DSA介入醫(yī)師受照劑量評(píng)價(jià)及管理探討

彭 慧,李雪琴,王曉濤,浦承皓,姜文華

(環(huán)境保護(hù)部核與輻射安全中心,北京100082)

放射介入技術(shù)廣泛應(yīng)用于多種心腦血管以及部分腫瘤的手術(shù)治療中,尤其是數(shù)字減影血管造影 (Digital Subtraction Angiography,簡(jiǎn)稱DSA)。在國(guó)家核技術(shù)利用監(jiān)管系統(tǒng)中,我國(guó)各大小醫(yī)院已登記在冊(cè)的DSA介入設(shè)備已近2000臺(tái)。在醫(yī)療機(jī)構(gòu)輻射工作人員個(gè)人劑量水平調(diào)查中發(fā)現(xiàn),介入放射學(xué)工作人員的個(gè)人年有效劑量平均水平明顯高于其他輻射工作人員[1]。2001年國(guó)際輻射防護(hù)協(xié)會(huì)國(guó)際會(huì)議(International congress of the international radiation protection association,簡(jiǎn)稱IRPA)上曾提出介入醫(yī)師常規(guī)血液指標(biāo)變化的研究結(jié)果表明由于沒(méi)有有效的眼晶體防護(hù),確實(shí)產(chǎn)生了介入診療醫(yī)師眼晶體確定性效應(yīng)的報(bào)告[2]。國(guó)內(nèi)文獻(xiàn)也報(bào)道了介入放射治療工作人員的眼晶狀體混濁率較其他工作的高,可達(dá)26.8%[3-5]。

1 DSA介入輻射安全管理

1.1 個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)管理現(xiàn)狀

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求,在DSA介入手術(shù)過(guò)程中需配備鉛橡膠圍裙、鉛橡膠頸套、鉛橡膠帽子、鉛防護(hù)眼鏡 (選配鉛橡膠手套)等個(gè)人防護(hù)用品,以及鉛懸掛防護(hù)屏、鉛防護(hù)吊簾、床側(cè)防護(hù)簾、床側(cè)防護(hù)屏 (選配移動(dòng)鉛防護(hù)屏風(fēng))等輔助防護(hù)設(shè)施。

實(shí)際工作中,個(gè)人全身有效劑量監(jiān)測(cè)結(jié)果(數(shù)據(jù)來(lái)源國(guó)家核技術(shù)利用監(jiān)管系統(tǒng))表明DSA操作人員年受照劑量一般小于1mSv·a-1,部分市縣醫(yī)院和部隊(duì)醫(yī)院的操作人員達(dá)到5—10mSv·a-1,甚至20mSv·a-1。走訪中發(fā)現(xiàn)其主要原因在于醫(yī)院管理者對(duì)醫(yī)護(hù)人員的輻射安全不重視,操作人員全年的手術(shù)時(shí)間長(zhǎng)。國(guó)內(nèi)醫(yī)院均未提交眼晶體和手部劑量的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

1.2 DSA輻射源項(xiàng)分析

DSA介入術(shù)者需對(duì)病人進(jìn)行床旁操作,受到的輻射主要是X射線照射,輻射來(lái)源主要是病人體表散射和設(shè)備的漏射線照射,床旁的劑量率一般為病人皮膚劑量率的1/100—1/1000[2],具體原理如圖1所示。

圖1 介入術(shù)者輻射源項(xiàng)Fig.1 The radiation source of surgical person

1.3 環(huán)境影響評(píng)價(jià)現(xiàn)狀

DSA診療設(shè)備屬于Ⅱ類射線裝置,使用前需編寫環(huán)境影響報(bào)告表進(jìn)行輻射工作人員受照劑量和輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià),手術(shù)時(shí)亦需有良好的個(gè)人防護(hù)及帶屏蔽的手術(shù)室。環(huán)境影響評(píng)價(jià)文件中介入術(shù)者的年有效劑量一般采用理論計(jì)算,計(jì)算公式如下:

