中国辐射卫生  2023, Vol. 32 Issue (5): 532-537  DOI: 10.13491/j.issn.1004-714X.2023.05.011

引用本文 

齐素芹, 刘翎箭, 郭进, 孙训, 潘志伟, 刘安生. 心血管介入术中医务人员眼晶状体剂量水平调查与分析[J]. 中国辐射卫生, 2023, 32(5): 532-537. DOI: 10.13491/j.issn.1004-714X.2023.05.011.
QI Suqin, LIU Lingjian, GUO Jin, SUN Xun, PAN Zhiwei, LIU Ansheng. A study and analysis of eye lens dose levels of medical staff during interventional cardiology procedures[J]. Chinese Journal of Radiological Health, 2023, 32(5): 532-537. DOI: 10.13491/j.issn.1004-714X.2023.05.011.

基金项目

武汉市卫生健康科研基金资助(WG19Y04)

通讯作者

刘安生,E-mail:284012607@qq.com

文章历史

收稿日期:2023-03-21
心血管介入术中医务人员眼晶状体剂量水平调查与分析
齐素芹 1, 刘翎箭 1, 郭进 2, 孙训 3, 潘志伟 1, 刘安生 1     
1. 武汉市职业病防治院,湖北 武汉 430015;
2. 武汉亚洲心脏病医院,湖北 武汉 430022;
3. 上海市计量测试技术研究院,上海 201203
摘要目的 分析心血管介入术中医生眼晶状体当量剂量水平及相关影响因素。方法 选取某心血管专科医院20名介入医生,监测手术期间的眼晶状体累积当量剂量,记录设备相关参数[透视时间、剂量面积乘积(DAP值)、患者入射体表剂量(ESD值)]及手术类型、术者位等。结果 7名医生眼晶状体年当量剂量平均水平超过20 mSv,周手术量与眼晶状体周当量剂量存在线性相关(R2 = 0.457,P = 0.001)。单例手术眼晶状体当量剂量平均水平M为17.1 μSv,透视时间、DAP值及ESD值与眼晶状体当量剂量均存在线性相关(R2= 0.427、0.206、0.237,P < 0.05)。开展经皮穿刺冠状动脉支架植入(CA + PCI)的透视时间、DAP值、ESD值和眼晶状体当量剂量均高于冠状动脉造影术(CA),( t = −3.226、−3.108、−3.061、−2.667,P < 0.03)。结论 介入放射学工作人员眼晶状体年当量剂量较高,部分人员可能超过ICRP规定的最新剂量限值(20 mSv)。应重点关注开展冠状动脉支架植入术的工作人员,实际操作中应优化工作负荷、减少不必要的透视时间,降低工作人员眼晶状体受照剂量。
关键词心血管介入    放射工作人员    眼晶状体剂量    
A study and analysis of eye lens dose levels of medical staff during interventional cardiology procedures
QI Suqin 1, LIU Lingjian 1, GUO Jin 2, SUN Xun 3, PAN Zhiwei 1, LIU Ansheng 1     
1. Wuhan Prevention and Treatment Center for Occupational Diseases, Wuhan 430015 China;
2. Wuhan Asia Heart Hospital, Wuhan 430022 China;
3. Shanghai Institute of Metrology and Testing Technology, Shanghai 201203 China
Abstract: Objective To analyze the eye lens equivalent dose levels of doctors during interventional cardiology procedures and identify related influential factors. Methods Twenty interventional specialists were selected from a cardiovascular specialty hospital. The cumulative equivalent doses to their eye lens during operations were monitored, and equipment-related parameters (fluoroscopy time, dose area product value [DAP], and entrance skin dose[ESD]), operation types, and operators’ positions were recorded. Results The annual equivalent doses to the eye lens of seven doctors exceeded 20 mSv. There was a linear correlation between the weekly number of operations and the equivalent dose to the eye lens (R2 = 0.457, P = 0.001). The mean eye lens equivalent dose per operation was 17.1 μSv, showing linear correlations with fluoroscopy time, DAP values, and ESD values (R2 = 0.427, 0.206, and 0.237, respectively, P < 0.05). The fluoroscopy time, DAP value, ESD value, and eye lens equivalent dose during percutaneous coronary intervention (PCI) were significantly higher than those during coronary angiography ( t = −3.226, −3.108, −3.061, and −2.667, respectively, P < 0.03). Conclusion The annual equivalent doses to the eye lens are relatively high in interventional radiologists, some of whom may have values higher than the latest dose limit (20 mSv) suggested by the International Commission on Radiological Protection. Attention should be paid to operators performing PCI, and the workload optimization is necessary in practical operations to avoid unnecessary fluoroscopy time and reduce the eye lens doses of the operators.
Key words: Cardiovascular intervention    Radiological worker    Eye lens dose    

