介入診療防護裝置的系列化研制及效果評價.pdf

1、目的：介入放射學（interventional radiology，IVR）是以影像診斷為基礎，借助醫(yī)學影像診斷設備的影像圖像，利用穿刺技術，把各種特殊的導管，順著血管及其它各種管腔送入人體各個器官，在不進行開放性手術的情況下，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、可重復治療、對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。目前介入放射學能診斷治療的疾病越來越多，幾乎滲入到臨床與影像學的各個專業(yè)。隨著介入

2、治療器械和生物工程新材料的發(fā)展，介入診療技術將具有更廣闊的發(fā)展前景。另一方面介入診療的防護卻不盡人意，介入放射工作人員直接暴露在射線下、且暴露時間較長；患者也長時間暴露在射線下，特別是有時非診治部位也長時間暴露在射線下。由于介入診療工作人員是臨床醫(yī)務人員，非傳統(tǒng)放射科系，防護意識較淡薄，防護知識有待提高，而放射防護人員對診療技術理解領會較有限；造成輻射防護管理和培訓相對滯后，輻射防護意識和裝備滿足不了介入放射學迅猛發(fā)展的需要。介入放射學

3、工作者的職業(yè)性受照劑量及受照時間在醫(yī)學領域是最高的，以犧牲醫(yī)護人員的健康來診治病人；考慮到代價-利益分析，最終X射線超標問題將制約介入診療工作。因此本課題針對目前介入放射學防護比較差，工作人員及病人受照劑量超過國家標準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，防護實施工作難度大等事實；為了獲取新疆地區(qū)介入放射學輻射防護的現(xiàn)狀第一手資料，為研制切實可行的系列化防護裝置提供理論依據(jù)，本課題：⑴對新疆地區(qū)介入放射

4、學的輻射場的輻射劑量進行了流行病學調(diào)查；其次，針對目前已有的一些防護裝置，影響工作人員操作或影響影像質(zhì)量，不能適用于復雜的介入放射學操作的實際情況，不便在臨床上推廣；同時放射防護領域還不能給放射裝置提供系列化、經(jīng)濟、有效并適用于臨床的防護裝置，來滿足介入放射學飛速發(fā)展的需要的現(xiàn)狀。⑵通過介入防護裝置的系列化研究、研制來達到這一需求。首先在烏魯木齊地區(qū)試點，選取有代表性的輻射超標的三大類介入診療X線機進行防護改造，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、實用，便于推廣的宗旨，研制出三大類防護裝置。⑶對三大類防護裝置效果進行評價，以提供能夠廣泛推廣的理論依據(jù)。
　　 方法：⑴流行病學調(diào)查：對新疆片區(qū)開展介入診療的射線裝置，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)場檢測工作人員操作位的輻射劑量、熱釋光測量方法測量累積劑量）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）。測試

6、布點：在三位介入工作人員手術操作位布點，選擇術者的眼晶體、甲狀腺、性腺、膝部這四個部位，用①X、γ射線巡測儀現(xiàn)場測量；②熱釋光測量方法布點取回實驗室測量；③數(shù)學模型公式推算-用現(xiàn)場輻射劑量采集數(shù)據(jù)及工作量來推算；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量：①有用線束的空氣比釋動能率的測量；②用熱釋光元件放置在患者皮膚表面，術后取回實驗室測量。⑵屏蔽防護裝置、上球管防護裝置、下球管防護裝置的研制：①通過“半價層”（半價層

7、是把原來射線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）、“半值層”（使在X射線束某一點的照射量率減少一半所需要的標準吸收片的厚度，主要吸收能量低的射線。對于X射線機的半值層，需要進行測量和計算，以保證機器的正常工作）的計算，初步估算出用毫米鋁或鉛的厚度。根據(jù)各種機型的電壓大小，用相對保守的方法，用“半價層”計算出鉛、用“半值層”計算出鋁mm厚度；再根據(jù)鉛、鋁材料中鉛、鋁的實際含量計算出大概厚度范圍。依據(jù)推算出的鉛、鋁mm厚

8、度，進行反復實驗、測試、優(yōu)化，選擇出能達到防護標準要求的最小防護厚度；從工藝上完成了跨越，解決了目前已有的防護裝置的弊端：影響操作、或影響影像質(zhì)量的難題；⑶針對不同的機型、不同的介入操作類型，研制三大類防護裝置；在此基礎上，依據(jù)機房情況、球管形狀、球管運動狀態(tài)，再做相應的細化調(diào)整：①利用“限、集、屏”的理念，以消化內(nèi)科介入射線機為樣機-屏風、吊簾方式防護；②以下球管介入診療X射線機為研究對象，研制下球管介入防護裝置；③以上球管介入診療X

9、射線機為研究對象，研制上、下球管都通用的介入防護裝置；④加防護裝置后，用流行病調(diào)查時現(xiàn)場采集輻射劑量相同的方法、相同的部位布點，用計量檢定部門校準過的相同儀器進行測試，進行自身前后對照研究；⑤上述兩種測量結(jié)果進行比較，用SPSS13.0統(tǒng)計包進行統(tǒng)計學分析。進行自身對照、組間比較。⑥采集改裝前后的介入X線機的操作者的血象進行比較；通過上球管介入診療X射線機防護罩的成功研制，在解決工藝上的難題的同時，結(jié)合不同的機型進行相應的工藝研制，使介

