介入放射学的防护问题已成为介入手术医生和辐射防护工作者关注的焦点。由于介入手术医生受照剂量大^[1], 故手术时必须穿戴个人防护用品来保护自身。但目前市售进口或国产防护服等, 其防护厚度多为0.35 ~ 0.5mmPb当量, 重达5 ~ 8kg, 这样沉重的防护服, 使手术医生连续工作数小时, 实难承受。为了选择防护服的最佳防护厚度, 以期适当减轻重量, 我们测试了不同厚度铅胶板的防护效果。为介入防护服的最优化设计提供科学依据。

1 材料与方法 1.1 测试条件 1.1.1 射线装置

甲院为德国西门子ANGIOSKOP A33型800mA血管造影机; 乙院为美国产OEC-9600型C型臂X射线机。

1.1.2 体模

甲院采用标准水模, 外径300×250 ×150(mm³), 内装自来水; 乙院采用直径250mm水桶, 内装150mm深自来水代替。

1.1.3 照射条件

床下球管, 正位投照, kV、mA自动调节, 甲院为70kV, 2mA, 乙院为70kV, 2.1mA。

1.1.4 测试仪器

西安二六二厂生产FJ-347A型X、γ剂量仪(新出厂标定产品)。

1.2 测试方法

在介入手术者操作位置, 相当于手术者头、胸、腹、下肢的部位, 距地面高度分别为:头部160cm, 胸部130cm, 腹部90cm, 下肢60cm, 分别进行有、无防护条件时的测量, 每个部位测定3次, 取其平均值。

屏蔽效率用下列公式计算: 式中P—屏蔽效率(%), H₀—无防护时仪器读数(μGy·h^-1), H₁—有防护时仪器读数(μGy·h^-1)。

2 测试结果

为了验证测试结果的可靠性, 我们分别在两家医院的介入手术条件下测试了不同厚度铅胶板对介入手术者身体主要部位散射线的屏蔽效果, 结果列于表 1和表 2。两家医院的测试结果, 以胸部为例, 用相同厚度的铅胶板屏蔽之后, 其仪器读数与屏蔽效率均较接近(见表 3)。因为甲、乙两院的照射条件kV和mA数基本一致, 均为水模, 故胸部散射线的能量也会大致相同。尽管在无防护条件下乙院胸部的剂量率比甲院高1倍, 用1mm厚相当于0.25mm铅当量的铅胶板屏蔽之后, 其仪器读数即基本一致, 说明测试结果是可信的。

为了确定介入防护服后身的防护厚度, 我们还对介入手术者身后的反向散射线及用0.1mmPb当量铅胶板的屏蔽效果进行了测试, 结果列于表 2和表 4。结果表明, 介入手术者身后的反向散射线在胸、腹和下肢的后面分别为4.2, 8.0和10.2μGy·h^-1, 但经0.1mm铅当量的铅胶板屏蔽后, 即降至1.2μGy·h^-1以下。为了对介入用防护帽的设计提供科学依据, 我们对头部及头顶上的散射线进行了测试, 结果显示, 用0.25mm铅当量的铅胶板, 可将头部的散射线由98降至1.8 μGy·h^-1, 屏蔽效率达98.2 %。而头顶上的反向散射线仅1 μGy·h^-1。

3 讨论 3.1 个人防护的必要性

介入手术者在无防护条件下体表受照剂量甲院为98 ~ 330μGy·h^-1, 乙院胸部为250 μGy·h^-1。超过国家标准43μGy·h^{-1 [2]}(相当于5mR ·h^-1)的1.3 ~ 6.7倍, 因此, 介入手术者穿戴个人防护用品是必要的。

3.2 个人防护用品防护厚度的选择 3.2.1 防护服前身的防护厚度

以铅胶板的防护厚度为横坐标, 屏蔽效率为纵坐标, 用表 1的数据绘制出屏蔽效率曲线图(见图 1)显示, 0.25mm铅当量的铅胶板, 其屏蔽效率达94 %以上, 处于曲线的一个转折点, 降低防护厚度, 曲线呈明显下降趋势; 增加防护厚度, 曲线上升平缓。这与张丹枫等^[3]报道的曲线规律基本一致。表 1中的数据表明若将防护厚度从0.25增加到0.35mm铅当量, 即增加40 %, 防护服的重量也会相应增加40 %左右, 造价也相应提高, 但其屏蔽效率仅增加0.3 %~ 1.6 %, 这显然是不合算的。因此, 防护服前身选取1.0mm厚, 相当于0.25mm铅当量的铅胶板比较合适。但考虑到铅胶板厚薄均匀度方面的误差, 需要有一定的安全系数, 故可采用1.2mm厚, 相当于0.3mm铅当量的铅胶板。

3.2.2 防护服后身的防护厚度

表 2和表 4中的数据表明, 介入手术者身后的散射线为4.2 ~ 10.2 μGy·h^-1, 而用0.1mm铅当量的铅胶板屏蔽, 即可将其降至0.4 ~ 1.2 μGy·h^-1。因此, 防护服的后身采用0.4mm厚, 相当于0.1mm铅当量的铅胶板即可达到防护要求。但考虑到薄形铅胶板的均匀度及牢固程度, 可再增加一点厚度, 以选用0.6mm厚, 相当于0.15mm铅当量为宜。

3.2.3 防护帽的防护厚度

表 1数据表明, 1.0mm厚(相当于0.25mm铅当量)的铅胶板, 可将头部的剂量从98降至1.9μGy·h^-1, 屏蔽效率达98.2 %。因此, 帽沿可选取1mm厚, 相当于0.25mm铅当量的铅胶板。头顶部的散射线量很小(见表 4), 仅1μGy·h^-1, 据此, 帽顶可不加防护。但考虑介入手术者在手术时头顶并非垂直于天花板, 总是眼睛向下看低头操作, 因此, 头顶部仍需防护, 帽顶采用0.4mm厚, 相当于0.1mm铅当量的铅胶板比较安全。

3.2.4 防护眼镜或防护面罩的防护厚度

根据表 1测试数据, 为保护眼晶体, 头面部采用0.25 ~ 0.30mm铅当量的防护眼镜或面罩比较合适。

3.3 铅胶板的厚薄均匀度问题

由于受生产工艺条件的限制, 铅胶板的厚度并非十分均匀, 根据我们的观察与测量, 均匀度的误差一般不超过20 %, 因此, 在选用铅胶板时, 需要进行观察与测量, 如发现为负误差时(即达不到标称厚度), 即需要增加0.2mm厚, 相当于0.05mm铅当量的安全厚度。例如, 标称1.0mm厚的铅胶板, 有的部位仅0.8 ~ 0.9mm厚, 这就需要改用1.2mm厚的铅胶板, 使较薄的部位也能达到1mm厚, 以保证达到安全防护厚度。

不同厂家生产的铅胶板或铅塑料, 其比铅当量(即1mm厚的防护材料具有的铅当量值)不可能完全相同, 但只要其总铅当量相同, 即可基本达到相应的防护要求。