其中,E為年有效劑量,mSv·a-1(毫希沃特/每年);E1為透視時(shí)介入術(shù)者的平均受照劑量率,mSv·h-1(毫西弗/每小時(shí));E2為攝影時(shí)介入術(shù)者的平均受照劑量率,mSv·h-1;t1為平均每臺(tái)手術(shù)透視所需要的時(shí)間,h;t2為平均每臺(tái)手術(shù)攝影所需要的時(shí)間,h;M為每年的手術(shù)臺(tái)數(shù)。

不同介入手術(shù)的工作參數(shù)、出束時(shí)間與手術(shù)類型、術(shù)者的熟練程度等有關(guān)[6],其平均透視時(shí)間見(jiàn)表1。評(píng)價(jià)過(guò)程一般以較復(fù)雜的DSA心血管介入手術(shù)為例,保守估計(jì)手術(shù)透視時(shí)間平均為14分鐘,攝影時(shí)間為2分鐘。診療人數(shù)以某三甲醫(yī)院為例,年手術(shù)量可接近1800多臺(tái),每組介入術(shù)者每年將進(jìn)行約900至1000臺(tái)手術(shù)。

表1 部分介入手術(shù)的平均透視時(shí)間 (min)[6]Table 1 The prespective time of interventional surgery(min)

由于手術(shù)過(guò)程中攝影時(shí)間短,部分環(huán)評(píng)文件對(duì)透視和攝影的劑量率未做區(qū)分。環(huán)評(píng)文件的結(jié)論中介入術(shù)者的年受照劑量一般為小于1mSv·a-1。在個(gè)人防護(hù)措施完備,控制手術(shù)時(shí)間的情況下,操作人員實(shí)際的全身受照劑量與環(huán)評(píng)計(jì)算結(jié)果基本一致。

2 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)

2.1 監(jiān)測(cè)過(guò)程

對(duì)北京三家醫(yī)院的5間DSA診療室進(jìn)行了輻射環(huán)境監(jiān)測(cè),并對(duì)介入醫(yī)師的工作點(diǎn)位、眼晶體、手部以及鉛衣內(nèi)外輻射劑量進(jìn)行了監(jiān)測(cè)。

DSA診療室按照輻射防護(hù)要求將控制室和診療機(jī)房分為了監(jiān)督區(qū)和控制區(qū),其布局和周圍環(huán)境輻射監(jiān)測(cè)點(diǎn)如圖2所示。5間診療室的使用面積約為40m2—60 m2,機(jī)房高度3.5 m;頂棚和地板為200mm—250 mm厚混凝土;機(jī)房墻體為240mm—470 mm厚混凝土或?qū)嵭拇u (相當(dāng)于2 mm以上鉛當(dāng)量);操作間觀察窗裝2 mm鉛當(dāng)量玻璃;防護(hù)門2mm—3 mm厚鉛板,滿足輻射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)要求。

圖2 某醫(yī)院的DSA診療室的布局圖及監(jiān)測(cè)點(diǎn)位Fig.2 The layout of DSA treatment room

2.2 監(jiān)測(cè)方法

在介入手術(shù)過(guò)程,委托醫(yī)護(hù)人員佩戴熱釋光個(gè)人劑量計(jì)攜帶監(jiān)測(cè)設(shè)備及各種個(gè)人防護(hù)用品進(jìn)行了輻射監(jiān)測(cè)并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。輻射劑量監(jiān)測(cè)儀采用青島產(chǎn)JW3104型X-γ劑量率儀,能量響應(yīng)＞25 keV,測(cè)量下限10 nGy·h-1,固定誤差＜±10%。介入診療設(shè)備運(yùn)行時(shí)計(jì)劃監(jiān)測(cè)各種防護(hù)條件下及鉛衣外,醫(yī)師頭、胸、腹部和手臂的空氣比釋動(dòng)能率及介入診療設(shè)備周圍及介入診療室外的輻射劑量率,每點(diǎn)測(cè)量讀三次取均值。

2.3 監(jiān)測(cè)結(jié)果

開(kāi)機(jī)狀態(tài)下,對(duì)三家醫(yī)院DSA介入診療室 (均滿足1.2中的屏蔽條件)周圍劑量率進(jìn)行了監(jiān)測(cè),結(jié)果見(jiàn)表2。監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示只要機(jī)房的屏蔽滿足要求,開(kāi)機(jī)出束時(shí)機(jī)房周圍(防護(hù)門、機(jī)房屏蔽墻、觀察窗外)附加的輻射劑量率為100nGy·h-1(納戈瑞/小時(shí))左右,對(duì)機(jī)房周圍的公眾以及控制室內(nèi)的醫(yī)師基本無(wú)輻射影響。

