口腔影像学——基础知识和放射防护

最近工作中要自己拍片，出了一些问题，拍根尖片老是照不到根尖，另外就是现在都是自己拍片，拍根尖片是医生手伸到患者口里握持接收器，有点担心。于是就找了本影像学的书看一下。

这次想改变一下阅读方法，先提问，然后带着问题读。而不是一章一章顺着读。有以下几个问题：①辐射大小及危害；②如何拍好根尖片；③CBCT的相关内容；④各种片子的误差。每个问题写一篇吧，下面是第一篇。

牙科影像学的范围：基本物理和基本设备，放射防护，放射照相术（radiography，怎么把图像拍下来），放射学（radiology，如何解释图片）。其中最后一部分是整个学科的核心，即怎样理解影像学图片。
放置图像接收器，被摄物体和x射线管的要求：①被摄物体和图像接收器应当接触，或者离得尽可能的近；②被摄物体和图像接收器应当彼此平行；③射线管的放置应当使其与被摄物体和接收器都成一个正确的角度。
理想的情形

不正确的角度

X射线和伽马射线波长范围10nm-0.01pm，光子能量范围124eV-124MeV
从临床角度考量X射线的产生：①用电加热灯丝在其周围产生电子云；②射线管正负极之间的高电压使阳极周围的电子加速到很高的速度；③聚焦设备使电子束聚焦到靶点上；④电子轰击靶点并突然停止运动；⑤电子停止运动丧失的能量大部分（99%）转化为热量，少部分（1%）转化为X射线；⑥停止加热，热量被周围的铜和油阻挡吸收；⑦X射线从靶点向各个方向发射，小部分射线通过导向装置在一定方向上形成影像学检查所使用的X射线。
X射线与物质的作用：①完全反射，没有能量损失；②完全吸收，能量全部损失；③反射伴有部分吸收和能量损失；④不改变传播。
数字图像处理：都是用2维图形代表3维物体。2维图像的每一个点代表一个3维的立方体或者患者的一个体元（voxel）。

计算机处理：用不同的数值代表灰度值，常用0-255。

辐射剂量测定单位包括：辐射吸收剂量（Radiation absorbed dose, D）、相对剂量(Equivalent dose, HT）、等效剂量（Effctive dose, E）、共同等效剂量或共同剂量（Collective effective dose or collective dose）、剂量限度（Dose limits）、剂量率（Dose rate）。
①辐射吸收剂量（D）：指单位质量组织从放射线中所吸收的能量，可以用放射量测定器来测量。
标准单位：焦耳/千克(J/kg)
特别名称： Gray(Gy)，格雷
副单位名称(Subunit names)：毫格雷(mGy) (10（-3）)
微格雷(μGy)( 10（-6））
②等效剂量(Equivalent dose, HT）
可以将不同种类的射线的放射生物学效应(radiobiological effectiveness, RBE）进行比较的量。用放射权重因子(radiation weighting factor, WR）来代表不同种类辐射对不同组织的生物学效应，其单位为等效剂量（HT）为在某一特定组织中不同种类射线的效应提供比较。
如：
X射线，γ射线，β射线 WR = 1
快中子(10keV-100keV)及质子 WR = 10
α粒子 WR = 20
在某一特定组织内的等效剂量如下计算：
HT = 辐射吸收剂量(D) × 放射权重因子(WR）
标准单位：焦耳/千克 (J/kg)
特别名称：西弗特（Sievert, Sv）
副单位名称：毫西弗特(mSv)
微西弗特(μSv）
对于X射线，因为其WR=1，因此辐射吸收剂量与等效剂量相等。
③有效剂量(Effective dose, E)
允许对身体不同部分的放射吸收量进行对比。因为身体某些地方比其它部分对放射线较敏感。国际组织(国际核辐射防护协会， ICRP）给出了每个组织的组织权重因子(tissue weighting factor, WT)，这是基于其对放射辐射的敏感性。敏感性越高，值越大。其总和即代表了整个身体的权重因子。

整个身体的有效剂量(E)=∑每个组织的等效吸收剂量(HT)×该组织的吸收权重因子(WT)
特别名称：西弗特（Sievert, Sv）
副单位名称：毫西弗特(mSv)
微西弗特(μSv）
由于使用剂量（dose）很不严密，常用有效剂量(effective dose, E)来描述。有效剂量可以看做是一个广泛的指标，用来衡量身体受到任何辐射暴露对身体健康所带来的风险。不考虑射线的种类，能量，以及暴露的部位。常用的检查的有效剂量如下：

④共同有效剂量或共同剂量(Collective effective dose or collective dose)
考虑人群从某一放射源中吸收的剂量的综合。
⑤剂量限度（Dose Limits）
对从事放射工作者的剂量限度，主要原则是工作人员受到限度内剂量辐射时其健康风险不会大于其它因素的影响（非放射性，环境）。
英国的标准

