中国辐射卫生  1995, Vol. 4 Issue (4): 193-194, 214  DOI: 10.13491/j.cnki.issn.1004-714x.1995.04.001

引用本文 

郑钧正. 医用辐射及其防护——纪念伦琴射线发现100周年[J]. 中国辐射卫生, 1995, 4(4): 193-194, 214. DOI: 10.13491/j.cnki.issn.1004-714x.1995.04.001.

文章历史

收稿日期:1995-09-28
医用辐射及其防护——纪念伦琴射线发现100周年
郑钧正     
卫生部工业卫生实验所, 北京 100088

德国物理学家伦琴(Wilhelm Conrad Röntgen)教授发现X射线100周年了。“这一发现宣布了现代物理学时代的到来,使医学发生了革命”(引自《简明不列颠百科全书》)。在伦琴教授发现X射线后两个半月,X射线就被提议命名为伦琴射线。随着时间的推移,发现伦琴射线的卓著功绩和深远意义越来越被世人所公认。1901年,伦琴教授当之无愧地荣获首次物理学的诺贝尔奖。近一个世纪来,有关X射线及其在各方面应用(如晶体结构、衍射、光谱研究等等)而取得辉煌成果先后获得诺贝尔奖殊荣的,竟达10次之多。1979年,物理学家Hounnsfield因发明X射线计算机断层扫描(CT)而荣获诺贝尔的生理学和医学奖。

伦琴射线在医学领域造福人类尤为突出。X射线发现后首先在医学上开始应用,产生了X射线诊断学,使医学诊断手段发生质的飞跃。从此可揭示人类活体内部组织与器官的解剖、生理和病理变化,极大地提高了疾病的诊断和治疗质量。随后,放射治疗、核医学等新分支学科相继问世。这些电离辐射的医学应用以方兴未艾之势蓬勃发展。100年来,医用辐射技术为人类防病治病建立了不朽的功觔,成为现代医学的重要组成部分。与此相应也就面临如何加强医用辐射防护以尽可能趋利避害问题。因此,面广量多的医用辐射防护是放射医学与防护领域的重要课题。

1 医用辐射技术突飞猛进

伦琴教授于1895年11月8日在阴极放电实验中发现了X射线。连续一个多月反复实验诞生了“一种新的射线”这篇杰出论文,于12月28日公开宣读。此后医用诊断X射线装置由简到繁逐步成熟。随着相关学科的发展,X射线机的心脏部件X射线管,从离子管到热阴极电子管,20年代后又推进到旋转阳极X射线管。同时,滤线器、增感屏、造影剂(尤其是碘类造影剂)等配套部件与材料的发明并改进,丰富发展了X射线诊断技术。直接透视、间接透视、直接摄影、间接摄影、断层乃至多轨迹断层摄影技术不断完善。50年代后,影像增强器、X射线电视及自动洗片机等使传统X射线诊断技术如虎添翼。而突破性进展还在于与电子计算机的结合。

70年代后,X射线CT开辟了影像信息数字化、电子计算机辅助和图像重建的成像新途径。CT问世的近20多年,已经历5次升级换代。CT一方面向普及型发展,另一方面向滑环技术、螺旋扫描方式发展高档设备。薄层扫描加高分辨率重建图像的高分辨率CT、超高速CT等可快速、直观、动态获取高质量诊断信息,更有助于发现早期各种微小病变。

随着计算机技术、微电子学、材料科学和生物医学等日新月异的不断发展,医学与工程技术学科日益紧密结合,近一、二十年来,传统X射线成像向数控技术成像迅速进化。新技术、新方法不断涌现,显像手段越来越多,影像质量越来越高。传统X射线诊断技术、X射线CT、数字摄影(DR)、计算机摄影(CR)、数字减影血管造影(DSA)和核医学中的放射性核素显像,包括伽玛照像、单光子发射计算机断层扫描(SPECT)、正电子发射断层扫描(PET),以及非电离辐射的实时灰阶B超、彩色多普勒显像(CDI)、核磁共振显像(NMRI)等彼此补充,相辅相成,互相印证,已经朝综合图像诊断汇合,形成新的“影像医学” (见)放射诊断已从形态学领域向组织学和细胞学水平发展。影像医学是现代科学技术迅速发展中多学科相互渗透相互促进的产物。它可充分发挥综合图像诊断的优势,并且通过网络,高速进行影像传输,用于图像存档及诊断报告。目前图像存档与传输系统已经开发并不断完善中。也许下个世纪将发展为无胶片放射学。

图   医用辐射防护关系图

介入放射学(Interventional radiolgy)的兴起是放射学又一重大突破性进展。随着各种造影技术和导管、导丝技术的发展,影像检查已跨越诊断范畴而直接介入临床治疗。融诊治为一体的介入放射学,不论是经皮非经血管技术,还是经皮经血管技术,正不断开拓扩展应用范围,显现出巨大生命力。

