手术室C形臂X射线机的辐射防护

论坛上有很多手术室大夫关于射线防护的咨询和我的回答。后来我又整理了一份PDF文件放到了百度文库文库上:

以下完全是搬运论坛上的,做了部分修正。

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国际原子能机构关于医用射线防护的海报挂图:

之一,十大要诀:X射线透视中职业人员的放射防护

之二:十大要诀:X射线透视中患者的放射防护

之三:十大要诀:介入放射学程序中对儿童的放射防护

______________________________________

关于调整卫生防疫津贴标准的通知.pdf(59.55k)

《C形臂X射线机术中应用的放射防护探讨》

《C形臂X线机透视下骨科手术不同防护用品的防护效果调查》

《骨科医生手术时C形臂X射线综合防护》

《介入诊治中的辐射剂量调查及防护措施》

《苏州市某医院介入操作场所辐射水平调查》

《照射野面积与透视脉冲频率对介入手术操作位辐射剂量的影响》

3.辐射损伤

在手术室使用的C形臂发出的X射线对人体的伤害主要是电离辐射。

射线和物质的相互作用:

X射线进入人体后有三个效应:

1.穿过人体

2.被人体吸收

3.散射(X射线激发出新的射线)

手术室中病人受到的射线来自X光机直接发射的射线。而医生、护士等手术室的工作人员受到的辐射来自病人身体散射的射线。

射线进入人体后具有6种效应:

(1)X射线的穿透作用(2)X射线的荧光作用(3)X射线的电离作用(4)X射线的热作用(5)X射线的化学效应(6)X射线的生物效应

对人体的生物效应是:“由于射线具有穿透性,因此射线可以进入人体,并与体内细胞发生电离作用,电离产生的离子能侵蚀复杂的有机分子,如蛋白质、核酸和酶,它们都是构成活细胞组织的主要成份,一旦它们遭到破坏,就会导致人体内的正常化学过程受到干扰,严重的可以使细胞死亡”。细胞受到损伤、抑制、死亡或通过遗传变异影响下一代,这种现象称为X射线的生物效应。这是人体受电离辐射损伤的原因,这个特性也可充分应用在肿瘤放射治疗中。

从上面描述可以进一步分析出,人体细胞分裂越活跃的组织或器官就越容易受到影响。比如小孩,成年人的各种腺体如性腺,甲状腺等,骨髓。另外,眼睛受到X射线的化学作用会导致晶状体受损。因此可见,人体各部位的特性不同,对X射线的敏感度也不同。

4、对手术室外公众的保护(参见GBZ130-201)

根据国家的法规,对X光机等能发射射线的装置进行管控。

a.为了保护手术室外的公众(其他医护人员和其他人),手术室应该具有射线屏蔽功能。使用C形臂的手术室应该要具有1mm铅当量的屏蔽。可以在墙上贴铅,也可以用钡水泥涂层,也可以用一定厚度的水泥、砖等防护。完工后需要有关部门(记得是卫生防疫站)验收合格,方可启用。这是医院的责任,2013年武汉那个事件,医院如果没有证据说下面的手术室是经过检测的,那么是理亏的。

GBZ130-2013规定:

5.4在距机房屏蔽体外表面0.3米处,机房的辐射屏蔽防护,应满足下列要求(其检测方法及检测条件按7.2和附录B中B.6的要求):

5.7机房门外应有电离辐射警告标志、放射防护注意事项、醒目的工作状态指示灯,灯箱处应设警示语句;机房门应有闭门装置,且工作状态指示灯和与机房相通的门能有效联动。

5、放射从业人员的法律保护要点

放射性的防护培训职责现在归环保部。

“放射工作人员是指在放射工作单位从事放射职业活动中受到电离辐射照射的人员。”

因此,在使用C形臂的手术室的所有工作人员都应该算是放射工作人员。大家自己去阅读上面链接中的文件,下面用我总结一些各项法规的重点。

应该说严格按照国家的各项法规从事放射工作应该是安全的。但是,现在很少有单位能完全按照法规执行。虽然说现在没有大的问题,但是一旦有医生有辐射伤害问题,把医院告上法庭,医院没有执行法规,被处罚是小事,巨额赔偿估计也会发生。特别是一些民营医院要小心!如果医院提供不出某医生经过培训,有个人剂量监测,而医生提供了证据说他在有C形臂的手术室受过照射,那么就有麻烦了!!!

