2. 济南大学 山东省医学科学院医学与生命科学学院;
3. 上海康顿检测技术有限公司
2. School of Medicine and Life Sciences, University of Jinan—Shandong Academy of Medical Sciences;
3. Shanghai Kangton Testing Technology Co., Ltd.
内镜逆行胰胆管造影术(Endoscop Retrograde Cholangiopancreatography,ERCP)即“逆行胰胆管造影”,指的是用十二指肠镜逆行至胰胆管处,而使胰胆管显影的技术。ERCP是目前为止治疗胆道疾病和胰管疾病非常有效的一种微创的治疗方法,代表了现代微创手术理念的发展趋向[1],然而该技术在诊治患者的同时,会给放射工作人员带来一定的辐射危害。选出实验条件,模拟ERCP手术的全过程,通过布放在仿真人体模型的热释光剂量计,测量估算出ECRP手术中放射工作人员的有效剂量,为辐射防护工作提供基础数据。
1 材料与方法 1.1 实地调查ERCP诊疗程序 1.1.1 调查对象在济南市开展内镜下逆行胰胆管造影的医院调查56例ERCP的检查和治疗案例,记录相关设备参数。
1.1.2 调查内容包括常规内容与放射工作人员受照剂量密切相关的设备参数。设备参数包括透视时间、摄片次数、脉冲率、管电压、管电流、病人体位、投照部位、投照角度等。
1.2 实验仪器和材料退火炉:北京康科洛电子有限公司生产,型号TLD-2000B型。
测量仪器:热释光剂量仪,型号为RGD-3B,经中国计量科学研究院检定。
实验材料:LiF(Mg、Cu、P)粉末,分装于直径3 mm塑料管中。
诊疗设备:德国西门子全数字化通用型平板血管造影机,型号为Artis zee floor。
仿真人体模型:X射线散射和吸收系数与人体组织相似的“组织等效材料”制成的具有骨骼、肌肉、脏器的人体模型,有直径3 mm左右插孔,可布放热释光剂量计。
1.3 测量方法 1.3.1 模体摆放及热释光剂量计布放在替代放射工作人员的仿真人体模型器官、组织横断面的预定孔中放置热释光剂量计,每孔1个,共计184个。将布放好热释光剂量计的仿真人体模型放置于手术时放射工作人员常站立的操作位置,防护屏等防护设施放在适当位置。DSA设备的影像接收器对准患者体模的胰胆管区域部位。
1.3.2 模体测量照射条件按表1选出的5组实验条件进行照射:L组(放射工作人员无铅衣)、L组(放射工作人员有铅衣)、M组(放射工作人员无铅衣)、M组(放射工作人员有铅衣)、S组(放射工作人员无铅衣),并按选取的透视时间及点片次数,对仿真人体模体进行照射。这里的铅衣包括铅帽、铅衣、铅围裙。
预热温度140℃,预热时间10 s,测量温度240℃,测量时间20 s,升温速率20℃/s。
1.4 有效剂量估算 1.4.1 器官、组织的吸收剂量DT,R = fT·XT,fT为(μen/ρ)m/(μen/ρ)空气,即单能光子时骨骼、肌肉与空气的质量能量吸收系数比。该DSA设备的管电压、管电流为自动模式,使用的管电压为77 ~81 kV,则相应散射线的能量及与其对应的骨骼、肌肉与空气的质量能量吸收系数比[2]见表2。
D骨表面 = f骨表面·X骨表面,48 keV时,骨表面fT为3.97;X骨表面为不同部位骨表面照射量的均值。
1.4.3 红骨髓的吸收剂量D红骨髓 =
ECRP实验组中,将仿真人体模型代替放射工作人员,并结合是否穿戴铅衣、铅帽,共分5组:S组(无铅衣)、M组(无铅衣)、M组(有铅衣)、L组(无铅衣)、L组(有铅衣)。结果见表3和图1。
从结果来看,在M、L组实验中,放射工作人员的有效剂量估算结果为:无铅衣组 > 有铅衣组。虽然在床侧装有铅帘,床旁设有铅屏,但放射工作人员的个人防护用品仍不容忽视。张继勉等 [5]称使用防护用品和防护设施有利于降低射线的剂量,铅衣为88.6%~91.1%,固定防护设施中的床上铅屏为96.0%,床侧铅帘为97.0%。使用铅衣等个人防护用品可以有效减少受照剂量[6],配置完备的辅助防护用品很有必要,而在实际应用中,由于防护用品的穿戴可能影响手术操作者,防护用品穿戴不到位的情况时有发生[7]。应规定工作人员在工作时穿好铅防护衣、围好铅防护颈套、戴好铅防护帽,不应贪图一时的轻松和方便。
而在L、M、S组中,S组(无铅衣) < M组(无铅衣) < L组(无铅衣),结合照射条件来看,有效剂量与透视时间的长短成正比。这主要是因为介入放射诊疗中放射工作人员距离X射线球管近,操作时间越长,接受球管发出的主射线、漏射线越多。
L组(有铅衣)中眼晶体的吸收剂量为15.63 μGy,远高于M组(有铅衣)的1.22 μGy。根据辐射效应的分类,可分为随机性效应和确定性效应。确定性效应是器官、组织中细胞集体损伤的结果,由于大剂量照射造成组织、器官中大量或大部分细胞死亡,从而导致器官组织功能障碍,出现临床可见的病理改变。不同组织的辐射敏感性不同,通常,骨髓、卵巢、睾丸、眼晶体最敏感。目前在辐射健康影响中,长期低剂量电离辐射与眼晶状体损伤的关系受到广泛关注,2011年,国际放射防护委员会把眼晶状体组织反应的吸收剂量阈值考虑为0.5 Gy,并建议计划照射情况下的职业照射,眼晶状体的当量剂量的限值为20 mSv(5年内的平均),每一年不超过50 mSv[8]。李洁清[9]等研究发现长期低剂量照射会造成介入放射工作人员眼晶状体混浊率增高,尤其是辐射所致特异的后囊下晶状体混浊检出率显著高于放射诊疗组。李冰[10]等调查中发现,在医院从事心脑血管介入治疗、肿瘤介入治疗、肝脏介入治疗等工作的介入放射工作人员中,放射工龄小于5年的晶状体浑浊阳性率为19.6%,随着工龄增加晶状体浑浊阳性率逐渐增加,放射工龄大于20年的工作人员的阳性率高达44.0%。究其原因为随着放射工龄的增加,累积照射剂量也增加,机体受到的辐射损伤也会随之加重。
因此,为了实现辐射防护的最优化,减少放射工作人员的辐射损伤,需使用以下防护措施:注重使用铅衣、铅帽等个人防护用品;减少手术时间;注重眼晶体的防护,如佩戴铅眼镜。
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