夏慧琳,卜羽,安文昊,屠波,朱永麗,高關(guān)心
內(nèi)蒙古自治區(qū)人民醫(yī)院 醫(yī)學(xué)工程處,內(nèi)蒙古 呼和浩特,010017
介入診療技術(shù)在很大程度上解決了臨床學(xué)科的一些難題,在臨床上發(fā)揮的作用越來越重要。由于其是在X線影像引導(dǎo)下進行插管操作,在整個手術(shù)過程中,醫(yī)護人員均處在曝光現(xiàn)場,身體各部位會受到不同程度的照射,故其輻射防護也是倍受關(guān)注的問題[1]。在診療過程中,其輻射場的分布、工作人員體表吸收劑量的分布,以及不同手術(shù)對工作人員的吸收劑量都具有明顯特性,掌握這些特性,對研究者制定輻射防護措施,減少醫(yī)務(wù)人員的職業(yè)暴露具有重要意義。
本文利用血管造影儀模擬各種診療條件,檢測其輻射劑量,研究其輻射特性,為介入診療醫(yī)護人員的輻射防護安全提供研究基礎(chǔ)。
被檢儀器: 數(shù)字減影血管造影儀(DSA),Philips Allura15。
檢測儀器:熱釋光劑量讀出器BR2000D,熱釋光探測器退火爐BR2000A ,直線加速器輸出劑量檢測儀TL3000B,國產(chǎn)擬人模體(頭、胸、腹部)。
使Lif粉末在240 ℃下退火,冷卻,密封在直徑2 mm、長20mm的塑料管中待用。進行體模測試時按照患者手術(shù)位置擺放在手術(shù)床上。每個測試點測2次,最后取平均值。每次現(xiàn)場測試時,均攜帶本底樣,以扣除本底的影響[2]。
測試時,使DSA管球位于診療床下,焦點距地面20cm,焦屏距為105cm,診療床距地面85cm,管電壓為150kV,管電流為1.25mA,該管電壓和管電流均由DSA自動設(shè)置。曝光時間為10min,無防護測試,去除DSA的全部屏蔽防護措施。
2.1.1 檢測方法
制作水平方向檢測平面,該平面與地面平行,并高于床面20cm。測試平面上放置布單,布單中心與體模胸骨柄中心、DSA球管焦點及影像增強器中心在同一垂直于地面的軸線上。以布單中心為圓心畫圓,確定0°方向為頭部,180°方向為腳部。以0°、45°、90°、135°、180°、225°、270°、315°為方向布點,每個方向上點與點的間距為10 cm。
2.1.2 檢測數(shù)據(jù)
水平面測試點的累積空氣吸收劑量,見表1。
表1 水平面測試點的累積空氣吸收劑量(L/cm)
2.1.3 檢測結(jié)果與分析
根據(jù)表1數(shù)據(jù),繪制水平平面輻射劑量的曲線圖,見圖1。
圖1 水平平面的輻射劑量曲線圖
在水平平面,劑量曲線呈蝴蝶狀分布。當(dāng)射線束進入患者體內(nèi),高能部分沿入射方向從胸骨柄處穿出,形成一個劑量分布中心,能量較低部分進入患者體內(nèi)并發(fā)生散射。在患者頭腳延長線,即0°和180°方向,大部分射線被吸收,因此出現(xiàn)該方向等劑量線回縮的現(xiàn)象。在患者左右兩側(cè),即90°和270°方向,由于射線在體內(nèi)穿行的距離較短,所以射線劑量較大,從而形成以患者胸骨柄為中心的蝴蝶狀劑量分布區(qū)[3,5]。
由表1及圖1可知,床兩側(cè)正是高劑量區(qū),輻射劑量明顯高于床兩端。在225°和135°方向,即插管醫(yī)生和護士常站立的位置,仍處于一定的劑量曲線區(qū)內(nèi)。