作者所在的医疗设备企业现在也是对这方面的管理越来越严厉,归根结底也是害怕被员工维权。

法规的重点思想是:

a.医院要提供合格的机器、场所(带防护的手术室)和防护装置

b.医院要让放射从业人员培训,拿到上岗证《放射工作人员证》

c.医院要让放射从业人员接受个人剂量检测(工作时佩戴剂量表)

d.医院要建立和终身保存个人剂量检测档案

规定的职业照射连续5年年平均有效剂量为20mSv,任何一年的有效剂量不大于50mSv,普通人的年有效剂量不大于1mSv

如果季度检测超过了平均值,就应暂时脱离射线照射的岗位。职业体检中比较容易查出来白细胞减少,如果出现了白细胞含量低于放射从业人员的限制后应该复查,如果复查还低,就应该暂时脱离射线岗位。

6.手术室射线分布

医生和技师要做好有效的射线防护,必须要了解手术室中C形臂发出的射线和散射线的分布。

C形臂的设计生产必须符合各项法规,如GB9706.1;GB9706.3;GB9706.11;GB9706.12;等等,如果要进入美国还需要符合21CFR,在射线安全方面主要有:

漏射线:球管外壁限束器必须对射线有屏蔽作用,除了射线窗口外泄露的射线不得大于规定值

初级防护屏蔽:增强器外壁必须对射线有屏蔽作用,经过增强器外壁穿透的射线和进入增强器的射线比值不得大于一个数值。

这些规定约束了厂家,C形臂厂家出厂前的机器都会对漏射线和初级防护屏蔽进行测试。6.2C形臂发出的射线一般来说,当射线束中不摆放任何病人和物品时,可以认为球管发出的射线都打到增强器内部并被吸收了。旁边的工作人员吸收的射线很少。但是一旦把病人放上去曝光,这时在手术室的射线情况就完全不同了。C形臂发出的射线进入病人身体后,只有1%左右的射线穿过病人到达增强器表面。见图

6.3散射线分布射线进入人体后,1%穿过人体进入增强器,其余80%-90%的射线被病人吸收,10%-20%的射线被人体散射。见下图。手术室的医生、护士和技师受到的射线伤害绝大部分来自散射线,和病人相比,医生们受到的辐射伤害比较少,但是由于病人做手术只有有限的一次或几次,但医生们却是天天接受辐射,因此必须做好保护。前面贴的一些附件论文已经证明了手术室的剂量是超标的,必须采取措施进行保护。下图中还要注意一个非常重要的现象:就是散射线大部分都是朝向射线来的方向,也就是球管的方向。利用好这点可以成倍的避免射线伤害。

6.4二次散射线由于射线是光子,具有直线传播的特性。在手术室安放一个铅屏风,出射线时大家躲到屏风后面,是不是就安全了呢?答案是未必!!!下图可以看出,0.5mm当量的铅屏风可以有效的衰减掉病人身体散射的绝大部分散射线99%以上,但是我们在实验室使用3mm铅当量的屏风,在屏风后面还能测到射线,这是怎么回事的?我们分析认为,其他地方的散射线打到手术室内的其他设备材料后会激发出新的散射线,这些散射线比较少,但确实存在。因此提醒大家,单面防护不完全,个人的防护最好是全方位的。

6.5X射线束的平方反比定律发射射线的焦点很小,发出的射线是呈放射状。射线的强度(单位面积上的X光子数量)会随着离焦点越远而变小,其强度遵循和焦点的距离呈平方反比关系,如下图所示,原理可以自己推算一下,主要原则是焦点发出的所有光子都穿过了A1,A2和A3,射线在三个位置覆盖的面积不同,因此射线的强度随着面积的增大而减小。而面积的大小和边长是平方关系,边长和距离(与焦点)又是正比关系。可以用手电筒做个比喻。用手电筒照1米远的地方,可以看到光斑很亮,但你照射5米远的地方,明显没有那么亮了。这就是5米远的地方单位面积的光线少了很多的缘故。

6.6散射线的分布病人身体激发出来的散射线分布主要是偏向球管方向,随着距离病人身体射线束穿过部分越远,射线强度就越小。见下图

在C形臂的手册中都会给出病人附近一个区域的散射线立面分布图(又叫站位图)。我在图中用红色做了注释(手册中会给出6个点的剂量分布,为了注释方便,楼主只给出了2个点的)。大家应该能看懂吧,如果看不懂,请回帖。从图中可以看出,球管在床下,在床边挂了铅帘后,散射线能被大幅度降低。后文会详细介绍。

个体防护遵循防护最优化原则,ALARA(aslowasreasonablyachievable)。也就是尽您最大的努力来减少自身受到的辐射。

无关人员在曝光时尽量躲到手术室外安全的地方,手术室中只保留曝光时需要操作C形臂/观察病人的人员

减少连续透视,在第一次曝光稳定后,随后的曝光采用点片或单脉冲透视即可,如果需要连续透视,也可以采用4pps或8pps放线,尽量避免连续放线。单脉冲放线(50ms脉冲)和连续放线相比可以把射线剂量降低到5%,4PPS放线可以降低到20%,8PPS放线可以降低到40%。

