医疗照射是人工电离辐射的主要来源,在保健水平比较高的国家,民众每年接受放射诊断检查的次数接近或超过1次,而且,同种类型检查的患者剂量在不同中心之间差别很大,这表明患者剂量控制存在相当大的余地[1]。国际相关机构的研究结果为评价患者剂量控制水平提供了从实际测量导出组织或器官吸收剂量的方法和大量的人体测量数据[2],也为我国开展放射诊断患者剂量调查指明方向。我国1984年的第1次医疗照射调查和“九五”期间的第2次全国医疗照射水平调查至今已逾20多年,内蒙古地区自2003年开展医用X射线诊断放射防护现状调查[3]。随着内蒙古地区经济发展、医疗结构调整、放射诊断技术的提高和放射诊断设备的更新,开展放射诊疗机构医疗照射剂量调查是当前放射防护工作中的一个重要环节。
材料与方法1.调查对象:在内蒙古地区选取具有代表性的24家医疗机构开展常规X射线检查患者入射体表剂量调查,调查对象涵盖盟(市)、旗(县)、乡镇的典型三级、二级、一级医院。在上述医疗机构中按照3个级别医院常规X射线检查患者接诊量的比例分配三级医院、二级医院和一级医院的患者调查数量。对屏片、数字X射线摄影系统(DR)受检者进行剂量实测,选取部位包括胸部、腰椎、颈椎、骨盆及髋关节、四肢5部分,每台设备每个部位实测受检者入射体表剂量不少于5例,对特定不开展某检查部位的X射线设备,以同级医院相同型号设备实测量补齐。
2.仪器设备:测读仪器为北京核仪器厂生产的FJ-427A1型热释光剂量仪,退火炉为北京核仪器厂生产的FJ-411B型热释光退火炉,探测器为中国解放军防化研究院生产的GR200 A型LiF(Mg,Cu,P)热释光片(ϕ4.5 mm×0.8 mm)。
3.测量方法:采用TLD法测量常规X射线诊断患者入射体表剂量,将2个探测器贴于患者体表入射方向主射野中心及主射野内距边缘2 cm位置处,每个探测器内含3枚TLD元件。实验记录实际曝光参数,包括kV、mAs、性别、年龄、射野尺寸和源皮距。实验结束后回收探测器进行测量和数据处理。
4.质量控制:使用经筛选后分散性 < 3%的TLD元件。2017年热释光测量系统经中国原子能科学研究院国防科技工业电离辐射一级计量站检定合格,证书编号:GFJGJL1005170002277。同年参加中国疾病预防控制中心辐射防护与核安全医学所组织的X射线标准剂量曲线刻度,刻度因子分别为:1.97×10-4 mSv/计数(80 kV)和1.98×10-4 mSv/计数(120 kV)。项目开展前,根据GBZ 207-2016《外照射个人剂量系统性能检验规范》[4]和实验设计方案进行调查,并对实验人员操作技能进行培训和现场预实验。
5.统计学处理:应用SPSS 17.0软件进行数据分析。不同设备、不同级别医院、不同照射部位间受检者入射体表剂量结果的比较采用秩和检验。P < 0.05为差异有统计学意义。
结果1.内蒙古地区开展常规X射线诊断医疗机构基本情况:2017年对311家医疗机构开展常规X射线诊断情况调查,被调查机构数约占内蒙古地区已确定等级放射诊疗机构总数的30%,其中三级医院34家,二级医院107家,一级医院170家。在上述机构中选取24家医院开展患者体表剂量实测。
本次调查中3个级别医院开展常规X射线诊断年接诊量比例约为5(三级医院):4(二级医院):1(一级医院)。根据上述比例和放射诊疗活动开展现状确定开展诊断患者入射体表剂量实测的医疗机构数量和实测患者例数:三级医院6家,选取的每家医院每个检查部位实测患者25例;二级医院12家,选取的每家医院每个检查部位实测患者10例;一级医院6家,选取的每家医院每个检查部位实测患者5例。调查的311家放射诊疗机构中各类常规X射线摄影设备配置情况列于表 1。