介入放射学因创伤小、精准度高、见效快、简便安全等特点,成为人们选择性治疗的首选方法。其中心血管介入术居首位,占所有介入放射诊疗的56.96%[1]。因该工种近台操作和操作时间长,导致该类工作人员所受剂量远高于普通诊断放射等工种。其中眼晶状体作为辐射敏感器官,长期低剂量电离辐射可导致眼晶状体囊膜下皮质区的浑浊,增加白内障发生的风险[2-3]。因此2011年国际辐射防护委员会(International Commission on Radiological Protection, ICRP)将眼晶状体当量剂量限值由150 mSv/年修订为连续5年期间年平均当量剂量不超过20 mSv,任何一年不超过50 mSv[4]。目前我国现行眼晶状体年当量剂量限值仍为《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》(GB 18871—2002)中规定的不得超过150 mSv/年[5]。国内许多研究表明[6-9],介入人员眼晶状体剂量可能会超过国际最新标准。本研究通过调查武汉某心血管专科医院开展心血管介入术中医生眼晶状体受照剂量,分析影响眼晶状体受照剂量的相关因素,为眼晶状体防护提供科学依据。

1 材料和方法 1.1 对象

选择某心血管专科医院20名医生作为研究对象,从事介入的手术类型为CA(冠状动脉造影术)、CA + PCI(经皮穿刺冠状动脉支架植入),从事介入工作至少1年以上。开展介入手术时,将眼晶状体剂量计佩戴在研究对象左眼附近,测量眼晶状体受照剂量。本研究经武汉市职业病防治院医学伦理委员会审核批准,研究对象均知情同意。

1.2 材料与仪器

RGD-3B热释光剂量仪、V型热释光精密退火炉(北京海阳博创辐射防护科技有限公司),EYE-D眼晶状体剂量计(波兰RADCARD公司),LiF(Mg, Cu, P)热释光探测器(深圳市瑞美德科技有限公司,分散性为3%)。将经240℃ 10 min统一退火后的热释光探测器放入EYE-D眼晶状体剂量计,制作成眼晶状体剂量计备用。医院血管造影机为德国西门子Artis Zee Ⅲ floor型,球管位于床下,为平板探测器,管电压和管电流均自动调节。手术室配备了铅悬挂式防护屏、移动铅防护屏风和床侧防护帘等防护设施及铅橡胶围裙、铅橡胶颈套及铅防护眼镜等个人防护用品。手术过程中,研究对象均使用了上述防护设施及铅橡胶围裙、铅橡胶颈套等个人防护用品,未使用铅防护眼镜。

