中华放射医学与防护杂志  2019, Vol. 39 Issue (4): 303-308   PDF    
引用本文
赵红枫, 岳保荣, 薛娴. 五种介入程序中职业人员手部受照剂量水平的评估[J]. 中华放射医学与防护杂志, 2019, 39(4): 303-308, DOI: 10.3760/cma.j.issn.0254-5098.2019.04.010.
五种介入程序中职业人员手部受照剂量水平的评估
赵红枫 , 岳保荣 , 薛娴     
中国疾病预防控制中心辐射防护与核安全医学所 辐射防护与核应急中国疾病预防控制中心重点实验室, 北京 100088
赵红枫现在北京市朝阳区疾病预防控制中心，北京 100021
收稿日期: 2018-05-15
[摘要] 目的 评估5种临床介入程序中，职业人员手部受照剂量水平。方法 选择北京4家医院进行5种介入程序的治疗，职业人员术中左右手各佩戴1枚热释光指环剂量计（TLD，LiF：Mg，Ti），进行手部剂量当量Hp（0.07）监测，同时分别记录患者的透视电压、透视电流、透视时间、摄影数，总累积剂量、剂量面积乘积等影响因素信息，对影响因素进行分析。结果 本研究共监测5种介入程序，119例手术。对5种介入程序中职业人员左手与右手受照剂量进行分析，差异有统计学意义（t=1.99，P < 0.05）。不同介入程序的第一术者手部受照剂量左手、右手差异均有统计学意义（F=455.83、116.45，P < 0.01）。影响因素分析中，随着透视管电压，透视电流，透视时间，摄影数的增加，操作者手部剂量也增加（r=0.570、0.712、0.564、0.711，P < 0.05）。将上述单因素分析有统计学意义的变量引入多元线性回归方程中，采用逐步回归法拟合方程。经拟合方程为y=225.763+1.862x1-98.125x2（F=22.726，P < 0.05）。其中变量x1为透视时间，x2为摄影数。表明影响操作者手部剂量的主要因素是透视时间和摄影数。结论 在开展上述5种介入程序治疗时，第一术者的手部剂量最高，其次第二术者、助手或护士；5类介入程序中，第一术者的手部受照剂量水平高低排列为心脏起搏器植入术（PM）>射频消融（RFA）>冠状动脉血管造影术（CA）>支架植入术（PTCA+PCI）>脑动脉瘤介入术（ITCA）；大量开展PM手术时，第一术者手部的年当量剂量有可能超过限值。
[关键词] 介入放射学     手部     剂量     热释光剂量计     剂量当量    
Assessment of the hand dose to occupational staff in five procedures of interventional radiology
Zhao Hongfeng, Yue Baorong, Xue Xian     
Key Laboratory of Radiological Protection and Nuclear Emergency, China CDC, National Institute for Radiological Protection, Chinese Centre for Disease Control and Prevention, Beijing 100088, China
[Abstract] Objective To estimate the hand dose of occupational staff in five procedures of interventional radiology. Methods The thermoluminescence ring dosimeter(TLD, LiF:Mg, Ti)calibrated in dose equivalent Hp(0.07) was used to monitor the radiation dose to the both hands in five procedures of interventional radiology in four hospitals. Meanwhile, the tube voltage and current and the fluoroscopy time, accumulated doses, DAPs (Dosed-Area Product) and photographic frames were also recorded for statistical analysis(SPSS 18.0). Results In this study, five interventional procedures were monitored in 119 cases. The doses to the left and right hands of occupational personnel in the five interventional procedures were analyzed, and the difference was statistically significant (t=1.99, P < 0.05). The differences in the dose to the left hand and the right hand of the first operator with different interventional procedures were statistically significant (F=455.83, 116.45, P < 0.01). Tube voltage, current, fluoroscopy time, and photographic frames in influence factor analysis were statistically significant (r=0.570, 0.712, 0.564, 0.711, P < 0.05), indicating that four factors might affect the operator's hand doses. In addition, increasing these four factors directly led to increase in the operator's hand doses. The variables with statistical significance in the above single factor analysis were introduced into the multiple linear regression equation and the stepwise regression method was used to fit the equation. The fitting equation was y=225.763+1.862x1-98.125x2(F=22.726, P < 0.05). Where, x1 was the fluoroscopy time and x2 was the photographic frames which showed that they were the main factors affecting the hand dose. Conclusions The dose to the hands of the primary operator was the highest, followed by the second operator, the assistant or nurses.The order of average doses to the hands of the primary operator was PM > RFA > CA > PTCA+PCI > ITCA in the five procedures.The annual equivalent dose to primary operator's hands may exceed the dose limit for hands in practicing large amount of the PM procedures.
[Key words] Interventional radiology     Hand     Dose     Thermoluminescence ring dosimeter     Dose equivalent    

