馬 震，汪建華，林啟明

（中山市博愛醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科，廣東中山 528400）

0 引言

DR 經(jīng)過長時間的發(fā)展，已經(jīng)成為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)最重要的檢查手段之一。國內(nèi)外學(xué)者一直在研究X 射線檢查過程中產(chǎn)生的電離輻射對人體健康的損害[1-2]，以及如何進(jìn)行防護(hù)[3-4]。隨著研究的深入，人們越來越關(guān)注低劑量輻射帶來的健康風(fēng)險。Averbeck 等[5]認(rèn)為人們更經(jīng)常處于低劑量輻射環(huán)境中。Tang 等[6]研究發(fā)現(xiàn)低劑量輻射可能對健康產(chǎn)生一定影響。

目前國內(nèi)外對X 射線的防護(hù)研究主要集中在保護(hù)受檢者方面[2-5]，對X 射線檢查中扶持者的防護(hù)研究比較少。本研究對2019 年9 月至2020 年2 月期間，在我科使用X 射線攝影系統(tǒng)行臥位和立位2種檢查時，扶持者出現(xiàn)最多的區(qū)域的輻射劑量數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，研究X 射線診療過程中扶持者受到的輻射劑量情況及單面屏蔽的影響。

1 材料與方法

1.1 環(huán)境與設(shè)備

場所環(huán)境：本科室實際正常使用的X 射線檢查室，面積為34.1 m2。最近一次環(huán)境評價合格。

X 射線檢查設(shè)備：西門子Axiom Aristos MX 型X射線攝影系統(tǒng)。檢查床長240 cm、寬80 cm，立位平板高53 cm、寬61 cm。X 射線發(fā)生器：功率50 kW，管電壓150 kV，管電流500 mA。最近一次年檢合格。

X 射線輻射劑量測量儀：白俄羅斯ATOMTEX AT1123 輻射劑量測量儀。脈沖輻射的環(huán)境劑量率當(dāng)量范圍為1～10 μSv/h，最小脈沖時間（短時輻射）為10 ns。最近一次年檢合格。

單面屏蔽設(shè)備：蘇州市蘇東醫(yī)用防護(hù)設(shè)備廠的升降式防護(hù)簾。鉛當(dāng)量為0.5 mmPb，面積為68.5 cm×32 cm，在有效期內(nèi)。

1.2 檢測區(qū)域

為了保證X 射線受檢者檢測部位滿足檢查條件，扶持者通常需要處于照射野旁最近的位置，將該位置定為檢測區(qū)域。

臥位檢查：球管自上向下垂直投照，距離地面2 m，距離平板探測器1 m。在檢查床旁距離球管中心垂線0.5 m、距離地面1 m、與檢查床長軸平行的位置設(shè)置防護(hù)簾。臥位檢查示意圖如圖1 所示。

圖1 臥位檢查示意圖

立位檢查：球管水平投照，距離地面1 m。球管距離平板探測器2 m。在平板探測器旁設(shè)置防護(hù)簾，使其與平板探測器平行，間距5 cm，距離地面1 m，且使球管與防護(hù)簾的水平中線在同一平面內(nèi)。立位檢查示意圖如圖2 所示。

圖2 立位檢查示意圖

1.3 攝影條件與采樣點

攝影條件：管電壓81 kV，管電流250 mA，曝光時間160 ms。照射野：30 cm×30 cm。將防護(hù)簾按照九宮格方式平分成9 個區(qū)域，每個區(qū)域中心位置為采樣點。掛桿直徑2.5 cm，升降柱的橫截面為邊長12 cm的正方形，防護(hù)簾與升降柱間距約5 cm。升降式防護(hù)簾如圖3 所示。

