中国辐射卫生  2018, Vol. 27 Issue (6): 547-551  DOI: 10.13491/j.issn.1004-714x.2018.06.008

引用本文 

牛菲, 杨淑慧, 宋钢, 闵楠, 张琳, 朱建国. 内镜逆行胰胆管造影术时手术者站立区域辐射场测量与分析[J]. 中国辐射卫生, 2018, 27(6): 547-551. DOI: 10.13491/j.issn.1004-714x.2018.06.008.
NIU Fei, YANG Shuhui, MIN Nan, ZHANG Lin, SONG Gang, ZHU Jianguo. Measurement and Analysis of Radiation field in the Surgical Standing Areas during ERCP[J]. Chinese Journal of Radiological Health, 2018, 27(6): 547-551. DOI: 10.13491/j.issn.1004-714x.2018.06.008.

基金项目

山东省自然科学基金(ZR2016YL020);山东省医药卫生科技发展计划项目(2017WS272);山东省医学科学院院级科技计划(2016-23)

通讯作者

朱建国, E-mail:13031737690@163.com

文章历史

收稿日期:2018-03-15
内镜逆行胰胆管造影术时手术者站立区域辐射场测量与分析
牛菲 , 杨淑慧 , 宋钢 , 闵楠 , 张琳 , 朱建国     
山东省医学科学院放射医学研究所, 山东 济南 250062
摘要目的 测量与评价内镜逆行胰胆管造影术(ERCP)时手术者站立区域辐射场剂量的分布特点,为ERCP医护人员的防护提供辐射剂量学数据。方法 将ERCP手术者曝光时经常停留的区域分成40个测试点,每个测量点按照高度不同测量五个数据,使用X、γ辐射剂量率仪进行周围剂量当量率测量。结果 手术者站立区域的周围剂量当量率为2.3~386.0μSv/h。总体趋势而言,离照射野中心越近的位置其周围剂量当量率越高;对于同一位置,相当于头部,胸部,腹部及下肢高度的周围剂量当量率较为接近,足部的周围剂量当量率略低一些,但也有例外。结论 ERCP手术者站立区域的高周围剂量当量率主要集中于在手术者经常站立的区域,因此必须采取有效的防护措施,保障ERCP手术者的健康与安全。
关键词内镜逆行胰胆管造影术    辐射剂量    测量    
Measurement and Analysis of Radiation field in the Surgical Standing Areas during ERCP
NIU Fei , YANG Shuhui , MIN Nan , ZHANG Lin , SONG Gang , ZHU Jianguo     
Institute of Radiation Medicine, Shandong Academy of Medical Science, Jinan 250062 China
Abstract: Objective To measure and evaluate the radiation dose distribution characteristics in the standing areas of the operator during endoscopic retrograde cholangiopancreatography (ERCP), and to provide radiation dose data for the protection of ERCP endoscopist. Methods The areas that ERCP operators often stay in during exposure were divided into 40 test points. Five data were measured at each test point according to different altitudes. The ambient dose equivalent rate was measured by X and gamma radiation dose rate meter. Results The ambient dose equivalent rate of the operator's standing area was 2.3~386.0 μSv/h. Generally, the closer to the center of the irradiation field, the higher the ambient dose equivalent rate around it. For the same position, the dose equivalent rate around the head, chest, abdomen and lower limb height is close, while the dose equivalent rate around the foot is slightly lower, but there were some exceptions. Conclusion The higher ambient dose rates in the standing area of ERCP surgeons are mainly obtained in the areas where the operators often stand. Therefore, effective protective measures must be taken to ensure the health and safety of the ERCP surgeons.
Key words: Endoscopic Retrograde Cholangiopancreatography (ERCP)    Radiation Dose    Measurement    

内镜逆行胰胆管造影术(Endoscop Retrograde Cholangio Pancreatography, ERCP)是诊断、治疗胰腺和胆道系统疾病的重要手段之一,是指在十二指肠镜直视下插入造影导管到达十二指肠降部的胰胆管开口,注射造影剂后再进行X射线摄片,从而使胰胆管显影的技术。ERCP属于血管外介入诊疗手术,手术者(放射工作人员)在ERCP手术中需要近台操作,会暴露在辐射场中,从而受到较大的辐射剂量照射[1]

