中国辐射卫生  2019, Vol. 28 Issue (4): 417-419  DOI: 10.13491/j.issn.1004-714x.2019.04.019

引用本文 

王涛, 牛菲, 杨淑慧, 张琳, 闵楠, 朱建国, 梁红日. 通过剂量面积乘积估算内镜逆行胰胆管造影患者的有效剂量[J]. 中国辐射卫生, 2019, 28(4): 417-419. DOI: 10.13491/j.issn.1004-714x.2019.04.019.
WANG Tao, NIU Fei, YANG Shuhui, ZHANG Lin, MIN Nan, ZHU Jianguo, LIANG Hongri. Estimation of effective dose to patients undergoing endoscopic retrograde cholangiopancreatography (ERCP) from DAP measuring[J]. Chinese Journal of Radiological Health, 2019, 28(4): 417-419. DOI: 10.13491/j.issn.1004-714x.2019.04.019.

基金项目

山东省自然科学联合基金项目(ZR2016YL020)

通讯作者

梁红日, E-mail:aili_yu@163.com

文章历史

收稿日期:2019-04-16
通过剂量面积乘积估算内镜逆行胰胆管造影患者的有效剂量
王涛 1, 牛菲 2, 杨淑慧 2, 张琳 2, 闵楠 2, 朱建国 2, 梁红日 3     
1. 济南市第五人民医院放射科磁共振室, 山东 济南 500222;
2. 山东第一医科大学(山东省医学科学院)放射医学研究所;
3. 威海市立医院急诊科
摘要目的 估算内镜逆行胰胆管造影(ERCP)操作中患者的辐射剂量水平,为制定介入放射学中患者的防护标准提供科学依据。方法 以ERCP手术调查的相关参数(透视时间、点片张数及设备相关参数)为条件,测量剂量面积乘积(DAP),并利用测量的DAP值,通过基于蒙特卡罗(Monte Carlo)计算方法剂量估算软件(Ref Dose),估算出患者的有效剂量(Effective Dose,E)。结果 按照操作难易程度分组,患者有效剂量分别为:ERCP操作复杂组4.448 mSv、ERCP操作中等组0.715 mSv、ERCP操作简单组0.247 mSv。结论 患者有效剂量的大小与3个剂量组中透视时间及DAP值呈正相关关系。ERCP手术中,在不影响临床效果的情况下,应尽可能缩短透视时间、减少摄片帧数、缩小照射野,从而尽可能降低患者的有效剂量。
关键词ERCP    剂量面积乘积    有效剂量    
Estimation of effective dose to patients undergoing endoscopic retrograde cholangiopancreatography (ERCP) from DAP measuring
WANG Tao 1, NIU Fei 2, YANG Shuhui 2, ZHANG Lin 2, MIN Nan 2, ZHU Jianguo 2, LIANG Hongri 3     
1. MRI Division, Department of Radiology, Jinan Fifth People's Hospital, Jinan 250022 China;
2. The Radiation Medical Institute, Shandong Academy of Medical Sciences, Shandong First Medical University;
3. Emergency Depatement of Weihai Municipal Hospital
Abstract: Objective To investigate the radiation dose level of patients in ERCP operation, and to provide scientific basis for formulating the protection standard of patients in interventional radiology. Methods The dose-area product (DAP) was measured with water model under the condition of the parameters of ERCP operation investigation (fluoroscopy time, number of photographs and equipment parameters), and the effective dose (E) was estimated by using the measured DAP value. Results The effective doses of the complex ERCP group, the middle ERCP group and the simple ERPC group are 4.448 mSv, 0.715 mSv, 0.247 mSv, respectively. Conclusion The effective dose of the patient was positively correlated with the fluoroscopy time and DAP value in the three dose groups. In ERCP operation, the fluoroscopy time should be shortened, the number of photographic frames should be reduced, and the radiation field should be reduced as much as possible so as to reduce the radiation dose of patients.
Key words: Endoscopic Retrograde Cholangiopancreatography    Dose Area Product    Effective Dose    

