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
2. The Radiation Medical Institute, Shandong Academy of Medical Sciences, Shandong First Medical University;
3. Emergency Depatement of Weihai Municipal Hospital
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DAP测量结果统计见表 2-3。
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。
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。
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