介入放射学对心脑血管疾病及一些癌症的诊断及治疗起着十分重要的作用, 其应用日趋广泛。然而, 介入放射学诊断或治疗需要较长时间的透视观察, 从而可使患者接受较大的剂量^〔1〕, 这已引起重视。为此, 我们通过对患者体表照射量的测试和利用国产仿真人体模型, 对各主要器官或组织的吸收剂量进行测量, 以估算患者的有效剂量并进行比较。

1 剂量测试与估算方法 1.1 测试仪器 1.1.1

FJ377型热释光剂量仪, 北京261厂生产;

1.1.2

GR200LiF(M g· Cu· P)粉末, 中国防化院生产;

1.1.3 国产中国标准人体模型

其中, 测试仪器和剂量元件经中国计量科学院刻度与比对。

1.2 测试方法与步骤 1.2.1 剂量元件

LiF粉末在240℃时退火15分钟, 自然冷却后, 用粉末分样器分装, 密封在∅2塑料管中, 放入铅盒内待用。

1.2.2 患者体表照射量测试

介入放射学诊断或治疗疾病类型较多, 频度较高的有脑血管造影、心血管造影、冠状动脉扩张术和肝癌化疗等, 其照射野主要位于头颅、胸部和腹部, 为测量及估算方便, 我们把主要照射野位于头部、胸部和腹部的介入放射学诊断或治疗归纳简称为头部、胸部和腹部三个部位介入诊疗, 同时把床上球管、床下球管这两种球管几何位置分开进行测量, 在其患者相应体表部位放置剂量元件, 待诊断或治疗结束后, 取下剂量元件并编号, 放入铅盒回实验室测量。

1.2.3 体模剂量测试

在X射线照射前, 按ICRP60号出版物^〔2〕推荐的主要器官或组织的位置, 在体模内预定孔中插入剂量元件, 同时在照射中心位置体模表面处放置一组剂量元件。按六种情况中常规操作的曝光条件对体模进行照射, 依次取出剂量元件, 插入编号板孔内, 放入铅盒回实验室测量。

1.3 器官剂量和有效剂量估算

根据ICRP60号出版物推荐方法^〔2〕, 计算出体模内器官或组织吸收剂量。其中的骨髓剂量是根据文献^{〔3〕〔4〕}报道的不同骨髓中骨髓的百分含量加权计算得出。其次, 根据体模得出的器官或组织剂量与入射表面照射量的转换系数和患者在进行介入放射学诊断或治疗时体表受照中心位置的照射量, 分别计算出床上管及床下管的头部、胸部和腹部诊断或治疗时患者主要器官或组织的吸收剂量。在此基础上, 使用ICRP60号出版物推荐的辐射权重因子和组织权重因子, 计算出六种情况下介入放射学诊断或治疗时的全身有效剂量。计算中, 在考虑其余组织或器官时, 按照ICRP60号出版物的附加说明, 选择位于受照部位吸收剂量较大的器官或组织, 如脑、胰、脾、肾、上段大肠、小肠和子宫等, 以计算对有效剂量的贡献。

本次测试调查的介入诊疗的例数分别为床上管头部介入诊疗68例、胸部92例、腹部85例; 床下管头部72例、胸部84例、腹部76例, 其中诊断约占30%。

2 结果 2.1

介入放射学诊断或治疗时患者体表照射量见表 1。

2.2

床上管、床下管介入放射学诊断或治疗时患者器官吸收剂量和全身有效剂量分别见表 2、表 3。

3 讨论 3.1 体表照射量与器官或组织吸收剂量

从表 1可见, 患者体表照射量以床下管胸部介入诊疗为最大, 而床上管胸部介入诊疗则为最小。头部和腹部在球管不同几何位置时体表照射量相差不大, 其中, 腹部介入诊疗大约相当于头部介入诊疗的2~ 3倍。在相同部位诊疗时, 患者体表照射量最大值与最小值之比最高为27.8, 最低为4.1, 这与患者的情况、介入操作的难易程度、操作人员的熟练程度和不同型号设备的使用条件(管电压、毫安秒和焦皮距等)有密切关系。

患者体表照射量与文献^〔5〕报道的普通X射线诊断检查时患者体表照射量相比, 床上管时, 头部介入诊疗是头部摄片的1.7倍、胸部介入诊疗是胸透的2.2倍, 腹部介入诊疗是腹部透视的8.1倍; 而在床下管时, 相应比值分别为2.7倍、21.8倍、8.2倍。因此, 前者体表照量明显高于后者。

从表 2、表 3可见, 床上管头部、胸部和腹部介入诊疗时吸收剂量最大的组织或器官分别为脑(8.72m Gy)、乳腺(40.34mGy)、小肠(26.01m Gy); 而床下管则分别为脑(22.60m Gy)、脾(15.16mGy)、肾(62.47mGy)。由此可见, 在球管几何位置不同时, 头部介入诊疗时, 只有脑的吸收剂量较大, 而其他大部分器官或组织的吸收剂量相对较小; 而胸部、腹部介入诊疗时, 由于投照方式不同, 因而相同器官或组织的吸收剂量不相同; 但同时也表明, 照射野内尤其是入射侧的浅表器官或组织吸收剂量很大, 而照射野外的则相对较小, 如床上管胸部介入诊疗时, 照射野内的乳腺的吸收剂量最高达40.34m Gy, 此时, 照射野外的脑部的吸收剂量只有0.03m Gy, 因此, 在不影响介入操作的前提下, 尽量减少照射野的大小, 可以明显降低患者的剂量。

3.2 有效剂量 3.2.1 不同性别患者的有效剂量

在本次测试中, 男女之间有效剂量的差异不大, 最多相差不超过2%。如在头部和胸部介入诊疗时, 男女间有效剂量相差最大仅为0.25%;而在腹部介入诊疗时, 女性比男性仅高1.7%, 这是由于卵巢及子宫处在照射野内或邻近照射野, 其吸收剂量相应增加, 从而对有效剂量产生贡献, 但睾丸的吸收剂量却变化不大。

3.2.2 球管不同几何位置时有效剂量的差别

头部介入诊疗时, 床上管时患者的有效剂量为床下管的1.85倍, 但体表照射量则为1.57倍, 可见, 有效剂量的大小与体表照射量之间有着相应的关系。胸部和腹部介入诊疗时, 其情况有所不同, 如胸部介入诊疗时床上管的体表照射量仅为床下管的10 %左右, 相反, 但其有效剂量则比床下管高33 %。

3.2.3 不同介入诊疗部位的有效剂量

床上管时, 不同部位进行介入诊疗时有效剂量的大小次序为胸部(3.24mSv)>腹部(2.43mSv)>头部(0.27mSv); 床下管时, 其次序为腹部(3.56mSv) >胸部(2.42mSv)>头部(0.50mSv)。可见, 头部介入诊疗时, 有效剂量较小, 其原因是, ICRP60号出版物将脑列为其余组织, 虽然它的吸收剂量很大(4.98、12.92mGy), 但组织权重因子只取0.025, 对全身有效剂量贡献较小, 而胸部和腹部介入诊疗时主要器官或组织处在照射野内或邻近照射野, 其吸收剂量较高, 对有效剂量的贡献也大。胸部介入诊疗的有效剂量相当于文献^〔6〕中门诊胸透的7.3~ 9.8倍。胸部和腹部介入诊疗的有效剂量大致相当, 其范围为2.42mSv~ 3.56mSv, 与胸部和肝脏X射线CT检查的有效剂量3.25mSv~ 3.64mSv^〔7〕相近。