介入放射学(interventional radiology，IVR or IR)属微创医学的范畴，具有诊疗范围广、创伤性小、合并症少、精确度高、恢复快等特点，在X射线显像监视器的监视引导下操作，每次手术需要较长时间曝光，一般为数十分钟，对于难定位的病变或复杂的手术，曝光可达到几小时，由于治疗时所采用的设备不同、相关职业人员的操作水平参差不齐及不易防护等特点，致使介入放射程序中职业人员在放射诊疗过程中接受辐射剂量高于常规放射诊断的数十倍甚至数百倍[1]。手部是介入职业人员受到射线照射最直接的部位之一，双手置于X射线下进行操作，距X射线管较近且手部由于精细操作的要求，往往难以穿戴铅手套进行屏蔽防护，所以介入程序中职业人员的手部健康监护问题应引起足够的重视。对于手部剂量的测量，目前国外均采用HP(0.07)的实用量[2-3]，因此，本实验主要测量介入程序中职业人员的手部受照剂量Hp(0.07)，作为职业人员手部剂量的估算。

材料与方法

1.材料和设备：介入操作设备见表 1，4家医院中A和D医院都使用序号为1的介入设备，B、C医院分别使用序号2、3的介入设备。

表 1 介入设备信息 Table 1 Information of interventional machines

手部剂量测量设备：TLD-100型LiF(Mg, Ti)片状热释光剂量元件(美国Harshaw公司生产)，线性范围0.01 mSv~10 Sv，探测下限为0.01 mSv，能量响应(对应20 keV~3 MeV的光子)＜20%，均匀性＜5%；TLR-6型热释光剂量测读仪(美国Eberline公司)；HW-V型热释光退火炉(中国辐射防护研究院)。本实验的指环剂量计均为北京蓝道尔辐射监测技术有限公司提供及测量，剂量计元件的剂量当量HP (0.07)刻度值和能量响应修正由该公司完成。

2.测量方法

(1) 选择介入程序测量：在介入程序进行中，大部分设备有悬挂铅屏风，床侧铅帘和移动铅屏风防护设施，职业人员佩戴铅衣，铅帽及铅围裙，但手部没有佩戴任何辐射防护用品，因此受照剂量较大。选择北京介入治疗病例数较多的4家二级甲等以上医院的5种介入程序, 分别为冠状动脉血管造影术(CA)、支架植入术(PTCA+PCI)、射频消融(RFA)、心脏起搏器植入术(PM)、脑动脉瘤介入术(ITCA)，共119例。将指环剂量计分别佩戴于介入程序中职业人员的左右手无名指末端，见图 1，测量剂量当量HP(0.07)作为介入程序中职业人员手部剂量的评估值。

图 1 指环剂量计(A)及佩戴职业人员左右手位置(B) Figure 1 TLDS(A) and their locations in hands(B)

(2) 记录介入治疗时相关信息：手术过程中详细填写现场检测记录表，包括患者的基本情况如患者姓名、性别、年龄、身高、体重、疾病名称和参数，如透视电压、透视电流、透视时间、摄影数、总累积剂量、剂量面积乘积(DAP)等影响因素信息。5种介入程序中部分影响因素见表 2。

