中国辐射卫生  2017, Vol. 26 Issue (4): 390-394  

引用本文 

薛娴, 尉可道, 赵洪峰, 徐辉, 王建超, 岳保荣. 五种介入程序中职业人员眼晶状体辐射剂量水平的评估[J]. 中国辐射卫生, 2017, 26(4): 390-394.
XUE xian, WEI Ke-dao, ZHAO Hong-feng, XU Hui, WANG Jian-chao, YUE Bao-rong. Assessment of the Eye Lens dose to Working Operator in Five Types of Interventional Fluoroscopic Procedures[J]. Chinese Journal of Radiological Health, 2017, 26(4): 390-394.

基金项目

国家科技支撑计划(2006BA106B03)

通讯作者

岳保荣, Email:bryue@163.com

文章历史

收稿日期:2017-05-22
修回日期:2017-07-18
五种介入程序中职业人员眼晶状体辐射剂量水平的评估
薛娴 , 尉可道 , 赵洪峰 , 徐辉 , 王建超 , 岳保荣     
中国疾病预防控制中心辐射防护与核安全医学所 放射治疗设备质量控制实验室, 北京 100088
摘要目的 评估五种临床介入程序中,职业人员眼晶状体所受辐射剂量水平。方法 选择四家医院进行五种介入程序实验,将光致发光剂量计(OSL,材料Al2O3:C)分别佩戴在介入职业人员的眼睛附近,记录治疗过程中透视时间、累积剂量和剂量面积乘积(DAP,Dose-Areas Product)等参数,测量用所得的个人剂量当量Hp(0.07)值估算不同程序治疗过程中不同术者的左眼,右眼以及两眼中间的眼晶状体剂量,并与治疗过程的记录值做统计学分析。结果 统计计算介入职业人员眼晶状体剂量,五种介入程序-冠状动脉造影(CA,Coronary Angiography)、冠状动脉成形术+植入术(PTCA+PCI,Percutaneous Transluminal Coronary Angioplasty and Percutaneous Coronary Intervention)、脑动脉瘤、心脏起搏器、心脏射频消融,年平均当量剂量分别为15.12、11.59、8.64、36.10、12.78 mSv。其中操作者在做起搏器治疗时眼晶状体受辐射剂量最高。结论 职业人员在起搏器治疗时所受剂量超过国际放射防护委员会(ICRP)最新推荐的眼晶状体剂量限值(20 mSv)。同时通过统计学分析得,不同的治疗类型、透视时间、累积剂量、DAP,职业人员的眼晶状体剂量也不同。因此,介入职业人员应尽量减少操作时间,加强对眼晶状体的防护。
关键词介入治疗    眼晶状体剂量    辐射防护    
Assessment of the Eye Lens dose to Working Operator in Five Types of Interventional Fluoroscopic Procedures
XUE xian , WEI Ke-dao , ZHAO Hong-feng , XU Hui , WANG Jian-chao , YUE Bao-rong     
National Institute for Radiological Protection, China CDC, Beijing 100088 China
Abstract: Objective To report estimated radiation dose to the eye lens of the interventionalist from five procedures. Methods The radiation doses to the eye lens for five interventional radiology fluoroscopic systems were measured by using OSLs(Optically Stimulated Luminescence) dosimetry calibrated in Hp(0.07).For the eyes, the OSLs are positioned to the right, left and middle sids. Meanwhile, fluoroscopy times, accumulated doses, and DAPs(Dose-Area Product) et.al were recorded for statistical analysis. Results The annual eye lens doses estimated for the operator with the highest workload according to the measurements and the system's log book were 15.12 mSv in CA(Coronary Angiography), 11.59 mSv in PTCA (Percutaneous Transluminal Coronary Angioplasty) and PCI(Percutaneous Coronary Intervention), 8.64 mSv in Cerebral aneurysm, 36.10 mSv in Pacemaker Therapy, 12.78 mSv in Radiofrequency ablation. In Pacemaker Therapy the dose of equivalent of eye lens was the highest in he five procedures.The eye lens doses were different in different procedures, fluoroscopy times, accumulated doses and DAPs. Conclusion The eye lens dose of operators in Pacemaker Therapy will receive an annual equivalence dose of more than 20 mSv as recommended by the ICRP provided by the current study.Attention should be paid to the protection of the eyes of operators.
Key words: Interventional Radiology    Eye Lens dose Equivalent    Radiation Protection    

