随着核技术在医学领域应用的飞速发展,介入放射学已发展成为集医学影像学和临床治疗为一体的新兴边缘学科[1],由于其具有创伤小、精准度高,见效快、简便安全、术后恢复较快等优点[2],近年来介入放射诊疗技术已成为许多适应症的首选诊治方法。有研究显示,心血管内科(以下简称“心内科”)开展介入手术的数量已占各医院所有介入手术的56.96%[3]。因心内科介入手术数量多、手术较为复杂、曝光时间长,介入术者的受照剂量是普通从事X射线诊断检查工作人员的数十倍乃至数百倍[4],长期曝露于X射线环境中的介入工作人员的身体健康已受到严重威胁[5]。介入术者的职业风险和辐射防护引起了各方面的关注[6-7]。本研究通过对广西某医院心内科介入手术第一术者(简称术者)在介入手术过程中的受照剂量进行监测与分析,以期为介入术者的辐射防护提供参考依据。
1 材料与方法 1.1 材料与仪器热释光剂量计(Thermoluminescent dosemeter,TLD),包括:普通TLD、指环TLD和眼晶状体TLD,TLD探测器的主要成分为LiF(Mg,Cu,P)。所用TLD经过严格筛选,确保其分散性 < 5.00%,以保证TLD的均匀性和测量结果的准确性。测读仪器为Harshaw 5500型热释光剂量仪。
1.2 实验对象选择有良好合作关系的广西某三甲综合医院心内科术者为研究对象,共选择了5名工作量较多的术者,他们从事心内科介入手术工作6年以上。在开展介入手术前,佩戴0.5 mm铅当量(mmPb)铅围脖和铅衣,铅围脖和铅衣使用年限不等,见图1。开展介入手术时,使用的辅助防护设施为悬挂式铅防护吊屏和床侧防护,见图2。本研究经广西壮族自治区疾病预防控制中心医学伦理委员会批准,研究对象均知情同意。
指环TLD、眼晶状体TLD送到中国疾病预防控制中心辐射防护与核安全医学所刻度,建立指环TLD、眼晶状体TLD刻度曲线。普通TLD送到中国计量科学研究院刻度,建立普通TLD刻度曲线。
1.3.2 监测部位包括眼晶状体、左小手指、右小手指、左脚踝、甲状腺、左胸及会阴等共7个部位,其中甲状腺部位:监测甲状腺铅围脖内侧和甲状腺铅围脖外侧共两个点;同理,左胸部位:监测左胸部铅衣内侧和外侧共两个点;会阴部位:监测会阴铅衣内侧和外侧共两个点,所以每个术者共监测7个部位10个监测点。
1.3.3 佩戴TLD方法每个术者配备一套TLD,包括1个眼晶状体TLD、2个指环TLD和7个普通TLD。将眼晶状体TLD贴于术者的手术帽边缘靠近左眼处[8-9],2个指环TLD分别佩戴于术者的左小手指和右小手指,将7个普通TLD分别贴在术者的甲状腺铅围脖内侧和外侧、左胸铅衣内侧和外侧、会阴铅衣内侧和外侧及左脚踝。眼晶状体、小手指和左脚踝是在无穿戴铅防护用品的情况下进行监测。每例手术前,在术者的各监测部位贴上有相应标识的TLD,手术结束后,取下TLD,放到指定地方保存,到术者的下一例手术时继续使用。
1.3.4 监测时间1个月。
1.3.5 剂量计佩戴及手术相关信息记录表由该院心内科护士长负责给术者各监测部位布放TLD,放射影像技师负责记录每例介入手术相关信息,包括手术名称、术者的姓名和介入手术累积曝光时间。手术结束,护士长取下术者的TLD并放到指定位置保存。
1.3.6 剂量计收集与检测监测周期结束后,到该院收集剂量计和手术记录表,将TLD带回实验室,用5500型热释光剂量仪进行检测,读取相关数据。依据《职业性外照射个人监测规范》GBZ 128—2016[10]计算各监测部位的受照剂量,双剂量计监测部位受照剂量计算公式Hp(10)= [Hp(10)内 × 0.5 + Hp(10)外 × 0.025],内—铅衣内TLD,外—铅衣外TLD。
1.4 质量控制实验室每年定期参加中国疾病预防控制中心组织的个人剂量监测技术实验室间比对,比对结果合格。测量仪器经过中国计量科学研究院检定合格,并在检定有效期范围内使用。