圖3 升降式防護(hù)簾

1.4 方法

由具有相關(guān)資質(zhì)并獲得國家認(rèn)可的檢測公司（廣州南方醫(yī)大醫(yī)療設(shè)備綜合檢測有限責(zé)任公司）派出專業(yè)團(tuán)隊攜帶檢測設(shè)備按照項目設(shè)計采集數(shù)據(jù)并出具檢測結(jié)果。拍攝流程：按研究方案設(shè)置防護(hù)簾、測量儀位置并固定，模擬正常拍攝情況，關(guān)閉好各個房門后在檢查室外等候曝光，之后進(jìn)入檢查室內(nèi)讀取檢測數(shù)據(jù)并復(fù)位。采樣流程：在檢測區(qū)域設(shè)置防護(hù)簾，并在防護(hù)簾后5 cm的位置設(shè)置測量儀，采集有屏蔽（5 cm）時的數(shù)據(jù)；采集完成后將測量儀貼住防護(hù)簾放置，采集有屏蔽（0 cm）時的數(shù)據(jù)；最后將防護(hù)簾移開，使測量儀與球管之間無任何遮擋，采集無屏蔽時的數(shù)據(jù)。所有數(shù)據(jù)均采集3 次，計算平均值。

2 結(jié)果

2.1 臥位和立位檢測時的輻射劑量

X 射線檢查設(shè)備產(chǎn)生X 射線的能量和數(shù)量存在波動，同時X 射線輻射劑量測量儀也存在一定誤差，為了降低單個數(shù)據(jù)因波動和誤差對結(jié)果的影響，所以對采樣數(shù)據(jù)按行、列進(jìn)行分析。按圖3 點位分布，設(shè)①②③為上行，④⑤⑥為中行，⑦⑧⑨為下行；①④⑦為左列，②⑤⑧為中列，③⑥⑨為右列。采集數(shù)據(jù)結(jié)果基本符合距離中心線束越近輻射劑量越大，距離屏蔽面越遠(yuǎn)輻射劑量越大的規(guī)律。臥位檢查時中列與X 射線中心線束距離最近，輻射劑量最大，左列和右列與X 射線中心線束距離稍遠(yuǎn)且相等，輻射劑量較小且較為接近，詳見表1。立位檢查時左列與X 射線中心線束距離最近，中列、右列依次逐漸遠(yuǎn)離，輻射劑量同樣從左到右逐漸降低，詳見表2。

表1 臥位檢查時各點位不同狀態(tài)時的輻射劑量檢測結(jié)果 單位：nSv

表2 立位檢查時各點位不同狀態(tài)時的輻射劑量檢測結(jié)果 單位：nSv

2.2 有屏蔽（0 cm）和無屏蔽時輻射劑量對比

對比有屏蔽（0 cm）和無屏蔽時的輻射劑量，單面屏蔽減少輻射劑量效果明顯。（1）臥位：有屏蔽（0 cm）輻射劑量合計為268.960 nSv，無屏蔽輻射劑量合計為32 098.954 nSv。有屏蔽（0 cm）與無屏蔽相比，總體輻射劑量減少了99.16%，9 個采樣點的輻射劑量減少幅度為98.72%～99.48%。（2）立位：有屏蔽輻射劑量（0 cm）合計為110.380 nSv，無屏蔽輻射劑量合計為1 706.754 nSv。有屏蔽（0 cm）與無屏蔽相比，總體輻射劑量減少了93.53%，9 個采樣點輻射劑量減少幅度為88.36%～97.31%。立位檢查時屏蔽面垂直于X 射線方向，與被照體表面平行，所以對來自被照體方向的輻射防護(hù)不足，從而導(dǎo)致減少輻射劑量的比例普遍小于臥位。

2.3 有屏蔽（5 cm）和有屏蔽（0 cm）時輻射劑量對比

對比有屏蔽（5 cm）和有屏蔽（0 cm）時輻射劑量，屏蔽面周圍的防護(hù)能力相對于中心較差。（1）臥位：有屏蔽（5 cm）輻射劑量合計為445.042 nSv，有屏蔽（0 cm）輻射劑量合計為268.960 nSv。有屏蔽（5 cm）與有屏蔽（0 cm）相比，總體輻射劑量增加了65.47%，采樣點⑤輻射劑量減少了10.77%，其余8 個采樣點的輻射劑量均增加，幅度為14.83%～138.43%。（2）立位：有屏蔽（5 cm）輻射劑量合計為80.419 nSv，有屏蔽（0 cm）輻射劑量合計為110.380 nSv。有屏蔽（5 cm）與有屏蔽（0 cm）相比，總體輻射劑量減少了27.14%。采樣點②、③、⑤輻射劑量增加，幅度為20.51%～30.23%，其余6 個采樣點輻射劑量減少，幅度為14.62%～60.99%。臥位檢查時，由于散漏射線具有來源廣泛、方向混亂等特點，距屏蔽面5 cm 處散漏射線更多，因此輻射數(shù)值大幅度增加。立位檢查時，因為在距離屏蔽面0 cm 處已經(jīng)出現(xiàn)了對被照體方向防護(hù)不足的情況，因此增加與屏蔽面距離導(dǎo)致四周散射線增加的情況并不明顯，而離輻射源越遠(yuǎn)輻射劑量越低的因素發(fā)揮了更重要的作用，所以出現(xiàn)了總體數(shù)值減少、各采樣點數(shù)值有增有減的情況。

