介入診療防護(hù)裝置的系列化研制及效果評(píng)價(jià).pdf

1、目的：介入放射學(xué)（interventional radiology，IVR）是以影像診斷為基礎(chǔ)，借助醫(yī)學(xué)影像診斷設(shè)備的影像圖像，利用穿刺技術(shù)，把各種特殊的導(dǎo)管，順著血管及其它各種管腔送入人體各個(gè)器官，在不進(jìn)行開(kāi)放性手術(shù)的情況下，診斷和治療多種疑難疾病的診療辦法。一方面介入診療具有微創(chuàng)性、可重復(fù)治療、對(duì)患者的身體狀況要求低和較好的療效已被廣大醫(yī)生和患者接受。目前介入放射學(xué)能診斷治療的疾病越來(lái)越多，幾乎滲入到臨床與影像學(xué)的各個(gè)專(zhuān)業(yè)。隨著介入

2、治療器械和生物工程新材料的發(fā)展，介入診療技術(shù)將具有更廣闊的發(fā)展前景。另一方面介入診療的防護(hù)卻不盡人意，介入放射工作人員直接暴露在射線(xiàn)下、且暴露時(shí)間較長(zhǎng)；患者也長(zhǎng)時(shí)間暴露在射線(xiàn)下，特別是有時(shí)非診治部位也長(zhǎng)時(shí)間暴露在射線(xiàn)下。由于介入診療工作人員是臨床醫(yī)務(wù)人員，非傳統(tǒng)放射科系，防護(hù)意識(shí)較淡薄，防護(hù)知識(shí)有待提高，而放射防護(hù)人員對(duì)診療技術(shù)理解領(lǐng)會(huì)較有限；造成輻射防護(hù)管理和培訓(xùn)相對(duì)滯后，輻射防護(hù)意識(shí)和裝備滿(mǎn)足不了介入放射學(xué)迅猛發(fā)展的需要。介入放射學(xué)

3、工作者的職業(yè)性受照劑量及受照時(shí)間在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域是最高的，以犧牲醫(yī)護(hù)人員的健康來(lái)診治病人；考慮到代價(jià)-利益分析，最終X射線(xiàn)超標(biāo)問(wèn)題將制約介入診療工作。因此本課題針對(duì)目前介入放射學(xué)防護(hù)比較差，工作人員及病人受照劑量超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的十幾倍甚至幾十倍、病人也被超劑量照射的現(xiàn)狀，以及介入診療臨床使用面廣，防護(hù)實(shí)施工作難度大等事實(shí)；為了獲取新疆地區(qū)介入放射學(xué)輻射防護(hù)的現(xiàn)狀第一手資料，為研制切實(shí)可行的系列化防護(hù)裝置提供理論依據(jù)，本課題：⑴對(duì)新疆地區(qū)介入放射

4、學(xué)的輻射場(chǎng)的輻射劑量進(jìn)行了流行病學(xué)調(diào)查；其次，針對(duì)目前已有的一些防護(hù)裝置，影響工作人員操作或影響影像質(zhì)量，不能適用于復(fù)雜的介入放射學(xué)操作的實(shí)際情況，不便在臨床上推廣；同時(shí)放射防護(hù)領(lǐng)域還不能給放射裝置提供系列化、經(jīng)濟(jì)、有效并適用于臨床的防護(hù)裝置，來(lái)滿(mǎn)足介入放射學(xué)飛速發(fā)展的需要的現(xiàn)狀。⑵通過(guò)介入防護(hù)裝置的系列化研究、研制來(lái)達(dá)到這一需求。首先在烏魯木齊地區(qū)試點(diǎn)，選取有代表性的輻射超標(biāo)的三大類(lèi)介入診療X線(xiàn)機(jī)進(jìn)行防護(hù)改造，使工作人員的受照劑量大幅

5、度降低，患者的非檢查、非治療部位盡量減少受照劑量。本著經(jīng)濟(jì)、實(shí)用，便于推廣的宗旨，研制出三大類(lèi)防護(hù)裝置。⑶對(duì)三大類(lèi)防護(hù)裝置效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，以提供能夠廣泛推廣的理論依據(jù)。
　　 方法：⑴流行病學(xué)調(diào)查：對(duì)新疆片區(qū)開(kāi)展介入診療的射線(xiàn)裝置，采用整群抽樣與分層抽樣的方法，采集工作人員的輻射劑量（現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)工作人員操作位的輻射劑量、熱釋光測(cè)量方法測(cè)量累積劑量）和患者的輻射劑量（受檢者入射體表劑量ESD、劑量-面積乘積DAP、累積劑量CD）。測(cè)試