10、入診療防護裝置成為系列化防護裝置，以便推廣應用。
　　 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；給定的測試條件從0.3mA，43kV～363.9mA，66kV。對心血管介入放射學診療的患者的劑量進行檢測，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，第一術者站立位：范圍值（1.0～17500）μSν·h-1，不合格率63.35%; 第二術者站立位：范圍值（0.19～8830）μSν·h-1，不合格率51.65%；第三術者站立位：范圍值（0.5～2200）μSν·h-1，不合格率30.4%。床上機第一術者站立位：（807.4±42.5）μSv/a，床下機術者

12、站立位：（527.4±102.4）μSv/a。⑵防護裝置的系列化研制：用“半價層”計算出鉛的厚度為2mm～6mm，用“半值層”計算出鋁的厚度為2mm～4mm。綜合考慮，根據(jù)不同的電壓、結(jié)合機型、結(jié)合手術方式，確定了三大類防護裝置的研制：屏蔽的防護裝置、下球管防護裝置、上球管防護裝置；設計好防治裝置的方案、繪制出裝置的圖紙；對制作的樣機在介入診療機上反復測試，達到防護目的的同時，調(diào)整防護裝置的工藝，最關鍵達到不影響工作人員操作，達到美觀、

13、密合性好、輕巧。最后聯(lián)系廠家制作。⑶三類防護裝置效果評價：①屏蔽的防護裝置：在無防護裝置前，床邊工作人員立位防護平面13個測試點的吸收劑量為（382±113）μSν·h-1；范圍值為（160～567）μSν·h-1；按保守估計年工作量80個病人計算，每個病人20分鐘，防護前預計平均吸收劑量可達127.3mSv/a；在加防護裝置后，床邊工作人員立位防護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。加綜合防護措施后，預計平均吸收劑量為12.05mSv/a。安裝防護裝置前后吸收劑量有統(tǒng)計學差異（P＜0.05）。防護前，從13個測試點13個點都大于43μSν·.h-1，檢測不合格率的100%；加綜合防護措施后，1個點大于43μSν·h-1，檢測不合格率的7.7%。防護效率為92.3%。②下球管防護裝置：安裝防護裝置之前，立、臥位防護平面23個測試點（臥位10+立位13點）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、腿部劑量嚴重超標，累計年吸收劑量約為102.88mSv；安裝防護罩后，23個點的輻射劑量（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試點腹部以下部位降低到探測下限，年吸收劑量降到約20.76mSv；安裝防護裝置前后吸收劑量，有統(tǒng)計學差異（P＜0.05）。放射從業(yè)人員吸收劑量下降到原來的1/5，單純考慮

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

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

18、2～278）μSν·h-1；床頭眼晶體防護前：4.57mSv/h，防護后：0.418mSv/h；甲狀腺防護前：11mSv/h，防護后：0.427mSv/h；腹部防護前：0.527m Sv/h，防護后：0.052mSv/h。安裝防護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：對患者的ESD、DAP、CD的測量推算；與文獻報道的相似。工作人員輻射劑量：大部分介入工作人員吸收劑量遠遠超過了20mSv的國家標準，

19、60%以上測點值都超過了立位透視防護區(qū)測試平面上的空氣比釋動能率0.05mGy/h的標準；介入診療輻射場輻射劑量，大部分：第一術者站立位＞第二術者站立位＞第三術者站立位，床上球管術者站立位＞床下球管術者站立位。第一術者操作位63.3%超標（最高17.5mSv/h），第二術者操作位51.6%超標（最高8.84mSv/h），第三術者操作位30.4%超標（最高2.2mSv/h）。有用限束入射體表空氣比釋動能率高的介入機器，工作人員手術站立位的

20、照射劑量也較高，但是它們沒有成完全正相關關系，因為患者受到的是X線機的原發(fā)射線，而工作人員主要受到的散射線，其次才是原發(fā)射線；⑵防護裝置的研制：通過“半值層”、“半價層”的計算，用反復預試驗，根據(jù)不同的電壓、結(jié)合機型、結(jié)合手術方式，決定了三大類防護裝置的研制：屏蔽的防護裝置、下球管防護裝置、上球管防護罩；設計好防治裝置的方案、繪制出裝置的圖紙，聯(lián)系廠家制作。并通過反復的預試驗，結(jié)合儀器的球管形狀、工作狀態(tài)，反復工藝上的摸索，解決了工藝上

21、的難題。使防護裝置解決了影響操作的難題。⑶防護裝置的效果：①屏蔽防護裝置：適用于普通X線機做下球管操作的介入診療X線機，或下球管基本不動（如消化內(nèi)科、骨科、碎石機等）的X線機，采取綜合防護措施后，能有效降低手術操作者和助手吸收劑量，安裝防護裝置后，吸收劑量降到國家標準20mSv/a以內(nèi)。保證了介入放射工作人員的身體健康；②下球管防護裝置：適用于下球管機型，安裝防護裝置之前，放射工作人員的個人劑量是嚴重超標的，安裝防護裝置后，達到了個人劑

22、量限值（≤20mSv/a）的要求，而且在X線機立位透視防護區(qū)平面達到了《醫(yī)用診斷X線防護標準》GBZ130-2002的限值內(nèi)（≤43μSv/h）的指標。同時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下球管防護罩：上球管和下球管通用。直接安裝在球管上，安裝防護罩后，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，防護效果明顯，工作人員吸收劑量降到了國家標準20mSv/a以內(nèi)。這一防