2.4 輻射劑量分布情況

按圖3 點位分布，將輻射劑量數(shù)值按照上、中、下3 行和左、中、右3 列合計對比。（1）臥位：列對比時，中列均最大，分別大于左列28.49%～55.20%、大于右列21.85%～39.87%。行對比時，無屏蔽時上行最大，分別大于中、下行21.15%、17.34%；有屏蔽（0 cm）時下行最大，分別大于上、中行55.99%、50.39%。有屏蔽（5 cm）時下行最大，分別大于上、中行185.02%、213.48%。中列數(shù)值一直最大，表明使用屏蔽后左右兩邊的散漏射線并不多，而通過增加屏蔽后下行數(shù)值最大，表明有屏蔽時散漏射線主要來源于屏蔽面下方。（2）立位：列對比時，左列大于中列82.34%～209.14%，中列大于右列19.89%～49.71%，左列最大，右列最小，呈階梯狀分布，表明來自某處的輻射對結(jié)果產(chǎn)生主要影響。行對比時，無屏蔽時上行最大，分別大于中、下行2.10%、2.49%。有屏蔽（0 cm）時下行最大，分別大于上、中行112.70%、110.85%。有屏蔽（5 cm）時下行最大，分別大于上、中行21.51%、34.64%。由于立位檢查時，球管、被照體以及屏蔽面和采樣點所在平面位更加接近地面，因此來自地面的散射線比來自屋頂?shù)亩?，所以增加屏蔽后下行?shù)值最大。

3 討論

本文為了研究實際診療過程中扶持者所受輻射情況以及單面屏蔽對散漏射線的影響，通過在正常工作X 射線檢查室內(nèi)，采用臨床拍攝條件，模擬臥位和立位2 種檢查方式，測量選定區(qū)域無屏蔽、有屏蔽、遠(yuǎn)離屏蔽時的輻射數(shù)據(jù)?？紤]到水模形狀規(guī)則、密度均勻，與人體差異較大，同時水對輻射有一定的吸收作用[7]，所以研究過程未使用水模。

3.1 散漏射線的主要來源

通過對結(jié)果中列數(shù)據(jù)的對比，發(fā)現(xiàn)越靠近X 射線中心線束和照射野輻射劑量越大，由于X 射線中心線束方向性好，在空氣中傳播產(chǎn)生的散射線較少，所以輻射主要來自被照體表面、淺層區(qū)域。臥位有屏蔽（5 cm）上行總輻射劑量大于中行，表明有來自上方的輻射劑量，應(yīng)來自球管。有屏蔽時下行輻射劑量最大，分析原因是檢測區(qū)和球管距離地面比屋頂更近，地面對檢測區(qū)產(chǎn)生更多輻射。

3.2 立位時主要方向散漏射線大小

立位無屏蔽時，由于X 射線能量與距離的平方成反比[8]，球管到左、中、右列采樣點距離分別約為2.045、2.104、2.185 m，對列比較的結(jié)果為左列大于中列5.87%、中列大于右列7.89%，與實際左列大于中列82.34%、中列大于右列49.71%這一結(jié)果不符，所以球管為次要影響。而地面輻射數(shù)值較小且分布均勻，所以地面為次要影響，平板探測器為主要影響。設(shè)平板探測器模擬輻射中心點到防護(hù)簾邊緣位置的距離為x，到左、中、右列采樣點距離分別為x+11.4、x+34.2、x+57.0。次要影響輻射劑量為y，球管在左、中、右列采樣點輻射劑量分別為891.372-y、488.853-y、326.529-y，依據(jù)X 射線能量與距離的平方成反比[8]，建立方程組：

