DSA介入医师受照剂量评价及管理探讨

彭 慧,李雪琴,王晓涛,浦承皓,姜文华

(环境保护部核与辐射安全中心,北京100082)

放射介入技术广泛应用于多种心脑血管以及部分肿瘤的手术治疗中,尤其是数字减影血管造影 (Digital Subtraction Angiography,简称DSA)。在国家核技术利用监管系统中,我国各大小医院已登记在册的DSA介入设备已近2000台。在医疗机构辐射工作人员个人剂量水平调查中发现,介入放射学工作人员的个人年有效剂量平均水平明显高于其他辐射工作人员[1]。2001年国际辐射防护协会国际会议(International congress of the international radiation protection association,简称IRPA)上曾提出介入医师常规血液指标变化的研究结果表明由于没有有效的眼晶体防护,确实产生了介入诊疗医师眼晶体确定性效应的报告[2]。国内文献也报道了介入放射治疗工作人员的眼晶状体混浊率较其他工作的高,可达26.8%[3-5]。

1 DSA介入辐射安全管理

1.1 个人剂量监测管理现状

根据标准要求,在DSA介入手术过程中需配备铅橡胶围裙、铅橡胶颈套、铅橡胶帽子、铅防护眼镜 (选配铅橡胶手套)等个人防护用品,以及铅悬挂防护屏、铅防护吊帘、床侧防护帘、床侧防护屏 (选配移动铅防护屏风)等辅助防护设施。

实际工作中,个人全身有效剂量监测结果(数据来源国家核技术利用监管系统)表明DSA操作人员年受照剂量一般小于1mSv·a-1,部分市县医院和部队医院的操作人员达到5—10mSv·a-1,甚至20mSv·a-1。走访中发现其主要原因在于医院管理者对医护人员的辐射安全不重视,操作人员全年的手术时间长。国内医院均未提交眼晶体和手部剂量的监测数据。

1.2 DSA辐射源项分析

DSA介入术者需对病人进行床旁操作,受到的辐射主要是X射线照射,辐射来源主要是病人体表散射和设备的漏射线照射,床旁的剂量率一般为病人皮肤剂量率的1/100—1/1000[2],具体原理如图1所示。

图1 介入术者辐射源项Fig.1 The radiation source of surgical person

1.3 环境影响评价现状

DSA诊疗设备属于Ⅱ类射线装置,使用前需编写环境影响报告表进行辐射工作人员受照剂量和辐射环境影响评价,手术时亦需有良好的个人防护及带屏蔽的手术室。环境影响评价文件中介入术者的年有效剂量一般采用理论计算,计算公式如下:

其中,E为年有效剂量,mSv·a-1(毫希沃特/每年);E1为透视时介入术者的平均受照剂量率,mSv·h-1(毫西弗/每小时);E2为摄影时介入术者的平均受照剂量率,mSv·h-1;t1为平均每台手术透视所需要的时间,h;t2为平均每台手术摄影所需要的时间,h;M为每年的手术台数。

不同介入手术的工作参数、出束时间与手术类型、术者的熟练程度等有关[6],其平均透视时间见表1。评价过程一般以较复杂的DSA心血管介入手术为例,保守估计手术透视时间平均为14分钟,摄影时间为2分钟。诊疗人数以某三甲医院为例,年手术量可接近1800多台,每组介入术者每年将进行约900至1000台手术。

表1 部分介入手术的平均透视时间 (min)[6]Table 1 The prespective time of interventional surgery(min)

由于手术过程中摄影时间短,部分环评文件对透视和摄影的剂量率未做区分。环评文件的结论中介入术者的年受照剂量一般为小于1mSv·a-1。在个人防护措施完备,控制手术时间的情况下,操作人员实际的全身受照剂量与环评计算结果基本一致。

2 现场监测

2.1 监测过程

对北京三家医院的5间DSA诊疗室进行了辐射环境监测,并对介入医师的工作点位、眼晶体、手部以及铅衣内外辐射剂量进行了监测。

DSA诊疗室按照辐射防护要求将控制室和诊疗机房分为了监督区和控制区,其布局和周围环境辐射监测点如图2所示。5间诊疗室的使用面积约为40m2—60 m2,机房高度3.5 m;顶棚和地板为200mm—250 mm厚混凝土;机房墙体为240mm—470 mm厚混凝土或实心砖 (相当于2 mm以上铅当量);操作间观察窗装2 mm铅当量玻璃;防护门2mm—3 mm厚铅板,满足辐射防护标准相关要求。