6、布點(diǎn)：在三位介入工作人員手術(shù)操作位布點(diǎn)，選擇術(shù)者的眼晶體、甲狀腺、性腺、膝部這四個(gè)部位，用①X、γ射線(xiàn)巡測(cè)儀現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量；②熱釋光測(cè)量方法布點(diǎn)取回實(shí)驗(yàn)室測(cè)量；③數(shù)學(xué)模型公式推算-用現(xiàn)場(chǎng)輻射劑量采集數(shù)據(jù)及工作量來(lái)推算；三方面數(shù)據(jù)符合的辦法，推算出工作人員的年吸收劑量?；颊叩臏y(cè)量：①有用線(xiàn)束的空氣比釋動(dòng)能率的測(cè)量；②用熱釋光元件放置在患者皮膚表面，術(shù)后取回實(shí)驗(yàn)室測(cè)量。⑵屏蔽防護(hù)裝置、上球管防護(hù)裝置、下球管防護(hù)裝置的研制：①通過(guò)“半價(jià)層”（半價(jià)層

7、是把原來(lái)射線(xiàn)的照射量率減少一半的物質(zhì)層的厚度，主要阻擋能量高的射線(xiàn)）、“半值層”（使在X射線(xiàn)束某一點(diǎn)的照射量率減少一半所需要的標(biāo)準(zhǔn)吸收片的厚度，主要吸收能量低的射線(xiàn)。對(duì)于X射線(xiàn)機(jī)的半值層，需要進(jìn)行測(cè)量和計(jì)算，以保證機(jī)器的正常工作）的計(jì)算，初步估算出用毫米鋁或鉛的厚度。根據(jù)各種機(jī)型的電壓大小，用相對(duì)保守的方法，用“半價(jià)層”計(jì)算出鉛、用“半值層”計(jì)算出鋁mm厚度；再根據(jù)鉛、鋁材料中鉛、鋁的實(shí)際含量計(jì)算出大概厚度范圍。依據(jù)推算出的鉛、鋁mm厚

8、度，進(jìn)行反復(fù)實(shí)驗(yàn)、測(cè)試、優(yōu)化，選擇出能達(dá)到防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)要求的最小防護(hù)厚度；從工藝上完成了跨越，解決了目前已有的防護(hù)裝置的弊端：影響操作、或影響影像質(zhì)量的難題；⑶針對(duì)不同的機(jī)型、不同的介入操作類(lèi)型，研制三大類(lèi)防護(hù)裝置；在此基礎(chǔ)上，依據(jù)機(jī)房情況、球管形狀、球管運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，再做相應(yīng)的細(xì)化調(diào)整：①利用“限、集、屏”的理念，以消化內(nèi)科介入射線(xiàn)機(jī)為樣機(jī)-屏風(fēng)、吊簾方式防護(hù)；②以下球管介入診療X射線(xiàn)機(jī)為研究對(duì)象，研制下球管介入防護(hù)裝置；③以上球管介入診療X

9、射線(xiàn)機(jī)為研究對(duì)象，研制上、下球管都通用的介入防護(hù)裝置；④加防護(hù)裝置后，用流行病調(diào)查時(shí)現(xiàn)場(chǎng)采集輻射劑量相同的方法、相同的部位布點(diǎn)，用計(jì)量檢定部門(mén)校準(zhǔn)過(guò)的相同儀器進(jìn)行測(cè)試，進(jìn)行自身前后對(duì)照研究；⑤上述兩種測(cè)量結(jié)果進(jìn)行比較，用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)包進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。進(jìn)行自身對(duì)照、組間比較。⑥采集改裝前后的介入X線(xiàn)機(jī)的操作者的血象進(jìn)行比較；通過(guò)上球管介入診療X射線(xiàn)機(jī)防護(hù)罩的成功研制，在解決工藝上的難題的同時(shí)，結(jié)合不同的機(jī)型進(jìn)行相應(yīng)的工藝研制，使介

10、入診療防護(hù)裝置成為系列化防護(hù)裝置，以便推廣應(yīng)用。
　　 結(jié)果：⑴流行病調(diào)查工作人員與患者的輻射劑量：①患者的皮膚入射劑量ESD：2.17μGy/h～205 mGy/min；DAP：13.2cGy·cm2～164000Gy·cm2；CD為1.36mSv～4100mSv；給定的測(cè)試條件從0.3mA，43kV～363.9mA，66kV。對(duì)心血管介入放射學(xué)診療的患者的劑量進(jìn)行檢測(cè)，劑量-面積乘積、受檢者入射體表劑量、累積劑量的中位數(shù)值分