1.3 方法

单例介入手术眼晶状体当量剂量较低,可能会低于测量系统最低探测下限,因此测量研究对象一周手术期间的累积当量剂量。最靠近球管位置的研究对象定义为一术,其余按顺序排列依次定位二术、三术等。记录测量期间每位医生的手术例数、术者位、手术类型及相应的设备相关参数[如:患者透视时间、DAP值(剂量面积乘积)和ESD值(患者入射体表剂量)]。将眼晶状体累积当量剂量除以相应的手术例数,获得单例手术的眼晶状体当量剂量。同样,将设备相关参数累加除以手术例数,求得单例手术的透视时间、DAP值和ESD值。本研究分为2个阶段进行,第一阶段在无固定手术类型和术者位情况下,测量20名医生一周的眼晶状体累积当量剂量,分析眼晶状体当量剂量与周手术量及设备相关参数间的关系,评估眼晶状体年当量剂量水平。第二阶段选取其中有固定手术类型、术者位的12名医生,测量其一周眼晶状体累积当量剂量,分析不同介入手术类型、术者位等对眼晶状体当量剂量的影响。

1.4 质量控制

采用国际基本安全标准推荐使用的Hp(3)[10]来评估研究对象的眼晶状体剂量,测量系统经上海市计量测试技术研究院校准,获得眼晶状体剂量校准系数,且在有效期内使用。

1.5 统计学分析

采用SPSS 20.0软件进行统计分析,连续变量采用中位数M或平均值 $\bar \chi $ 表示。两独立样本间均数比较采用t检验,多个独立样本间均数比较采用单因素方差分析(ANOVA)。连续变量间采用线性回归分析两者之间依存关系,检验水准α = 0.05(双侧)。

2 结 果 2.1 第一阶段:结果分析 2.1.1 介入放射学人员眼晶状体年当量剂量水平

本阶段测量20名医生一周开展374例介入手术期间的眼晶状体累积当量剂量,按每位医生年工作50周[11],评估每位医生眼晶状体年当量剂量水平,具体情况见表1。20名医生人均周手术量M为15.5例,每周眼晶状体当量剂量平均水平M为0.26 mSv,眼晶状体年当量剂量平均水平M为13.0 mSv。7名医生眼晶状体年当量剂量超过ICRP规定得最新限值20 mSv,占总人数的35%(7/20)。其中周手术量最高为54例时,眼晶状体周当量剂量水平和年剂量当量水平均达最高,分别为0.93和46.5 mSv。拟合周手术量与周眼晶状体累积当量剂量的关系,眼晶状体周当量剂量Hp(3)(mSv) = 0.056 + 0.017 × 周手术例数(R2 = 0.457,F = 15.133,P = 0.001)。见图1

表 1 介入放射学人员眼晶状体年当量剂量水平 Table 1 Annual equivalent doses to the eye lens of interventional radiologists

图 1 20名医生手术量/周与眼晶状体累积当量剂量/周的趋势性分析 Figure 1 Trend analysis of weekly number of operations vs. cumulative equivalent doses to the eye lens of 20 doctors
2.1.2 介入放射学人员开展单例手术时眼晶状体当量剂量水平及相关因素分析

20名医生开展单例介入手术时眼晶状体当量剂量平均水平M为17.1 μSv,平均透视时间 $\;\bar \chi $ 为10.9 min、DAP值 $\;\bar \chi $ 为69.8 Gy·cm2及ESD值 $\;\bar \chi $ 为1.1 Gy(见表2)。因透视时间与DAP值、ESD值存在相关,因此分别将单例手术透视时间、DAP值、ESD值与眼晶状体当量剂量Hp(3)拟合线性回归,(F = 13.422,P = 0.002;F = 4.675,P = 0.04;F = 5.589,P = 0.03),见图24

表 2 单例介入手术眼晶状体当量剂量水平及设备相关参数值 Table 2 Equivalent doses to the eye lens and equipment-related parameters per interventional procedure

图 2 单例介入手术透视时间与眼晶状体当量剂量的趋势性分析 Figure 2 Trend analysis of fluoroscopy time vs. equivalent doses to the eye lens per interventional procedure

图 3 单例介入手术DAP值与眼晶状体当量剂量的趋势性分析 Figure 3 Trend analysis of DAP values vs. equivalent doses to the eye lens per interventional procedure

