经济的发展和社会的进步推动着医学科技的进步和诊疗设备的更新,数字化技术也越来越广泛地应用于医学领域。广东是经济大省,X射线诊断设备的数量及质量均位居全国前列,全数字化X射线摄影、新一代螺旋CT等设备普遍使用,数字化X射线诊断设备因其出色的性能正逐渐取代传统X射线诊断设备。本研究利用现场检测采集数据,对数字化X射线诊断患者辐射剂量水平及其分布进行分析,掌握我省数字化X射线诊断患者辐射剂量的现况,为制定适用于广东地区的医疗照射指导水平提供数据支持。
1 对象和方法 1.1 对象广东省不同级别医院数量比(三级:二级:一级)约为1: 3: 2,医疗服务量比约为3: 1: 1[1]。各市X射线诊断设备配置数量虽有差别,但设备配置类型在同级医院间的分布却相同,即三级医院主要配置一线进口品牌设备,二级医院主要配置一、二线进口品牌设备,一级医院主要配置国产品牌设备[2]。因此,本研究采用分层抽样方法,按三、二、一级医院数量比为1: 3: 1,抽取经济发展水平不等的广州市和肇庆市的相关医院作为抽样单位。依据实际使用情况,抽取省内市场占有率前3位的一线进口品牌X射线诊断设备,兼顾二线进口品牌和国产品牌,且X射线诊断设备各项指标均符合国家标准的要求。调查对象纳入标准为:①年龄为20~70岁;②男性体质量为(69.7±12.5)kg,女性体质量为(58.1±12.5)kg[3]。
1.2 仪器与方法 1.2.1 主要仪器热释光探测器(北京康科洛电子有限公司);RGD-3B型热释光剂量仪(中国人民解放军防化研究院);FJ-411A型热释光退火炉(北京核仪器厂)。黑纸[70 g/m2,南峰印刷纸品(广州)实业发展公司]。Barracuda多功能X射线质量检测仪(量程为20 ~155 kV,瑞典RTI),CT标准剂量模体:头模(直径160 mm)、体模(直径320 mm);Solidose400剂量仪及其配套WDCT电离室(瑞典RTI)。
1.2.2 数字X射线摄影(DR)入射体表剂量(ESD)检测应用ESD估计DR检查患者的辐射剂量[4, 5]。每家医院布放本底探测器;将内置3个热释光探测器的长方形黑纸包标记编号后粘贴布放到每例患者体表相应部位(胸部后前位、胸部侧位、胸椎前后位、胸椎侧位、腰椎前后位、腰椎侧位、骨盆前后位及腹部前后位)进行ESD检测,于射线主射野布放2个点,每台设备同一投照部位检查患者数不少于10例。由放射科医生按规程操作设备,曝光完成后回收探测器,记录年龄、体质量等患者信息及电压、电量等曝光参数。按(读出均值-本底读出均值)×刻度因子计算患者ESD。
1.2.3 计算机断层扫描(CT)CT剂量指数(CTDI)检测采用CT剂量仪在两种标准剂量模体(头模和体模)上检测CT检查中各部位的CTDI。记录医院临床实际成年患者CT检查时的曝光参数,包括电压、电量、扫描层厚、每圈层数和扫描层数等;再用标准剂量模体替代患者,头部剂量检测在头模中进行。胸部、腹部、腰椎等剂量检测在体模中进行。分别在模体中心和距表层1 cm外周的孔中放置剂量探头,测量时其余孔用有机玻璃棒填充,将头模或体模置于扫描野中心,模体圆柱轴线与扫描层面垂直,探头的有效敏感中心位于扫描层面的中间位置。采用之前记录的实际检查时照射参数进行轴扫描一圈,记录剂量仪表的显示值,使用公式
采用Barracuda多功能X射线质量检测仪检测入射空气比释动能Ka, i(无反散射)和半值层HVL。记录医院临床实际成年患者乳房检查时的照射参数,包括靶/滤过类型、管电压kV,曝光量mAs,源台距SID,乳房压迫厚度;保持对应的焦点至乳房支撑台距离,将Barracuda多功能X射线质检仪探头置于胸壁侧4cm处,探头距支撑台距离等于实际乳房压迫厚度(无模体),选用该患者之前记录的照射参数进行手动曝光;分别检测正位和侧斜位的Ka, i和HVL,采用DANCE等[6, 7]的研究方法计算,使用公式AGD =Ka, i·g·c·s计算平均腺体剂量(AGD)。
1.2.5 质量控制现场采样和实验室检测人员均经统一培训;检测仪器均经检定合格;参加国家质控比对,结果合格。