表 2 5种介入程序中的部分影响因素 Table 2 Influence factors upon interventional procedures

3.统计学处理：使用SPSS 18.0软件进行分析。对于非正态性分布的数据资料，经自然对数转换变为正态性资料，进行参数分析，不同影响因素手部剂量的两两比较用t检验；3组以上比较经方差齐性检验后采用方差分析；影响因素与手部受照剂量的相关性检验：正态分布的数值型变量采用Pearson相关检验，非正态分布数值型变量采用Spearman秩相关检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

结果

1.基本情况：共监测5种介入程序，119例手术。其中CA手术57例、PTCA+PCI手术24例、RFA手术15例、PM手术14例、ITCA手术9例。各介入程序中职业人员参加手术情况见表 3。

表 3 监测职业人员实际参加手术数 Table 3 Actual number of interventional procedures monitored

2.职业人员手部受照剂量监测结果：单次手术手部受照剂量具体监测结果见表 4。119例5种介入程序中，由于职业人员分工不同，所站位置各不同，对同类型介入程序中第一术者、第二术者、助手和护士的手部受照剂量进行统计学分析，差异均有统计学意义(F＝11.95~41.39，t=10.60、15.48，P < 0.05，表 4)。数据显示, 5种介入程序职业人员的左手、右手平均剂量均为第一术者最大，其次为第二术者，助手或护士最小。比较介入程序中职业人员左手与右手受照剂量，差异有统计学意义(t=1.99, P＜0.05)；左手平均剂量均大于右手，左手平均剂量最大为3 661 μSv(PM第一术者)，最小为47 μSv(CA助手)；右手平均剂量最大为2 661 μSv(PM第一术者)，最小为26 μSv(ITCA第二术者)。

表 4 介入职业人员单次手术手部剂量(μSv) Table 4 Mean dose to interventional staff′s hands inasingle procedure(μSv)

3.不同介入程序中第一术者手部剂量：119例手术共监测119位第一术者，具体手部受照剂量结果见表 5。比较5种程序第一术者手部受照剂量，5种程序左手受照剂量和右手受照剂量差异均有统计学意义(F=282.287，P＜0.05)。数据显示，第一术者手部所受剂量高低依次为：PM＞RFA＞CA＞PTCA+PCI＞ITCA。

表 5 不同介入程序第一术者手部剂量监测结果(μSv) Table 5 Mouitoring results of hand doses of primary operator in a single procedure(μSv)

4.相同介入程序中不同医院职业人员手部受照剂量对比：比较A、B两医院开展CA与PTCA+PCI时职业人员手部受照剂量，两医院间两种介入程序的职业人员手部受照剂量差异均有统计学意义(t=2.58~9.86, P < 0.01)，结果见表 6。两种类型介入程序中，除PTCA+PCI类型第二术者左手受照剂量A医院低于B医院(t=3.42，P＜0.01)外，其余职业人员手部受照剂量均为A医院高于B医院(t=6.08、7.48、5.94、9.86、2.58、6.67、5.65，P＜0.01)。

表 6 两种类型介入程序在不同医院职业人员手部受照剂量结果(μSv，x±s) Table 6 Comparison of mean doses from CA and PTCA+PCI procedures between A and B hospitals(μSv, x±s)

5.职业人员手部的年当量剂量估算：根据前期的调查数据，按介入程序类型分，统计当年医院开展手术病例数，以每类介入手术第一术者左手、右手的平均值和最大值进行职业人员手部年当量剂量估算，结果见表 7。按介入程序中第一术者左手、右手剂量的平均值进行估算，5类介入程序中剂量最高为心脏起搏器植入术，其左手、右手剂量分别为351.5和255.4 mSv，结果接近手部的年当量剂量限值500 mSv; 按最大值估算，如果每人每年仅做心脏起搏器植入术并超过102例，则第一术者手的年当量剂量将超过限值。

表 7 职业人员手部年当量剂量计算结果(mSv) Table 7 Equivalent doses to occupational staff′s hands(mSv)