2 医用辐射防护备受关注

医用辐射技术的迅速发展并日益广泛普及,使医用辐射防护越来越引起社会各界关注。据联合国原子辐射效应科学委员会(UNSCEAR) 1993年报告书称,90年代初,单医用诊断X射线机全世界约有70多万台;年接受X射线诊断检查(还不包括牙科X射线检查)达16亿人次;各种放射治疗患者约6百万人。第一,从事医用辐射工作人员是放射性职业照射的最大一个群体。医用辐射防护关系到保障医学放射工作人员的健康与安全。我国有各级医疗机构6万多家,其中县以上医院1万5千余家。直至乡镇卫生院均多数装备了医用诊断X射线机。全国仅X射线CT已达2千多台。医学放射学工作人员超过10万人。核医学和放射治疗也迅猛发展不断普及。医用辐射防护的重要性不言而喻。第二,医用辐射防护关系到众多的受检者与患者的防护。受检者与患者所受的医疗照射是最大的人为电离辐射来源。UNSCEAR1993年报告书指出,仅放射诊断所致全世界居民集体有效剂量约达1.8兆人希沃特。比核能生产、职业性照射及其他人为电离辐射份额高几个数量级。医用辐射技术的突飞猛进和广泛普及更必须加强医疗照射防护。第三,医用辐射防护还关系到保障放射学工作场所周围环境的安全。因此,医用辐射防护涉及到职业性照射、医疗照射和公众照射(详见医用辐射防护关系图)。依照射存在形式而言,它既涉及常态照射,又涉及潜在照射。当前医用辐射防护的重点是医疗照射防护。

ICRP在60号出版物发表的新建议书中,充实、发展了医疗照射的防护体系,并首次提出建立医疗照射的剂量约束(dose constraints), 以促进防护最优化。新近出版的国际原子能机构(IAEA)第115-1号安全丛书,公布了IAEA与世界卫生组织(WHO)等6个权威国际机构共同倡议的新的国际基本安全标准(简称IBSS)。作为国际辐射防护界空前大协作产物的IBSS,在正文“主要要求”、附件“细则”和附录等三大部分中,均占相当篇幅对医疗照射防护提出明确要求。IBSS还把剂运约束具体化,首次推荐出医疗照射的剂量、剂量率和活度的指导水平(guidance levels)。这些新进展反映了加强医疗照射防护的迫切性。

我国在本世纪70年代开展了全国性医用诊断X射线卫生防护研究,显著推进了我国医用辐射防护。80年代普遍开展了医疗照射频率与剂量水平调查,社会各界对医疗照射防护的认识有了长足进步。90年代必须在已有工作基础上,跟上国际辐射防护新进展的步伐,加强医疗照射防护。不论X射线诊断,还是核医学,以及放射治疗,包括整个影像医学和介入放射学,都必须努力提高临床剂量学监测水平,先易后难,逐步建立并执行好医疗照射指导水平,以切实搞好医疗照射的辐射防护最优化。

3 医疗照射质量保证势在必行

社会接受伴有一定危险的电离辐射的条件是从辐射应用中获益。付出最小的代价而力争取得最大医疗利益是施行医疗照射所期望的。提高诊断与治疗质量是应用医用辐射的根本目的。因此开展医疗照射的质量保证(QA)是现代医学放射学发展的必然趋势。

医疗照射的QA就是通过有计划的系统的活动,力求合理做到尽可能低的照射剂量,和节约费用的同时,不断改进医用辐射技术以获取最佳的医疗诊断与治疗质量。

医疗照射QA与医疗照射防护有共同目的,尤其在医疗照射防护最优化,避免不必要的照射,力求在获取必不可少的诊断信息和恰到好处地达到医疗目的的同时,减少受检者与患者受照剂量方面完全一致。受检者与患者防护有许多环节,如正确的临床判断及诊治结果的确切处理,有关设备和防护设施的合理设计与安装使用,各种设备防护性能的改善,正确合理的操作技术等。这些与医疗照射QA关系密切,往往许多被包纳于QA工作之中。

医用辐射技术的迅猛发展也迫切要求加强医疗照射QA工作。新设备、新技术、新方法和学科专业的再分化与相互渗透,要求有关人员更新观念、更新知识,提高质量保证意识才能与之相适应。从经济角度考虑,影像医学与介入放射学的设备升级换代越来越快,投入越来越大。如何使用有限的医疗卫生资源,合理配置设备并高效能、低消耗地使用,己经尖锐地摆在面前。这些也包容于医疗照射QA范畴之内。

WHO、IAEA、ICRP等国际组织在各自的技术报告、安全丛书、出版物中积极倡导医疗照射的QA,并就放射诊断QA、核医学QA、放射治疗QA等发表专题报告。ICRP60号出版物提出的新建议书和IBSS均强调了医疗照射QA。近些年我国医疗照射QA已经蓬勃开展。卫生部于1993年第34号令颁布了《医用X射线诊断放射卫生防护及影像质量保证管理规定》。中华医学会放射学会通过其学会期刊超前导向和多次举办全国性QA学术会议,把QA工作全而推开并引向深入。在医疗照射QA这项综合性系统工程中,放射卫生防护界应当充分发挥放射防护监测和放射防护管理的优势,积极主动配合放射诊断、放射治疗和核医学界,深入开展QA,获取最佳医疗照射效果。

自从伦琴射线问世100年来,医用辐射技术可谓突飞猛进。医用辐射防护理所当然地受到普遍关注,其重点是医疗照射的防护。通过深入开展医疗照射质量保证,不仅从根本上改善受检者与患者的防护,而且节约医疗卫生资源,特别是促进提高放射诊断与治疗水平。可以预计,随着科技进步,下个世纪人们将能够更自如地驾驭电离辐射技术。在寻求电离辐射技术更好为人类造福的宏伟事业中,有关专业人员是大有作为的。