表2 診療室周圍環(huán)境輻射水平 (nGy·h-1)Table 2 Radiation levels around the treatment room(nGy·h-1)

在DSA介入手術(shù)過(guò)程中,分別選擇第一術(shù)者的頭、胸、腹、左手臂與第二術(shù)者的頭和胸部作為重點(diǎn)監(jiān)測(cè)部位,在鉛衣外佩戴熱釋光個(gè)人劑量計(jì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。每個(gè)測(cè)量位置測(cè)量10個(gè)數(shù)據(jù) (包括5個(gè)介入透視期間的測(cè)量數(shù)據(jù)和5個(gè)影像攝影期間的測(cè)量數(shù)據(jù)),結(jié)果見(jiàn)表3。監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示在無(wú)防護(hù)的條件下,介入手術(shù)第一術(shù)者的頭、頸、胸、腹和手臂五個(gè)部位的平均輻射劑量率約為141.6μGy·h-1;第二術(shù)者頭、腹部位的平均輻射劑量率約為84.7μGy·h-1。

表3 介入術(shù)者所在位置的輻射水平 (μGy·h-1)Table 3 Radiation levels around the digital subtraction

同時(shí),在不同的防護(hù)條件下對(duì)介入第一術(shù)者操作位的輻射水平進(jìn)行了監(jiān)測(cè) (主要為胸腹部),結(jié)果見(jiàn)表4。監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示在鉛屏風(fēng)、鉛衣和鉛掛簾[8,9](減少頭部劑量)防護(hù)情況下,透視時(shí)人員受照劑量約為2.2μGy·h-1;攝影時(shí)約為23.2μGy·h-1。

表4 防護(hù)后介入術(shù)者所在位置的輻射水平果 (μGy·h-1)Table 4 Radiation levels around the digital subtractionafter radiation protection(μGy·h-1)

2.4 劑量估算

介入術(shù)者的受照劑量由個(gè)人防護(hù)情況、與病人的距離以及手術(shù)時(shí)間長(zhǎng)短 (與醫(yī)生的熟練程度有關(guān))決定。根據(jù)公式1和公式2代入相關(guān)參數(shù),計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 理論計(jì)算結(jié)果Table 5 Theoretical calculation result

計(jì)算結(jié)果包括采取了個(gè)人防護(hù)措施并控制工作時(shí)間后介入術(shù)者全身、眼晶體和手部的受照劑量以及相同的工作時(shí)間內(nèi)不采取任何防護(hù)措施的情況下 (鉛衣外)的受照劑量。由計(jì)算過(guò)程可知,DSA介入手術(shù)過(guò)程X射線曝光量大、防護(hù)難度高,使得介入診療職業(yè)人員的個(gè)人受照劑量評(píng)價(jià)存在較大差別。

3 討 論

我國(guó)各大小醫(yī)院使用的DSA介入設(shè)備超過(guò)2000多臺(tái) (數(shù)據(jù)來(lái)源于國(guó)家核技術(shù)利用監(jiān)管系統(tǒng)),存在醫(yī)院對(duì)輻射安全管理不重視、個(gè)人防護(hù)不到位以及輻射安全培訓(xùn)不足的問(wèn)題,尤其是缺少對(duì)眼晶體和手部的監(jiān)測(cè)[11-13]。在監(jiān)督檢查發(fā)現(xiàn),也發(fā)現(xiàn)部分醫(yī)師本人都輕視或忽略了個(gè)人防護(hù)及手部和眼晶體輻射防護(hù)[9]的重要性。

根據(jù)實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn),針對(duì)上述問(wèn)題提出以下建議:

(1)IAEA[15](國(guó)際原子能機(jī)構(gòu))及我國(guó)輻射防護(hù)基本標(biāo)準(zhǔn)[16]都對(duì)眼晶體和四肢的劑量限值均有明確規(guī)定,應(yīng)介入治療人員的眼晶體及手部受照劑量納入日常監(jiān)管范圍,加強(qiáng)眼晶體及手部劑量的日常監(jiān)測(cè),相關(guān)數(shù)據(jù)記錄存檔。