图2 某医院的DSA诊疗室的布局图及监测点位Fig.2 The layout of DSA treatment room

2.2 监测方法

在介入手术过程,委托医护人员佩戴热释光个人剂量计携带监测设备及各种个人防护用品进行了辐射监测并记录相关数据。辐射剂量监测仪采用青岛产JW3104型X-γ剂量率仪,能量响应＞25 keV,测量下限10 nGy·h-1,固定误差＜±10%。介入诊疗设备运行时计划监测各种防护条件下及铅衣外,医师头、胸、腹部和手臂的空气比释动能率及介入诊疗设备周围及介入诊疗室外的辐射剂量率,每点测量读三次取均值。

2.3 监测结果

开机状态下,对三家医院DSA介入诊疗室 (均满足1.2中的屏蔽条件)周围剂量率进行了监测,结果见表2。监测结果显示只要机房的屏蔽满足要求,开机出束时机房周围(防护门、机房屏蔽墙、观察窗外)附加的辐射剂量率为100nGy·h-1(纳戈瑞/小时)左右,对机房周围的公众以及控制室内的医师基本无辐射影响。

表2 诊疗室周围环境辐射水平 (nGy·h-1)Table 2 Radiation levels around the treatment room(nGy·h-1)

在DSA介入手术过程中,分别选择第一术者的头、胸、腹、左手臂与第二术者的头和胸部作为重点监测部位,在铅衣外佩戴热释光个人剂量计进行监测。每个测量位置测量10个数据 (包括5个介入透视期间的测量数据和5个影像摄影期间的测量数据),结果见表3。监测结果显示在无防护的条件下,介入手术第一术者的头、颈、胸、腹和手臂五个部位的平均辐射剂量率约为141.6μGy·h-1;第二术者头、腹部位的平均辐射剂量率约为84.7μGy·h-1。

表3 介入术者所在位置的辐射水平 (μGy·h-1)Table 3 Radiation levels around the digital subtraction

同时,在不同的防护条件下对介入第一术者操作位的辐射水平进行了监测 (主要为胸腹部),结果见表4。监测结果显示在铅屏风、铅衣和铅挂帘[8,9](减少头部剂量)防护情况下,透视时人员受照剂量约为2.2μGy·h-1;摄影时约为23.2μGy·h-1。

表4 防护后介入术者所在位置的辐射水平果 (μGy·h-1)Table 4 Radiation levels around the digital subtractionafter radiation protection(μGy·h-1)

2.4 剂量估算

介入术者的受照剂量由个人防护情况、与病人的距离以及手术时间长短 (与医生的熟练程度有关)决定。根据公式1和公式2代入相关参数,计算结果见表5。

表5 理论计算结果Table 5 Theoretical calculation result

计算结果包括采取了个人防护措施并控制工作时间后介入术者全身、眼晶体和手部的受照剂量以及相同的工作时间内不采取任何防护措施的情况下 (铅衣外)的受照剂量。由计算过程可知,DSA介入手术过程X射线曝光量大、防护难度高,使得介入诊疗职业人员的个人受照剂量评价存在较大差别。

3 讨 论

我国各大小医院使用的DSA介入设备超过2000多台 (数据来源于国家核技术利用监管系统),存在医院对辐射安全管理不重视、个人防护不到位以及辐射安全培训不足的问题,尤其是缺少对眼晶体和手部的监测[11-13]。在监督检查发现,也发现部分医师本人都轻视或忽略了个人防护及手部和眼晶体辐射防护[9]的重要性。

根据实际工作经验,针对上述问题提出以下建议:

(1)IAEA[15](国际原子能机构)及我国辐射防护基本标准[16]都对眼晶体和四肢的剂量限值均有明确规定,应介入治疗人员的眼晶体及手部受照剂量纳入日常监管范围,加强眼晶体及手部剂量的日常监测,相关数据记录存档。

(2)强调个人防护用品的正确使用。按照国际组织以及我国的相关要求,建议介入术者在检查了铅围裙、铅围脖、短袖铅衣尤其是铅眼镜和铅手套等个人防护用品及配套设施是否完备后再开展手术。

(3)不断提高辐射安全管理人员及辐射工作人员的辐射防护意识,加强辐射安全管理,严格执行辐射安全相关规章制度,控制介入手术量和个人受照剂量,合理安排介入术者的工作及休息时间。

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