2. 苏州大学放射医学与防护学院,苏州 215127;
3. 青岛环湾检测评价股份有限公司,青岛 266100;
4. 山东省卫生健康委执法监察局,济南 250002
2. School of Radiology and Protection, Soochow University, Suzhou 215127, China;
3. Qingdao Huanwan Testing and Evaluation Co., LTD, Qingdao 266100, China;
4. Law Enforcement Supervision Bureau, Shandong Provincial Health Commission, Jinan 250002, China
随着公众健康保护意识增强和放射防护知识普及,医疗机构放射诊断工作中是否为受检者使用个人防护用品逐渐成为放射卫生行政处罚和医患纠纷的新热点。为受检者使用个人防护用品,是辐射防护最优化综合措施的一部分,国家放射卫生相关规章[1]和标准[2-3]也有具体明确的规定。放射诊断活动中受检者个人防护用品的正确使用是专业性技术性很强的一项工作,涉及X射线影像诊断质量保证要求、放射防护最优化原则等不同体系要求的优先次序和判断取舍等问题。在放射诊断的X射线检查中,简单机械地强调为受检者使用个人防护用品并不能总是有效地降低受检者的受照剂量。本研究使用热释光剂量计对X射线影像诊断实际工作中口腔全景、牙片摄影、数字X射线摄影(DR)和电子计算机断层扫描(CT)等工作场景为受检者常规使用个人防护用品遮挡敏感部位时屏蔽物内外相同位置关注点的周围剂量当量进行检测,研究分析不同场景防护用品使用状况下关注点周围剂量当量及其对比。为解决X射线放射诊断活动个人防护用品使用的争议提供依据,为放射卫生行政执法把握尺度提供参考。
材料与方法1. 研究对象:选取青岛市立医院影像科2022年2-6月接受X射线影像检查者170人,受检者年龄分布为1~89岁,男女性别比104 ∶96。其中,口腔全景、牙片摄影受检者各25例,CT扫描检查受检者60例(胸部50例,上腹部10例)、DR影像检查的受检者60例(儿童胸部正位10例,成人胸部正侧位各10例,腰椎正位30例)。
2. 测量仪器元件及防护用品:采用热释光剂量法,测读装置为RGD-3E热释光剂量仪(北京海阳博创科技股份有限公司)及V型退火炉(北京海阳博创科技股份有限公司),监测元件为LiF(Mg,Cu,P)圆片探测器,圆片探测器直径5 mm厚1 mm,平装在建成材料制成的剂量盒内,剂量盒为46 mm × 22 mm × 5 mm,剂量监测系统探测下限为20 μSv。个人防护用品为0.5 mm Pb的大领铅围脖、0.5 mm Pb的铅围裙(0.5 m×0.4 m)、0.5 mm Pb包裹式铅围裙(1.4 m × 0.5 m)。
3. 研究方法:在受检者接受X射线检查前为其按常规要求佩戴个人防护用品。口腔全景摄影和牙片摄影时受检者佩戴0.5 mm Pb的大领铅围脖,在铅围脖大领方向近领窝处内外各置一剂量盒(内含TLD圆片)。DR摄影胸部正位(PA)、胸部侧位(LAT)、腰椎AP受检者佩戴0.5 mm Pb的铅围裙(0.5 m × 0.4 m),拍胸片时防护用品上缘平髂骨上缘,拍腰椎片时,铅围裙上缘平髂前下棘,8枚TLD剂量盒(内外各4,共8枚)等间距固定于距铅围裙上沿5 cm处。CT扫描时(胸部和上腹部扫描)为受检者使用0.5 mm Pb的包裹式铅围裙(1.4 m × 0.5 m)包裹受检者性腺部位,防护用品上缘平髂骨上缘。8枚TLD剂量盒(内外各4,共8枚)等间距固定于距铅围裙上沿5 cm处,测量点1与测量点5外内对应,测量点2与6、测量点3与7、测量点4与8同理。因受检者胖瘦差异包裹式铅围裙的搭接长度略有不同。受检者成完X射线检查后取回热释光剂量计进行测读,所有TLD测量设本底对照样本各2例。
4. 质量控制措施:热释光剂量检测系统按要求进行年度检定,参加个人剂量国家能力验证考核并通过,相关人员定期进行技术培训并考核合格。
5. 统计学处理:采用SPSS 26.0软件对获取的数据资料进行分析。口腔全景、DR腰椎正位测量数据经正态性检验符合正态分布,用x±s表示,采用独立样本t检验对屏蔽物内外测量点的平均周围剂量当量进行比较,不符合正态分布的数据采用Mann-Whitney非参数秩和检验分析屏蔽物内外测量点的周围剂量当量差异。P < 0.05为差异有统计学意义。
结果1. 口腔全景及牙片摄影受检者个人防护用品使用效果分析:口腔全景受检者25人,曝光条件:64 kV,8 mA,14.2 s,数据显示:铅围脖外测量值修正后为(16.13±1.26)μSv,铅围脖内测量值修正后为(16.94±1.27)μSv,采用独立样本t检验,铅围脖内外关注点的周围剂量当量检测值的差异有统计学意义(t=-2.23,P < 0.05)。铅围脖内测量点的周围剂量当量略高于铅围脖外的(4.9%)。