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表 1 不同级别医院常规X射线摄影设备配置情况 Table 1 Distribution of diagnostic medical X-ray equipment in hospitals at different levels |
从结果可以看出,DR设备在各类常规X射线诊断设备中占比最大,常规诊断设备的使用情况呈现由屏片摄影设备经CR摄影设备过渡向DR摄影设备的更迭态势。三级医院基本趋于完成对屏片和CR设备的淘汰;二级医院因配置和更新能力的限制,更新速度缓于三级医院;一级医院对设备的更新出现明显的断层,使用屏片诊断设备的医疗机构仍占有较大的比重,而此类医疗机构年接诊量又明显少于完成设备更新的医疗机构。据调查,单一使用屏片摄影设备开展X射线诊断活动的一级医院,其年接诊量仅为同等级医疗机构常规X射线接诊总量的20%,而有能力进行设备更新的一级医院同时也具备较为良好的外部诊疗环境,基本上跳跃式的完成了从屏片设备到DR设备的过渡。
2.诊断患者入射体表剂量调查结果:本次开展X射线诊断患者入射体表剂量实测的对象包括24家各级医疗机构的12个生产厂家的18种不同型号的25台X射线诊断设备,依据常规X射线诊断医疗机构基本调查情况,确定开展剂量实测的DR设备23台,屏片设备2台,2台屏片设备在一级医院选取。测量结果列于表 2。检测结果表明,在各类常规X射线诊断检查过程中,腰椎摄影所致患者平均入射体表剂量最高,与胸部、骨盆及髋关节、颈椎、四肢相比差异有统计学意义(Z=-20.688、-12.132、-17.726、-20.612,P < 0.05);其次为骨盆及髋关节摄影检查,与胸部、腰椎、颈椎、四肢相比差异有统计学意义(Z=-12.388、-17.726、-11.383,-10.963,P < 0.05);再次为颈椎,与胸部、腰椎、骨盆及髋关节、四肢相比差异有统计学意义(Z=-20.688、-12.132、-17.726、-20.612,P < 0.05);四肢和胸部摄影所致患者平均入射体表剂量最低,且两部位所致患者入射体表剂量测量结果无统计学意义(P>0.05)。
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表 2 不同部位入射体表剂量测量结果 Table 2 Measured ESDs to various part of body |
相同类型X射线摄影检查所致患者个体入射体表剂量波动范围较大,其中骨盆及髋关节所致个体入射体表剂量波动范围最大,其次为腰椎、颈椎摄影检查。说明不同设备和不同的操作方式下开展的放射诊疗活动可能导致患者入射体表剂量测量结果差异增大,那些可能产生较高的患者入射体表剂量的检查项目中,这种差异尤为明显。造成此种差异的原因包括[5]:检查所需的曝光条件因体位的改变而变化较大,设备成像系统对曝光条件要求的差异性较大,操作人员操作方式的差异较大等。
3.不同级别放射诊疗机构间受检者入射体表剂量比较:结果列于表 3。由表 3可知,对比不同级别医院受检者各部位入射体表剂量均值和P75,二级医院和三级医院基本处于相似水平,各部位在两级医院的测量结果差异均无统计学意义(P>0.05)。一级医院测量的颈椎检查入射体表剂量高于二级医院和三级医院,差异有统计学意义(Z=-4.337、-5.060,P < 0.05),其余各部位在一级与二级、三级医院的测量结果差异均无统计学意义(P>0.05)。腰椎、骨盆和颈椎3个部位的入射体表剂量测量中,二级医院测量结果波动范围大于一级医院和三级医院,这可能与人员操作方式[6]有关。
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表 3 受检者各部位在不同等级医院入射体表剂量调查结果 Table 3 Comparisons of ESDs in different grade hospitals |
