Analysis on interventional radiology workplace detection and staff individual dose of radiation in 15 hospitals in Hubei Province
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摘要:[背景] 介入手术在为患者带来健康的同时也会对人体造成有害影响，其放射防护安全一直是放射卫生研究的重点和热点。国内介入放射起步较晚，存在的放射防护问题较多。
[目的] 调查分析湖北省15家医院介入放射场所防护现状和放射工作人员个人剂量水平，为改善介入放射场所防护，降低介入放射工作人员受照剂量提供依据。
[方法] 采取分层随机结合整群抽样的方法选择湖北省6个城市15家医院，检测其介入放射工作场所周围剂量当量率和透视防护区空气比释动能率水平。采用热释光剂量监测系统监测个人剂量水平，并按照工种分组比较。
[结果] 15家医疗机构介入放射工作场所机房外周围剂量当量率为0.11~1.12μSv/h。透视防护区第一术者位空气比释动能率为2.9~399.6 μGy/h，第二术者位为2.9~395.0 μGy/h。15家医疗机构1 054名放射工作人员的人均年有效剂量的M（P25，P75）为0.130（0.080，0.200）mSv/年，其中介入放射工作人员个人剂量水平为0.131（0.082，0.213）mSv/年，放射诊断工作人员为0.129（0.070，0.200）mSv/年，核医学工作人员为0.100（0.050，0.150）mSv/年，放射治疗工作人员为0.140（0.070，0.240）mSv/a，其他岗位工作人员为0.145（0.048，0.200）mSv/a。
[结论] 湖北省15家医疗机构介入放射工作场所防护检测结果符合国家标准要求；介入放射工作人员人均年有效剂量高于放射诊断和核医学工作人员。因此，介入放射工作人员应加强放射防护措施，以便降低个人受照剂量。
Abstract:[Background] Interventional surgery brings both beneficial and detrimental health effects, and its radiation protection safety has always been the focus and hot spot of radiation health research. Because China's practice of interventional radiology has a late start, there are many radiation protection problems.
[Objective] This paper investigates the current status of interventional radiological protection and the individual dose of interventional radiology workers in 15 hospitals in Hubei Province, aiming to improve the protection level of interventional radiology workplaces and reduce the individual dose of interventional radiology workers.
[Methods] Using stratified random and cluster sampling method, 15 hospitals in 6 cities of Hubei Province were selected to evaluate the dose equivalent rate around interventional radiation workplaces and the air kerma rate in perspective protection zones. Individual doses were monitored with thermoluminescent dosimeter system and compared among groups of different types of work.
[Results] The dose equivalent rate outside the radiation rooms of 15 selected medical institutions was 0.11-1.12 μSv/h. The first operator in the perspective protection zone had an air kerma rate of 2.9-399.6μGy/h, and the second operator had an air kerma rate of 2.9-395.0μGy/h. The annual effective dose in M (P25, P75) of 1054 radiation workers in the 15 medical institutions was 0.130 (0.080, 0.200) mSv/year, and the type-of-work specific doses of interventional radiology workers was 0.131 (0.082, 0.213) mSv/year, that of radiological diagnosis workers was 0.129 (0.070, 0.200) mSv/year, that of nuclear medicine workers was 0.100 (0.050, 0.150) mSv/year, that of radiotherapy workers was 0.140 (0.070, 0.240) mSv/year, and that of others were 0.145 (0.048, 0.200) mSv/year.
[Conclusion] The protection level of interventional radiology workplaces in selected 15 medical institutions in Hubei Province meet the requirements of the national standards; however, the annual effective dose of interventional radiology workers is higher than the values of the radiological diagnosis workers and nuclear medicine workers. Thus, the interventional radiology workers need strengthened protective measures to reduce individual exposure to radiation.
