中国辐射卫生  2017, Vol. 26 Issue (3): 257-260  

引用本文 

黄卓, 范瑶华, 李文炎, 欧向明, 岳保荣, 徐辉. 单X射线管和双X射线管介入设备的介入职业人员手部皮肤受照剂量比较研究[J]. 中国辐射卫生, 2017, 26(3): 257-260.
HUANG Zhuo, FAN Yao-hua, LI Wen-yan, OU Xiang-ming, YUE Bao-rong, XU Hui. Investigation on the Extremity Dose to Interventional Staff by Using Interventional Devices with Single and Double X-ray Tubes[J]. Chinese Journal of Radiological Health, 2017, 26(3): 257-260.

基金项目

国家科技支撑计划项目(2014BAI12B04)

通讯作者

范瑶华, Email: fyaohua1@163.com

文章历史

收稿日期:2017-04-06
修回日期:2017-05-16
单X射线管和双X射线管介入设备的介入职业人员手部皮肤受照剂量比较研究
黄卓 , 范瑶华 , 李文炎 , 欧向明 , 岳保荣 , 徐辉     
中国疾病预防控制中心辐射防护与核安全医学所 辐射防护与核应急中国疾病预防控制中心重点实验室, 北京 100088
摘要目的 建立介入职业人员手部皮肤受照剂量的测量方法,对常规单X射线管和较新的双X射线管介入设备下介入职业人员手部受照剂量进行比较研究,为介入职业人员手部剂量监控和放射防护的改进提供科学依据。方法 选用热释光剂量计(TLD),并进行皮肤个人剂量当量Hp(0.07)刻度。选择2台单X射线管和3台双X射线管介入设备,测量4种介入手术类型的231人次介入职业人员手部皮肤剂量。对单X射线管和双X射线管介入设备下测得的介入职业人员手部剂量统计比较。结果 经手部皮肤个人剂量当量Hp(0.07)刻度,TLD线性拟合度较好(R2=0.99996)。单X射线管和双X射线管介入设备的介入职业人员手部皮肤受照剂量均表现为治疗类手术高于造影类手术,手部受照剂量和曝光时间正相关。以神经系统血管造影术为例,同类手术中,双X射线管介入设备较单X射线管介入设备曝光时间短(U=-4.307,P < 0.05),但介入职业人员手部皮肤受照剂量高。结论 双X射线管介入设备与单X射线管介入设备相比,提高了手术效率,但也增加了介入职业人员的受照剂量。应加强介入职业人员的辐射防护意识和措施,保证职业人员的健康。
关键词介入职业人员    个人剂量当量Hp(0.07)    热释光剂量计    手部皮肤剂量    
Investigation on the Extremity Dose to Interventional Staff by Using Interventional Devices with Single and Double X-ray Tubes
HUANG Zhuo , FAN Yao-hua , LI Wen-yan , OU Xiang-ming , YUE Bao-rong , XU Hui     
Key Laboratory of Radiological Protection and Nuclear Emergency, China CDC, National Institute for Radiological Protection, Chinese Center for Disease Control and Prevention, Beijing 100088 China
Abstract: Objective To establish the method for extremity dose measuring for interventional staff, and compare the extremity dose to interventional staff on traditional interventional devices with single X-ray tube to that on the new devices with double tubes, and thus support the monitoring of the doses and the improvement of the radiological protection. Methods Thethermoluminescence dosimeters (TLD) were calibrated with personal dose equivalent Hp(0.07). The extremity doses of 231 person-time from 4 kinds of interventional procedures were measured on 2 interventional devices with single X-ray tube and 3 devices with double X-ray tubes. The doses obtained on different kinds of interventional devices were analyzed. Results The TLD shows good linear fitting with Hp(0.07) calibration.The extremity doses, which in the therapeutic procedures were higher than those in the graphic ones, perform positively relevance to the exposure time.Comparing the same kind of interventional procedures on devices with double and single X-ray tubes, the former shows shorter exposure time with higher extremity dose to interventional staff than the latter. Conclusion The interventional devices with double X-ray tubes significantly improve the efficiency of the interventional procedures while increase the dose to interventional staff. The radiological protection should be strengthened to protect the health of the interventional staff.
Key words: Interventional Staff    Personal Dose Equivalent Hp(0.07)    Thermoluminescence Dosimeter (TLD)    Extremity Dose    

