2. Faculty of Medicine, University of Tokyo, Japan
近年来心导管检查技术发展较快, 已广泛应用于心脏病的诊断。但因其操作复杂, 检查时间长, 所用电流时间积大[1], 使患者在检查中受到较大剂量照射。因此, 心导管检查所致患者剂量问题已引起人们广泛关注。幼儿处于生长发育旺盛期, 对电离辐射敏感性较高, 且期望寿命长, 在心导管检查中接受的辐射剂量更应予以重视。现国内外已有不少关于幼儿在接受普通X射线检查时或成人接受心导管检查时受照剂量的研究, 但仅偶见关于心导管检查所致幼儿患者辐射剂量的报道[2]。本文对心导管检查所致幼儿甲状腺剂量和入射皮肤剂量进行测量, 并以此对有效剂量进行了估算, 旨在为评价心导管检查所致幼儿患者辐射危害提供基础资料。
1 材料与方法研究对象为在日本大学附属板桥医院接受心导管检查的18例幼儿患者, 年龄为0.3 ~ 14岁(平均6.7岁), 体重2.3~ 55.7kg(平均23.3kg)。心导管检查X射线装置为东芝KX O— 2050, 总滤过2.2mmA l, 管电压和管电流自动调节。
1.1 甲状腺剂量测量心导管检查过程中, 在患者左右甲状腺部位分别布放3枚热释光剂量元件(TLDs)以估算甲状腺受照剂量。TLDs为玻璃管(Φ2.0mm ×12mm)装M g2SiO4(Tb)粉末(Kasei O ptonix, Ltd., O dawara), 装于1.5mm厚的空心圆柱状塑料壳内, 按文献[3]方法用诊断X射线产生的散射线进行刻度。刻度用X射线球管电压为80kVp, 总过滤2.2mmAl, 散射体为M ix-DP材料板状人形模体, 测读装置为Harshow 3500热释光测读系统。
1.2 入射皮肤剂量测量与估算在每例心导管检查过程中, 随时记录管电流、管电压、透视时间、微缩摄影时间等参数的变化情况, 即可计算出每例心导管检查不同管电压(kV)i投照条件下的电流时间积(mA·min)i。然后用M ix-DP材料板状人形模体测量求得不同管电压(kV)i条件下每mA·min积分电流所致入射皮肤剂量Di。入射皮肤剂量可按式D=∑ Di·(mA·min)i求得。
1.3 有效剂量计算用文献[4]给出的胸部透视和胸部摄影R— E系数(由皮肤照射量转换成有效剂量的转换系数)计算得出受检幼儿的有效剂量。但该文献分别给出了不同地区胸部透视和胸部摄影R— E系数, 不能直接引用。本文计算用R— E系数是按本研究得出的微缩摄影与透视所用电流时间积之比值等参数对其修正后的平均值, 为0.825mSv· cGy-1。
2 结果本研究中, 透视用管电压为50 ~ 101kV, 管电流0.2 ~ 3.0mA, 投照时间6.7 ~ 40.9min; 微缩摄影其相应值分别为54 ~ 125kV、280 ~ 1080mA和42 ~ 133s。图 1给出了每例幼儿心导管检查所用总电流时间积(mA·min)及透视与微缩摄影所用电流时间积比较情况。总电流时间积范围为12.2 ~ 1195.8mA·min。透视和微缩摄影所用电流时间积均值分别为22.9和616.1mA·min。微缩摄影用电流时间积为透视的10.5 ~ 89.2倍, 平均为34.0倍。
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图 1 幼儿心导管检查中透视和微缩摄影所用积分电流 |
幼儿甲状腺剂量见图 2, 其值范围较宽。左、右侧甲状腺剂量均值分别为8.74和13.76mGy, 以右侧为高。可能是因侧位投照时, X射线球管位于患者右侧所致。图 3表明, 患者甲状腺剂量与体重之间呈对数负相关(P < 0.01), 即体重越重, 甲状腺剂量越低。但未发现检查用总电流时间积与甲状腺剂量间存在相关性, 提示心导管检查中幼儿甲状腺剂量的大小主要取决于照射野与甲状腺之间的距离。
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图 2 心导管检查所致幼儿患者左、右甲状腺剂量 |
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图 3 心导管检查所致幼儿甲状腺剂量与体重相关性分析 |
附表列出了心导管检查所致幼儿患者的辐射剂量。从表中可知, 除13号患者外(仅做透视检查), 其他患者入射皮肤剂量均在40cGy以上, 中间值为61.0cGy。ICRP 34号出版物[5]给出的心导管检查所致患者典型入射皮肤剂量中间值为47.0cG y, 认为最高可达1Gy, 较本研究结果为低。
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附表 心导管检查所致幼儿患者入射皮肤剂量和有效剂量 |
心导管检查过程中, 因照射野、kV、mA、投照体位等检查条件多变, 较一般X射线检查复杂, 用人形模体实验数据结合实际检查条件计算得出的入射皮肤剂量有一定误差。另外, 本文计算患者有效剂量所用R— E系数是由普通X射线透视和摄影检查结果修正而来, 以此计算有效剂量也有缺陷。但在目前尚无完善的计算幼儿受照剂量特别是适用于心导管这种复杂检查类型的剂量学方法的情况下, 认为本文计算方法是可取的。
心导管检查包括透视和微缩摄影两种方式。透视用时间长, 管电流低; 微缩摄影用时间虽短, 但管电流高, 其电流时间积较透视高十至几十倍(图 1)。因此, 心导管检查中幼儿患者受照剂量主要来源于微缩摄影过程。
据本文结果, 心导管检查所致幼儿患者甲状腺剂量较高, 如14号患者右侧甲状腺剂量高达78.5mGy。甲状腺是电离辐射敏感器官之一, 其受照剂量应予以重视。在心导管检查中应采取适当防护措施, 降低其受照剂量, 如给患者戴防护铅胶颈套等是十分必要的。
从附表可知, 受检幼儿患者入射皮肤剂量均值为84.7cGy, 有效剂量均值为69.9mSv, 比普通X射线检查所致患者剂量高1 ~ 2个数量级, 居各种类型X射线检查之首。按ICRP 60号出版物给出的随机性效应标称概率系数[6]估算, 幼儿接受一次心管检查所致随机性效应危险达5.1 ×10-3。因此, 应采取有效措施降低心导管检查所致幼儿患者的辐射剂量,其中提高医务人员的操作技术水平极为重要。在本研究中, 曾有一例检查因操作医师技术水平原因, 在某一检查部位用时近30min而导管未能通过, 由一名熟练医师替换后, 仅数秒钟就将导管穿过。
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