1.3 统计分析应用统计软件(SPSS 20.0)对数据进行统计分析。如计量资料经正态性检验不符合正态分布,则以中位数[M(P25,P75)]描述; 应用Krushal-Wallis H检验进行多组组间M比较;应用Nemenyi检验进行组间两两比较;应用Mann-Whitney U检验进行2组组间M比较;检验水准α=0.05。
2 结果 2.1 不同投照部位的ESDDR共检测患者1 220例,其中,男性630人、女性590人,各占51.64%和48.36%;三级医院228例、二级医院764例、一级医院228例,分别占18.69%、62.62%和18.69%。头颅因病例数过少,不参与统计。经比较,DR不同投照部位的ESD差异有统计学意义(H=788.26,P<0.05);不同投照部位ESD两两比较结果显示,腰椎侧位ESD最高,胸部后前位ESD最低,差异均有统计学意义(P<0.05)。相同投照部位,腰椎前后位ESD相差最大为217.88(34.86/0.16)倍,胸部侧位ESD相差最小为11.77(1.06/0.09)倍。详见表 1。本次调查中,胸部后前位2例及腰椎前后位8例共10例剂量高于《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》(GB 18871-2002,以下简称基本标准)中相应的医疗照射指导水平。
CT检查患者共检测532例,其中,男性301人、女性231人,各占56.57%和43.42%;三级医院130例、二级医院402例,各占24.44%和75.56%。头部螺旋扫描因病例数过少,不参与统计。不同投照部位轴扫描的CTDIW比较,差异有统计学意义(H=252.41,P<0.05);两两比较结果显示,头部最大, 腰椎最小,胸部与腹部差异无统计学意义(P>0.05)。详见表 2。不同投照部位螺旋扫描的CTDIW比较,差异有统计学意义(H=75.80,P<0.05);不同投照部位两两比较结果显示,腰椎最大,胸部与腹部差异无统计学意义(P>0.05)。相同投照部位不同扫描方式的CTDIW分别比较,差异有统计学意义(P<0.05)。详见表 3。本次调查中,头部12例、腹部10例CTDIW高于基本标准中相应的医疗照射指导水平。
乳腺-DR共检测80例,三级医院20例(占25.00%),二级医院60例(占75.00%)。不同投照部位的AGD比较,差异无统计学意义(P>0.05)。详见表 4。本次调查中,AGD低于基本标准中相应的医疗照射指导水平。
数字化设备可提供更加清晰而利于准确诊断的医学影像信息,数字化设备逐步取代了传统设备,患者的辐射剂量也随之改变。本次研究中DR患者ESD结果低于我省“九·五”期间的调查结果[8],并与国内外同类研究的ESD降低趋势大体一致[9-11];各部位ESD、AGD第75百分位数均低于基本标准的指导水平。可见十余年前以传统X射线诊断设备为研究基础所建立的医疗照射指导水平对于现代数字化X射线诊断设备来说过于宽松。
3.2 CT几乎可应用于人体每个部位的检查尤其广泛应用到胸部影像学检查中。但目前基本标准中并未给出胸部CT检查的指导水平。本次调查中,轴扫描胸部CTDIW中位数为21.71 mGy,高于腰椎;螺旋扫描胸部CTDIw中位数为10.10 mGy,与腹部无差异(P>0.05)。因此,胸部CT扫描剂量不可忽视,有必要建立胸部CT检查的医疗照射指导水平。各投照部位轴扫描的CTDIW第75百分位数与基本标准的指导水平基本持平,与高林峰等的研究结果一致[12],说明设备更新换代后轴扫描方式图像采集的剂量并未降低。螺旋扫描是临床常用的图像采集方式,本次调查发现,相同投照部位不同扫描方式的CTDIW分别比较,差异有统计学意义(P<0.05),因此,有必要建立螺旋扫描的指导水平。
3.3 本次调查结果显示相同投照部位ESD、CTDIW或AGD相差可达数倍甚至数百倍,即使施行同一检查项目,由于设备性能、操作者技术水平和患者自身因素等不同,也可能出现不同医疗机构间患者辐射剂量差异较大的现象。因此,医技人员在为患者制定检查方案时, 应该在达到诊断目的的同时选择尽可能小剂量的扫描条件, 以减少患者的辐射风险。
