馬橋,文湘閩,劉德明(通信作者),劉明哲,劉冉,賀良國(guó)
1 四川省疾病預(yù)防控制中心職業(yè)與輻射衛(wèi)生所 (四川成都 610041);
2 四川省放射衛(wèi)生技術(shù)服務(wù)質(zhì)量控制中心 (四川成都 610041);
3 成都理工大學(xué)地學(xué)核技術(shù)四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 (四川成都 610059)
近幾十年,核與輻射技術(shù)在醫(yī)學(xué)中得到了大力發(fā)展及廣泛應(yīng)用,在給患者帶來(lái)巨大健康效益的同時(shí),國(guó)民接受的輻射劑量也在不斷增加[1]。鑒于醫(yī)療照射輻射防護(hù)、質(zhì)量控制以及對(duì)患者健康的影響,特在我省開展醫(yī)用輻射安全監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)與控制技術(shù)的關(guān)鍵問題研究,為制定醫(yī)用輻射安全監(jiān)測(cè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),及時(shí)發(fā)現(xiàn)放射診療過(guò)程中存在的安全問題并及時(shí)預(yù)警,避免發(fā)生過(guò)量照射和醫(yī)用輻射事故,降低公眾劑量負(fù)擔(dān),實(shí)現(xiàn)醫(yī)用輻射危害的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供依據(jù)。
1.1.1 放射診斷患者劑量調(diào)查
在全省10個(gè)市30余家醫(yī)院中選擇各種診斷程序20個(gè)體位、1 510例患者進(jìn)行劑量調(diào)查,并建立放射診斷患者參考水平DRL。體位選擇方面,按照不同類型設(shè)備和不同投照體位抽樣;設(shè)備方面,行普通X 線攝影及數(shù)字X 線攝影,選擇包括頭顱(PA、LAT)、胸部(PA、LAT)、腹部(AP)、骨盆(AP)、腰椎(PA、LAT)及胸椎(PA、LAT)等部位;CT 包括頭顱、胸部、腹部、腰椎等部位檢測(cè);乳腺X 線攝影(平片、CR、DR)包括正位和側(cè)斜位的腺體平均劑量(AGD)檢測(cè)。
1.1.2 放射治療輸出劑量核查
采用LiF(Mg,Ti)粉末劑量計(jì)、指形電離室及非參考條件光子線束支架和測(cè)量模體對(duì)5條6 MV 光子線束進(jìn)行劑量核查,并建立標(biāo)準(zhǔn)劑量曲線[2-5]。
1.1.3 調(diào)強(qiáng)放射治療(IMRT)質(zhì)量控制
采用TW31014型0.015 cc 針尖電離室測(cè)量7臺(tái)醫(yī)用電子加速器IMRT 系統(tǒng)小野輸出因子[6-10],并與TPS 計(jì)算值比較。
1.2.1 放射診斷患者劑量調(diào)查
(1)抽樣:在全省10個(gè)市30余家醫(yī)院開展調(diào)查,每臺(tái)設(shè)備同一體位抽樣患者不少于10例。(2)X 線診斷患者劑量調(diào)查:年齡20~70歲;男性體重(67.5±12.5)kg,女性體重(62.5±12.5)kg;測(cè)量部位包括頭顱(PA、LAT)、胸部(PA、LAT)、腹部(AP)、骨盆(AP)、腰椎(PA、LAT)及胸椎(PA、LAT);采用TLD 測(cè)量X 線攝影成人患者入射體表劑量(ESD)。(3)CT 患者劑量測(cè)量:采用CT 劑量?jī)x在兩種標(biāo)準(zhǔn)劑量模體(頭模和體模)上測(cè)量頭顱、胸部、腹部、腰椎等部位的CT 劑量指數(shù),再計(jì)算劑量長(zhǎng)度乘積(DLP)。(4)乳腺X 線攝影患者劑量測(cè)量:采用乳腺專用劑量?jī)x測(cè)量模體入射空氣比釋動(dòng)能Ka,i,計(jì)算患者正位和側(cè)位的AGD。
1.2.2 IMRT 設(shè)備小野輸出因子測(cè)量
(1)TPS 計(jì)算小野輸出因子:將30 cm×30 cm×30 cm 均勻固體水模體,經(jīng)CT 頭部常規(guī)條件,層厚2.5 mm 掃描,影像傳給TPS 制定放射治療計(jì)劃;參考6 MV X 線,SSD=100 cm,水下10 cm,處方劑量10 Gy 條件下,分別算出多葉光柵形成的10 cm×10 cm、6 cm×6 cm、4 cm×4 cm、3 cm×3 cm、2 cm×2 cm 照射野的監(jiān)督劑量(MU);所有計(jì)算值分別歸一到10 cm×10 cm,計(jì)算出所有小野的輸出因子,并與標(biāo)準(zhǔn)值比較;要求對(duì)于6 cm×6 cm、4 cm×4 cm、3 cm×3 cm 照射野,TPS 計(jì)算輸出因子與標(biāo)準(zhǔn)值的相對(duì)偏差為±2%以內(nèi),對(duì)于2 cm×2 cm 照射野,相對(duì)偏差為±3%以內(nèi)[11-13]。