介入放射学诊断和治疗在我国已经越来越普及,简单、快捷的治疗方式备受患者的关注和欢迎。由于介入操作技术的特殊性,操作人员必须在X射线透视下进行检查和治疗,操作人员可能受到较大的辐射剂量[1]。国际放射防护委员会(ICRP)一项声明中对职业人员眼晶状体的确定性效应阈值和年当量剂量限值进行了重大修订,确定性效应阈值降为0.5 Gy,当量剂量限值降为每年不得超过20 mSv[2];在我国,职业放射性疾病确诊病例分布中,放射性白内障长期以来高居第2位占23.4%[3]。ICRP和国标GBZ 128均明确指出Hp(3)用来评价眼晶状体当量剂量更合理, 但Hp(0.07)的监测结果直接视为眼晶状体当量剂量是适当的[8], 因此选择合适的测量方式测量不同介入放射程序中的职业人员眼晶状体剂量,对于评估我国介入程序中职业人员眼晶状体每年所受最大辐射剂量,以及针对此做出相应的防护是非常有必要。

近几年,国外在对职业人员眼晶状体剂量的研究已经非常全面[4],但国内针对此的研究还不够精细,并且针对眼晶状体的测量剂量方式以及评估方法还不明确[5],为此,我们在北京选择四家医院的五种介入放射程序,包括冠状动脉造影(CA, Coronary Angiography)、冠状动脉成形术+植入术(PTCA+PCI, Percutaneous Transluminal Coronary Angioplasty and Percutaneous Coronary Intervwntion)、脑动脉瘤、心脏起搏器、心脏射频消融,进行职业人员眼晶状体剂量的测量,最后评估每个程序并且统计分析记录的参数对眼晶状体剂量的影响。

1 材料与方法 1.1 设备、仪器

选择四家医院,不同医院的介入设备分别为:甲医院为美国通用电气Innova 3100全数字化血管造影机,乙医院和丙医院为荷兰飞利浦Allura Xper FD20通用型大平板探测器心脏血管造影系统,丁医院为美国通用电气Innova2000全数字化心脏专用型心血管造影机;所有设备在治疗时,X射线球管位于床下,探测器为数字平板,管电压和电流均自动调节。大部分设配都配有悬挂铅屏风,床侧铅帘和移动铅屏风(除乙医院外)防护设施。光致发光探测器(OSL)采用蓝道尔公司生产的由两片聚酯胶片压夹住AL2O3:C粉末构成,厚度总计为0.3 mm,并由4个固定在滑片上的探测元件和外壳构成,有可重复性,稳定性好,灵敏度高(能量可低至5keV,剂量探测范围:0.01 mSv~10 Sv)的特点。OSL剂量测量系统为InLight200全自动型剂量仪, 测量所得Hp(0.07)值由蓝道尔公司美国总部,利用板模刻度。实验过程中,用可伸缩性绷带将OSL固定在职业人员头部。

1.2 剂量测量方法

在上述四家医院中选择五种介入程序(CA、PTCA+PCI、脑动脉瘤、心脏起搏器、心脏射频消融)进行监测。每家医院选择3~5个介入工作者,按照其手术的位置来确定其术者身份,除起搏器治疗时术者站在治疗床患者的两边外,其余介入治疗程序中,术者一般都站在患者右边依次排列,将最靠近球管的位置的工作人员定为一术,其余按顺序排列依次设定为二术、三术等,起搏器治疗时,把站在患者左边位置定位一术,右边位置定为二术,将编号后的OSL配带到每位工作者的右眼、左眼边和两眼中间处(见图 1)。治疗中每个固定的术者都佩戴固定编号的OSL,测量相同介入程序若干次后,读取OSL的Hp(0.07)作为评估眼晶状体的当量剂量值[6-7],得到的是若干次相同介入程序测量后的累积剂量值,每家医院的测量次数见表 1。再将累积剂量值除以测量相同介入程序次数得到单次介入程序时平均眼晶状体剂量,最后按照每家医院记录的年介入程序次数来评估职业人员眼晶状体的年当量剂量。

图 1 OSL的佩戴位置

表 1 不同医院的具体测量数
1.3 参数的记录

设计原始记录表格,在治疗时,记录每个手术的参数:X射线管电压,管电流,透视时间,电影模式,累积剂量,DAP等参数,在这里的治疗参数也是与剂量相对应的平均值, 见表 2。记录各家医院防护设备(悬挂铅屏、移动铅屏和床边铅帘)及个人防护衣具(铅眼镜、铅帽、铅衣、铅围脖和铅围裙)的使用情况,统计并计算出医院治疗时使用防护用品所占的比例,见图 2, 图 3

表 2 五种介入手术中的曝光参数

图 2 防护设备所占比例

图 3 个人防护用品所占比例
1.4 统计学处理

采用SPSS15.0将记录的数值与测量的数值进行方差分析;对不同治疗类型的曝光参数(透视时间、累积剂量及DAP)做单因素分析或多因素分析,分析曝光参数对职业人员眼晶状体剂量的影响;对不同仪器的相同的介入治疗的测量结果进行配对分析,比较不同介入仪器的剂量影响;对非起搏器介入治疗(CA、PTCA+PCI、脑动脉瘤及心脏射频消融)和起搏器治疗中职业人员的眼晶状体剂量分别进行配对分析,可得到不同介入程序对剂量的影响。