介入放射学(Interventional Radiology)中,介入职业人员需要在射线的引导下,于患者床旁进行精密操作。介入职业人员的双手在手术中距X射线管较近,受到来自患者身体和其他方向的散射线、X射线机的漏射线照射,可能还受到X射线机的部分主射线照射,其手部受照剂量远远高于其它放射诊断应用中职业人员的手部受照剂量。人的皮肤中包含皮脂腺等组织,对射线中度敏感,因此介入职业人员常有手部皮肤改变的情况[1-3]

目前国内外对介入职业人员手部皮肤剂量的测量主要使用指环剂量计[4-7],但其在临床手术过程中对精密操作有一定的影响,并且容易造成无菌手套破损,对职业人员和患者的健康造成潜在威胁。此外,部分研究中对剂量计的刻度过程没有详细的描述[8-9],影响了研究结果的准确溯源。

近年来,介入设备在临床的使用呈上升趋势,但双X射线管介入设备对职业人员手部剂量的影响研究在国内尚未见报道。本研究对临床使用单X射线管和双X射线管介入设备的职业人员手部受照剂量水平进行了比较研究。

1 材料与方法 1.1 剂量元件的选择与刻度

使用热释光剂量计(TLD)测量介入职业人员手部皮肤剂量,其探测元件为分散度<3%的LiF(Mg, Cu, P)圆片型元件。个人剂量当量Hp(0.07)是适用于评价介入职业人员手部皮肤受照剂量的实用量[10-11],因此对剂量元件进行Hp(0.07)刻度。使用直径73 mm、高300 mm的圆柱体聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中空水模体,作为Hp(0.07)刻度的组织等效衰减模体。将热释光探测元件固定粘贴于模体弧形侧表面。选用窄谱N-80标准辐射质,在距离1 m处垂直照射模体表面的剂量探测元件[12-13]。刻度过程在中国疾病预防控制中心辐射防护与核安全医学所国家二级标准剂量学实验室(SSDL)进行。

1.2 介入手术设备、介入手术类型和介入职业人员的选择

选取临床正常使用的5台800 mA以上的数字减影血管造影(DSA)设备,其中单X射线管介入设备2台,双X射线管介入设备3台。共测量4种常见介入手术类型,包括心血管介入手术中的冠状动脉造影术和冠状动脉支架植入术,神经介入手术中的神经系统血管造影术和脑部栓塞术。对参与介入手术的所有介入职业人员(包括第一术者、第二术者和第三术者)手部皮肤剂量进行测量,共测量介入职业人员231人次。所有数据均在介入职业人员正常使用常规辅助防护设施[14]的情况下测得。

1.3 剂量计的组装、佩戴和数据测读

四片剂量元件平行排列彼此紧邻,密封包裹后作为一个TLD。将TLD固定粘贴在介入职业人员双手腕部掌侧皮肤上。相同介入手术类型相同站位的介入职业人员佩戴同一个TLD,待累积一定例数后(约8~10例)读取该批次各剂量元件的发光量和相应的跟随本底值。重复上述剂量计制作、佩戴、数据读取步骤,直至完成所有测量。

1.4 统计学处理

用SPSS 20.0软件对单X射线管和双X射线管介入设备上的神经系统血管造影术的手术时间进行统计分析。采用非参数检验中的Mann-Whitney U检验分析两组时间数据,计算标准化检验统计量U值。P<0.05时,认为两组数据的差异具有统计学意义。

2 结果 2.1 对剂量元件进行Hp(0.07)刻度

在0.2、0.3、0.5、1.0、3.0、5.0 mSv共6个剂量点对筛选后的剂量元件进行Hp(0.07)刻度,拟合的标准刻度曲线如图 1所示。由于确定系数R2趋近于1,因此认为该刻度曲线在0~5.0 mSv范围内的线性拟合度较好。

图 1 对热释光元件进行个人剂量当量Hp(0.07)刻度的标准曲线
2.2 单X射线管介入设备的介入职业人员手部皮肤剂量测量结果

单X射线管介入设备上进行的3种手术类型的介入职业人员手部皮肤剂量相差较大,测量值如表 1所示。以第一术者手部皮肤受照剂量排序,表现为冠状动脉支架植入术>冠状动脉造影术>神经系统血管造影术。冠状动脉支架植入术和冠状动脉造影术中的介入职业人员手部剂量均表现为第一术者>第二术者。单X射线管介入设备上进行的神经系统血管造影术由一位术者独立完成。对这三种手术类型的介入职业人员而言,其手部皮肤剂量均表现为左手>右手,左手剂量是右手剂量的1.78倍~3.61倍不等。

