中国辐射卫生  2020, Vol. 29 Issue (5): 477-479, 483  DOI: 10.13491/j.issn.1004-714X.2020.05.008

引用本文 

黎珍容, 杨淑慧, 张琳, 闵楠, 朱建国. 内镜逆行胰胆管造影术(ERCP)中放射工作人员有效剂量估算与分析[J]. 中国辐射卫生, 2020, 29(5): 477-479, 483. DOI: 10.13491/j.issn.1004-714X.2020.05.008.
LI Zhenrong, YANG Shuhui, ZHANG Lin, MIN Nan, ZHU Jianguo. The estimation and analysis of effective dose to radiation workers during ERCP[J]. Chinese Journal of Radiological Health, 2020, 29(5): 477-479, 483. DOI: 10.13491/j.issn.1004-714X.2020.05.008.

通讯作者

朱建国,E-mail:13031737690@163.com

文章历史

收稿日期:2020-02-26
内镜逆行胰胆管造影术(ERCP)中放射工作人员有效剂量估算与分析
黎珍容 1,2,3, 杨淑慧 1, 张琳 1, 闵楠 1, 朱建国 1     
1. 山东第一医科大学(山东省医学科学院)预防医学科学学院(放射医学研究所),山东 济南 250062;
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
摘要目的 通过调查取得ERCP手术的相关参数,模拟ERCP手术过程,借助仿真人体模型、热释光剂量计,测量计算吸收剂量,为估算放射工作人员受照剂量提供基础数据。方法 通过现场调查的ERCP过程的透视时间及摄片帧数,选取实验照射条件进行照射,用仿真人体模型替代放射工作人员,测量吸收剂量。结果 共选取5组实验条件,包括放射工作人员未穿铅衣的L、M、S组和穿铅衣后的M、L剂量组。S组(无铅衣)有效剂量为2.63 μSv,M组(无铅衣)有效剂量为9.38 μSv,M组(有铅衣)有效剂量为0.58 μSv,L组(无铅衣)有效剂量为29.11 μSv,L组(有铅衣)有效剂量为7.48 μSv。结论 放射工作人员有效剂量随着透视时间的增加而增加;穿戴铅衣组别的有效剂量明显低于未穿戴铅衣的组别。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。
关键词ERCP    放射工作人员    有效剂量    防护措施    
The estimation and analysis of effective dose to radiation workers during ERCP
LI Zhenrong 1,2,3, YANG Shuhui 1, ZHANG Lin 1, MIN Nan 1, ZHU Jianguo 1     
1. School of Preventive Medicine Sciences (Institute of Radiation Medicine),Shandong First Medical University (Shandong Academy of Medical Sciences) , Jinan 250062 China;
2. School of Medicine and Life Sciences, University of Jinan—Shandong Academy of Medical Sciences;
3. Shanghai Kangton Testing Technology Co., Ltd.
Abstract: Objective Through investigation of endoscopic retrograde pancreatic angiography (ERCP) in the operation in hospital, the related parameters of radiation dose were obtained, and the process of surgery was simulated. Through simulation of human body model and thermoluminescent dosemeter, the absorbed dose was measured and calculated, to provide basic data for estimating the dose of radiation workers. Methods Throuth investigation of the equipment in the process of ERCP, we acquired the perspective time and radiography frames, selected experimental irradiation conditions for irradiation, and replaced radiation workers with simulation human body model to measure absorbed dose. Results Five groups of experimental conditions were selected, including the long (L), medium (M) and short (S) groups of radiation workers without lead clothing and M and L group with lead clothing. The effective dose for S group (lead-free clothing) was 2.63 μSv, the M group (lead-free clothing) 9.38 μSv, the M group (with lead coating) 0.58 μSv, the L group (lead-free clothing) 29.11 μSv, and the L group (with lead coating) 7.48 μSv. Conclusion The effective dose of radiation workers increased with the increase of fluoroscopy time. The effective dose of the group wearing lead clothing was significantly lower than that of the group without lead clothing. Although there is a lead curtain on the side of the bed and a lead screen beside the bed, the personal protective equipment for radiation workers should not be ignored.
Key words: ERCP    Interventional Employees    Effective Dose    Preventive Measure    

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

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。

表 1 实验条件的选择
1.3.3 实验室的测量

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·XTfT为(μen/ρm/(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]表2

表 2 各剂量组有用线束管电压、散射线能量估计值与(μen/ρ)m/(μen/ρ)空气的对应关系
1.4.2 骨表面的吸收剂量

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 = $\displaystyle\sum $ F红骨髓·D骨表面F红骨髓为不同骨组织中红骨髓占全部红骨髓的百分含量:头颅骨13.1%、上肢带8.3%、胸骨2.3%、肋骨7.9%、颈椎3.4%、胸椎14.1%、腰椎10.9%、骶骨13.9%、下肢带26.1%。

1.4.4 有效剂量

$E = \displaystyle\sum\limits_T {w_T} {\rm{\cdot}} H_T = \displaystyle\sum\limits_T {w_T} {\rm{\cdot}}\displaystyle \sum\limits_R {w_R} {\rm{\cdot}} D_{T,R}$ ,对于X射线辐射场,wR = 1;wT为器官、组织T相应的组织权重因子,按照ICRP 103报告[4]的建议值进行取值。

2 结果

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图1

表 3 器官或组织有效剂量
3 讨论

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。

图 1 不同组别间有效剂量

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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