图 4 单例介入手术ESD值与眼晶状体当量剂量的趋势性分析 Figure 4 Trend analysis of ESD values vs equivalent doses to the eye lens per interventional procedure
2.1.3 介入放射学人员标准化后的眼晶状体当量剂量HP(3)/DAP(μSv·Gy−1·cm−2)的结果分析

有文献报道,DAP作为评估工作人员眼晶状体受照剂量的重要指标,可以在医生开展介入术后立刻粗略地评估本次手术过程中眼晶状体受到的剂量,建议采用经DAP标准化的HP(3)/DAP(μSv·Gy−1·cm−2)来估算工作人员眼晶状体的受照剂量[12-13]。本研究中20名医生标准化的HP(3)/DAP均值M为0.27 μSv·Gy−1·cm−2,范围为0.05~0.87 μSv·Gy−1·cm−2Hp(3)(μSv) = 0.272 × DAP + 2.298(R2 = 0.206,F = 4.675,P = 0.04)。见表3

表 3 介入放射学人员标准化的眼晶状体当量剂量HP(3)/DAP值结果一览表 Table 3 An overview of eye lens doses normalized to respective DAP values (Hp(3)/DAP) of interventional radiologists
2.2 第二阶段:分析不同手术类型、不同术者位对眼晶状体当量剂量水平的影响

选取一周内有固定手术类型和术者位的12名医生,测量开展167例介入手术期间的眼晶状体累积当量剂量。开展CA + PCI单例手术时的透视时间、DAP值、ESD值和眼晶状体当量剂量均高于CA组(t= −3.226、−3.108、−3.061、−2.667,P < 0.03),不同术者位的眼晶状体当量剂量差异无统计学意义( P> 0.05),见表4

表 4 不同手术类型、术者位对单例介入手术透视时间、DAP值、ESD值及眼晶状体当量剂量的影响分析( $\bar x \pm s $ Table 4 Analysis of the impact of different procedure types and operators’ positions on the fluoroscopy time, DAP value, ESD value, and the eye lens equivalent dose per interventional procedure
3 讨 论

本研究通过调查20名医生一周的眼晶状体累积剂量,评估介入放射学工作人员眼晶状体年当量剂量水平。该医院为武汉市心血管专科医院,开展心血管介入术例数为湖北省首位。与国外同类型医院开展心血管介入术工作量比较,国外报道的研究对象13周开展了354例介入手术[11],而本研究中研究对象一周就开展了374例介入手术。同样在评估研究对象眼晶状体年当量剂量水平方面,国外通过监测13周的眼晶状体累积当量剂量,以年工作50周,估算工作人员眼晶状体年当量剂量。本研究虽然一周监测周期较短,但监测期间医生均佩戴了眼晶状体剂量计,且一周开展的介入例数已超过了国外13周的工作量,该医院工作负荷在年度中处于常态化,因此以年工作50周评估医生眼晶状体受照剂量,虽然有一定局限性,但通过粗略评估,为国内眼晶状体年当量剂量水平提供一定参考依据。结果表明有7名医生超过ICRP最新规定的年当量剂量限值20 mSv,最高达46.5 mSv,应引起重视。拟合周手术量与眼晶状体周当量剂量间的线性关系,粗略评估眼晶状体受照剂量。特别是周手术量达54例时,眼晶状体周当量剂量最高为0.93 mSv,年当量剂量达46.5 mSv,提示实际工作中应进一步优化工作负荷,避免因工作量过大导致眼晶状体剂量超过限值。透视时间、DAP值及ESD值是反映手术复杂难易程度的重要指标,也是对工作人员所受剂量的间接反映[14]。本研究透视时间、DAP值及ESD值与眼晶状体当量剂量均存在线性回归,通过拟合方程,可将手术期间不同设备参数值用来粗略评估眼晶状体受照剂量,这在国内同类文献中少有报道。其中DAP值在心血管介入防护中为剂量差异和变化提供了快速、便捷、充分的客观证据,可用于间接评估介入人员的受照剂量[15]。有学者建议采用经DAP标准化的HP(3)/DAP(μSv·Gy−1·cm−2)来估算介入人员眼晶状体的受照剂量,本研究中HP(3)/DAP平均值 $\;\bar \chi $ 为(0.31±0.18) μSv·Gy−1·cm−2,与文献报道[12]的(0.30±0.13) μSv·Gy−1·cm−2相接近。