手术中减少曝光次数,能不曝光就不曝光。手术中利用机器的自动存储功能把每次曝光冻结的图像都存起来,尽量利用已经存储的图像。

7.2距离防护6.5节讲到了射线衰减的平方反比定律,因此我们可以有效的利用距离来防护。站得距离病人越远越好。和离病人距离0.5米的位置相比,距离病人1米时辐射剂量只有四分之一,距离病人1.5米时辐射剂量只有九分之一。由于手术室大小有限,如果一定要呆在手术室,那么躲到距离病人最远的地方。如果球管和增强器是水平放置,那么应该站到增强器那一边,越远越好。

铅帘前面章节的站位图中有条剂量曲线是在床边挂了铅帘的,在手术室使用铅帘可以收到非常好的效果,球管在床下,在床边挂上铅帘,散射线可以大量的就近吸收,铅帘采用的是铅橡胶,尽量采用0.5mm或以上铅当量的。铅帘图片见下图,有的铅帘还可以配一片硬的铅帘,可以向上延伸遮挡住从病人水平方向发出的散射线,非常有用,见第二个图片。

悬挂式铅帘或铅窗悬挂式铅帘分落地式和天花板吊顶式,可以是铅帘,也可以是铅玻璃的透明防护。如果能配上下面的悬挂式铅帘或铅窗,那么手术室的射线防护就完美了。就是价格小贵。

铅眼镜铅眼镜见下图,要注意购买时需要尽量选带侧面防护的铅眼镜,否则从侧面来的射线档不住

铅眼镜是能防射线的。我曾经也怀疑过,试过把铅眼镜和普通眼镜放增强器上透视,铅眼镜的成像一团漆黑,吸收射线效果很明显的。下面是刚拍的三个眼镜对比,左下是铅眼镜(带侧防护的),中间是普通近视眼镜,右上是塑料机械防护眼镜。注意这是直接放在射线下的,第一张成像是49kV的图像,第二张成像是70kV1.6mA,在70kv下,金属框眼镜的边框都看不到了,而铅眼镜的玻璃对射线的吸收还很明显。因此对于散射线来说,0.5mm铅当量的眼镜能吸收99%的射线。图中的条纹是手机的相机采样刷新率和监视器视频刷新率不同导致的摩尔干涉条纹。

铅衣铅衣是很长常见的手术室个人防护装备,铅衣的铅当量有0.25mm、0.35mm和0.5mm的。对于100kV透视,0.25mm铅当量的铅衣可以降低90%的辐射剂量,0.5mm当量的铅衣可以降低97%的散射线伤害。铅衣的最大问题是重,其次是不透气。一个手术下来,大夫都是被铅衣压得腰酸背痛,浑身大汗。所以许多大夫不愿意穿铅衣。IAEA推荐的是两截形式的铅衣,见下图,包括铅裙和铅马甲。可以采用0.25mm铅当量的,铅裙的下摆可以重合,铅衣的前襟也可以重叠,在前面提供0.5mm铅当量的防护,后背还有0.25mm铅当量。铅裙的重量完全落在髋上,这样分体式防护的70%重量在髋上,只有30%的重量落在肩膀上。可以有效缓解脊柱的压力。而两截式也可以更好的透气。

两截式的防护服在万能的淘宝上也有:

还有一种铅裙是一小片,就象厨房用的半截围裙一样,很轻,可以用来保护关键部位,见下图。

铅围脖和铅帽用来保护甲状腺

铅衣的保存铅衣使用后只能挂起来,千万不能平放和折叠,铅衣里面的铅橡胶折叠后很容易变形,导致出现局部铅当量变薄!更加不能拿出去用洗衣机清洗。右下角的2个图片就是铅衣折叠后导致损坏,会出现射线泄露。

前面介绍铅衣时没有提到这种长大褂铅衣,其实现在手术室配的绝大部分都是这样的铅衣。穿这种铅衣有个技巧,需要把配的腰带扎紧,让下摆的重量通过腰带传递到髋上,缓解脊柱压力。楼主刚才拍了两张,一张是没有扎腰带的,一张扎了腰带,感觉扎了腰带后腰上轻松了非常多,估计有2/3的重量通过腰带传递到髋上了。图中这种铅衣是0.25mm铅当量的,前襟很宽,可以重合起来实现前面0.5mm铅当量防护,后背0.25mm铅当量防护。

剂量笔应该佩戴在左前方衣领上。如果穿了铅衣,应该佩戴在铅衣后面。记录的是人体受到的辐射。如果手术时医生的手经常会暴露在球管发出的直射射线中,需要在手部佩戴专门的指戴式剂量笔。国际原子能机构推荐的每月剂量限制为:全身:0.5mSv/月眼:5mSv/月手和四肢:15mSv/月一旦检测到当月或季度剂量超标,就需要调查是否是正常照射剂量超标还是误操作了,比如是不是把剂量笔戴到铅衣外了,或剂量笔放在机器上了。

8.1C形臂和病人摆位

如果需要在进针时实时观察,需要连续透视,这时可以考虑使用8PPS(降低60%的剂量)而不影响手术。

THE END
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