内镜下逆行胰胆管造影(Endoscopic Retrograde Cholangiopancreatography, ERCP)是诊断、治疗胰腺和胆道系统疾病的有效方法,它属于血管外介入放射学的范畴,手术过程中患者会受到射线照射,由于主射束直接照射患者的腹部,而腹部的辐射敏感器官较多,因此患者的有效剂量较高,所以ERCP中患者有效剂量的研究具有重要意义。

本研究以ERCP调查的相关参数(透视时间、摄片次数及设备相关参数)为条件,用水模替代患者,测量剂量面积乘积(Dose Area Product,DAP),然后由DAP值通过基于蒙特卡罗(Monte Carlo)计算方法剂量估算软件(Ref Dose)估算患者的有效剂量(Effective Dose,E),为ERCP操作提供辐射剂量及防护方面的实际参考数据。

1 材料与方法 1.1 ERCP相关参数调查

记录患者资料(性别、年龄、疾病种类、手术类型),设备参数(透视时间、摄片次数、脉冲率、管电压(kV)、管电流(mA)、焦点-探测器距离、照射野大小和病人体位、投照部位、投照角度等)。

1.2 DAP测量 1.2.1 仪器、设备

① 剂量面积乘积仪:生产厂家IBA公司,型号KermaX@plus SDP;②DSA设备:德国西门子产数字Artis zee floor型平板血管造影机;③水模体:尺寸300 mm×300 mm×200 mm;④检测铜板:尺寸300 mm×300 mm×1.5 mm。

1.2.2 测量方法

① 在DSA射线出口固定、连接剂量面积乘积仪,通电自检。②水模体注满清水,将水模体、检测铜板置于检查床照射野内。③按调查的ERCP透视时间、点片张数及设备参数,对水模体进行照射,记录每次照射的DAP。

1.3 有效剂量估算

分别选择剂量面积乘积DAP值最高值、中位值和最小值三组ERCP手术,代表ERCP操作复杂组、ERCP操作中等组、ERCP操作简单组,由DAP值通过基于蒙特卡罗(Monte Carlo)计算方法剂量估算软件(Ref Dose)分别进行有效剂量的估算。

1.4 质量控制

用于测量的剂量面积乘积仪,已经进行了校准。

准确记录ERCP过程设备的参数,严格按设备参数重复实验,准确记录水模体实验中测得的数据。

1.5 数据整理

数据的归纳、整理及统计学分析使用Microsoft Excel 2003。

2 结果 2.1 ERCP调查结果 2.1.1 基本资料

共调查56例ERCP手术,男34例,女性22例。年龄42~88岁(平均年龄73.4岁)。手术类型有胆总管结石取石49例(87.5%)、胆总管支架置入7例(12.5%)。

2.1.2 设备参数调查

所用DSA设备为床下球管,参数见表 2-1表 2-2

表 2-1 调查参数

表 2-2 透视时间及点片帧数统计
2.2 DAP测量结果

DAP测量结果统计见表 2-3

表 2-3 剂量面积乘积DAP统计结果
2.3 有效剂量估算

以DAP最大(58 461.75 mGy·cm2)、中位值(9 394.67 mGy·cm2)、最小值(3 245.24 mGy·cm2)的3例ERCP手术分别代表ERCP操作复杂组、中等组、简单组,组织、器官的剂量及有效剂量(E)由DAP值通过基于蒙特卡罗(Monte Carlo)计算方法剂量估算软件(Ref Dose)得出。

ERCP操作简单组、中等组及复杂组三组手术中部分器官、组织的吸收剂量见表 3-1图 3-1。有效剂量表 3-2图 3-2,有效剂量估算时,组织权重因子采用ICRP 103报告的数值。

