普通X射线摄影是X射线在医疗检查中最常用的方法。尽管单个病人所接受的剂量较低, 但因应用频率高导致其对集体有效剂量的贡献特别大。如在西方一些国家报道, 仅胸部摄影导致的集体有效剂量就可达到15%~20%^[1]。当前普通X射线摄影的影像质量和辐射剂量的优化仍具有重大意义。儿童尤其是婴幼儿正处于人生生长发育的旺盛时期, 0~19岁人群因电离辐射诱发的致癌发病率要比20岁以后的成年人大3倍之多^[2]。因此放射检查在应用于儿童时应特别慎重。但以往研究报道数据表明, 约10%的放射性照射发生于婴幼儿群体。其辐射水平应给予高度关注^[3]。

当前, 直接数字化X射线摄影系统(Digital Radiography, DR)技术普遍应用于各医院放射科。较之以前的模拟图像, DR具有较大的动态调节范围, 较高的曝光宽容度以及强大的图像后处理功能, 故能以较低的辐射剂量达到相同的诊断目的。对儿童各部位尤其是胸部疾病的诊断提供了非常大的帮助。笔者应用热释光剂量仪(thermoluminescent dosimeter, TLD), 测量了各年龄段儿童胸部DR摄影中照射野中心及敏感器官所受入射皮肤剂量(entrance surface dose, ESD), 对其进行评价与分析, 旨在给予儿童辐射防护工作提供参考。

1 材料与方法 1.1 病例资料

选择2012年10月~2012年11月持胸部正位摄影申请的0~10岁儿童, 按年龄0~27 d, 28 d~ < 1岁, 1~3岁, 4~6岁, 7~10岁分5组, 每组30人, 共150名儿童, 其中男80例, 女70例。所有参加研究的患者或其监护人都知情同意, 且本研究经过了医院伦理委员会的同意。

1.2 仪器设备

荷兰PHILIPS DIGITAL DIAGNOST医用数字化X射线摄影系统, 年检合格。RGD-3B型热释光剂量仪, 北京261厂生产; TLD元件GR200LiF (Mg, Cu, P)片, 北京防化院生产, 分散度 < 3%, 由中国CDC辐射防护与核安全医学所分组进行照射。

1.3 测试方法与步骤

① TLD准备TLD元件在240℃时退火15 min, 自然冷却后放置于特制黑色轻质纸袋中, 每袋3个剂量片, 放入铅盒中待用, 同时取3个剂量片待用(测试本底用); ②病人信息采集照射前记录病人年龄、体重、患病症状等参数; ③TLD布放病人平躺于摄影床上, 双手置于身体两侧(婴幼儿由陪护人员辅助完成)。每个病人放3个纸袋, 一个置于受照部位中心, 另外两个分别置于甲状腺、性腺对应体表部位; ④数据记录照射时记录照射条件(kV、mAs), 照射完成后取下剂量片并编号放回铅盒; ⑤读数回实验室对TLD进行读数, 每袋3个剂量片读数取平均值, 同时测量未照射的3个剂量片读出本底值, 前平均值减去本底值即为实际平均值, 在标准曲线上读取ESD。

2 结果

在各年龄段的儿童胸部DR摄影中, 照射野中心位置的ESD均值以0~27 d的婴儿为最大(137.1 μGy), 1~3岁幼儿次之(133.0 μGy), 以7岁~10岁儿童为最小(112.3 μGy), 但最大与最小值亦相差不大, 其余两个年龄组介于中间。

甲状腺位置的ESD均值以1岁~3岁幼儿为最大(117.7 μGy), 0~27 d婴儿次之(117.1 μGy), 最小的是7岁~10岁儿童(94.0 μGy), 其余两个年龄组介于中间。

性腺位置的ESD均值以0~27 d婴儿为最大(81.2 μGy), 28 d~ < 1岁婴儿次之(50.4 μGy), 以7岁~10岁儿童为最小(18.8 μGy), 其余两个年龄组介于中间。