(2)UNIDOS 劑量?jī)x和TW31014型0.015 cc 電離室測(cè)量小野輸出因子:將0.015 cc電離室加適配器后置于30 cm×30 cm×30 cm 標(biāo)準(zhǔn)水模中的電離室插孔內(nèi),SSD=100 cm,6 MV X 線束條件下,劑量?jī)x分別測(cè)量水下10 cm 處10 cm×10 cm、6 cm×6 cm、4 cm×4 cm、3 cm×3 cm、2 cm×2 cm 照射野讀數(shù),監(jiān)督單位為300 MU,所有照射野讀數(shù)分別歸一到10 cm×10 cm 照射野,計(jì)算小野輸出因子,并與標(biāo)準(zhǔn)值比較。
2.1.1 X 線攝影調(diào)查醫(yī)院基本情況
在全省內(nèi)選擇了30余家醫(yī)院1 510例患者進(jìn)行X 線攝影患者典型劑量測(cè)量,X 線機(jī)選取結(jié)果為一級(jí)醫(yī)院普通X線攝影占54.5%,進(jìn)口設(shè)備占9.2%,二、三級(jí)醫(yī)院均使用數(shù)字X 線攝影,二級(jí)醫(yī)院進(jìn)口設(shè)備占62.5%,三級(jí)醫(yī)院進(jìn)口設(shè)備占72.7%,見表1。
表1 各級(jí)醫(yī)院設(shè)備分類情況(家)
2.1.2 各部位受檢者體表劑量結(jié)果
一級(jí)醫(yī)院的頭顱(AP、LAT)、腹部、骨盆、腰椎(AP、LAT)、胸椎(AP)體表劑量高于二、三級(jí)醫(yī)院,見表2。
表2 不同級(jí)別醫(yī)院和不同投照體位受照患者人數(shù)及劑量分布情況
2.1.3 CT 機(jī)受檢者劑量調(diào)查
CT 機(jī)患者典型劑量分析包括頭部、胸部、腹部、腰椎4個(gè)部位,胸部、腹部、腰椎各調(diào)查100例,頭部調(diào)查110例,DLP 調(diào)查結(jié)果見表3。
表3 CT 檢查的劑量水平與不同研究的結(jié)果比較(mGy·cm)
本次調(diào)查只抽取了螺旋CT 掃描部位中的一個(gè)序列,對(duì)于多序列的受檢者,應(yīng)為多個(gè)序列之和,特別是胸部、腹部等增強(qiáng)掃描方案;采用步進(jìn)式軸位掃描能降低腰椎CT 受檢者劑量的14%~40%,因此在制定螺旋掃描計(jì)劃時(shí)必須綜合考慮各項(xiàng)因素,盡量做到以最小的受照劑量來(lái)得到有價(jià)值的影像,實(shí)現(xiàn)醫(yī)療照射的最優(yōu)化,結(jié)果見表4。
表4 多排螺旋CT(MDCT)單次受檢者有效劑量(ED)調(diào)查結(jié)果(mSv)
本研究完成了5條光子線束TLD 檢測(cè),建立了非參考條件下放射治療(軸上)光子線束檢測(cè)方法;比較了TLD 方法和指形電離室方法對(duì)于輸出劑量(TPS 劑量為2.000 Gy)核查的相對(duì)偏差,TLD 核查方法和指形電離室方法與輸出劑量的偏差均在±7.0%以內(nèi),符合IAEA 限值要求[8];且采用TLD 方法檢測(cè)放射治療劑量?jī)H需攜帶熱釋光劑量計(jì)和照射支架,現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)方法便于實(shí)施,能夠開展TPS 系統(tǒng)誤差檢測(cè),提高放射治療輸出劑量準(zhǔn)確性,結(jié)果見表5。
表5 非參考條件下放射治療(軸上)光子線束TLD和指形電離室測(cè)量劑量結(jié)果
小野輸出因子TPS 計(jì)算值與標(biāo)準(zhǔn)值[10]偏差以及劑量?jī)x測(cè)量值與標(biāo)準(zhǔn)值偏差均符合要求,劑量?jī)x測(cè)量值比TPS 計(jì)算值優(yōu)越,偏差較小,檢測(cè)結(jié)果見表6。
表6 小野輸出因子TPS 計(jì)算值和劑量?jī)x測(cè)量值檢測(cè)結(jié)果
通過(guò)在我省開展放射診斷劑量水平調(diào)查及在臨床中的推廣使用,對(duì)研究和制定我省放射診斷劑量指導(dǎo)水平、有效降低我省患者醫(yī)療照射集體劑量、降低腫瘤發(fā)生率具有重要意義。本研究通過(guò)分析醫(yī)用電子直線加速器光子線束TLD檢測(cè)方法、IMRT 小野輸出因子等測(cè)量方法發(fā)現(xiàn),其可降低患者劑量,提高放射治療效果,從而減少醫(yī)源性輻射損傷的發(fā)生,保護(hù)廣大患者的健康權(quán)益。本研究遵守了醫(yī)療照射正當(dāng)化和放射防護(hù)最優(yōu)化的原則,優(yōu)化了醫(yī)療照射程序,降低了患者的群體受照劑量,確保了放射診斷和治療的質(zhì)量。