(2)強(qiáng)調(diào)個(gè)人防護(hù)用品的正確使用。按照國(guó)際組織以及我國(guó)的相關(guān)要求,建議介入術(shù)者在檢查了鉛圍裙、鉛圍脖、短袖鉛衣尤其是鉛眼鏡和鉛手套等個(gè)人防護(hù)用品及配套設(shè)施是否完備后再開(kāi)展手術(shù)。

(3)不斷提高輻射安全管理人員及輻射工作人員的輻射防護(hù)意識(shí),加強(qiáng)輻射安全管理,嚴(yán)格執(zhí)行輻射安全相關(guān)規(guī)章制度,控制介入手術(shù)量和個(gè)人受照劑量,合理安排介入術(shù)者的工作及休息時(shí)間。

[1]肖新廣,程曉軍,田崇彬.某醫(yī)院放射衛(wèi)生防護(hù)檢測(cè)及個(gè)人劑量結(jié)果分析 [J].中國(guó)輻射衛(wèi)生,2017,26(1):102-104.

[2]孫晶星.心臟介入手術(shù)中患者及操作人員受照劑量研究 [D].北京:北京協(xié)和醫(yī)學(xué),2008.

[3]熊成育.青海省放射工作人員眼晶狀體的調(diào)查與分析 [J].工業(yè)衛(wèi)生與職業(yè)病,2017,43(1):40-42+46.

[4]嚴(yán)翠先,曹敏.深圳市放射作業(yè)人員晶狀體渾濁情況調(diào)查 [J].眼外傷職業(yè)眼病雜志 (附眼科手術(shù)),2010,32(5):337-339.

[5]仝玉社、鄢立剛,寇慶河,等.596名醫(yī)學(xué)放射工作人員眼晶狀體調(diào)查分析 [J].公共衛(wèi)生與預(yù)防醫(yī)學(xué),2012,23(5):106-107.

[6]于曰俊.正確使用數(shù)字減影血管造影機(jī)減少介入手術(shù)中的輻射吸收劑量 [J].中國(guó)醫(yī)學(xué)裝備,2012,9(6):72-74.

[7]劉輝.部分介入放射X射線機(jī)的輻射防護(hù)性能檢測(cè)與分析 [J].河南醫(yī)學(xué)研究,2017,26(9):1602-1603.

[8]陳子滿,黃美萍,羅純,等.懸吊防護(hù)屏對(duì)介入醫(yī)師最佳防護(hù)方案的體模研究 [J].介入放射學(xué)雜志,2015,24(07):637-641.

[9]楊珂,張巍,張顯鵬,等.移動(dòng)組合式介入防護(hù)裝置的研制與應(yīng)用評(píng)價(jià) [J].中國(guó)輻射衛(wèi)生,2016,25(2):180-181.

[10]IAEA.Radiation Protection and Safety of Radiation Sources:International Basic Safety Standards,No GSR Part 3 Schedule III[S].Vienna:IAEA,2014.

[11]凌光華,許志勇,張奇志,等.DSA介入診療第一術(shù)者受照劑量水平及輻射危險(xiǎn)評(píng)估 [J].中國(guó)輻射衛(wèi)生,2007,(1):55-57.

[12]朱棟梁,盧建華,陳勝利,等.腦血管介入造影檢查中患者X射線輻射評(píng)價(jià)與劑量控制方法[J].生物醫(yī)學(xué)工程與臨床,2012,16(3):246-249.

[13]盧云喜.DSA特殊功能在盆腔腫瘤介入治療中的應(yīng)用 [J].腫瘤基礎(chǔ)與臨床,2014,27(2):135-137.

[14]陳春杰.心血管介入醫(yī)生自我放射防護(hù)意識(shí)調(diào)查[D].s石家莊:河北醫(yī)科大學(xué),2013

[15]BOETTICHER V H,LACHMUND J,HOFFMANN W,et al.Optimizing staff radiation protection in radiology by minimizing the effective dose[J].Rofo,2006.178(3):287-291.

[16]中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局,GB18871-2002電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn) [S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2002.