1.5 统计学方法将检测原始数据录入EXCEL表格,按照国家标准GBZ 128—2016计算各监测部位的剂量值,建立数据库并对测量数据进行统计分析,换算成年剂量当量并与国家标准《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》GB 18871—2002[11]比较。铅防护衣对X射线的衰减率指被铅防护衣屏蔽后的剂量值(铅防护衣内侧)与屏蔽前的剂量值(铅防护衣外侧)之比。
2 结果 2.1 术者开展介入手术数及受照时间5名术者共做了169例介入手术,平均值为28例。做手术最多、受照时间最多、术者平均每例手术受照时间最多的均是1号术者,详见表1。受照时间指介入手术过程中,DSA出X射线的时间,包括透视和采集时间。
每个TLD的剂量值见表2,各监测部位的剂量当量见表3。1号术者的眼晶状体、甲状腺、左胸部和脚踝的受照剂量均大于其他术者,左小手指和右小手指的受照剂量最高的是5号术者,会阴部位剂量最高的是1号和3号术号;无穿戴铅防护用品的监测部位受照剂量平均值由高到低排序为:左小手指、右小手指、眼晶状体、左脚踝;穿戴有铅防护用品部位的受照剂量小于没有穿戴铅防护用品部位的受照剂量;左小手指的受照剂量大于右小手指。
在介入手术过程中,每名术者的左小手指、右小手指、眼晶状体和左脚踝每分钟受照剂量和每例手术受照剂量分别见表4、表5。左小手指受照剂量最高的是5号术者(37.2 μSv/min、328 μSv/例),最低的是1号术者(0.48 μSv/min、4.95 μSv/例),两者分别相差76.5倍和65.3倍。左小手指的受照剂量均大于右小手指。
X射线穿过铅防护用品后,明显被衰减,衰减程度用X射线衰减率表示。甲状腺、胸部、会阴等部位的X射线衰减率见表6,5名术者各监测部位X射线衰减率各不相同,其中2号术者防护用品的X射线衰减率均低于其他术者。甲状腺、胸部、会阴等部位X射线衰减率平均值由高到低排序为:会阴(91.4%)、左胸部(85.1%)、甲状腺(71.2%)。
国际原子能机构于2014年发布的《国际辐射防护和辐射源安全的基本安全标准》规定,连续5年眼晶状体接受的年平均当量剂量不得超过20 mSv,5年内不得超过100 mSv,并且任何单一年份内当量剂量不得超过50 mSv[12]。眼晶状体属于对射线较敏感的部位之一,当其受到较高剂量照射或长期低剂量照射时,可能会引起较大的伤害,据文献[13]报道术者的眼晶状体出现混浊率高达26.3%,有些术者已产生职业性放射性白内障[14]。由表1、表3可见,在监测周期(30天)里,1号术者做介入手术最多(60例),受到照射的时间最多(613 min),所以其眼晶状体受照剂量(2.04 mSv)也是最高,高于文献[15]调查值(2.64 mSv/2月),将其换算成年受照剂量则为24.5 mSv,超过连续5年平均20 mSv的限值,若其长期如此满负荷工作,眼晶状体又没有得到很好的辐射防护,则其眼晶状体可能会受到伤害。正确佩戴铅眼镜和使用悬吊式铅防护屏,可有效降低眼晶状体部位的受照剂量[14, 16],尤其是要佩戴有侧边防护的铅眼镜,因为X射线是从术者的左侧照射过来的。调查发现5名术者在介入手术中均没有佩戴铅眼镜,建议加强术者的辐射防护培训,提高他们的防护意识,在介入手术中一定要佩戴铅眼镜,特别是有侧边防护的铅眼镜,以减少射线对眼晶状体的伤害。
由表4和表5可见,无穿戴铅防护用品的监测部位中,左小手指、右小手指和眼晶状体均受到较高的剂量照射,与贾育新[15]调查值相一致。受照剂量偏高原因可能与以下几个方面有关:首先介入手术是同室操作,在手术过程中,术者受到来自多个方向的散射线(包括球管与诊疗床之间的散射线、平板探测器与患者体表之间的散射线)照射,术者的手部、眼晶状体处于无铅防护用品遮蔽状态,只要球管出射线,左手和右手就有可能裸露于照射野内,根据术者的操作习惯,术者左手停留在照射野内的时间比右手多,故术者左小手指平均受照剂量大于右小手指,眼晶状体距X射线管比手部远,受照剂量与其距X射线源的距离平方成反比,故眼晶状体的平均受照剂量小于左右小手指的平均受照剂量。脚踝位于X射线管左下侧,由于术者的铅防护服及床侧防吊帘长度不够长,所以脚踝是处于无防护状态,当X射线管出射线时,脚踝主要受到来自球管的漏射线照射,漏射线的剂量率一般为患者皮肤剂量率的0.1%~1%[17],故脚踝受照剂量小于眼晶状体的平均受照剂量。适当加长床侧防吊帘有利于对脚部的屏蔽防护[18],降低其受照剂量。
