為1.9%(95%置信區間1.6% ~ 2.2%)，男性為1.5%(95%置信區間1.3% ~ 1.7%)。在51歲至74歲的年齡組中，這種可能性最高。共有2711例(5.5%)患者接受了6次以上的CT檢查，接受高有效劑量的概率為16%。在接受高有效劑量的患者中，大多數適應症(80%)與腫瘤相關。
結論從CT檢查中接受高輻射劑量的概率很小，但不可忽略。在大多數(80%)接受高有效劑量治療的患者中，初次CT掃描的指征與腫瘤相關。
- 計算機斷層掃描
- 放射腫瘤學
- 衛生政策
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數據來自Altmetric.com
本研究的優勢和局限性
2013年7月至2018年7月期間，馬斯特裏赫特大學醫學中心對49 978名患者進行了100672次CT檢查，以評估從一次或多次CT檢查中接受高劑量(≥100 mSv)的概率。
使用蒙特卡羅模塊分別計算每個CT檢查的有效劑量，允許合並檢查特定的掃描儀設置。
進行了時間-事件分析，解釋了患者之間隨訪期間的差異，並提供了一個圖表，可視化地顯示了隨著時間的推移接受高有效劑量的概率的增加。
從醫療記錄中提取了482例高劑量接受患者初始掃描的臨床指征。
該分析僅限於在一個社區醫院和一個三級醫療中心進行的CT檢查，這可能限製了做出概括的能力。
介紹
20世紀70年代，CT的發展為先進的診斷成像鋪平了道路。隨著時間的推移，技術的進步進一步增加了CT的使用，包括CT灌注研究、四維成像、雙能CT成像和高速CT-血管全身成像的引入。1CT成像的臨床價值不斷增加，導致CT檢查的數量在過去十年中有所增加。2 - 5由於許多疾病和健康狀況長期存在，由於監測，病人一生中接受的檢查次數也可能增加。CT成像的一個缺點是使用電離輻射，如果暴露水平高，可能會在成像後2-5年內(白血病)引發癌症風險，而持續升高的風險可能持續幾十年(實體癌症)。6 7
與用於醫學成像的輻射暴露水平相似的癌症風險通常使用線性無閾值模型進行評估。6 8 9在這個模型中，即使是最小的輻射暴露水平也被認為具有風險，因為廣泛的流行病學數據表明，10-50毫西弗範圍內的有效劑量是致癌的。6 10相反，仍有組織質疑與這些暴露水平相關的風險。一些組織，如健康物理學會和美國醫學物理學家協會，11日12表明暴露水平低於100毫西弗時，癌症風險很小或不存在。然而，100毫西弗及以上的有效劑量一直被認為是致癌的，人們已作出許多努力來減少暴露在這些高有效劑量下的人數。
為了降低輻射劑量和相關風險，CT供應商開發了包括劑量調製和迭代重建方法在內的技術解決方案。因此，在某些程序中，如常規胸部或腹部CT獲得單相，劑量已經減少。然而，技術發展允許更快的掃描和多期研究的使用也導致了更高有效劑量的成像。在實際實踐中，雖然隨著時間的推移，有效劑量的降低是可能的，但它往往被放棄，而采用更高的有效劑量，從而改善圖像質量。此外，患者經常在一段時間內重複成像，並可能從多次CT檢查中接受高累積有效劑量。在歐洲環境中，缺乏關於接受CT檢查的患者從反複CT檢查中積累高有效劑量的百分比的信息，以及患者可能接受這種高有效劑量的臨床環境。