制作垂直方向的檢測平面,使該平面垂直于地面,且平行于床的長邊,距手術(shù)床中心線50cm。測試平面上放置布單,布單長200cm,底邊與地面平齊。布單上采用方格式布點,每個方格為20 cm ×20 cm。在布單上方格交點編號,1號和46號為底邊,5和50號為頂邊。
垂直面測試點的累積空氣吸收劑量,見表2。
表2 垂直面測試點的累積空氣吸收劑量(L/cm)
根據(jù)表2的數(shù)據(jù)繪制出垂直面的輻射劑量曲線圖,見圖2。
由圖2可見,在垂直平面,劑量曲線呈草帽狀分布。當(dāng)射線束進入患者體內(nèi), 能量較高的部分沿入射方向穿出患者身體, 形成強劑量區(qū)的中心,類似草帽的頂部;而能量較低的射線進入體模后發(fā)生散射, 這部分射線射出的方向取決于射線的能量和折射的方向, 它既可以向上散射, 也可以向下散射, 還可以向四周散射, 因此分散在一個很大的區(qū)域范圍內(nèi)形成劑量區(qū),即草帽底部[3,5]。
圖2中最高劑量點,即球管出線口的位置,與床平行的中心線以下劑量分布明顯地高于中心線以上區(qū)域,且向患者腳端方向延伸擴展。該位置正是操作醫(yī)生下肢到足部的位置。
圖2 垂直面的輻射劑量曲線圖
根據(jù)李冰等人的報道[3],針對不同型號、不同廠家生產(chǎn)的介入診療DSA設(shè)備的輻射場劑量分布特性來看, 劑量分布不受管電壓、電流、機型等影響, 基本均呈現(xiàn)以上2種劑量分布曲線。
以心血管造影手術(shù)的第一術(shù)者體表劑量進行測量,劑量測試點布放在第一術(shù)者體表的8個位置,即頭部、甲狀腺、左胸、左腹、左手、右手、左足、右足。其他檢測條件不變,增加防護裝置再測量。防護裝置為2種,一種是床上一塊50cm×35cm,厚0.5mm鉛當(dāng)量可自由移動的鉛玻璃屏,床的側(cè)下方有鉛橡膠掛簾(60cm×90cm),其上方有鉛制擋板(52cm×44cm)。
在有防護和無防護的條件下,分別檢測3次,將測量值算其平均值。
檢測分透視和攝影2種情況。在透視條件下,管電壓為(85±10)kV,管電流為(6.2±1.9)mA,熒光透視時間為(12.5±10)min。攝影條件下,管電壓為(98±10)kV,管電流為(550±128)mA,累積攝影時間為(40±22)min。
心血管造影手術(shù)中,第一術(shù)者體表空氣吸收劑量,見表3。
表3 第一術(shù)者體表空氣吸收劑量(L/cm)
由表3的檢測數(shù)據(jù)可見,在無防護的條件下,第一術(shù)者體表空氣吸收劑量從右到左,從上到下依次呈增強趨勢,以左足為最高。究其原因是,在介入放射學(xué)操作中醫(yī)生受照主要來自于X線球管的主射線和漏射線以及患者的散射線。左足距X 線球管最近,因此劑量最高[4]。腹部劑量較高原因是由于腹部距患者身體最近。
增加防護后,劑量能降低10倍左右,可見,增加防護可以大大減少醫(yī)生對X線的吸收劑量。左手和腹部輻射劑量減少不如左足多,分析原因是因為,左手和腹部是床上鉛屏與患者體表之間存在縫隙, 有散射線和漏射線射出,因此增加防護后仍存在一定劑量。左足劑量下降較大是因床側(cè)加防護鉛簾后, 醫(yī)生的下半身被擋在鉛簾外, 一般情況不會進入簾內(nèi), 所以防護效果較好。
選擇心血管介入、肝介入、肺介入3種手術(shù)進行檢測,劑量測試點布放在第一術(shù)者體表的5個位置,即頭部、左胸、左腹、左手、左足。測量在有防護的情況下進行,防護條件同3.1。
