自從醫生在四十年前開始常規開具 CT(計算機斷層掃描)以來,研究人員一直擔心這種醫學影像程式可能會增加患者患癌症的風險。CT 掃描器用 X 射線束轟擊人體,X 射線束會損害 DNA 併產生突變,從而刺激細胞生長成腫瘤。
然而,醫生們一直認為,好處大於風險。X 射線圍繞頭部、胸部或身體其他部位旋轉,有助於建立比標準 X 射線機照片更詳細的三維影像。但是,一次 CT 掃描使人體承受的輻射量是傳統 X 射線的 150 到 1,100 倍,或者大約相當於一年中來自環境中的自然和人為來源的輻射暴露量。
過去十年發表的一些研究重新引發了擔憂。美國國家癌症研究所的研究人員估計,2007 年該國進行的 7200 萬次 CT 掃描可能導致未來新增 29,000 例癌症病例。這一增幅相當於每年全國診斷出的 170 萬例癌症總數的約 2%。2009 年對舊金山灣區醫療中心的一項研究也計算出風險升高:每 400 到 2,000 例常規胸部 CT 檢查就會增加一例癌症病例。
支援科學新聞事業
如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞事業: 訂閱。透過購買訂閱,您將有助於確保有關塑造我們當今世界的發現和思想的具有影響力的故事的未來。
當然,此類預測的可靠性取決於科學家首先如何衡量輻射與癌症之間潛在的聯絡。事實上,過去幾十年中,大多數關於 CT 掃描導致癌症風險增加的估計主要依賴於一個可能具有誤導性的資料集:二戰原子彈爆炸長期倖存者中的癌症發病率。
“使用原子彈倖存者資料並試圖瞭解 CT 掃描對接觸者可能造成的風險存在重大擔憂,”北卡羅來納大學吉林斯全球公共衛生學院流行病學副教授 David Richardson 說,他曾對原子彈倖存者進行過研究。
大約 25,000 名原子彈倖存者暴露於相對較低劑量的輻射,相當於一到三次 CT 掃描。然而,他們在餘生中發生的癌症病例數量不足以提供必要的統計能力,從而可靠地預測當今普通人群中與 CT 掃描相關的癌症風險。鑑於這些困難,以及對輻射水平的重新擔憂以及缺乏安全 CT 暴露的強制性標準(與乳房 X 光檢查等程式相反),全球十幾個研究小組已決定根據更完整的證據重新評估 CT 輻射的風險。
越來越多的臨床醫生和醫療協會沒有等待關於健康風險的明確結果,而是已經開始研究如何降低輻射水平。例如,馬薩諸塞州總醫院的兩名放射科醫生認為,他們可以將至少一種常見型別的 CT 掃描的 X 射線劑量降低 75%,而不會顯著降低影像質量。同樣,一些醫療協會正在努力限制多餘的影像檢查,並防止臨床醫生在必要進行 CT 掃描時使用過多的輻射。
過時的資料
出於顯而易見的倫理原因,研究人員不能僅僅為了估計 CT 的癌症風險而照射人體。因此,科學家們轉向了 1945 年 8 月投擲在廣島和長崎的原子彈倖存者的資料。在爆炸及其後的幾個月中,有 15 萬至 20 萬人喪生。爆炸發生後一公里範圍內的大多數人死於急性放射病、墜落的碎片或爆發的火災。距爆炸中心 2.5 公里範圍內的一些人在暴露於不同水平的伽馬射線後存活了數年,從高階的超過 3 西弗 (Sv)(可能灼傷皮膚並導致脫髮)到低端的 5 毫西弗 (mSv),這在當今 CT 掃描的典型範圍(2 到 10 mSv)的中間。西弗是衡量不同型別輻射對活組織影響的國際單位:1 Sv 的伽馬射線造成的組織損傷量與 1 Sv 的 X 射線造成的組織損傷量相同。