關於檢查的高有效劑量流行率或後續臨床設置的話題，可以在文獻中找到一些答案，13-18沒有一種來自我國。此外，文獻報道的接受高累積有效劑量的患者的發生率範圍很廣:根據研究設計和隨訪時間的不同，從0%到15%不等。對於一些預期壽命縮短的腫瘤患者，累積有效劑量可能被認為不那麼重要，因為低5年生存率意味著低輻射誘發惡性腫瘤的風險。然而，Rehani最近的一項研究等19在接受高有效劑量(>100 mSv)的非惡性診斷患者組中，14.3%的患者相對年輕(<40歲)。
為了填補該主題的臨床文獻空白，進行了這項觀察性研究，以確定從一次或多次CT檢查中接受高累積有效劑量(≥100 mSv)的概率，並評估接受高有效劑量患者成像的主要臨床指征。
方法
包括2013年7月1日至2018年7月1日在馬斯特裏赫特大學醫學中心進行的所有CT檢查(診斷和CT引導的幹預)，並評估隨訪至2019年12月31日。該中心主要是一所大學三級醫院，同時也是一所社區醫院。最先進的設備，先進的協議和劑量質量保證是標準。20本研究所涉及的CT掃描儀均已給出表1．每位患者通過一個識別號碼進行隨訪。
數據收集
使用Radimetrics劑量管理軟件(Radimetrics企業平台，拜耳醫療保健，柏林，德國)收集每次CT檢查的年齡(第一次檢查時)、性別、日期和有效劑量。所有數據導出為Excel格式文件(Microsoft Office Professional Plus 2010, Microsoft Corporation, Redmond, USA)進行進一步分析。
有效劑量計算
有效劑量用於定量每次檢查的輻射劑量。有效劑量是器官劑量乘以組織加權因子的總和，加權因子取決於每個器官的無線電敏感性，但與年齡或性別無關。8這是一種有用的測量方法，因為它既反映了掃描儀發出的輻射總量，也反映了與這些輻射相關的未來癌症風險。因此，有效劑量是與輻射危害相關的全身替代指標。有效劑量的單位是西弗，等於1焦耳/千克(1西弗=1 J/千克)。在診斷成像中，有效劑量通常在毫西弗(mSv)範圍內。
使用劑量管理軟件中嵌入的基於蒙特卡羅的模塊計算有效劑量。24為了適應患者身高和體重的變化，該模塊包含了17個不同尺寸的幻影模型和3個懷孕版本。在將CT檢查映射到最接近患者特征的幻影模型上後，計算有效劑量，包括納入特定的掃描儀設置。24有效劑量為100毫西弗或更大的檢查被認為是高劑量。研究期間5年累計有效劑量為100毫西弗或更大的患者被認為是高劑量。
統計分析
初步分析估計單次檢查或初次CT掃描後5年研究期內接受高累積有效劑量的概率。對1例患者進行的所有CT檢查均進行計數，不論適應證或檢查類型。使用Python語言編寫的自定義軟件腳本(Python V.3.4.4, Python software Foundation，www.python.org）.在研究期間任何時間接受高累積輻射劑量的患者中，確定了第一次CT掃描的臨床指征。對於這些高劑量患者，在2019年12月31日結束的隨訪期間，就成像的主要指征單獨審查了電子病曆。
名義變量和分類變量以絕對數字和百分比的形式報告。連續變量報告為具有SDs的平均值(如果為正態分布)，或具有IQRs或範圍的中位數(對於傾斜分布)。