11、別為1233.4 mGy·cm2、637mGy、20.27mSv；②工作人員輻射劑量：3.37mSv/a～82.56mSv/a，第一術(shù)者站立位：范圍值（1.0～17500）μSν·h-1，不合格率63.35%; 第二術(shù)者站立位：范圍值（0.19～8830）μSν·h-1，不合格率51.65%；第三術(shù)者站立位：范圍值（0.5～2200）μSν·h-1，不合格率30.4%。床上機(jī)第一術(shù)者站立位：（807.4±42.5）μSv/a，床下機(jī)術(shù)者

12、站立位：（527.4±102.4）μSv/a。⑵防護(hù)裝置的系列化研制：用“半價(jià)層”計(jì)算出鉛的厚度為2mm～6mm，用“半值層”計(jì)算出鋁的厚度為2mm～4mm。綜合考慮，根據(jù)不同的電壓、結(jié)合機(jī)型、結(jié)合手術(shù)方式，確定了三大類(lèi)防護(hù)裝置的研制：屏蔽的防護(hù)裝置、下球管防護(hù)裝置、上球管防護(hù)裝置；設(shè)計(jì)好防治裝置的方案、繪制出裝置的圖紙；對(duì)制作的樣機(jī)在介入診療機(jī)上反復(fù)測(cè)試，達(dá)到防護(hù)目的的同時(shí)，調(diào)整防護(hù)裝置的工藝，最關(guān)鍵達(dá)到不影響工作人員操作，達(dá)到美觀、

13、密合性好、輕巧。最后聯(lián)系廠家制作。⑶三類(lèi)防護(hù)裝置效果評(píng)價(jià)：①屏蔽的防護(hù)裝置：在無(wú)防護(hù)裝置前，床邊工作人員立位防護(hù)平面13個(gè)測(cè)試點(diǎn)的吸收劑量為（382±113）μSν·h-1；范圍值為（160～567）μSν·h-1；按保守估計(jì)年工作量80個(gè)病人計(jì)算，每個(gè)病人20分鐘，防護(hù)前預(yù)計(jì)平均吸收劑量可達(dá)127.3mSv/a；在加防護(hù)裝置后，床邊工作人員立位防護(hù)平面各部位的吸收劑量為（49.7±32.2）μSν·h-1；范圍值為（40～156.7）

14、μSν·h-1。加綜合防護(hù)措施后，預(yù)計(jì)平均吸收劑量為12.05mSv/a。安裝防護(hù)裝置前后吸收劑量有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＜0.05）。防護(hù)前，從13個(gè)測(cè)試點(diǎn)13個(gè)點(diǎn)都大于43μSν·.h-1，檢測(cè)不合格率的100%；加綜合防護(hù)措施后，1個(gè)點(diǎn)大于43μSν·h-1，檢測(cè)不合格率的7.7%。防護(hù)效率為92.3%。②下球管防護(hù)裝置：安裝防護(hù)裝置之前，立、臥位防護(hù)平面23個(gè)測(cè)試點(diǎn)（臥位10+立位13點(diǎn)）的輻射劑量（3.32±3.93）mGy/h，范圍

15、在（0.56～12.78）mGy/h，特別在工作人員操作位，下身部位—性腺、膝部、腿部劑量嚴(yán)重超標(biāo)，累計(jì)年吸收劑量約為102.88mSv；安裝防護(hù)罩后，23個(gè)點(diǎn)的輻射劑量（0.67±1.56）mGy/h，范圍為（0.0006～5.22）mGy/h，特別是工作人員站立位測(cè)試點(diǎn)腹部以下部位降低到探測(cè)下限，年吸收劑量降到約20.76mSv；安裝防護(hù)裝置前后吸收劑量，有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＜0.05）。放射從業(yè)人員吸收劑量下降到原來(lái)的1/5，單純考慮

16、放射工作人員操作的站立位，安裝防護(hù)罩之前：照射劑量為（1.78±2.07）mGy/h，范圍值在（0.21～6.27）mGy/h；安裝防護(hù)罩后，（0.00021±0.00035）mGy/h，范圍值在（0～0.008）mGy/h；有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＜0.05）。同時(shí)也降低了受檢者的吸收劑量，防護(hù)了非受檢部位和非治療部位。③上球管防護(hù)裝置：直接安裝在球管上的防護(hù)罩：第一術(shù)者站立位：防護(hù)前：（5825±1755）μSν·h-1，范圍值（3580～