4 讨论

实验结果表明, 各年龄段儿童胸部DR摄影中所测三处电离辐射敏感部位ESD均值以性腺处最小, 接近本底。甲状腺和照射野中心即胸腺的ESD均值很接近, 这是因为儿童尤其是婴幼儿身长小, 颈部较短, 两个所测部位距离较近所致。但是现在采用DR摄影, 辐射剂量本身偏低, 而且放射技师操作过程中注意了采用合适的照射野, 所以甲状腺所受入射剂量较之照射野中心位置还是小一些。

至于各年龄组分析, 相较其他年龄组, 0~27 d婴儿各部位ESD均值最大, 7岁~10岁儿童各部位的最小, 这与各年龄段采用的照射条件有关系, 因较小年龄婴幼儿肺充气量小, 而且不易配合, 所以普遍采用的是相对低千伏高毫安秒的入射条件, 比如63kV, 4mAs。而年龄较大的儿童因可以与放射技师配合, 可以吸气屏气, 而且其肺充气量较大, 所以普遍采用相对高千伏摄影, 自动毫安秒的入射条件, 比如90 kV, 毫安秒范围为0.62~4.79 mAs, 平均值为1.08 mAs, 比婴幼儿采用的入射条件小得多。

儿童对X射线照射具有较高的敏感性, 而且X射线照射对儿童有较大的潜在危害^[4], 但随着医学影像学的发展和计算机科学的不断进步, 各种新技术快速地在医学X射线影像诊断设备中得以广泛应用, 使X射线成像质量不断提高, 所需要的辐射剂量在不断降低, 同时提高了病变的检出率。DR在临床检查中应用越来越广泛, 以其高宽容度及高对比度被看作是20世纪放射摄影中的巨大技术进步之一, 但DR在儿童胸部摄影仍然存在辐射剂量过剩问题^[5]。国内朱建国^[6]等在1999年曾用面积剂量乘积(dose-area product, DAP)与ESD两种方法对各年龄段儿童在胸部透视, 胸部摄片, 膝关节摄片过程中的辐射剂量水平做了详细的测量与评价, 单就胸部摄片这项检查而言, 当时的各年龄段皮肤入射剂量是:照射野中心位置的ESD以10 d~3个月的儿童为最大2.494 mGy, 1~9 d的次之, 为2.080 mGy。而4个月~10岁儿童的ESD为0.865~1.409 mGy, 相对较低。同样, 性腺位置的ESD也以10 d~3个月儿童为最高, 达0.592 mGy, 1~ 9天的稍低, 为0.139 mGy, 而4个月~10岁的ESD为0.15~0.20 mGy。这些数据相较表 1大得多, 这是因为依据当时的条件他们用的是普通X射线机, 而且是透视下定位后拍摄, 这就增加了病人的辐射剂量。

在控制被检者剂量过程中, 剂量参考水平(dose reference level, DRL)是一个有用的工具。许多国际组织^[7-10]都推荐了不同人群常用检查体位的DRL, 这些数据都是基于增感屏-胶片成像系统的经验。数字化以后的情况已大为不同, 最为明显的是经最优化后DR检查时受检者所受剂量可以大大低于增感屏-胶片成像系统。本实验中由DR所得的儿童胸部摄影ESD数据经后调整, 可为国家或地区权威部门提供经验, 以制定适合数字成像系统的DRL。

通过本次测试, 一方面印证了DR较之以前的X射线模拟成像影像设备在减少病人受照剂量方面有得天独厚的优势; 另一方面也说明, 放射技师通过不断的培训也在日常工作中注意到了病人的辐射防护问题, 在保证图像质量的前提下采用尽量小的照射野和尽量低的摄影条件, 使得病人的辐射剂量大为降低。虽然现在儿童胸部摄影中病人所受电离辐射较之前有了较大幅度的降低, 但婴幼儿所受辐射剂量还是较高, 而且笔者在实际工作中还发现不必要的短期重复X射线检查, 这是与国际放射防护委员会(ICRP)在其1990年的建议书(第60号刊物)中, 提出的三项基本辐射防护原则之一的正当化原则相违背, 所以辐射防护安全性亦应中国辐射卫生2013年4月第22卷第2期Chin J Radiol Health, Apr 2013, Vol 22, No 2 ·251·成为除放射工作人员外的临床医师关心关注的重要课题。