進行事件時間(Kaplan-Meier)分析，以估計發生感興趣事件的概率:高累積有效劑量。隨訪始於5年納入期(2013年7月1日至2018年7月1日)內第一次CT檢查之日。對於接受高有效劑量的概率的初步分析，隨訪在達到高累積有效劑量(≥100 mSv)或納入期結束時(2018年7月1日)終止。記錄的CT檢查次數與隨訪期間接受的CT檢查次數相等。根據性別、年齡和CT檢查次數，計算了接受高有效劑量的概率估計值，包括總人口和亞組的95% ci。組間差異采用對數秩檢驗。所有統計分析均采用SPSS (IBM SPSS Statistics;V.25)和Stata(生存分析，Statacorp, V.13)。P<0.05為差異有統計學意義。
醫學倫理批準
當地醫學倫理委員會批準了這項研究，並放棄了獲得知情同意的要求(METC 14-4-158)。
患者和公眾參與
患者或公眾沒有正式參與研究問題的製定、研究的設計和執行或結果的解釋。在我們醫院提供患者信息的常規渠道之外，並沒有具體的計劃將結果傳播給患者進行研究。
結果
在納入期共進行了104 428次CT檢查(103 294次診斷性CT檢查和1134次CT引導幹預;圖1）.由於有效劑量數據不可用，共有3756例CT檢查(3.6%)被排除在外。這些排除的CT檢查主要是(77%)四肢CT掃描(即，周圍身體結構，如手和關節，如膝蓋)。其餘100672例CT檢查均納入分析(女性46710例，男性53962例)。
篩選和納入情況。馬斯特裏赫特大學醫學中心+。
納入的100672例CT檢查共49 978例(女性23 918例，男性26 060例)。女性年齡中位數為62歲(範圍0-103歲)，男性為62歲(範圍0-102歲)。共有2130例(4.3%)患者<18歲(中位數11例，範圍0-17.9)。每名患者CT檢查次數的分布見表2:每位患者CT檢查次數的中位數(IQR)為1(1 - 2)次，每位患者CT檢查次數的最大值為29次。大多數患者，n= 39499(79%)，在研究期間接受了1 - 2次CT檢查。研究期間接受6-10次CT檢查的占4.7%，接受≥11次CT檢查的占0.8%。
接受高(累積)有效劑量的概率
在一次檢查中收到的有效劑量的分布嚴重偏倚(圖2）.隻有一位患者在一次CT檢查中接受了高有效劑量，其概率為0.002%(95%置信區間為0.00%至0.01%)。
(A) 100672次CT檢查有效劑量直方圖。(B)放大直方圖以顯示有效劑量>40 mSv的檢查次數。
Kaplan-Meier曲線示於圖3，顯示按性別、年齡和CT檢查總次數在一段時間內接受高累積有效劑量的概率。Kaplan-Meier圖在每個圖的下方都有“風險數字”。這些數字表明在那個時間點有多少病人仍在隊列中。隻有少數患者隨訪時間超過4.5年;因此，首次CT檢查後4.5年(而不是5年)的累積概率被提出。中位隨訪時間(從第一次CT檢查之日起)為2.7年(範圍1天至5年)。
Kaplan-Meier曲線顯示了(a)性別、(B)年齡類別和(C)研究期間CT檢查次數隨時間接受累積有效劑量≥100 mSv的概率。隨訪時間從第一次CT檢查開始。
接受高累積有效劑量的概率隨時間呈線性逐漸增加，且在性別類別之間存在差異(圖3一)及年齡(圖3 b)及接受CT檢查次數(圖3 c）.