牙片摄影受检者25人,曝光条件:70 kV,7 mA,0.25 s,数据显示:铅围脖外测量值修正后为(17.34±2.24)μSv,铅围脖内测量值修正后为为(17.40±2.21)μSv,采用独立样本t检验,铅围脖内外的检测数值差异无统计学意义(P>0.05)。
2. DR摄影检查受检者个人防护用品使用效果分析:结果列于表 1~3。儿童胸部正位剂量检测数值列于表 1,铅围裙外侧测量修正均值为90.38 μSv,铅围裙内侧测量修正后均值为44.64 μSv。采用Mann-Whitney检验,铅围裙内外关注点的周围剂量当量检测值的差异有统计学意义(U=10.00,P<0.05)。
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表 1 儿童胸部(PA)DR摄影中关注点周围剂量当量对比 (μSv) Table 1 Comparison of ambient dose equivalent at concerned points in DR chest (childrens′ PA) radiography (μSv) |
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表 2 成人胸部(PA)DR摄影中关注点周围剂量当量对比 (μSv) Table 2 Comparison of ambient dose equivalent at concerned points in DR chest (adults′ PA) radiography (μSv) |
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表 3 成人胸部(LAT)DR摄影中关注点周围剂量当量对比 (μSv) Table 3 Comparison of ambient dose equivalent at concerned points in DR chest (adults′LAT) radiography (μSv) |
成人胸部正位剂量检测数值列于表 2,铅围裙外侧测量修正均值为196.64 μSv,铅围裙内侧测量修正后均值为47.14 μSv,采用Mann-Whitney检验,铅围裙内外的检测数值差异无统计学意义(P>0.05)。
成人胸部侧位剂量检测数值列于表 3,铅围裙外侧测量修正均值为443.81,铅围裙内侧测量修正后均值为75.72 μSv,采用Mann-Whitney检验,铅围裙内外关注点的周围剂量当量检测值的差异有统计学意义(U=19.00,P<0.05)。铅围裙内关注点均值降低了82.94%。
成人腰椎正位受检者30人,曝光条件:85 kV, 56 mAs, 110 ms。数据显示:铅围裙外测量修正值为(50.34±14.53) μSv,铅围裙内测量修正值为(45.72 ± 16.06) μSv,采用独立样本t检验,铅围裙内外的检测数值差异无统计学意义(P>0.05)。值得考虑的是,受检者腰椎(AP)DR摄影使用个人防护用品(铅围裙)遮挡性腺的实际操作难度比较大,固定防护用品时容易影响到有用线束的投照,对检测结果照成一定的影响。
3. CT扫描个人防护用品使用效果分析:结果列于表 4, 5。胸部CT剂量检测数值列于表 4,包裹式铅围裙外侧测量修正均值为163.07 μSv,包裹式铅围裙内侧测量修正后均值为254.49 μSv。采用Mann-Whitney检验,包裹式铅围裙内外关注点的周围剂量当量检测值的差异有统计学意义(U=878.50,P<0.05)。
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表 4 胸部CT扫描中关注点周围剂量当量对比 (μSv) Table 4 Comparison of ambient dose equivalent at concerned points in Chest CT Scan (μSv) |
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表 5 上腹部CT扫描中关注点周围剂量当量对比 (μSv) Table 5 Comparison of ambient dose equivalent at concerned points in epigastrium CT scan (μSv) |
上腹部CT剂量检测数值列于表 5,包裹式铅围裙外侧测量修正均值为122.06 μSv,包裹式铅围裙内侧测量修正后均值为298.00 μSv。采用Mann-Whitney检验,包裹式铅围裙内外关注点的周围剂量当量检测值的差异有统计学意义(U=11.00,P<0.05)。