本研究主要通过测量ERCP机房内手术者站立区域的辐射场,分析研究其特点,为ERCP放射工作人员的防护提供辐射剂量学基础数据,为ERCP放射工作人员的辐射防护提供参考。

1 材料与方法 1.1 仪器设备

Artis zee型介入X射线机(西门子公司)、AT1123型X、γ辐射剂量当量率仪(白俄罗斯ATOMTEX公司)、仿真人体模型(中国成年男性模体,模体包括头颈部、胸部、腹部、臀部,不包含上肢及下肢。模体被切割成15层,可自由组合。头部至臀部高95 cm,头围56 cm,肩宽41 cm,胸围81 cm,腰围69 cm,臀围88 cm,胸宽20 cm,腹宽21.5 cm)、钢卷尺(10 m)。

1.2 检测条件

自动条件,脉冲透视频率15 p/s;床下球管;将模体摆放在治疗床上,调节相关参数,使诊断床与影像接收器之间距离为0.25 m,照射野面积为0.25 m×0.20 m。检测时仅保留介入X射线机自带的床侧防护屏。

1.3 投照位置

模拟ERCP的投照部位,使照射野位于仿真人体模型腹部。

1.4 检测位点

以ERCP设备的球管中心位置为原点,以诊断床为X轴,以垂直诊断床位置为Y轴,分别沿着X轴与Y轴平行的方向每隔0.5 m设置一个测量点,X轴8个点,Y轴5个点,共计40个测量点;每个测量点按照垂直高度不同选取五个测试高度,距地面高度分别为0.20、0.80、1.05、1.25、1.55 m[2],分别代表ERCP手术者的足部、下肢、腹部、胸部及头部。测量过程中,每个测量点的五个测量高度为变量,其他的参数均保持不变。ERCP机房内测量点的分布平面图见图 1。需要说明得是,图 1中的四个象限中,本次测量仅测量了右下象限(ERCP手术者站立的区域),其他三个象限,几乎无人停留,所以没必要进行测量。

图 1 ERCP机房内测量点分布
2 结果

本实验测量了ERCP诊疗过程中手术者站立区域的40个位点,如图 1所示。ERCP机房内治疗床旁的不同高度、不同位点的辐射场剂量分布结果见表 1图 2

表 1 ERCP机房内辐射场剂量(μSv/h)

图 2 ERCP机房内辐射场剂量分布图(μSv/h)
3 讨论

入放射学按照技术类型分类可分为血管介入放射学和非血管介入放射学两类。ERCP是一种常见的非血管系统介入放射学技术,虽然所用设备为数字减影血管造影机,但投照方位、操作方式等与血管内介入却差距很大。

经过现场调查发现,ERCP手术通常采用脉冲透视,很少减影。透视时,照射角度、射野大小及照射部位都是固定不变的,因为采用自动曝光控制,透视的kVP及mA是稳定的,因此,通过测量辐射剂量率来表征辐射场是可行的。而心脑血管介入手术需要调整照射角度、照射部位,由于减影和透视采用自动条件,kVP及mA也会随之改变,因此要完整描述心脑血管介入手术的辐射场只能通过累积剂量测量[3]

一些研究表明[4],非放射科医师在放射学检查过程中可能会接受到比放射科医师更高的剂量。Miiler DL等报道[5],心脏及血管介入手术过程中术者所接受的辐射剂量接近年有效剂量限值要求(20 mSv)。ERCP的内镜医师在非放射科医师中占有很大比例,透视的使用增加了它们与低水平辐射相关的风险[4]

实际工作过程中,ERCP机房内的病人左下、左上、右上区域(图 1中第一、第二、第三象限)基本无工作人员操作,已有研究表明,患者右侧[6](仿真人体模型)为高辐射场区域,也是工作人员的主要站立区域[3],因此,本次实验仅对工作人员工作区域(病人右下区域)进行了测量。由于《医用X射线诊断放射防护要求》[2](GBZ 130-2013)中对工作人员站立位置的高度有了明确的说明,因此,本研究严格按照国家标准中给定高度进行测量。