2 结果 2.1 测量结果

Hp(0.07)直接佩戴在职业人员眼睛附近,可以很好地评估职业人员眼晶状体剂量,可以替代Hp(3)值[8-9]。按照以上测量次序及例数,最终得到每位术者的累积剂量,然后求得每例手术剂量的平均值,见表 3

表 3 一个治疗过程中不同介入程序不同术者的眼晶状体剂量

将治疗类型的单次眼晶状体所受的最大剂量乘以实际记录的年治疗次数,估算不同介入治疗的年平均当量剂量,表 4

表 4 不同治疗类型的眼晶状体最大剂量

计算在不同治疗类型中眼晶状体最大剂量时的术者的左右眼晶状体及两眼中间的剂量,图 4

图 4 单次治疗过程中不同治疗类型的左右眼晶状体及两眼中间剂量
2.2 统计学分析 2.2.1 单因素分析

不同治疗类型的透视时间、累积剂量、DAP值:P<0.001,差异具有统计学,则不同治疗类型的透视时间、累积剂量、DAP值不同。

2.2.2 多因素分析

不同治疗类型、术者、累积剂量、术者身高的眼晶状体剂量,在其他影响因素不变的情况下,不同治疗类型的职业人员左右眼晶状体剂量及两眼中间剂量P<0.05, 差异具有统计学意义;不同透视时间,累积剂量的职业人员左右眼晶状体剂量及两眼中间剂量P<0.05, 差异具有统计学意义。所以不同治疗类型的职业人员眼晶状体所受剂量不同,且会随透视时间的增长和累积剂量的增大而增高。

2.2.3 配对分析

甲乙两家医院选择测量的介入治疗程序相同,但使用介入治疗的仪器设备不同,将两家医院的一术和二术的晶状体剂量进行配对分析,左眼晶状体比较无统计学意义(P>0.05),因此,介入仪器对职业人员所受剂量影响不大。将CA、PTCA+PCI、脑动脉瘤、RFA分为非起搏器一组,起搏器单独分析。得到非起搏器的右眼晶状体剂量和左眼晶状体剂量、右眼晶状体剂量和两眼间剂量,P<0.05;起搏器的右眼晶状体剂量与左眼晶状体剂量P>0.05,无统计学意义。可得非起搏器介入治疗中左眼晶状体剂量和右眼晶状体剂量不同,左眼剂量大于右眼剂量,但起搏器介入治疗中左眼晶状体剂量和右眼晶状体剂量无差别,这与不同治疗过程中术者习惯所占位置相关。

3 讨论

监测眼晶状体剂量时,ICRP103推荐定向剂量当量H’(3,Ω)和个人剂量当量Hp(3)[10],但此量在实际中很少使用,目前也尚未有合适的测量仪器对其测量,所以在2007年ICRP的建议书中建议停止测量这些量,采用Hp(0.07)来代替这些量值。那么应用Hp(0.07)测量眼晶状体剂量是否合适?国外已经对此做了细致的研究,C.Koukorava和R Behrens[8-9]等都做了相应的实验,认为用板模刻度的Hp(0.07)测量眼晶状体剂量是非常合适的。

本实验将OSL放置在职业人员的眼睛附件测量[11],结果表明起搏器介入治疗时,职业人员年平均当量剂量最大,超过ICRP新规定的限值20 mSv,由于此治疗程序的特殊性,工作者在治疗期间不能使用悬挂铅屏作为防护[12-13],因此剂量相对较高,建议佩戴铅眼镜来增强眼晶状体的防护[14-15],减少职业人员的辐射暴露。脑动脉瘤治疗时,术者会在电影模式的时候离开机房,因此眼晶状体剂量低于其他治疗类型。

不同的介入程序治疗时,由于患者手术的复杂性以及职业人员的熟练性的不同,使得所用的透视时间、累积剂量、DAP值不同。透视时间的增长,累积剂量增高、DAP增大,职业人员眼晶状体剂量也会随之增高。起搏器治疗时由于术者站在患者治疗床两边,所以左右眼晶状体剂量都比较高,但在其他治疗类型中,左眼晶状体剂量一般高于右眼晶状体剂量,主要是因为术者一般在患者治疗床右边,左眼离球管最近,所受的暴露剂量较多。所以减少职业人员治疗中的射线暴露,增加职业人员技能的培训,增强辐射防护的安全意识,会降低职业人员的放射性风险。

