自从医生在四十年前开始常规开具 CT(计算机断层扫描)以来,研究人员一直担心这种医学影像程序可能会增加患者患癌症的风险。CT 扫描仪用 X 射线束轰击人体,X 射线束会损害 DNA 并产生突变,从而刺激细胞生长成肿瘤。
然而,医生们一直认为,好处大于风险。X 射线围绕头部、胸部或身体其他部位旋转,有助于创建比标准 X 射线机照片更详细的三维图像。但是,一次 CT 扫描使人体承受的辐射量是传统 X 射线的 150 到 1,100 倍,或者大约相当于一年中来自环境中的自然和人为来源的辐射暴露量。
过去十年发表的一些研究重新引发了担忧。美国国家癌症研究所的研究人员估计,2007 年该国进行的 7200 万次 CT 扫描可能导致未来新增 29,000 例癌症病例。这一增幅相当于每年全国诊断出的 170 万例癌症总数的约 2%。2009 年对旧金山湾区医疗中心的一项研究也计算出风险升高:每 400 到 2,000 例常规胸部 CT 检查就会增加一例癌症病例。
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当然,此类预测的可靠性取决于科学家首先如何衡量辐射与癌症之间潜在的联系。事实上,过去几十年中,大多数关于 CT 扫描导致癌症风险增加的估计主要依赖于一个可能具有误导性的数据集:二战原子弹爆炸长期幸存者中的癌症发病率。
“使用原子弹幸存者数据并试图了解 CT 扫描对接触者可能造成的风险存在重大担忧,”北卡罗来纳大学吉林斯全球公共卫生学院流行病学副教授 David Richardson 说,他曾对原子弹幸存者进行过研究。
大约 25,000 名原子弹幸存者暴露于相对较低剂量的辐射,相当于一到三次 CT 扫描。然而,他们在余生中发生的癌症病例数量不足以提供必要的统计能力,从而可靠地预测当今普通人群中与 CT 扫描相关的癌症风险。鉴于这些困难,以及对辐射水平的重新担忧以及缺乏安全 CT 暴露的强制性标准(与乳房 X 光检查等程序相反),全球十几个研究小组已决定根据更完整的证据重新评估 CT 辐射的风险。
越来越多的临床医生和医疗协会没有等待关于健康风险的明确结果,而是已经开始研究如何降低辐射水平。例如,马萨诸塞州总医院的两名放射科医生认为,他们可以将至少一种常见类型的 CT 扫描的 X 射线剂量降低 75%,而不会显着降低图像质量。同样,一些医疗协会正在努力限制多余的影像检查,并防止临床医生在必要进行 CT 扫描时使用过多的辐射。
过时的数据
出于显而易见的伦理原因,研究人员不能仅仅为了估计 CT 的癌症风险而照射人体。因此,科学家们转向了 1945 年 8 月投掷在广岛和长崎的原子弹幸存者的数据。在爆炸及其后的几个月中,有 15 万至 20 万人丧生。爆炸发生后一公里范围内的大多数人死于急性放射病、坠落的碎片或爆发的火灾。距爆炸中心 2.5 公里范围内的一些人在暴露于不同水平的伽马射线后存活了数年,从高端的超过 3 西弗 (Sv)(可能灼伤皮肤并导致脱发)到低端的 5 毫西弗 (mSv),这在当今 CT 扫描的典型范围(2 到 10 mSv)的中间。西弗是衡量不同类型辐射对活组织影响的国际单位:1 Sv 的伽马射线造成的组织损伤量与 1 Sv 的 X 射线造成的组织损伤量相同。
爆炸发生几年后,研究人员开始追踪超过 120,000 名幸存者的疾病和死亡率。结果首次证明,辐射导致的癌症风险取决于剂量,即使是非常小的剂量也会增加风险。根据这些数据,美国国家研究委员会 2006 年的一份报告估计,暴露于 10 mSv(腹部 CT 扫描的近似剂量)会将一生中患任何癌症的风险增加 0.1%。美国食品和药物管理局使用相同的基本信息得出结论,10 mSv 会将致命癌症的风险增加 0.05%。由于与普通人群中癌症的自然发病率相比,这些风险微乎其微,因此它们似乎并不令人担忧。在美国,任何一个人都有 20% 的几率死于癌症。因此,单次 CT 扫描会将普通患者患致命肿瘤的风险从 20% 增加到 20.05%。