由表6可见,5位术者的甲状腺、胸部和会阴部位的受照剂量均小于其左小手指、右小手指、眼晶状体、左脚踝的受照剂量,说明术者穿戴的铅围脖、铅衣起到了有效的辐射防护作用,与文献[19]一致。甲状腺、胸部和会阴等部位使用铅围脖和铅衣后,可使X射线有效衰减了71.2%~91.4%,与以往的研究结果相一致[20-21],X射线被衰减越多,术者受照剂量就越小,所以术者会阴部位平均受照剂量最小(0.022 mSv),甲状腺平均受照剂量最大(0.060 mSv)。5名术者个人防护用品的X射线衰减率不同,除了与术者的站位有关外,可能与其铅围脖和铅衣保存有关,因为铅围脖和铅衣较沉,保存时应铺平摆放,不宜挂起或折叠放置,如果他们平时存放铅围脖和铅衣方法不当,铅围脖和铅衣容易受损从而其影响其防护效果。2号术者防护用品的X射线衰减率低于其他术者,可能与其防护用品老化有关。
由表1可见,5名术者中,1号术者做手术最多(60例),曝光时间也最多(613.0 min),平均每例手术曝光的时间也最多(10.22 min),所以1号术者的眼晶状体、甲状腺、胸部、会阴和脚踝受到照射的剂量大于其他术者,但其左、右小手指的受照剂量却仅是5号术者左、右小手指的受照剂量的4.1%、10.8%,基本上与2号术者的左、右小手指的受照剂量持平,原因可能与1号、2号术者的技术水平和操作习惯有关。在介入手术中,影响术者的受照剂量因素主要有四个方面[13]:(1)透视时间和摄片量的选择,(2)使用数字减影血管造影系统(简称DSA)设备参数的设置及应用,(3)防护用具的使用,(4)术者因素,在前三个方面的因素不变的情况下,术者的熟练程度与其受照剂量呈现负相关[22],第一年从事介入手术工作的术者受到照射的剂量要比第二年多60%[23],在术前做足功课培养良好的操作习惯能有效降低术者的受照剂量[24]。1号和2号术者均为主任医师,有10年以上从事介入手术工作经验和良好的操作习惯,从表4、表5可知,无论是每例手术的受照剂量还是每分钟受照剂量,1号术者左小手指和右小手指的平均受照剂量,均低于其他术者,与5号术者分别相差76.5倍和65.3倍,与2号术者分别相差1.5倍和1.2倍,这充分说明术者介入手术熟练程度及良好操作习惯的对降低术者受照剂量具有重大意义。
通过本项目研究发现,眼晶状体、手指、脚踝、胸部等部位的预估算年受照剂量没有超过文献[11]的限值,但1号术者的眼晶状体的年受照剂量估算值超于文献[12]的连续5年平均限值(20 mSv),左小手指预估算年受照剂量最高值为86.7 mSv,是国家规定的个人剂量限值(20 mSv)的4.3倍。由于射线照射后是不可逆的,术者在介入手术中长期接受低剂量的射线照射,可能会引起其身体的损伤,造成无法挽回的损伤。在我国已有介入术者出现手部皮肤损伤[15]和眼晶状体损伤[13-14]的报道。因此作为术者首先要认真对待本职工作,正确使用个人防护用品和辅助防护设施;其次提高介入手术操作水平,熟悉DSA设备各参数设置及程序应用,熟练使用DSA的各种小程序,在保证影像质量的前提下,尽量减少透视时间和摄片量;第三树立正确的辐射防护观念,提高介入手术操作熟练程度,从细节抓起,养成良好的操作习惯,减少不必要的操作,从而减少自身的照射剂量,避免身体受到严重伤害。
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