表 3-1 ERCP手术中患者器官、组织吸收剂量

图 3-1 三组DAP值患者器官、组织吸收剂量

表 3-2 ERCP手术中患者的有效剂量

图 3-2 三组DAP值患者有效剂量
3 讨论 3.1 透视时间与摄影帧数

本研究中平均透视时间为6.9 min(1.3~27.3 min),V. Tsapaki等[1]报道透视时间中位数是2.6 min(0.2~26.0 min),Jennifer E. Jorgensen等[2]报道平均透视时间为3 min(0.1~60 min),三者的透视时间相差不大。本研究中平均摄片帧数为4帧,大于V. Tsapaki等[1]报道的2(1~4)帧。

Campbell N等研究表明[3]DAP和透视时间呈正比关系。Larkin CJ等研究表明[4],在治疗性ERCP时,透视带来多达92%的辐射剂量。

因此,为了降低患者辐射剂量,在不影响临床治疗的前提下,缩短透视时间、使用末帧图像保持功能是重要的方法。

3.2 患者组织、器官吸收剂量

本研究患者皮肤剂量分别为:ERCP操作复杂组110.986 mGy、中等组17.836 mGy、简单组6.161 mGy,与DAP大小顺序一致,与受照射时间成正比。Abdelmoneim Sulieman等[5]研究的57例ERCP操作中患者皮肤剂量在9.86~268.1 mGy之间,中位数44.79mGy,最小值与本研究简单组相近,中位数及最大值明显高于本研究。

三组中肝脏、结肠的吸收剂量分别为4.11、0.661、0.228、10.68、1.717、0.593 mGy,均高于其他器官,主要是由于在ERCP手术中,X线照射野为患者右中上腹部,且在ERCP手术中,X射线角度不变,距照射野近的组织器官的照射剂量远高于其他组织器官,故组织、器官的吸收剂量差异较大。因此为了减少患者辐射剂量,应将照射野尽量缩小。

3.3 ERCP手术中患者有效剂量结果分析

三组中的有效剂量分别为:ERCP操作复杂组4.448 mSv,中等组0.715 mSv,简单组0.247 mSv,三组透视时间分别为27分18秒、4分24秒、1分18秒,由此可见,三组有效剂量与曝光时间成正比。

Larkin CJ等[4]报道诊断性ERCP平均有效剂量为3.1 mSv,治疗性ERCP平均有效剂量为12.4 mSv,高于本研究估算的有效剂量。可能与介入设备性能、手术操作难易程度及操作者经验等因素有关。

李全太等报道[6]介入手术中患者有效剂量分别为:头部高、中剂量组26.9、10.7 mSv,胸部高、中剂量组40.0、9.5 mSv,腹部高剂量组20.4 mSv,均明显高于本研究结果。

邱正帅等[7]报道数字摄影受检者有效剂量最高为腹部前后位,为0.59 mSv;Compagnone等[8]报道数字放射摄影受检者有效剂量最高也是腹部前后位为0.223 mSv。闵楠等[9]研究表明,腹部常规条件CT检查中受检者有效剂量为14.5 mSv。由此看出ERCP患者有效剂量高于大多数数字放射摄影,而又低于常规腹部CT扫描。

本研究估算了ERCP手术中患者有效剂量,为医疗辐射剂量研究及辐射防护工作提供了实际参考数据,具有重要的应用价值。

参考文献
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邱正帅, 邓大平, 李全太, 等. 数字摄影受检者辐射剂量调查[J]. 中华放射医学与防护杂志, 2014, 34(5): 372-375. DOI:10.3760/cma.j.issn.0254-5098.2014.05.015
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Compagnone G, Casadio Baleni M, Pagan L, et al. Comparison of radiation doses to patients undergoing standard radiographic examinations with conventional screen-film radiography, computed radiography and direct digital radiography[J]. BJR, 2006, 79(947): 899-904. DOI:10.1259/bjr/57138583
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