3．3．2．1 手动调节（技术图表）
（78）不像传统的X线摄影成像，一幅CT影像看上去绝不会出现太暗的“过度曝光”或者太亮的情况；CT数据的归一化（normalised）性质（CT值代表了相对于水的一个固定衰减量）确保影像看起来总是曝光合适的。结果，CT使用者在遇到身材较小患者时在技术上不会被迫减少mAs，导致这些患者往往接受过量的辐射剂量。然而，在选择那些影响辐射剂量的参数（最常见的是mAs）时将患者身材考虑在内是CT操作者的一项基本责任（FDA，2002；Linton和Mettler，2003）。
（79）应该向操作者提供类似于普通X线摄影和透视检查中的根据患者身材选择mAs的适当指导。这些内容经常被称为技术图表。当在CT检查中，管电流、曝光时间和管电压都可以为了给患者提供适当的曝光而进行改变，使用者最常用的方法是在特定的临床应用中将管电压和机架旋转时间标准化。比如说，最快的旋转时间一般被用来将运动模糊和伪影最小化，而为了影像对比度达到最大，应当选择与患者身材相一致的最小的kVp（Funama等，2005；McCollough等，2006；Nakayama等，2005）。
（80）虽然扫描参数可以根据患者身材调整以减少辐射剂量，但是在考虑这些调整时有必要记住以下的告诫说明。首先，像头部这样的身体区域在普通公众中大小差别不大，所以扫描参数的更改在头部扫描中不适用。其次，近来的研究显示在胸部CT检查中患者身材、影像噪声和mAs之间相关性较差（IAEA，出版中；Prasad等，2002）。以下几个因素可以对这一异常现象进行解释：无论患者身材如何，肺组织对X线的吸收非常小；与身体其他部位相比，复杂的身体结构和运动类型以及胸部CT影像特殊的重建算法。患者身材与mAs之间没有太多联系，故如果根据身材对扫描参数进行调整，将导致身材较大患者的胸部CT扫描的剂量过高。
（81）大量的研究者和使用者表示，mA根据患者身材进行调整的这一方法应当与感兴趣区解剖部位的整体衰减或者厚度相关，而不是与患者体重相关，体重与围长成相关性，但并不能完全代替局部解剖区域（Boone等，2003；McCollough等，2002；Wilting等，2001）。头部CT成像例外，它的衰减与患者年龄有较好的相关性，这是由于头部的主要衰减来自于颅骨，而颅骨的骨质生长过程受年龄影响。
（82）对mA调节影像的临床评价显示，放射医师对身材较小患者和身材较大患者影像的可接受噪声水平不同（Wilting等，2001）。放射医生对儿童和身材较小患者倾向于噪声较低的影像，这是因为前者的器官和组织之间缺少脂肪组织，而且解剖结构尺寸较小（Boone等，2003；Kalra等，2004d；McCollough等，2002；Wilting等，2001）。对于婴儿的体部CT成像来说，与成人扫描技术相比，mA（或mAs）降低到1／5～1／4是可以接受的（McCollough等，2002）。相反，对肥胖患者来说，mAs增加到2倍是合适的（McCollough等2002）。同样，新生儿头部CT的mAs降低至成人的2／5～1／2是合适的。表3-1和表3-2提供了CT技术样本表。在体部成像中（表3-2），以体重80kg，肝水平上横向宽度为35～40cm的成年人所用mA值为标准。如想得到表3-2中列出数据中参数的全面描述以及它们的正当性，请查阅相关的出版物。在头部成像中，年龄是首选的头部衰减指标。当体部成像样本技术表中的年龄选用给定年龄时，患者身材是患者衰减的首选指标，这是因为相同年龄的患者身材及相应的衰减程度存在显著差异。为增加肥胖患者的曝光剂量需要提高旋转时间或者管电压。重要的是，如果在日常工作中不遵守技术表格的规定，剂量控制的益处就会丧失。以下讨论的内容就是自动适配患者身材的方法的研究和实施。
表3-1 颅脑CT的技术表格（McCollough等，2002；Boone等，2003）
表3-2 体部CT的技术表格实例（McCollough等，2002；Boone等，2003）
3．3．2．2 自动曝光控制（AEC）
（83）在检查中，患者的衰减无论在不同投影角度还是在不同解剖区域都存在很大的差异。由于噪声最大的投影位置是最终影像噪声的主要决定因素，因此，可能在不增加最终影像噪声的情况下降低其他投影角度的剂量（光子数量）。这一概念在1981年由Haaga等提出（1981，2001）。1994年某厂家生产了一款商用mA调制系统，可在不同人体扫描部位将平均管电流减少8%～13%（Kopka等，1995）。Kalender等（1999b）和Gies等（1999）报道，使用解剖学mA调制可在椭圆形体部区域降低40%的剂量。更多的mA调制产品在2001年末开始出现，当时公众对于剂量更加关心，剂量降低技术成为购置CT系统优先考虑的因素（Rehani和Berry，2000；ICRP，2000a）。对于所有的AEC系统来说，设计思想是剂量的降低正比于各扫描部位平均mAs的降低。但是，这可能不会准确地反映出位于特定解剖位置的某器官的剂量降低情况，因此，有效剂量可能不与mAs的降低成线性关系。