檢測分透視和攝影2種情況。透視條件下,管電壓為(85±10)kV,管電流為(6.2±1.9)mA,熒光透視時間為(12.5±10)min。攝影條件下,管電壓為(98±10)kV,管電流為(550±128)mA,累積攝影時間為(40±22)min。
3種方式第一術(shù)者體表累積空氣吸收劑量,見表4。
表4 第一術(shù)者體表累積空氣吸收劑量(L/cm)
由表4可見,3種介入放射學(xué)操作中,第一術(shù)者體表平均空氣吸收劑量最高為心血管介入操作,依次是肺癌化療、肝癌化療操作。分析原因為,心血管介入操作時要對左、右冠脈分別進行選擇性插管, 并且從多個角度對心血管進行造影, 這使透視和攝影的時間延長, 此結(jié)果與國外報道基本相同[5];肝介入操作的醫(yī)生體表劑量較高,原因是栓塞過程要在X 線監(jiān)視下進行;肺介入操作醫(yī)生體表劑量較低,原因是肺的密度較小,透視的管電壓較低,管電流較小,操作較簡單,一般只需在X 線的監(jiān)視下將導(dǎo)管送入患者病變的靶血管即可,因此,X線曝光時間較短,醫(yī)生受照劑量較低。除上述因素外,肝、肺介入操作造影時醫(yī)生可遠離X線機,而心血管介入操作醫(yī)生要站在手術(shù)床旁,這也是肝、肺介入操作比心血管介入操作醫(yī)生體表劑量低的原因之一。
據(jù)統(tǒng)計報道[6-7],介入放射學(xué)操作防護的重點和難點在心臟介入操作上。與肝、肺介入操作相比,肝、肺透視時有用射線束的方向是豎直向上的,而心血管介入操作時要從多個角度對心血管進行造影,如常規(guī)有左前斜30°和右前斜60°等, 這些傾斜角度造影產(chǎn)生的有用射線束有的會朝向醫(yī)生, 因此僅靠一個簡易防護很難實現(xiàn)最佳防護。
經(jīng)過檢測與驗證,介入診療的水平輻射場呈蝴蝶狀,垂直輻射場呈草帽狀,劑量分布不受管電壓、電流、機型等影響, 基本均呈現(xiàn)以上2種劑量分布曲線。診療過程中,第一術(shù)者體表分布劑量由上到下、從右到左逐漸增強,采取輻射防護裝置可以大幅減少輻射劑量。3種介入放射學(xué)操作中,第一術(shù)者體表平均空氣吸收劑量最高為心血管介入操作,依次是肺介入、肝介入操作。
據(jù)本文對DSA輻射劑量的檢測數(shù)據(jù)及其原因分析,可以對介入放射學(xué)中工作人員的輻射防護與安全提供研究依據(jù)。
[1]宋福祥,劉智慧.放射性介入操作中患者和工作人員輻射劑量及健康危險[J].醫(yī)學(xué)綜述,2008,12(24):3797-3800.
[2]曾自力.X射線治療機劑量的測量[J].中國輻射衛(wèi)生,2006,3(15):58-59.
[3]李冰,李雅琴.醫(yī)用介入X線周圍輻射場劑量分布測量[J].白求恩醫(yī)科大學(xué)學(xué)報,2001,4(27):371-373.
[4]郁鵬,尉可道,李田昌,等.介入診療中重要站立區(qū)域輻射劑量的測定與評價[J].中華放射醫(yī)學(xué)與防護雜志,2004,6(24):573-574.
[5]郁鵬,尉可道,劉瀾濤,等.介入診療區(qū)域內(nèi)輻射場的測定與評價[J].中華放射醫(yī)學(xué)與防護雜志,2005,25(3):270-271.
[6]王樹華,何青,孫福成.心血管介入診治中的放射防護狀況調(diào)查[J].中國介入心臟病學(xué)雜志,2006,14(1):22-24.
[7]王鵬程.放射治療劑量學(xué)[M].北京:人民軍醫(yī)出版社,2007.