经皮穿刺冠状动脉支架植入手术相对复杂,难度大,因此手术透视时间较长,DAP值和ESD值随之增高,眼晶状体当量剂量也会随之增大。一术、二术的眼晶状体当量剂量虽无统计学差异,但从数值上看,一术的眼晶状体当量剂量略高于二术,与国内外文献报道相一致[10, 16]。提示,应重点关注在第一术者位及开展冠状动脉支架植入术的介入人员,保障介入放射学工作人员的身体健康。影响工作人员眼晶状体受照剂量的因素有很多,本研究仅关注了手术类型、术者位及设备相关参数等因素,且样本较小,具有一定的局限性,但仍可以作为相关研究的参考依据。

志谢 本研究受武汉市卫生健康科研基金资助(WG19Y04)

参考文献
[1]
姚杰, 郑钧正, 高林峰, 等. 上海市介入放射学应用现状的调查研究[J]. 辐射防护, 2014, 34(5): 281-287.
Yao J, Zheng JZ, Gao LF, et al. Investigation on the application status of interventional radiology in Shanghai[J]. Radiat Prot, 2014, 34(5): 281-287.
[2]
邓志强, 张谈贵, 谢伟民, 等. 高传能线密度辐射对人眼晶状体的危害[J]. 中国辐射卫生, 2021, 30(1): 103-109.
Deng ZQ, Zhang TG, Xie WM, et al. Harm of high LET radiation to the lens of the human eye[J]. Chin J Radiol Health, 2021, 30(1): 103-109. DOI:10.13491/j.issn.1004-714X.2021.01.023
[3]
高宇, 苏垠平, 孙全富. 低剂量电离辐射致眼晶状体混浊机制及遗传易感性研究现状[J]. 中国辐射卫生, 2022, 31(1): 124-128.
Gao Y, Su YP, Sun QF. A research review of mechanism and genetic susceptibility of lens opacity induced by low-dose ionizing radiation[J]. Chin J Radiol Health, 2022, 31(1): 124-128. DOI:10.13491/j.issn.1004-714X.2022.01.022
[4]
Stewart FA, Akleyev AV, Hauer-Jensen M, et al. ICRP PUBLICATION 118: ICRP statement on tissue reactions and early and late effects of radiation in normal tissues and organs-threshold doses for tissue reactions in a radiation protection context[R]. Ann ICRP, 2012, 41(1/2): 1-322. DOI: 10.1016/j.icrp.2012.02.001.
[5]
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局. GB 18871—2002 电离辐射防护与辐射源安全基本标准[S]. 北京: 中国标准出版社, 2004.
General Administration of Quality Supervision, Inspection and Quarantine of the People’s Republic of China. GB 18871—2002 Basic standards for protection against ionizing radiation and for the safety of radiation sources[S]. Beijing: Standards Press of China, 2004.
[6]
胡新梅, 王忠立, 杨海峰, 等. 陕西省介入放射学工作人员眼晶状体受照剂量水平[J]. 职业与健康, 2021, 37(12): 1585-1588,1592.
Hu XM, Wang ZL, Yang HF, et al. Radiation dose level of lens among interventional radiology workers in Shaanxi Province[J]. Occup Health, 2021, 37(12): 1585-1588,1592. DOI:10.13329/j.cnki.zyyjk.2021.0395
[7]
李梦雪, 邓君, 郝述霞, 等. 2017—2019年我国介入放射学工作人员眼晶状体剂量水平与分析[J]. 中华放射医学与防护杂志, 2021, 41(2): 92-98.
Li MX, Deng J, Hao SX, et al. Results and analyses of occupational eye lens doses in interventional radiology in China (2017-2019)[J]. Chin J Radiol Med Prot, 2021, 41(2): 92-98. DOI:10.3760/cma.j.issn.0254-5098.2021.02.003
[8]
唐孟俭, 吴应宇, 陈掌凡, 等. 某医院心内科介入术者受照剂量监测分析[J]. 中国辐射卫生, 2020, 29(5): 484-488,492.