（84）扫描采集过程中对X线管电流进行调制是CT剂量控制的一个非常有效的方法。调制可发生在患者的不同投影角度，沿患者长轴方向，或者两者同时进行。成像系统必须使用多种算法中的一种来自动调整电流，以获得理想的影像质量。
3．3．2．3 角度调制（x，y）
（85）角度（x，y）mA调制是针对围绕患者不同位置的X线衰减程度变化而设计，通过改变围绕患者旋转（比如前后位与侧位方向）的X线管电流来保持探测器的光子流量一致。操作者设定初始的mA或mAs值，在机架旋转1周的时间内，mA会以此值为中心上下调节。
（86）Kalender等（1999b）证明在X线穿过双肩的投影角度增加mA可减少肩部条带伪影，使得前后位和侧位的投影具有一致的噪声水平。然而有些情况下CT扫描机不允许mA超过操作者的预设值。当X线管在前后位和侧位之间旋转时，预先根据CT定位像的衰减信息或前一个180°投影的衰减测量信息对mA值近乎实时地进行正弦曲线调节。
3．3．2．4 纵向调制（z）
（87）纵向mA调制通过沿患者z轴不同位置上mA的改变（比如肩部、腹部、骨盆）来改变沿患者纵向不同解剖区域的X线衰减。z轴调制的任务是在不同的解剖区域之间产生相对一致的影像质量。因此，操作者必须提供所需的影像质量水平作为算法的输入值。这种方法不同厂家之间具有显著的差别。例如，有些生产厂家让用户确定一个参考噪声值或噪声指数，而另一些厂家要求用户确认一个参考有效mAs值或影像数据设置（Kalra等，2005a；McCollough等，2006）。与这些影像质量选择示例有关的细节在下面有所描述。
（88）在不同解剖部位的衰减不同时，通过对mA的调制可提供想要的影像质量水平。因为管电流要与机架旋转的每一圈相适应，故为满足整个扫描范围内最具挑战性部位（例如，胸部CT检查中的肩关节）的需求，曝光量在整个纵轴扫描范围内不会保持恒定。取决于不同的检查类型和默认的参数设置，剂量（CTDIvol）降低可达50%。
（89）纵向剂量调制的目的是确保适当的噪声水平，而不考虑局部的衰减特性。这样的话，有些时候会增加剂量，比如从上腹到盆腔的整个躯干扫描。在纵向调制计划中，适当噪声水平和固有对比度的改变这两个因素都要考虑，因为像盆腔此类结构影像的噪声水平会由于固有对比度的提高而增加。胸部扫描也同样，剂量降低可能不仅是衰减降低的结果，也可能缘于胸部的高对比特征。
3．3．2．5 角度和纵向调制的组合（x，y，z）
（90）角度和纵向（x，y，z）mA调制组合能在X线管旋转和患者纵向穿过X线束时改变mA（比如，前／后位与侧位，肩关节与腹部）。操作者仍然必须预设影像质量水平。这是最全面的CT剂量降低方法，因为X线剂量根据患者所有三个平面上的衰减进行调整。图3-4中，一名6岁儿童的CT检查作为该方法展示的实例。
（91）这种三平面（x，y，z）剂量调制方法中的纵向剂量调制功能，是先测量一个方向上（前后或侧面）的患者衰减，然后根据一幅CT定位像使用数学算法估算垂直方向上的衰减。这些衰减分布的测量包含了患者尺寸、身材和每一z轴位置上的衰减信息。以此衰减分布为基础，计算出扫描架每旋转一圈的管电流值。管电流的调整基于用户定义的影像质量参考水平，以在纵轴方向上保持想要的影像质量。这一点与单纯的纵向调制过程相同。然后，根据患者的角度衰减曲线（也就是使用x，y调制算法）来调制X线管旋转每圈时的z轴管电流值。取决于不同的检查类型和默认影像质量，CTDI可降低40%～60%（Kalra等2004c；McCollough等，2006；Mulkens等，2005；Rizzo等，2006）。
（92）AEC系统不能直接降低患者剂量，但能使扫描方案与影像质量相关的方法结合在一起应用。如果影像质量设定得当，适应临床任务，除肥胖患者以外，能使所有患者的剂量有所降低。对于肥胖患者来说，为了提高影像质量需要增加剂量。没有AEC的CT系统需要操作者选择mA，而AEC系统的设置需要操作者理解一些概念，比如噪声指数、参考mAs和参考影像，以便能有效发挥AEC的作用。
图3-4 一名6岁儿童利用成人扫描方案和AEC系统进行螺旋扫描检查时，根据扫描时间变化（此处对应患者体位的变化）的相对管电流值
参考有效mAs（mAs／螺距）在扫描之前预设为165。扫描之后计算的平均有效mAs是38（McCollough等，2006）
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