国内外学者对ERCP手术过程中工作人员接受的辐射剂量进行了大量研究。Buls N[7]等通过热释光剂量计估算了眼晶体,甲状腺和手的入射体表剂量,工作人员眼晶体接受了0.34 mGy的中位剂量,甲状腺接受了0.30 mGy的中位剂量,手部和皮肤接受了0.44 mGy的中位剂量。Seo D[8]等使用热释光剂量计对126个ERCP手术过程进行调查,ERCP工作人员的平均剂量为0.175 mSv,助理的平均剂量为0.069 mSv。Sulieman A[9]等使用热释光剂量计对ERCP工作人员的前额,甲状腺,胸部和左手的辐射剂量进行测量,胃肠科医生和助理的平均有效剂量为0.01 mSv。Sulieman A[10]等使用热释光剂量计对55个ERCP手术过程中工作人员的辐射剂量进行测量。第一名操作者的平均辐射剂量是眼睛晶状体0.27 mGy,甲状腺0.21 mGy,胸部0.32 mGy,手部0.17 mGy,腿部0.22 mGy。第二位操作者的平均放射剂量为手部0.21 mGy,胸部0.20 mGy,而护士的平均辐射剂量为0.44 mGy,胸部0.19 mGy。胃肠科医生接触电离辐射还可显著增加相关的潜在癌症风险[9-13]。而有关ERCP辐射场辐射剂量的报道较少。尽管相应的辐射剂量很低,但没有辐射剂量可以被认为是安全的,尤其是在高负荷累积的情况下[4, 9, 14-15]。大部分研究均为使用热释光剂量计进行有效剂量的估算,但是,目前的有效剂量估算方法可能低估了实际的辐射剂量,因为TLD应放置在接触频率最高的身体部位[12, 16]。同样,在部分身体暴露的情况下,个人剂量计的读数可能不能作为评估有效剂量的代表性值。因此,有必要了解ERCP手术中工作人员工作区域的辐射场分布情况。

表 1可见,ERCP诊疗机房内工作人员经常站立区域的周围剂量当量率为2.3~386.0 μSv/h。最高点出现在高度125 cm、距离诊断床100 cm处为386.0 μSv/h(相当于工作人员胸部);最低点出现在高度20 cm、距离诊断床150 cm处,此处并非距离球管最远处,且距离治疗床较近,主要原因可能与该处有床侧防护屏有关。此外,在各部位中,按照平均值进行排列,头部剂量最高(99.48 μSv/h),胸部剂量次之(98.28 μSv/h),但差距不明显,其他部位剂量依次降低。ERCP手术中相当于第一术者位置(大约在1号位点、9号位点位置处)的辐射剂量最高,这与该位置距离球管较近有关。

图 2图 3可见,在与治疗床平行的方向上,除足部以外,大部分数据显示,以射野中心为中心,周围剂量当量率随着向右移动的距离逐渐增大而依次降低,此外,34号位点的胸部剂量偏低,可能不能够反应真实情况。而在与治疗床垂直的方向上,大部分数据的规律不明显,仅少部分数据符合随着距离治疗床距离的增加而辐射剂量依次降低的规律,且主要集中在以射野中心为中心的垂直线附近。

图 3 ERCP机房内不同部位的辐射场剂量分布图(μSv/h)

ERCP手术通常由内镜医师来进行床边操作,有文献[17]表明,在同时使用铅屏风和铅围裙的情况下,内镜医师所受到的剂量很小。本次实验中仅有床侧防护屏,未使用其他防护用品,因此剂量均较高,如果介入放射工作人员穿戴防护用品[18](包括铅橡胶衣、铅橡胶围脖、铅橡胶帽、铅眼镜等),同时增加床侧铅防护屏[17],则可显著减少工作人员的辐射剂量,且对第一术者的防护效果大于对第二术者的防护作用[19]。O’Connor U[20]等研究发现,介入工作人员使用床上球管的X射线机时其眼部剂量有可能超过20 mSv/a。如果不戴铅眼镜,工作人员眼部剂量也可能超过阈值。另外,ERCP工作人员操作时头部不直接朝向辐射源,而是朝向显示屏,侧位站立在床旁,而目前的铅衣一般设计为前面0.5 mmPb、后面0.25 mmPb,因此,有必要增加ERCP工作人员铅防护衣后侧的铅当量。

由于本研究中未涉及ERCP手术过程中点片操作,今后研究组还将做进一步的研究。总之,ERCP诊疗室内辐射场的高剂量主要集中在工作人员经常站立区域,应加强ERCP工作人员的防护意识,通过穿戴防护用品、减少工作时间或站立在尽量远离球管区域等方式来减少工作人员所受到的辐射剂量。

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