解得y=83.777nSv，即次要影響輻射劑量為83.777 nSv。3 列采樣點輻射劑量合計為1 706.754 nSv、次要輻射劑量合計為251.330 nSv，所以3 列平均約有85.27%的輻射劑量來自平板探測器方向。

3.3 臥位時主要方向散漏射線大小

根據(jù)X 射線能量與距離的平方成反比[8]，臥位時球管到采樣點輻射劑量/立位球管到采樣點輻射劑量=立位球管到采樣點距離的平方/臥位球管到采樣點距離的平方。立位球管到采樣點3 列的平均距離是臥位的1.86 倍，所以臥位時球管到采樣點輻射劑量為3.46×83.777=289.868 nSv。由于立位次要影響主要包括球管和整個環(huán)境，而環(huán)境不能看作點輻射源，輻射隨距離衰減程度較弱，由此推導(dǎo)出的結(jié)果略大于實際。有屏蔽（5 cm）下行距離地面最近，且在地面的投影面積最大，能夠采集到最多地面方向的輻射。有屏蔽（0 cm）中行距離屏蔽面最近且在屏蔽面中間，各方面輻射的影響最小。所以有屏蔽（5 cm）時下行輻射劑量266.517 nSv 減去有屏蔽（0 cm）時中行輻射劑量77.553 nSv，最能體現(xiàn)每行來自地面的輻射劑量，為188.964 nSv。無屏蔽時的輻射劑量主要包含檢查床、球管和地面3 個方向，總計32 098.954 nSv，減去3 列球管方向的輻射劑量289.868×3=869.604 nSv 和3 行來自地面的輻射劑量188.964×3=566.892 nSv，得出檢查床方向的輻射劑量為30 662.458 nSv，占總輻射劑量的95.52%。

GB 4792—1984《放射衛(wèi)生防護(hù)基本標(biāo)準(zhǔn)》[9]規(guī)定公眾年輻射劑量不應(yīng)超過1 mSv，《電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)》[10]規(guī)定扶持者在診斷治療期間所受劑量不超過5 mSv。本次研究中最大輻射劑量為4 464.289 nSv，遠(yuǎn)低于各規(guī)定的要求，證明普通X 射線診療過程中產(chǎn)生的輻射屬于低劑量輻射。研究表明，屏蔽面周邊位置對后方5 cm 距離位置的防護(hù)效果已明顯降低，而我國成年人胸厚普遍大于15 cm[11]，因此需要對側(cè)面進(jìn)行防護(hù)。研究同時指明了散漏射線的主要來源均不在屏蔽面的后方，因此可以不對后面進(jìn)行防護(hù)。從防護(hù)最優(yōu)化考慮，推薦使用梁麗等[12]列舉的前面型防護(hù)圍裙：前部防護(hù)由頸部到膝部以下，包括整個胸部和肩部，肩部材料寬度不小于110 mm，并至少延伸到肩后150 mm。圍裙的長度充分減少了來自下方的輻射，向肩后延伸使圍裙完全包裹住人體側(cè)面，解決了單面屏蔽側(cè)面防護(hù)減弱的問題，而減少后部防護(hù)可減輕質(zhì)量，使穿戴更加舒適方便。

本研究結(jié)果表明，扶持者受到的輻射大部分來自被照體，這與X 射線設(shè)備的設(shè)計目的一致：球管產(chǎn)生的X 射線盡可能多地按照預(yù)設(shè)方向射向被照體，減少球管輻射泄漏，增加X 射線使用效率。同時相對于主射線，散漏射線的來源更加廣泛，增加了防護(hù)難度。雖然可以改良防護(hù)裝備以增強防護(hù)效果，也可以在X 射線設(shè)備內(nèi)部填充吸收材料，將散漏射線轉(zhuǎn)化成熱能，但只要扶持者在檢查室內(nèi)就會不可避免地受到輻射。而方鵬等[13]研制了一種全自動胸部X 射線防護(hù)裝置，5 mm 鉛板大幅減少了輻射劑量，若繼續(xù)升級改良，增加扶持功能，既可以避免扶持者進(jìn)入檢查室內(nèi)受到輻射影響，又能對被檢者提供更加安全的保障。

綜上所述，扶持者受到的輻射主要來自3 個方向：被照體、球管和地面，其中被照體方向輻射最大。單面屏蔽周圍防護(hù)能力相對于中心有不足，推薦使用前面型防護(hù)圍裙。