女性接受高累積有效劑量的4.5年概率為1.9%(95%置信區間1.6% ~ 2.2%)，男性為1.5%(95%置信區間1.3% ~ 1.7%);51-64歲2.5%(95%置信區間2.1%至2.9%)，65-74歲2.4%(95%置信區間2.0%至2.9%)，18-50歲1.1%(95%置信區間:0.9%至1.4%;P≤0.05)，年齡<18歲為0%;CT檢查1-2次的患者為0.01% (95% CI為0.00% ~ 0.03%);6-10次CT檢查的患者占16% (95% CI 14% ~ 18%);11次或以上CT檢查的患者為32% (95% CI為26%至39%)。
討論
這項研究包括在一個三級轉診中心的49978名患者在5年日曆期內進行的100672次CT檢查。在一次CT檢查中接受高有效劑量(≥100 mSv)的概率較低(0.002% (95% CI 0.00%至0.01%))。近40%的患者接受了多次CT檢查，4.5年後接受高累積有效劑量的概率女性為1.9%，男性為1.5%。1 ~ 2次CT檢查獲得高有效劑量的概率為0.01%，6 ~ 10次CT檢查獲得高有效劑量的概率為16%，≥11次CT檢查獲得高有效劑量的概率為32%。
482名患者被確定接受了高累積有效劑量，中位年齡為63歲(範圍20-89歲)。超過一半的患者在研究期間接受了6-10次CT檢查。正如預期的那樣，幾乎所有接受高劑量治療的患者都接受了一次以上的CT檢查。這與最近的一項研究一致25在8952名接受高有效劑量(≥100 mSv)的患者隊列中，隻有33人在一天或一次手術中接受了高有效劑量，這些都是ct引導的幹預。80%的高劑量CT檢查轉診患者與腫瘤相關。後者與文獻中報道的結果相似，13日14盡管Rehani等19發現90%與腫瘤相關的轉診。在當前研究的中心，不斷努力以優化劑量和圖像質量。20 22 23雖然該中心的輻射劑量與瑞士和德國的輻射劑量相似，但卻低於美國的輻射劑量。21
這些發現支持在個體水平上追蹤輻射劑量。當然，每一次涉及到電離輻射的檢查都應該有合理的理由。病人輻射追蹤可能會增加放射科醫生和轉診醫生的劑量意識。在CT成像使用持續增加的時代，對累積輻射暴露及其伴隨的潛在健康風險的認識，特別是對年輕患者，可能會導致更仔細和審慎地考慮和合理地使用CT檢查。
在目前的研究中，輻射暴露是通過使用嵌入在劑量管理軟件中的蒙特卡羅模塊計算有效劑量來量化的。有效劑量是由國際輻射防護委員會提出的，作為中、低水平輻射照射的衡量標準。8有效劑量可能與健康損害有關，但主要不是為了監測個人風險。對於風險效益評估，推薦的方法是估計吸收的器官劑量。8
先前的研究報告了由於診斷性CT成像而接受高累積輻射劑量的患者百分比。13 - 17然而，由於研究設計、人群、隨訪和有效劑量估計方法(每次CT檢查的典型有效劑量)的差異，報告的結果難以與當前研究進行比較13 - 15或估計有效劑量16 17 26使用)。此外，Rehani和Hauptman最近的一項研究18證明相對於一個國家的人口而言，接受高累積有效劑量的患者估計人數在各國之間存在高達六倍的差異。兩項基於人群的研究14日15使用了生活在西班牙特定地區的明確且大量的研究人群(224751人)14美國(54447名成年人)。15他們報告了在研究期間接受至少一次CT檢查的居民亞組的分析。據報道，西班牙12年期間接受累計有效劑量> - 100毫西弗的患者比例為8.2%，美國10年期間為1.9%。後一項研究的作者指出，他們可能低估了累積有效劑量和百分比，因為每次CT檢查采用的是平均有效劑量估計。這並沒有解釋高BMI患者接受高有效劑量的原因。相反，西班牙的研究可能高估了暴露量，因為暴露量是外推的，假設無法隨訪12年的患者暴露率相同。