Tang MJ, Wu YY, Chen ZF, et al. The monitoring and analysis of occupational radiation doses in interventional radiology in a hospital[J]. Chin J Radiol Health, 2020, 29(5): 484-488,492. DOI:10.13491/j.issn.1004-714X.2020.05.010
[9]
张华东, 吴梦云, 张燕, 等. 重庆市部分介入放射学工作人员眼晶状体的剂量监测与结果分析[J]. 国际放射医学核医学杂志, 2022, 46(3): 146-151.
Zhang HD, Wu MY, Zhang Y, et al. Monitoring and results analyses of eye lens doses of some interventional radiology workers in Chongqing[J]. Int J Radiat Med Nucl Med, 2022, 46(3): 146-151. DOI:10.3760/cma.j.cn121381-202111006-00160
[10]
Moriarty HK, Clements W, Phan T, et al. Occupational radiation exposure to the lens of the eye in interventional radiology[J]. J Med Imaging Radiat Oncol, 2022, 66(1): 34-40. DOI:10.1111/1754-9485.13307
[11]
O'Connor U, Walsh C, Gallagher A, et al. Occupational radiation dose to eyes from interventional radiology procedures in light of the new eye lens dose limit from the International Commission on Radiological Protection[J]. Br J Radiol, 2015, 88(1049): 20140627. DOI:10.1259/bjr.20140627
[12]
Busoni S, Bruzzi M, Giomi S, et al. Surgeon eye lens dose monitoring in interventional neuroradiology, cardiovascular and radiology procedures[J]. Phys Med, 2022, 104: 123-128. DOI:10.1016/J.EJMP.2022.11.002
[13]
Pekkarinen A, Lindholm C, Kortesniemi M, et al. Staff eye lens dose in interventional radiology and cardiology in Finland[J]. Phys Med, 2022, 98: 1-7. DOI:10.1016/J.EJMP.2022.04.005
[14]
嵇志刚, 李天来, 徐艺, 等. 2018—2020年陕西省部分医院介入放射学工作人员眼晶状体剂量分析[J]. 中华放射医学与防护杂志, 2022, 42(1): 55-60.
Ji ZG, Li TL, Xu Y, et al. Monitoring and analysis of lens dose to interventional radiology workers at some hospitals in Shaanxi province from 2018 to 2020[J]. Chin J Radiol Med Prot, 2022, 42(1): 55-60. DOI:10.3760/cma.j.cn112271-20210607-00236
[15]
丁海岭, 王永春, 江薇. 剂量面积乘积数据库在心血管介入职业辐射防护中的价值分析[J]. 中华放射医学与防护杂志, 2017, 37(8): 623-625,629.
Ding HL, Wang YC, Jiang W. Practicable value of DAP (dose-area product) database in occupational radiation protection in cardiovascular interventional procedures[J]. Chin J Radiol Med Prot, 2017, 37(8): 623-625,629. DOI:10.3760/cma.j.issn.0254-5098.2017.08.013
[16]
毛雪松, 李海亮, 李洁清, 等. 常见介入手术中放射工作人员眼晶状体剂量的分析[J]. 中国辐射卫生, 2016, 25(2): 140-142.
Mao XS, Li HL, Li JQ, et al. Analysis of operators' eye lens dose in common interventional operation[J]. Chin J Radiol Health, 2016, 25(2): 140-142. DOI:10.13491/j.cnki.issn.1004-714X.2016.02.004