4.不同类型诊断设备受检者入射体表剂量比较:结果列于表 4。由表 4可知,在进行胸部、腰椎、颈椎3种部位的诊断检查时,使用屏片摄影设备和DR摄影设备测量的受检者入射体表剂量差异具有统计学意义(Z=-3.229、-4.820、-5.265,P < 0.05),且在这3种不同部位的检查中,使用屏片摄影设备所致受检者入射体表剂量明显高于使用DR摄影设备的情况。在进行骨盆和四肢两种部位的诊断检查时,使用屏片摄影设备和DR摄影设备所致受检者入射体表剂量测量结果间差异无统计学意义(P>0.05)。
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表 4 受检者各部位由不同X射线诊断设备所致入射体表剂量调查结果 Table 4 Comparisons of ESDs resulting from different types of equipment |
讨论
2017年完成的内蒙古地区常规X射线诊断患者剂量调查结果表明,目前用于常规X射线摄影检查的设备主要类型为DR摄影设备。内蒙古地区三级医院已基本完成对屏片和CR设备的淘汰。二级医院正在逐步完成这一更替过程。一级医院目前面临就诊患者少、设备数量少、机型老旧、配置和更新能力不足等问题。剂量调查的结果显示,屏片摄影设备所致受检者入射体表剂量在多种部位检查中明显高于DR摄影设备,淘汰屏片摄影设备不光是影像技术进步的必然趋势也是诊疗质量提高的客观需求和有效降低医疗照射剂量的有效手段。
在各类常规X射线诊断检查过程中,腰椎摄影所致患者平均入射体表剂量最高,其次为骨盆及髋关节摄影检查,颈椎、四肢和胸部摄影所致患者平均入射体表剂量依次降低。虽然各部位患者平均入射体表剂量均小于现行标准中关于医疗照射指导水平的推荐值[7],但是,相同部位诊断过程中出现了高于医疗照射指导水平的调查数据和较大的入射体表剂量波动范围,也说明操作人员在诊断过程中对把控放射诊断程序的正当性欠严谨。虽然放射诊断参考水平在实际应用中是对于临床医学诊断的建议性数值,但它的使用也要求在超出诊断水平一定范围后应当采取有效的行动以检查是否存在不当的操作行为和潜在的辐射风险[8];另一方面,数字技术在改善放射学实践的同时也存在过度应用辐射的风险,与屏片摄影设备相比,过度曝光不会对影像质量产生不良影响,良好的影像质量可以在更宽的剂量范围实现,方便快捷的获取和删除方式同时也增加了重复拍摄的概率[9]。实际中存在通过提高患者剂量来追求更高的影像质量,而放弃使用能够满足影像所需而较低的患者剂量的现象,从而增加医疗照射风险。患者剂量调查工作一方面能够为制定适用于本地区的医疗照射指导水平提供数据支持,更重要的是可以促进医疗机构开展医疗照射质量控制工作,同时对医技人员放射防护培训和防护工作规范化管理提出了新的要求。
本次调查结果初步反映了内蒙古地区常规X射线摄影入射体表剂量水平,为后续进一步分析当地医疗照射情况和制定受检者典型剂量指导水平积累了数据。在目前患者资源相对集中的形势下,如何改善各级医疗机构卫生服务能力,合理控制医疗照射剂量,保障医疗照射防护安全是放射防护工作的主要任务之一,持续、全面开展医疗照射剂量调查,是实现这一目标的重要手段。
志谢: 感谢中国疾病预防控制中心辐射防护与核安全医学所医疗照射防护与质量控制项目(131031110000150002)对本研究的资助
利益冲突 无
作者贡献声明 许潇负责文章的撰写和修改;张帅、哈日巴拉、格日勒满达呼负责数据采集和记录;王成国负责审阅并提出修改建议
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