一些以醫院為基礎的研究報告了在轉介進行CT檢查的患者中達到累積有效劑量≥100 mSv的患者百分比。Sodickson報告的比例最高等13在美國一個三級學術醫療中心接受CT的31462名患者的隊列中。對截至2007年的22年間所有記錄的CT檢查的評估顯示，15%的患者接受有效劑量≥100 mSv。本研究中接受5次以上CT檢查的患者比例較高(33%/22年)，這可能解釋了高劑量患者發生率較高的原因。在Rehani的一項研究中等,16在4個研究中心(3個在美國，1個在中歐)的患者中，在1-5年的隨訪期間，接受高有效劑量的患者百分比為0.64%至3.4%(平均1.3%)。一項來自20個國家的調查數據17報告的百分比為0.0%至5.0%，隨訪時間為0.4至6.1年。這些基於醫院的研究都沒有進行時間-事件(生存)分析，以解釋患者之間不同隨訪期的差異，這可能導致偏倚。27 28
當前研究的一個優勢是，使用基於蒙特卡羅的模塊分別計算每次CT檢查的有效劑量。這與之前的研究是一致的16 17 19並具有結合掃描儀特定的設置，如掃描範圍，而不是使用一般文獻為基礎的有效劑量值的優勢。當前研究的另一個優勢是Kaplan-Meier分析，該分析解釋了患者之間隨訪期間的差異，並提供了一個圖表，可視化地顯示了隨著時間的推移接受高有效劑量的可能性的增加。最後，本文在現有文獻中主要以美國為中心的信息基礎上增加了歐洲背景的信息。史密斯-賓德曼的研究等顯示美國站點的有效劑量普遍高於歐洲站點。21
我們的研究有一些局限性。首先，對累積有效劑量的分析僅限於在單個中心進行的CT檢查，這限製了推廣的能力。馬斯特裏赫特大學醫療中心是社區醫院和一個三級醫療中心。轉診到三級中心的患者接受高累積有效劑量的概率將在很大程度上取決於在劑量和圖像質量方麵優化使用最先進CT掃描儀的努力。在其他中心進行的CT檢查不包括在累積有效劑量分析中，傳統x射線、透視和核醫學等其他來源造成的輻射暴露也不包括在內。因此，累積有效劑量往往會被低估。這一問題的潛在解決方案需要從廣泛的角度對患者進行長期的獨特登記。與劑量相關的數據可以根據一個獨特的個人號碼(如荷蘭的BSN)進行跟蹤。這將需要在這個問題上得到國家乃至歐洲層麵的政治支持。第二，最近的一項研究29研究表明，造影劑的吸收可顯著增加造影劑吸收器官的吸收劑量。目前研究中用於估計有效劑量的劑量管理軟件中嵌入的基於蒙特卡羅的模塊沒有考慮這種影響，與介質CT檢查相比，可能低估了有效劑量。第三，時間-事件分析隻能部分解釋患者之間隨訪時間的差異。在初步分析中，不可能審查納入期結束前死亡或轉診到另一家醫院的患者的觀察結果，因為沒有這方麵的信息。因此，隨訪期間的危險數字被高估，接受高累積有效劑量的概率可能被低估。上述限製導致對累積有效劑量的低估，因此必須將結果解釋為最小概率，這進一步強調了跟蹤輻射劑量的必要性。
結論
從CT檢查中接受≥100 mSv的高累積有效劑量的概率很小，但不可忽略，並隨時間線性增加。在大多數(80%)接受高劑量CT掃描的患者中，初始CT掃描的指征與腫瘤相關。這些發現主張需要對患者劑量進行跟蹤，以了解個人累積輻射照射，並提高放射科醫生和轉診醫生對輻射照射的認識。
參考文獻
腳注
調整通知這篇文章自發表以來已被更正。隸屬關係3已添加到約阿希姆·E·懷德伯格。
貢獻者CRLPNJ, JW, PJN和AMS設計了這項研究。CRLPNJ, HB, BAJMW和AMS收集數據。CRLPNJ、HB、PJN和AMS對數據進行了分析。CRLPNJ、PJN、RSB、JW和AMS對數據進行了解釋。CRLPNJ, ECN和AMS起草了手稿。所有作者都對手稿進行了嚴格的評估、修改和批準。通訊作者證明所列作者均符合作者身份標準，且沒有遺漏其他符合標準的作者。CRLPNJ為擔保人。
資金作者沒有從任何公共、商業或非營利部門的資助機構宣布對這項研究的具體資助。
相互競爭的利益沒有宣布。
患者和公眾參與患者和/或公眾沒有參與本研究的設計、實施、報告或傳播計劃。
患者發表同意書不是必需的。
出處和同行評審不是委托;外部同行評審。
數據可用性聲明應合理要求提供數據。根據要求，可以通過聯係相應作者共享使用的Python代碼或匿名原始數據。