6.影响剂量因素的分析：介入放射操作者的手部剂量受到患者、设备、操作者等诸多因素的影响，为了分析上述因素对术者手部(左手)平均剂量的独立影响，将上述单因素与术者手部(左手)平均剂量进行相关性检验，患者的年龄、身高、体重、总累积剂量及剂量面积乘积均无统计学意义(P>0.05)；但其中透视电压、透视电流、透视时间、摄影数具有统计学意义(r=0.570、0.712、0.564、0.711，P＜0.05)，表明随着透视管电压、透视电流、透视时间、摄影数的增加，操作者手部剂量增加。将上述单因素分析有统计学意义的变量引入多元线性回归方程中，采用逐步回归法拟合方程。经拟合方程为y=225.763+1.862x1-98.125x2，F=22.726，P＜0.05。式中，x1为透视时间；x2为摄影数。表明影响操作者手部剂量的主要因素是透视时间、摄影数。

讨论

介入放射学诊疗程序中职业人员的手部受照射的剂量主要来源于主射线束照射诊疗床和患者而产生的散射线。操作者手部位于患者同水平面, 距离X射线管最近，有时也会直接暴露于主射线束下, 且手部由于精细操作的要求，往往难以穿戴铅手套进行屏蔽防护, 因此手部所受剂量较大。

本研究对同一介入程序中的职业人员(包括第一术者、第二术者、助手及护士)的手部剂量进行监测，研究结果表明，手部平均剂量大小依次为第一术者、第二术者、助手、护士。这可能是与介入手术室传统的布局有关，主要的射线来自第一术者左侧的设备, 其更接近射线发生源，从而接受较多的剂量。因此简单的介入手术可以采用轮流操作的方式分担剂量，从而减少术者的手部受照剂量。

比较职业人员左右手受照剂量，左手平均剂量均大于右手。主要原因是由于在介入手术操作时，左手多起固定导管作用，时间较长，相对靠近中心线束；右手为引导导丝进行精细操作，相对于左手远离中心线束。有监测资料表明，照射野中心线束的剂量率值较两边的辐射剂量率值大，而左手相对右手靠近中心线束，所以职业人员的左手平均剂量均大于右手[4]。因此，在介入术中，应尽可能远离X射线管和散射体。同时，合理调整X射线管、患者与接收器的距离，最大限度降低操作者的受照剂量。

本研究的5类介入程序中，职业人员的手部平均剂量以心脏起搏器植入术受照剂量最高，脑动脉瘤介入术最低。心脏起搏器植入术时，第一术者只能使用设备配置的床边挂帘，距离X射线管最近，手部直接暴露在直射线束下操作。脑动脉瘤介入术时，第一术者可使用设备配备的挂式铅屏风、移动防护屏和床下挂帘进行防护，距离X射线管球较远，一定程度上可降低手部受照的剂量。

对比A、B两医院开展的冠状动脉血管造影术和经皮穿刺腔内冠状动脉成形术+支架植入术的第一术者的手部平均剂量发现，A医院第一术者剂量均高于B医院；主要由于A医院为新开展介入程序治疗单位，医生操作培训的时间短、熟练程度低、对机器性能不够了解，导致手部剂量较高，与国内有关文献报道相一致[5]。而B医院介入手术已开展多年，能自主独立完成介入手术。因此，介入放射工作人员平常要加强专业技能和专业知识学习，提高辐射防护意识和手术熟练程度[6-9]。

Dauer等[10]指出，操作者接受散射线剂量的大小和剂量的分布受多种因素影响，如患者的体形、体位、X射线管的照射角度、是否过滤、曝光条件的设置、防护设施的使用等。介入放射工作人员的手部受照剂量受众多因素影响，而影响因素之间又相互混杂。因此，本研究探索性地使用单因素和多因素统计学分析方法来明确主要的影响因素，最终得到4个影响因素，即透视电流，电压，时间和摄影数。

本研究中5类介入程序中职业人员手部的年当量剂量均低于相应器官年当量剂量限值500 mSv。但如果不注意加强防护，在手术量增多(只做心脏起搏植入术并超过102例)的情况下第一术者手部的年当量剂量可能超过限值, 应引起注意。