胸部和上腹部CT扫描检查中为受检者使用包裹式铅围裙包裹下腹部(性腺)时,包裹式铅围裙内(距包裹式铅围裙上缘约5 cm)关注点处的周围剂量当量显著高于铅方巾外关注点的,显示在上述CT扫描检查时为受检者使用包裹式个人防护用品可能产生负面效应。
讨论本研究结果显示,口腔全景受检者佩戴大领铅围脖时铅围脖内外关注点的周围剂量当量检测值的差异有统计学意义,铅围脖内测量点的周围剂量当量略高于铅围脖外的(4.9%)。牙片摄影时铅围脖内外关注点的周围剂量当量检测数值差异无统计学意义。口腔全景和牙片摄影时为受检者佩戴大领铅围脖的目的是遮挡可能的漏射线和散射线,此检测结果显示口腔全景和牙片摄影时的漏射线和散射线对受检者非投照部位关注点的周围剂量当量的贡献可以忽略。这一检测结果某种程度上支持美国医学物理师协会(American Association of Physicists in Medicine, AAPM)报告中的观点[4],即X射线影像检查中,照射野外的内部器官的辐射剂量的主要来源是体内散射的X射线, 覆盖在这些器官表面上的屏蔽对这种散射没有影响。
DR摄影实验检测结果的统计分析结论稍显复杂。儿童胸部正位(PA)、成人胸部侧位(LAT)关注点检测结果对比符合预期,差异有统计学意义;成人胸部正位(PA)实验结果统计分析结论与直观感受不同,显示差异没有统计学意义。成人腰椎(AP)DR摄影时受检者使用个人防护用品(铅围裙)遮挡性腺的实际操作难度较大,固定防护用品时容易影响到有用线束的投照,可能会对检测结果产生一定的影响。胸部CT扫描和上腹部CT扫描检查中为受检者使用包裹式铅围裙包裹下腹部(性腺)时,包裹式铅围裙内关注点处的周围剂量当量显著高于包裹式铅围裙外关注点的,差异有统计学意义,说明在上述CT扫描检查时为受检者使用包裹式个人防护用品可能产生负面效应。CT扫描过程中形成的辐射场比较复杂,此结果可能与CT的360°扫描及X射线扫描射束轴向移动及其位置变化有关。英国放射学研究所在其出版的《放射诊断中受检者防护用品使用指南》中明确不建议在CT检查中为患者使用个人防护用品[7], 无论是用在照射野内还是照射野外,本研究结果支持这一结论。
本研究结果表明,在放射诊断的X射线检查中,简单机械地强调为受检者使用个人防护用品并不能总是有效地降低关注点的周围剂量当量。同时,受检者接受X射线检查的目的是获得必要的X射线影像诊断信息,影像质量至关重要。现代X射线影像设备一般具备自动曝光功能,在成像视野中存在屏蔽物会大大增加X射线输出,进而增加患者的辐射剂量并降低图像质量[5]。除保护照射野内眼晶状体等重要器官的特殊情形外,个人防护用品原则上不应出现在有用线束的照射野内。在放射卫生监督实际工作中,部分放射卫生监督员以抽查X射线摄影工作站或存档的X射线影像图片中是否存在屏蔽物(铅衣)影像为证据,核查医疗机构是否为受检者临近照射野的敏感器官进行了屏蔽防护[6],致使放射技师将个人防护用品不必要地引入照射野内进行照射作为已为受检者佩戴了个人防护用品的证据,进而增加了患者的辐射剂量并降低图像质量。
辐射防护最优化是一系列包括设备选择、照射条件确定、投照方式选择、照射野调整、质量控制等综合措施的组合,个人防护用品的使用应在上述最优化措施落实之后实施[7]。韩晓璐等[8]的调查显示,不同地域、不同级别的医疗机构完成同样X射线检查时受检者检查部位的ESD差异可达千倍以上,调查中出现的入射体表剂量(ESD)最大值约为放射诊断医疗照射指导水平的2.5~5.5倍[9]。本课题组的检测结果也表明,普通DR摄影中照射野内关注点的周围剂量当量数值比照射野外相邻点的高约30~50倍。综上所述,建议放射卫生监督聚焦采取措施加强放射诊断设备质量控制、提升放射技师辐射防护最优化意识和能力,以期在保证影像质量的前提下最大限度降低受检者的受照剂量。复杂的辐射防护最优化综合措施不应简化为只强调受检者使用个人防护用品,进而弱化其他重要辐射防护最优化综合措施的关注度。
当然,本研究作为探索和尝试,总体样本量较少、试验场景设计仍不充分,需进一步的理论研究探讨和更多的试验验证。另外,课题组试验设计检测的是关注点的周围剂量当量,与屏蔽物遮挡部位组织器官的实际受照剂量可能有差异,期待同行们的进一步理论研究和试验验证结果,以解决相关争议达成共识。
利益冲突 本研究由署名作者按以下贡献声明独立开展,排名无争议。文章不涉及任何利益冲突
作者贡献声明 傅强负责课题研究组织实施及论文撰写;王璐负责现场试验、数据采集及现场试验质量控制;席悦负责数据处理;孙亮负责数据验证;汲生荣、任忠豪、王佳负责热释光剂量测量及实验室质量控制;刘兵提出课题研究方向和实验设计,指导论文修改
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