[1] |
广东省卫生和计划生育委员会.2015年广东省医疗卫生事业发展情况简报[EB/OL](2016-09-08).http://www.gdwst.gov.cn/a/wsgk.
|
[2] |
刘小莲, 麦维基, 张素芬, 等. 广东省数字X射线摄影患者辐射剂量水平调查[J]. 中国职业医学, 2016, 43(5): 600-604. |
[3] |
国家体育总局.2014年国民体质监测公报[EB/OL](2015-11-25).http://sports.people.com.cn/n/2015/1125/c35862-27855794.html.
|
[4] |
KISIELEWICZ K, TRUSZKIEWICZ A, WACH S, et al. Evaluation of dose area product vs.patient dose in diagnostic X-ray units[J]. Phys Med, 2011, 27(2): 117-120. DOI:10.1016/j.ejmp.2010.07.001 |
[5] |
LANCA L, AUGUSTO S. Digital imaging systems for plain radiography[M]. New York: Springer, 2013: 49-62, 79-108.
|
[6] |
Dance DR, Skinner CL, Young KC, et al. Additional factors for the estimation of mean glandular breast dose using the UK mammography dosimetry protocol[J]. Phys Med Biol, 2000, 45(11): 3225-3240. DOI:10.1088/0031-9155/45/11/308 |
[7] |
Dance DR, Young KC, Van Eegen RE. Further factors for the estimation of mean glandular dose using the United Kingdom, European and IAEA breast dosimetry protocols[J]. Phys Med Biol, 2009, 54(14): 4361-4372. DOI:10.1088/0031-9155/54/14/002 |
[8] |
李明芳, 贾育新, 麦维基, 等. 2013年广东省X射线摄影受检者体表入射剂量分析[J]. 中国职业医学, 2016, 43(1): 93-96. |
[9] |
娄云, 王宏芳, 万玲, 等. 北京市放射诊断受检者剂量调查与分析[J]. 中华放射医学与防护杂志, 2014(9): 692-695. DOI:10.3760/cma.j.issn.0254-5098.2014.09.013 |
[10] |
陈维, 李兴斌, 王进, 等. 江苏省X射线诊断所致受检者入射体表剂量水平调查[J]. 中国职业医学, 2016, 43(1): 112-114. |
[11] |
Compagnone G, Baleni M C, Pagan L, et al. Comparison of radiation doses to patients undergoing standard radiographic examinations with conventional screen-film radiography, computed radiography and direct digital radiography[J]. Br J Radiol, 2006, 79(947): 899-904. DOI:10.1259/bjr/57138583 |
[12] |
高林峰, 郑钧正, 卓维海, 等. 医用X射线CT主要检查类型所致成年受检者剂量研究[J]. 辐射防护, 2013, 33(2): 74-81. |