通过本次研究基本掌握了介入放射学程序中职业人员的手部照射的基本状况，明确了介入放射工作人员手部照射剂量的可能影响因素，并提出可行的防护措施。由于选取实验研究医院、介入手术的类型及介入手术病例比较少，资料的获取样本量少，可供选取的素材有限，影响介入放射学操作者手部剂量的因素众多，难以面面俱到, 因此，手部受照剂量的监测值得进一步深入研究。

利益冲突 无
作者贡献声明 赵红枫负责测量和整理数据，撰写论文；岳保荣负责实验技术指导；薛娴参与实验、整理数据和论文部分内容的书写
参考文献
[1]
楚彩芳, 张钦富, 赵艳芳. 河南省省直医疗单位介入放射工作人员受照剂量调查[J]. 中国辐射卫生, 2009, 18(4): 442.
Chu CF, Zhang XF, Zhao YF. Survey on dose of intervention radiology syaff in Henan provincial medical units[J]. Chin J Radiol Health, 2009, 18(4): 442, 444. DOI:10.13491/j.cnki.issn.1004-714x.2009.04.038
[2]
International Commission on Radiological Protection. The 2007 recommendations of the International Commission on Radiological Protection. Publication 103[R]. Oxford: Pergamon Press, 2007.
[3]
Koukorava C, Carinou E, Simantirakislal G, et al. Doses to operators during interventional radiology procedures:focus on eye lens and extremity dosimetry[J]. Radiat Prot Dosim, 2011, 144(1-4): 482-486. DOI:10.1093/rpd/ncq328
[4]
王连生, 孙秀玲, 袁杨. 介入放射学X射线辐射场分布调查与分析[J]. 职业卫生与应急救援, 2002, 20(3): 158.
Wang LS, Sun XL, Yuan Y. Investigation and analysis of interventional radiology X-ray radiation field distribution[J]. Occup Health Emerg Res, 2002, 20(3): 158. DOI:10.3969/j.issn.1007-1326.2002.03.028
[5]
李冰, 庄树武, 徐践, 等. 4种介入诊断治疗患者体表剂量的测量[J]. 中华放射医学与防护杂志, 2001, 21(4): 311-312.
Li B, Zhuang SW, Xu J, et al. Surface dose measurement for Four types of interventional diagnosis and treatment[J]. Chin J Radiol Med Prot, 2001, 21(4): 311-312. DOI:10.3760/cma.j.issn.0254-5098.2001.04.034
[6]
刘小莲, 麦维基, 张素芬, 等. 介入放射学工作人员受照剂量调查及调查水平研究[J]. 中国职业医学, 2015, 42(4): 412-416.
Liu XL, Mai WJ, Zhang SF, et al. Exposure dose survey and survey level in interventional radiology staff[J]. China Occup Med, 2015, 42(4): 412-416. DOI:10.11763/j.issn.2095-2619.2015.04.011
[7]
韦宏旷, 唐孟俭, 覃志英, 等. 对介入放射手术中医生和受检者受照剂量的研究[J]. 中国医学装备, 2016, 13(9): 37-39.
Wei HK, Tang MJ, Tan ZY, et al. Research of radiation dose to operators and patients during therapeutic interventional procedure[J]. China Med Equip, 2016, 13(9): 37-39. DOI:10.3969/j.issn.1672-8270.2016.09.011
[8]
LaBerge JM, Anderson JC. A guide to the interventional radiology residency program requirements[J]. J Am Coll Radiol, 2015, 12(8): 848-853. DOI:10.1016/j.jacr.2015.02.014
[9]
Miller DL, Vañó E, Bartal G, et al. Occupational radiation protection in interventional radiology:a joint guideline of the Cardiovascular and Interventional Radiology Society of Europe and the Society of Interventional Radiology[J]. Cardiovasc Intervent Radiol, 2010, 33(2): 230-239. DOI:10.1007/s00270-009-9756-7
[10]
Dauer LT, Miller DL, Schueler B, et al. Occupational radiation protection of pregnant or potentially pregnant workers in IR:a joint guideline of the Society of Interventional Radiology and the Cardiovascular and Interventional Radiological Society of Europe[J]. J Vasc Interv Radiol, 2015, 26(2): 171-181. DOI:10.1016/j.jvir.2014.11.026