插一个中国的标准(电离辐射防护与辐射源安全基本标准GB18871-2002)
对任何工作人员的职业照射水平：
a)连续5年年平均有效剂量， 20mSv
b)任何一年中的有效剂量，50mSv
c)眼晶体的年当量剂量，150mSv
d)四肢（手和足）或皮肤的年当量剂量，500mSv
公众：
a)年有效剂量，1mSv
b)特殊情况下，如果5个连续年的年平均剂量不超过1mSv，则某一单一年份的有效剂量可提高到5mSv。
c)眼晶体的年当量剂量，15mSv
d)皮肤的年当量剂量，50mSv
按照这个标准，以公众的年有效剂量1mSv为例，可以拍45张根尖片，26张全景片，或者1-2次CBCT。如果以工作人员的标准来衡量，则上面的数字乘以20。（以上均按每种检查方法的最大有效剂量来计算）
天然本底辐射值：2.4mSv。
（这一数据来源： https://www.zhihu.com/question/20392252/answer/15093677）
在英国，该数据为2.23mSv+人工辐射0.423mSv = 2.7mSv
在美国，3.2mSv天然本底+3.0mSv人工辐射=6.2mSv
辐射导致的组织损伤：①直接损伤或高分子电离导致的损伤；②电离水产生自由基导致的间接损伤。
直接损伤包括：不能传递遗传信息；异常复制；细胞死亡；暂时性损伤（DNA可以自行修复）。如果损伤体细胞DNA，可能诱发肿瘤。如果损伤干细胞，可能导致先天异常。
间接损伤，水受电离辐射产生自由基，对细胞产生间接损害。

生物效应的分类：
①组织反应（确定性效应）：这是非致癌性效应，损害随着照射剂量的增长而增加。分为：早期组织反应，在暴露以后很短时间就发生，如皮肤斑疹或者粘膜炎；迟发反应，在暴露以后数月至数年发生的，如放射性骨坏死。
②随机效应（Stochastic effects）：可能致癌的效应，是随机的，服从概率统计学规律。可以被任何剂量的暴露所诱导（即与剂量无关）。无法建立一个绝对安全的剂量水平。辐射的剂量会影响发生随机效应的概率，但与效应的严重性无关。具体来说包括诱发癌症；造成可遗传的变异。
诱发癌症
辐射诱发癌症的风险很难定量研究，因为癌症是一个常见病，任何群体都可能有患者出现。根据现有数据制作了剂量-响应曲线（dose-response），显示了辐射暴露与癌症病例增多的关系。

进行回归分析能得出低剂量暴露对诱发癌症的影响。（会不会过过拟合了？机器学习里的概念，就是回归分析只能在一定范围内有效，超出范围就无效。马尔萨斯的人口论就是一例。）
ICRP建议，每1mSv的有效剂量，有可能有1/20000的几率诱发癌症。根据这个建议，计算出常见的X射线检查的致癌风险。

（但我认为要注意一个概率的问题，也就是所谓生日问题：一个有30个人的班里至少有2个人在同一天生日的概率有多少？任意两个人同一天生日的概率是1/365，蛮低的。而两个人生日不是同一天的概率：(1/365)(1/364)，三个人(1/365)(1/364)(1/363)，以此类推，30个人生日不是同一天的概率：(1/365)(1/364)…(1/339) =1.76*10^(-69)≈0，因此30个人中至少有2个人生日在同一天的概率接近1。同理，上述检查进行一次诱发癌症的概率蛮低的，但是进行多次检查，至少诱发一例癌症的概率可不低。以概率最低的头影测量为例，其概率是1/500万，对多名患者进行检查，其中至少有一例诱发了癌症的概率与检查人数的关系：

）
风险与年龄的关系：越年轻风险越高，反之则风险越低。
年龄因素

女性的风险要稍微高于男性。
尽管低剂量的牙科放射检查诱发癌症的风险非常低，进行口腔和其它放射学检查的人数非常多，在英国估计每年200万人次。其中可能有700例诱发癌症，当中约有10例是来自口腔影像学检查。
可遗传效应（基因效应）
主要根据老鼠实验的资料，0.5-1.0Sv的剂量会是自然变异的概率加倍。
对胎儿的影响：牙科所用射线剂量很低，低于产生组织效应的剂量门槛。但是，随机效应的发生不受剂量影响。
进行影像学检查的决策的流程图。

对患者和公众的防护：略
对牙医及其他工作人员的防护
放射暴露的来源：①直接照射，当他们站在射线的路径上时。②当他们与患者很接近的时候从患者身上反射的。③球管的射线泄露。
基本的防护原理：距离平方关系，放射剂量随着距离的增加平方性的减少。

在X光机和患者1.5m以外，不要在射线经过区域。

不要在患者嘴里扶着图像接收器，不要用手扶着射线管。（这点我没做到，以后避免）
以上就是关于防护的内容，总结一下：口腔影像学检查的确剂量很小，风险也很小，但是也不能滥用。尤其是随机效应（致癌的），其发生跟剂量无关的。不像某些人说的那样，跟打手机一样的。