表 1 单X射线管介入设备的介入职业人员手部皮肤剂量(μSv)
2.3 双X射线管介入设备的介入职业人员手部皮肤剂量测量结果

双X射线管介入设备上共进行了两种介入手术,均为神经介入手术。如表 2所示,以第一术者手部皮肤剂量排序,表现为,脑部栓塞术>神经系统血管造影术。双X射线管介入设备上进行的神经介入手术均由三位术者共同完成。对同一手术类型任一位置的介入职业人员来说,其左手皮肤受照剂量均高于右手皮肤受照剂量,前者是后者的1.73倍~3.31倍不等。两种手术类型中介入职业人员的剂量均表现为第一术者>第三术者>第二术者。

表 2 双X射线管介入设备的介入职业人员手部皮肤剂量(μSv)

综合表 1表 2的结果,单X射线管和双X射线管介入设备上都进行了神经系统血管造影术。由于单X射线管介入设备上的神经系统血管造影术仅由一位术者独立完成,因此比较单X射线管和双X射线管介入设备上该类手术第一术者的手部皮肤剂量,发现左手皮肤剂量表现为双X射线管介入设备>单X射线管介入设备,右手皮肤剂量在单X射线管和双X射线管介入设备上数值相近。

2.4 曝光时间的统计分析结果

表 3所示,单X射线管介入设备上进行的神经系统血管造影术的手术时间较双X射线管介入设备上进行的同类手术时间更长,其时间差异具有统计学意义(P<0.05)。其他手术类型中的曝光时间表现为脑部栓塞术>冠状动脉支架植入术>冠状动脉造影术。

表 3 神经系统血管造影术曝光时间(min)统计分析
3 讨论

本研究使用的手部剂量计形状扁平,通过医用胶布粘贴在介入职业人员的手部皮肤上,不影响介入职业人员的术前消毒和术中操作,也不会破坏手术中佩戴的乳胶手套,因此适于介入职业人员在介入手术中佩戴,进行手部剂量的测量和研究。

单X射线管介入设备上进行的心血管介入手术和双X射线管介入设备上进行的神经介入手术中,介入职业人员的手部剂量水平和曝光时间正向相关,其手部受照剂量表现为治疗类介入手术>造影类介入手术。冠状动脉支架植入术和冠状动脉造影术的第一术者和第二术者的左手、右手剂量符合这一规律,脑部栓塞术和神经系统血管造影术(双X射线管)的第一术者左手皮肤剂量也符合这一规律。但脑部栓塞术第一术者右手、第二术者和第三术者双手皮肤受照剂量与神经系统血管造影术相应术者相应位置的皮肤受照剂量相差不大。这是由于在神经介入手术中,主要操作由第一术者完成,第二、第三术者作为助手,仅在造影及部分复杂操作时从旁协助,其余时间距X射线管相对较远,因此受照剂量与神经系统血管造影术相应术者相差不大。

本研究中,单X射线管和双X射线管介入设备上均进行了神经系统血管造影术。单X射线管介入设备上的手术时间显著长于双X射线管介入设备的时间,然而其介入职业人员的受照剂量却低于双X射线管介入设备的职业人员剂量。这可能提示对于同类手术而言,双X射线管介入设备的应用显著降低了手术时间,提高了手术效率,但同时也增加了介入职业人员受照剂量。结合临床使用的铅悬挂防护屏、铅防护吊帘、床侧防护帘等辅助防护设施的摆放位置,发现使用双X射线管介入设备时,辅助防护设施对平行于诊床的X射线管的主射线和经由患者身体的散射线的屏蔽防护较为不足,这可能造成使用双X射线管介入设备的职业人员较使用单X射线管介入设备的职业人员受照剂量高。本研究中仅测量了双X射线管介入设备上进行的两类手术,更多手术类型中介入职业人员的手部剂量有待后续进行更深入的研究。

随着双X射线管介入设备的推广,介入职业人员应更加重视手术过程中的辐射防护,积极使用个人防护用品,合理使用现有的辅助防护设施。同时,应鼓励辅助防护设施的改进等工作,最大可能的降低介入职业人员的受照剂量,保护职业人员的健康。

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