目前，X射线透视下行食管支架置入术是临床上治疗食管狭窄的常用方法，在X射线透视下造影，能清晰地显示出食管狭窄的程度、位置和范围，具有创伤小、定位准确、术后并发症少、恢复快等优点，是解决患者吞咽困难的一种有效手段^[1-4]，但该手术在X射线引导下进行，不同患者病情复杂程度不同，曝光时间长易造成患者接受较高辐射剂量，皮肤损伤或随机效应的风险增加。国内外学者研究多侧重比较胃镜和射线设备的优缺点、临床应用、术后护理等^[5-10]，少有关于X射线透视下患者受照剂量的研究。本研究通过使用仿真人体模型，模拟X射线透视下食管支架置入术的过程，估算患者实际诊疗中的受照剂量，了解X射线透视下食管支架置入术对患者的辐射影响。

1 材料与方法 1.1 主要仪器设备 1.1.1 热释光设备

热释光探测器（TLD，2000P LiF（Mg，Cu，P）粉末）；TLD2000型粉末分样器；2000B 型 TLD 远红外精密退火炉；FJ-427A1型热释光剂量仪。剂量仪器在中国计量科学研究院刻度检定，证书在有效期内。

1.1.2 射线装置

德国西门子全数字化通用型平板血管造影机（digital subtraction angiography，DSA），型号为Artis zee floor。

1.1.3 仿真人体模型

成年男性模体，成都方拓仿真技术有限责任公司研制，按照中国人体形及脏器参数，使用组织等效仿生材料制成，脏器中心定位误差 < 15 mm，水平围径误差 < 20 mm。仿真人体模型由头、颈、胸、腹、臀部构成，被水平切割成16层以方便组合，每层的器官、组织上有数个直径约3 mm孔洞，用于放置热释光探测器。

1.2 仿真人体模型实验 1.2.1 实验条件选择

选取山东省内三甲医院，实地调查食管支架置入术共60例，现场记录手术过程中射线装置实时显示的参数，包括透视时间、点片次数、管电压（kV）、管电流（mA）、焦点-探测器距离、照射野大小、投照部位、投照角度等。根据透视时间的长短，选择透视时长最大值（20 min）、中位值（5.5 min）、最小值（2.5 min）的3例手术，以这3例手术的透视时长、累积剂量和DAP作为仿真人体模型实验的分组依据和条件（详见表1），其中透视时间的长短对应累积剂量的大小。

1.2.2 实验方法步骤

LiF（Mg，Cu，P）粉末240℃时退火10 min，自然冷却后，用粉末分样器进行分装、密封在塑料管中待用，每个塑料管中约40 mg粉末。制备好的热释光剂量计送中国疾控中心辐射安全所进行刻度，刻度的量为空气比释动能，刻度因子C_f = 0.00042 mGy/X_i，X_i为仪器测量读数（扣本底）。

按照ICRP103号出版物推荐的主要组织、器官^[11]，在仿真人体模型横断面的预定孔中插入热释光剂量计，每孔1个，并在仿真人体模型的头颈部、胸背部、臀部、上下肢及手术野中央的体表部位布放热释光剂量计，具体分布详见表2。将布放好热释光剂量计的仿真人体模型放在诊疗床上固定，按上述实验条件（表1）还原实际手术过程，分组照射仿真人体模型的胸部，主射束内有肺、食管、胸腺、胸骨和胸椎等组织和器官，照射结束后依次取出热释光剂量计并编号，送实验室测量。

1.2.3 估算体模组织、器官吸收剂量

光子吸收剂量的计算中，常采用“比释动能近似”^[12]。光子能量不高时，比释动能（K）为吸收剂量良好的近似值，即D_T ≈ K_T。D_T表示X射线在组织、器官T内产生的平均吸收剂量，Gy；K_T = K_空气· （μ_en/ρ）_m/（μ_en/ρ）_空气，式中，K_T表示体模内组织、器官T的比释动能，Gy；（μ_en/ρ）_m/（μ_en/ρ）_空气为单能光子，骨骼、肌肉与空气的质量能量吸收系数比^[12]，K_空气 = X_i·C_f /1000，其中X_i为仪器测量读数（扣除本底），C_f为刻度因子，C_f = 0.00042 mGy/X_i，1000为mGy和Gy的换算。

