由于成人腹部CT检查导致的癌症发病的总体风险：一项为期七年的持续质量改进计划的影响

《Physica Medica》：Overall risk of cancer incidence attributable to adult body CT examinations: impact of a seven-year continuous quality improvement program

辐射致癌风险降低53.1%：瑞士九中心CT剂量优化七周年质量改进研究通过多阶段剂量控制、新设备引入和深度学习重建技术，验证了持续质量改进对降低CT辐射致癌风险的显著效果，不同临床适应症降幅差异达30%-61%。

　　

Federica Zanca|Damien Racine|Benoit Dufour|Charles Kaltenbach|Guillaume Rapin|Pauline Sastre|Benoit Rizk|Natalie Heracleous|Cyril Thouly|Hugues G. Brat

Palindromo Consulting, W. de Croylaan 51 3001 Leuven, Belgium

摘要

目的

评估持续降低辐射剂量和提升成像质量计划对成人计算机断层扫描（CT）中辐射诱发癌症风险的影响。

方法

2016年至2022年间，这项回顾性队列研究分为四个阶段：第一阶段（P1）专注于统一检查协议；随后的三个阶段（P2、P3、P4）旨在瑞士一家私人放射学网络的九个中心逐步降低辐射剂量并提升成像质量。P2阶段优化了曝光参数，P3阶段引入了新一代CT扫描仪，P4阶段实施了深度学习图像重建技术。从身体CT检查（仅限胸部和腹部）的剂量监测系统中提取了包括器官剂量、年龄和性别在内的患者特定数据。

基于BEIR VII模型，使用RadRAT（版本4.2.1）估算了癌症发病风险指数（RI）。通过单因素方差分析（ANOVA）比较了各阶段的平均RI，显著性阈值设为p < 0.05。数据还按解剖区域和临床指征进行了分层分析。该研究还评估了四个阶段中局部临床诊断参考水平（DRLs）的变化。

结果

共收集了11,970次检查数据（P1阶段：1010次；P2阶段：961次；P3阶段：5348次；P4阶段：4651次），其中60次数据被排除。患者中47.5%为男性，52.5%为女性，平均年龄为60岁。从P1阶段到P4阶段，癌症风险指数降低了53.1%，其中胸部和腹部的风险分别降低了52.5%和53.7%。肺气肿（59.1%）和憩室炎（61.2%）的风险降低最为显著，而肺炎（30.0%）和肾肿瘤（37.3%）的风险降低相对较低。

结论

通过持续提升CT成像质量，可以降低辐射诱发癌症的风险。

知识进展

这是首次量化为期七年的持续质量改进计划对成人CT成像中辐射诱发癌症风险影响的研

引言

计算机断层扫描（CT）的发展通过提供人体解剖结构的详细图像，彻底改变了诊断成像技术[1]。然而，CT成像的辐射负担高于其他成像方式，其技术进步也导致CT检查次数持续增加。例如，在德国，7年内CT检查次数增加了40%[2]。CT成像占总辐射剂量的很大一部分。在瑞士，尽管CT检查仅占所有成像需求的11%，但其辐射剂量却占医疗成像总剂量的64%[3]。

过去几十年中，自动曝光控制和千伏优化等技术创新显著提升了CT成像的剂量优化能力[4]。此外，双能量CT和迭代重建技术的引入进一步增强了剂量降低效果[5]、[6]、[7]、[8]、[9]、[10]、[11]、[12]。深度学习重建算法[7]、[9]、人工智能的广泛应用以及最近的光子计数CT[5]、[6]等进展，对CT图像的生成和处理产生了深远影响[13]。尽管取得了这些进展，但CT成像中使用电离辐射仍引发了对潜在长期健康风险的担忧，包括癌症风险的增加。这些担忧对于儿童患者和需要反复进行特定器官检查的个体尤为重要[14]、[15]、[16]。此外，个性化医疗的发展要求根据患者个体情况和具体临床指征调整曝光参数[5]、[6]、[17]、[18]、[19]、[20]、[21]。因此，优化CT检查协议和管理辐射剂量至关重要，尤其是对于那些更容易受到辐射不良影响的群体[22]、[23]、[24]、[25]、[26]、[27]。

据我们所知，目前尚无研究报道包括深度学习重建技术在内的累积优化措施对降低人群中辐射诱发癌症风险的实际影响。本研究旨在通过系统量化七年的CT剂量降低和持续质量改进计划在瑞士一家私人诊断中心群体中的潜在益处，来填补这一空白。

研究设计与设置

这项回顾性队列研究在瑞士的九家私人诊断中心进行。研究获得了机构审查委员会的批准，并免除了对回顾性剂量数据收集的知情同意要求。研究对象包括2016年1月至2022年12月期间在九家中心之一接受胸部或腹部CT检查的所有患者。未进行器官剂量估算的检查数据被排除在外。所有临床数据均已匿名处理。

结果

1) 数据收集与局部临床诊断参考水平（cDRLs）

最终队列中各阶段的检查数量见表1。按性别划分，47.5%为男性，52.5%为女性，平均年龄为60岁（年龄范围17–102岁）。图3显示了按解剖区域的分层情况，表2显示了按临床指征和阶段分层后的数据分布。从相同数据中估算出的cDRLs见表3。

讨论

本研究通过实施为期七年的全面质量改进计划，显著降低了辐射诱发癌症的风险指数（RI），该计划旨在逐步降低CT成像的辐射剂量。总体RI降低了53.1%，其中肺气肿（59.1%）和憩室炎（61.2%）患者的风险降低最为明显。这些发现强调了持续优化检查协议的重要性和有效性。

资金支持

本研究未获得任何资金支持。

利益冲突声明

作者声明没有已知的财务利益冲突或个人关系可能影响本文的研究结果。