17、7580）μSν·h-1，防護(hù)后：（112±56）μSν·h-1，范圍值（56～129）μSν·h-1；第二術(shù)者站立位：防護(hù)前：（250±34）μSν·h-1，范圍值（216～282）μSν·h-1，防護(hù)后：（62±5）μSν·h-1，范圍值（56～67）μSν·h-1；對(duì)面第一術(shù)者站立位：防護(hù)前：（3270±1243）μSν·h-1，范圍值（123～8730）μSν·h-1，防護(hù)后：（202.5±37.5）μSν·h-1，范圍值（11

18、2～278）μSν·h-1；床頭眼晶體防護(hù)前：4.57mSv/h，防護(hù)后：0.418mSv/h；甲狀腺防護(hù)前：11mSv/h，防護(hù)后：0.427mSv/h；腹部防護(hù)前：0.527m Sv/h，防護(hù)后：0.052mSv/h。安裝防護(hù)裝置前后吸收劑量有顯著性差異。
　　 結(jié)論：⑴輻射劑量的流行病調(diào)查：對(duì)患者的ESD、DAP、CD的測(cè)量推算；與文獻(xiàn)報(bào)道的相似。工作人員輻射劑量：大部分介入工作人員吸收劑量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了20mSv的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，

19、60%以上測(cè)點(diǎn)值都超過(guò)了立位透視防護(hù)區(qū)測(cè)試平面上的空氣比釋動(dòng)能率0.05mGy/h的標(biāo)準(zhǔn)；介入診療輻射場(chǎng)輻射劑量，大部分：第一術(shù)者站立位＞第二術(shù)者站立位＞第三術(shù)者站立位，床上球管術(shù)者站立位＞床下球管術(shù)者站立位。第一術(shù)者操作位63.3%超標(biāo)（最高17.5mSv/h），第二術(shù)者操作位51.6%超標(biāo)（最高8.84mSv/h），第三術(shù)者操作位30.4%超標(biāo)（最高2.2mSv/h）。有用限束入射體表空氣比釋動(dòng)能率高的介入機(jī)器，工作人員手術(shù)站立位的

20、照射劑量也較高，但是它們沒(méi)有成完全正相關(guān)關(guān)系，因?yàn)榛颊呤艿降氖荴線(xiàn)機(jī)的原發(fā)射線(xiàn)，而工作人員主要受到的散射線(xiàn)，其次才是原發(fā)射線(xiàn)；⑵防護(hù)裝置的研制：通過(guò)“半值層”、“半價(jià)層”的計(jì)算，用反復(fù)預(yù)試驗(yàn)，根據(jù)不同的電壓、結(jié)合機(jī)型、結(jié)合手術(shù)方式，決定了三大類(lèi)防護(hù)裝置的研制：屏蔽的防護(hù)裝置、下球管防護(hù)裝置、上球管防護(hù)罩；設(shè)計(jì)好防治裝置的方案、繪制出裝置的圖紙，聯(lián)系廠家制作。并通過(guò)反復(fù)的預(yù)試驗(yàn)，結(jié)合儀器的球管形狀、工作狀態(tài)，反復(fù)工藝上的摸索，解決了工藝上

21、的難題。使防護(hù)裝置解決了影響操作的難題。⑶防護(hù)裝置的效果：①屏蔽防護(hù)裝置：適用于普通X線(xiàn)機(jī)做下球管操作的介入診療X線(xiàn)機(jī)，或下球管基本不動(dòng)（如消化內(nèi)科、骨科、碎石機(jī)等）的X線(xiàn)機(jī)，采取綜合防護(hù)措施后，能有效降低手術(shù)操作者和助手吸收劑量，安裝防護(hù)裝置后，吸收劑量降到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)20mSv/a以?xún)?nèi)。保證了介入放射工作人員的身體健康；②下球管防護(hù)裝置：適用于下球管機(jī)型，安裝防護(hù)裝置之前，放射工作人員的個(gè)人劑量是嚴(yán)重超標(biāo)的，安裝防護(hù)裝置后，達(dá)到了個(gè)人劑

22、量限值（≤20mSv/a）的要求，而且在X線(xiàn)機(jī)立位透視防護(hù)區(qū)平面達(dá)到了《醫(yī)用診斷X線(xiàn)防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)》GBZ130-2002的限值內(nèi)（≤43μSv/h）的指標(biāo)。同時(shí)降低了患者的非治療、非診斷的部位的劑量-面積乘積、受檢者入射體表劑量、累積劑量；③下球管防護(hù)罩：上球管和下球管通用。直接安裝在球管上，安裝防護(hù)罩后，有效的降低了放射工作人員的吸收劑量和患者非檢查治療部位的吸收劑量，防護(hù)效果明顯，工作人員吸收劑量降到了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)20mSv/a以?xún)?nèi)。這一防