爆炸發生幾年後,研究人員開始追蹤超過 120,000 名倖存者的疾病和死亡率。結果首次證明,輻射導致的癌症風險取決於劑量,即使是非常小的劑量也會增加風險。根據這些資料,美國國家研究委員會 2006 年的一份報告估計,暴露於 10 mSv(腹部 CT 掃描的近似劑量)會將一生中患任何癌症的風險增加 0.1%。美國食品和藥物管理局使用相同的基本資訊得出結論,10 mSv 會將致命癌症的風險增加 0.05%。由於與普通人群中癌症的自然發病率相比,這些風險微乎其微,因此它們似乎並不令人擔憂。在美國,任何一個人都有 20% 的機率死於癌症。因此,單次 CT 掃描會將普通患者患致命腫瘤的風險從 20% 增加到 20.05%。
所有這些估計都存在一個嚴重的缺陷。在暴露於 100 mSv 或更低輻射的倖存者中(包括 CT 掃描的典型劑量),癌症病例和死亡人數非常少,幾乎無法確定它們是否明顯高於普通人群中的癌症發病率。為了彌補這一點,美國國家研究委員會和其他機構主要根據暴露於 100 mSv 至 2 Sv 範圍輻射水平的倖存者的資料進行估計。基本假設是癌症風險和輻射劑量在高劑量和低劑量範圍內具有相似的關係——但這不一定是真的。
另一個複雜因素是,原子彈使人們的整個身體暴露於一次大量的伽馬射線爆炸,而許多患者接受多次 CT 掃描,將多次 X 射線集中在身體的一個區域,這使得準確的比較變得棘手。更復雜的是,與今天的美國普通人群相比,原子彈倖存者的營養通常較差,獲得醫療保健的機會也較少。因此,相同的輻射水平可能導致原子彈倖存者比今天的其他健康人患病更嚴重。
降低劑量
為了最終確定低輻射劑量的風險併為 CT 輻射設定新的安全標準,研究人員開始放棄原子彈倖存者資料,直接調查接受 CT 掃描的人群中的癌症數量。未來幾年,來自不同國家的大約十幾項此類研究將發表,這些研究檢查了 CT 掃描後各種癌症的發病率。
與此同時,一些研究人員已經開始測試是否可以用低於典型 CT 掃描產生的輻射劑量生成良好的影像。馬薩諸塞州總醫院的放射科醫生 Sarabjeet Singh 和他的同事放射科醫生 Mannudeep Kalra 有一種不尋常的方式來進行此類調查。他們沒有招募活生生的人類志願者進行研究,而是與屍體合作。透過這種方式,他們可以多次掃描屍體,而無需擔心使人患病,並且可以進行屍檢以檢查掃描是否正確識別了醫療問題。
到目前為止,研究人員已經發現,他們可以用比平時減少約 75% 的輻射來診斷肺部某些異常生長並進行常規胸部檢查——這是馬薩諸塞州總醫院此後採用的策略。Singh 和 Kalra 現在正在與來自美國各地和全球醫院和掃描中心的放射科醫生和技術人員分享他們的方法。
醫療協會也在介入提供幫助。由於 FDA 不監管 CT 掃描器的使用方式或設定劑量限制,因此不同的中心最終會使用一系列輻射劑量——其中一些劑量似乎不必要地高。Singh 說,在過去一年中,美國醫學物理學家協會推出了成人 CT 檢查的標準化程式,這應該可以控制其中一些異常中心。此外,美國越來越多的 CT 機構獲得了美國放射學院的認證,該學院設定了輻射劑量限制並評估影像質量。2012 年,如果門診診所接受醫療保險 B 部分,並且這些機構希望獲得掃描報銷,則認證成為強制性的。
然而,無論臨床醫生將單次 CT 檢查中使用的輻射水平降低多少,問題仍然存在。許多人仍然接受不必要的 CT 掃描,並隨之接受不必要的輻射劑量。弗吉尼亞大學的 Bruce Hillman 和其他研究人員擔心,急診室醫生尤其會開出過多的 CT 掃描,在高壓情況下做出快速決定。在 2004 年的一項民意調查中,91% 的急診室醫生認為 CT 掃描不會造成任何癌症風險。醫生和他們的患者可能終於明白了這一點。對 Medicare 資料的 2012 年分析表明,以前 CT 程式的猖獗增長正在趨於平緩,甚至可能正在減弱。
“關於是否存在輕微的癌症風險,目前尚無定論,”杜克大學醫療中心兒科放射科主任 Donald Frush 說。“但最安全的事情是假設任何劑量的輻射都是不安全的。如果我們 20 年後發現少量輻射無害,那麼我們試圖最大限度地減少劑量又損失了什麼呢?”