代替患者的仿真人体模型，受检部位受到有用线束的照射，其他部位的受照剂量主要来散射线的照射，通常散射线能量低于或等于有用线束的能量，本实验近似考虑散射线能量与有用线束能量估计值相同。

D_红骨髓 = $\displaystyle\sum $ F_红骨髓 × K_骨骼，F_红骨髓为不同骨骼中红骨髓占全部红骨髓的百分含量，其中头颅骨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%。本研究中考虑的骨骼包括胸骨、肋骨、胸椎和上肢带。

患者接受治疗时，头面部和四肢常暴露在散射线中，本实验使用的仿真体模无四肢部分，因此在计算全身皮肤吸收剂量时采用头面部皮肤吸收剂量作为四肢皮肤吸收剂量的估计值。D_皮肤 = $\displaystyle\sum $ F_皮肤 × K_{各部位皮肤}，F_皮肤为各部位皮肤占体表面积的百分比，K_{各部位皮肤}为头、颈+躯干+双臀、四肢皮肤比释动能平均值的和。依据成人体表面积中国新九分法，成人各部位皮肤占体表面积的百分比见文献^[13]。

1.2.4 估算患者有效剂量

$E = \displaystyle\sum\limits_T {{{{{w_{\rm{T}}}}}}} \times{{ {{H_{\rm{T}}}}}} = \displaystyle\sum\limits_T {{{w_{\rm{T}}}}} \times \displaystyle\sum\limits_R {{{{{w_{\rm{R}}}}}}} \times {{{{D_{\rm{T,R}}}}}}$ 。式中，E表示有效剂量，Sv；w_T为组织权重因子（表2）；H_T表示组织、器官的当量剂量，Sv，H_T = D_T，R·w_R，w_R为辐射权重因子，本实验是将仿真体模放置于X射线辐射场中，在X射线能量范围内，w_R = 1。D_T，R表示X射线在组织、器官T内产生的平均吸收剂量，Gy。

2 结　果 2.1 有效剂量

X射线透视下食管支架置入术时，高、中、低3个剂量组患者的有效剂量分别为10.773、4.004、1.889 mSv。

2.2 组织或器官的吸收剂量

详见表2，高、中、低3个剂量组中不同组织或器官吸收剂量值最大的为红骨髓，其次为肌肉、食管、肺等，最小值为睾丸。

3 讨　论

从本实验结果看，高、中、低3个剂量组中，患者有效剂量的估算结果与实验条件中透视时间的长短、累积剂量和DAP的大小成正比；不同剂量组中，同一组织、器官吸收剂量的大小随透视时间的增加而增大；同一剂量组中，不同组织、器官吸收剂量的大小各不相同，吸收剂量值最大的为红骨髓，其次为肌肉、食管、肺等，最小值为睾丸。红骨髓的吸收剂量由骨表面的吸收剂量推算得出，红骨髓的组织权重因子较大，故红骨髓吸收剂量的数值也比较大。食管、肺在主射束照射范围内，吸收剂量高于小肠、肾、甲状腺、睾丸等器官。

食管支架置入术主要在X射线透视下进行，透视时间一般为5～10 min，患者的胖瘦、疾病的复杂程度、术者的熟练程度等均会影响患者的受照剂量，对比之前通过仿真人体模型实验研究的脑血管、心血管、肝脏介入诊疗、数字断层融合扫描和逆行胰胆管造影术，患者的有效剂量有随透视时间增加而增高的规律，高剂量组的透视时间一般在20 min以上，患者的有效剂量一般大于11 mSv。组织、器官吸收剂量的大小与组织权重因子、质量能量吸收系数的大小及该组织、器官是否受到主射束照射等因素密切相关^[14-16]。

根据ICRP 103号报告，0.1 Gy以下的急性照射不会对组织功能产生影响，受到急性照射或累计剂量 > 0.5 Gy的照射之后，组织反应（确定性效应）的危害变得越来越重要 ^[11]。本研究高剂量组中组织、器官的受照剂量最高的为红骨髓0.055 Gy，临床诊疗中，极少发生急性照射，绝大多数情况下，辐射诱发癌症和遗传效应的随机性危害是需要考虑的主要危险，应当对防护最优化予以特别重视。临床医师应严格掌握食管支架置入术的适应症，避免不必要的照射；确需照射，应保持在可合理达到的尽量低的水平，在不影响诊疗的前提下，尽可能的缩短透视时间，缩小照射野，从而降低患者的受照剂量。