由于本研究对象医院选取的局限(如甲乙医院为二级医院,其所接受的患者数量较小,患者手术的复杂程度相对较低),介入治疗职业人员的熟练程度不同,所以并不能代表全国医院职业人员的眼晶状体剂量水平,还有待于进一步研究。

本实验运用OSL测量眼晶状体的实验,只是作为一个科学研究的探讨,对于其准确性及适用性,还需要进一步的讨论,在本课题以后部分还会使用TLD测量结果作为对比进行研究。

从整个防护水平来看,职业人员的个人防护水平普遍较低,尤其是对铅眼镜的佩戴,主要原因是手术时术者长期低头工作,作业时间较长,国内现存铅眼镜重量普遍较重,造成职业人员手术不便,给其工作和身体带来负担,导致大多数职业人员不愿佩戴铅眼镜,因此,有必要进行新型材料防护眼镜的研制,方便工作者佩戴,从而增强对职业人员眼晶状体的防护。

参考文献
[1]
马明强, 孙培芝, 孙扣红. 介入放射学操作人员受照剂量及其防护监测评价[J]. 职业与健康, 2008, 19(8): 14-16.
[2]
ICRP.Statement on tissue reaction[J/OL].ICRP ref 4825-3093-1464. http://www.icrp.org/page.asp?id=123.ICRPStatementonTissueReactions.pdf.
[3]
刘长安, 李小娟, 高玲. 辐射诱发白内障阈剂量判断:变化在即[J]. 中华放射医学与防护杂志, 2011, 31(3): 249-251. DOI:10.3760/cma.j.issn.0254-5098.2011.03.001
[4]
Carinous Eleftheria, Domienik Joanna, Donadille Laurent et.al. Report on the analysis of the measurement and simulation results, with an evaluation of the doses and radiation protection measures[J/OL]. http://www.oramed-fp7.eu/en/Deliverables.D13v5.pdf. 2010-12.
[5]
彭建亮, 娄云, 冯泽臣. 3种介入术中工作人员的辐射剂量水平分析[J]. 中华放射医学与防护杂志, 2011, 31(4): 395-397. DOI:10.3760/cma.j.issn.0254-5098.2011.04.005
[6]
潘自强, 周永增, 周平坤, 等. 国际放射委员会2007年建议书[M]. 北京: 原子能出版社, 2008: 330-332.
[7]
Gerber T.Dosimetry for the Lens of the Eye, Applications for Medical Staff Involved in Interventional Radiology Procedures.Lund[M].Lund University, Sweeden, 2010.
[8]
Behrens R, Dietzes G. Monitoring the eye lens:which dose quantity is adequate[J]. Phys Med Biol, 2010, 55(14): 4047-4062. DOI:10.1088/0031-9155/55/14/007
[9]
Koukoraca C, Carinou E, Simantirakis G, et al. Dose to perators during interventional radiology procedures:focus on eye lens and extremity dosimetry[J]. Radiat Prot Dosim, 2011, 144(1-4): 482-486. DOI:10.1093/rpd/ncq328
[10]
Gualdrini G, Bordy JM, Daures J, et al. Air kerma to Hp(3) convention coefficients for photons from 10keV to 10MeV, calculated in a cylindrical phantom[J]. Radiation Protection Dosimetry, 2012, 1-5.
[11]
Vanhavere F, Carinou E, Domienik J, et al. Measurments of eye lens doses in interventional radiology and cardiology:final results of the oramed project[J]. Radiation Measurment, 2011, 46(11): 1243-1247. DOI:10.1016/j.radmeas.2011.08.013
[12]
Raymond H, Lawrence T, Joaquin P, et al. Comparing Strategies for Operator Eye Protection in the Interventional Radiology Suit[J]. J Vasc Interv Radiol, 2010, 21(11): 1703-1707. DOI:10.1016/j.jvir.2010.07.019
[13]
Kwang Pyo Kim, Donald L. Miller.Minimising radiation exposure to physicians performing fluoroscopically guided cardiac catheterization procedures:a review[J]. Radiation Protection Dosimetry, 2009, 133(4): 227-233. DOI:10.1093/rpd/ncp052
[14]
Donald L Miller, Eliseo Vañó, Gabriel Bartal, et al. Occupational Radiation Protection in Interventional Radiology:A Joint Guideline of the Cardiovascular and Interventional Radiology Society of Europe and the Society of Interventional Radiology[J]. Cardiovasc Intervent Radiol, 2010, 33(2): 230-239. DOI:10.1007/s00270-009-9756-7
[15]
Sturchio GM, Newcomb RD, Molella R, et al. Protective eyewear selection for interventional fluoroscopy[J]. Health Phys, 2013, 104(Supplement 1): S11-S16.