所有这些估计都存在一个严重的缺陷。在暴露于 100 mSv 或更低辐射的幸存者中(包括 CT 扫描的典型剂量),癌症病例和死亡人数非常少,几乎无法确定它们是否明显高于普通人群中的癌症发病率。为了弥补这一点,美国国家研究委员会和其他机构主要根据暴露于 100 mSv 至 2 Sv 范围辐射水平的幸存者的数据进行估计。基本假设是癌症风险和辐射剂量在高剂量和低剂量范围内具有相似的关系——但这不一定是真的。
另一个复杂因素是,原子弹使人们的整个身体暴露于一次大量的伽马射线爆炸,而许多患者接受多次 CT 扫描,将多次 X 射线集中在身体的一个区域,这使得准确的比较变得棘手。更复杂的是,与今天的美国普通人群相比,原子弹幸存者的营养通常较差,获得医疗保健的机会也较少。因此,相同的辐射水平可能导致原子弹幸存者比今天的其他健康人患病更严重。
降低剂量
为了最终确定低辐射剂量的风险并为 CT 辐射设定新的安全标准,研究人员开始放弃原子弹幸存者数据,直接调查接受 CT 扫描的人群中的癌症数量。未来几年,来自不同国家的大约十几项此类研究将发表,这些研究检查了 CT 扫描后各种癌症的发病率。
与此同时,一些研究人员已经开始测试是否可以用低于典型 CT 扫描产生的辐射剂量生成良好的图像。马萨诸塞州总医院的放射科医生 Sarabjeet Singh 和他的同事放射科医生 Mannudeep Kalra 有一种不寻常的方式来进行此类调查。他们没有招募活生生的人类志愿者进行研究,而是与尸体合作。通过这种方式,他们可以多次扫描尸体,而无需担心使人患病,并且可以进行尸检以检查扫描是否正确识别了医疗问题。
到目前为止,研究人员已经发现,他们可以用比平时减少约 75% 的辐射来诊断肺部某些异常生长并进行常规胸部检查——这是马萨诸塞州总医院此后采用的策略。Singh 和 Kalra 现在正在与来自美国各地和全球医院和扫描中心的放射科医生和技术人员分享他们的方法。
医疗协会也在介入提供帮助。由于 FDA 不监管 CT 扫描仪的使用方式或设定剂量限制,因此不同的中心最终会使用一系列辐射剂量——其中一些剂量似乎不必要地高。Singh 说,在过去一年中,美国医学物理学家协会推出了成人 CT 检查的标准化程序,这应该可以控制其中一些异常中心。此外,美国越来越多的 CT 机构获得了美国放射学院的认证,该学院设定了辐射剂量限制并评估图像质量。2012 年,如果门诊诊所接受医疗保险 B 部分,并且这些机构希望获得扫描报销,则认证成为强制性的。
然而,无论临床医生将单次 CT 检查中使用的辐射水平降低多少,问题仍然存在。许多人仍然接受不必要的 CT 扫描,并随之接受不必要的辐射剂量。弗吉尼亚大学的 Bruce Hillman 和其他研究人员担心,急诊室医生尤其会开出过多的 CT 扫描,在高压情况下做出快速决定。在 2004 年的一项民意调查中,91% 的急诊室医生认为 CT 扫描不会造成任何癌症风险。医生和他们的患者可能终于明白了这一点。对 Medicare 数据的 2012 年分析表明,以前 CT 程序的猖獗增长正在趋于平缓,甚至可能正在减弱。
“关于是否存在轻微的癌症风险,目前尚无定论,”杜克大学医疗中心儿科放射科主任 Donald Frush 说。“但最安全的事情是假设任何剂量的辐射都是不安全的。如果我们 20 年后发现少量辐射无害,那么我们试图最大限度地减少剂量又损失了什么呢?”