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近年来，数字减影血管造影技术的不断革新使得介入放射迅速发展和普及，为患者带来了全新的治疗方法。由于介入手术曝光时间较长，且医生必须始终在诊疗床边暴露于X射线下操作，所以介入手术在为患者带来健康的同时也会对作业人员造成有害影响，其放射防护安全一直是放射卫生研究的重点和热点。国内介入放射起步较晚，存在的放射防护问题较多：个别医疗机构对法律法规认识不足，对放射防护管理不够重视，防护设备和设施配备不足；部分介入放射工作人员的放射专业和防护知识缺乏，防护意识淡薄；介入放射X射线设备良莠不齐[1]。介入放射操作使工作人员和患者均受到很大剂量的照射[2-3]。在不同工种的医务人员中，介入放射工作人员的人均年有效剂量最高，且在>5 mSv/年的放射工作人员中，介入放射工作人员所占构成比最大[4]。本研究通过对湖北省15家医疗机构介入放射工作场所周围剂量当量率检测和放射工作人员个人剂量监测，了解介入放射工作场所放射防护现状和放射工作人员个人剂量当量水平，为改善介入放射工作人员的工作条件、降低受照剂量提供参考依据。
1. 对象与方法
1.1 仪器
451P加压电离室巡测仪（福禄克，美国）和30 cm× 30 cm×20 cm水箱；个人剂量监测仪器为RGD-3B热释光剂量仪、V型热释光精密退火炉、LiF（Mg，Cu）个人剂量片（解放军防化研究院，中国）。上述仪器设备均经过国家相关计量部门检定，且在有效期内。
1.2 对象
2018年7月在湖北省内采用分层随机结合整群抽样的方法，选取6个城市15家具有介入放射学资格的医疗机构，回顾性调查收集其2017年放射防护检测及个人剂量监测结果，其中三甲医院11家，三乙医院3家，二甲1家。介入放射X射线设备共26台；15家医疗机构中取得《放射工作人员证》的放射工作人员共1054人，其中介入放射370人，放射诊断466人、放射治疗95人、核医学39人、其他84人。
1.3 方法
根据国家标准GBZ 130—2013《医用X射线诊断放射防护要求》[5]中方法进行放射工作场所防护检测。点位布置：机房外距屏蔽体水平距离30 cm（顶棚为楼上距地面100 cm，地板为楼下距地面170 cm）；介入机房透视防护区距床侧20 cm处第一术者位为距机头0~60 cm内，第二术者位为距机头60~120 cm内，监测高度分别为20、80、105、125、155 cm（分别对应足部、下肢、腹部、胸部、头部）。检测方法：机房屏蔽体外的防护检测应在X射线设备和设备配置的防护设施呈正常使用摆放状态下，采用透视照射模式，有自动曝光控制的设备，水模体上增加厚度为1.5 mm的铜板，选择自动亮度控制条件；无自动亮度控制的设备选择70 kV、1 mA条件，射束垂直从床下向床上照射（设备条件不具备时选择射束垂直从床上向床下照射），使用451P加压电离室巡测仪在巡测的基础上，对关注点的局部屏蔽和缝隙进行重点检测，关注点应包括：墙体、地板、顶棚、门窗、线缆孔等，点位选取应具有代表性。透视防护区检测条件与机房屏蔽体外的防护检测相同，使用451P加压电离室巡测仪分别对关注点进行测量。将检测结果与标准中规定的屏蔽体外周围剂量当量率不大于2.5 μSv/h、透视防护区空气比释动能率不大于400 μGy/h进行比较。
个人剂量监测方法根据国家标准GBZ 128—2016 《职业性外照射个人监测规范》[6]，将个人剂量计佩戴在工作人员左胸前，对于介入放射工作人员，还需在铅衣外衣领上另外佩戴一个剂量计；每3个月为一个监测周期，一年共4个监测周期。剂量计回收后使用热释光剂量仪读取数据，并将其与GBZ 128—2016《职业性外照射个人监测规范》[6]中规定的国家剂量限值20 mSv/年进行对比。若有异常数据和4个监测周期的数据大于国家调查水平5 mSv/年时，在确认不存在测量环节问题后，应对其受照情况进行复查，剔除虚假数据并给予名义剂量以确保数据真实性。
1.4 统计学分析
使用SPSS 23.0软件进行统计学分析，数据采用M（P25，P75）的形式进行统计描述。检验方法采用Kruskal-Wallis检验和Mann-Whitney U检验。双侧检验，检验水准α=0.05。
2. 结果
2.1 介入放射工作场所防护水平
15家医疗机构介入放射工作场所的场所防护检测结果均小于GBZ 130—2013《医用X射线诊断放射防护要求》[5]中规定的限值（2.5 μSv/h）。机房外工作场所周围剂量当量率为0.11~1.12 μSv/h，其中防护门下缝处剂量率最高，个别工作场所控制室防护门下缝处最高达1.12 μSv/h。见表 1。
表 12017年湖北省15家医疗机构机房外工作场所周围剂量当量率（μSv/h）
检测点位 周围剂量当量率 Min P25 P50 P75 Max 四周墙体 0.18 0.21 0.23 0.29 0.47 机房防护门 0.20 0.23 0.28 0.33 1.03 控制室防护门 0.11 0.23 0.33 0.41 1.12 观察窗 0.20 0.21 0.25 0.33 0.99 楼上 0.11 0.11 0.18 0.24 0.58 楼下 0.11 0.12 0.16 0.20 0.39 其他 0.11 0.16 0.23 0.35 0.72 机房内透视防护区第一术者位中位数最高检测点位为腹部（137.5 μGy/h），最低检测点位为下肢（80.4 μGy/h），不同部位间差异无统计学意义（H=3.376，P=0.497）；第二术者位中位数最高检测点位为腹部（199.0 μGy/h），最低检测点位为足部（48.3 μGy/h），不同部位间差异有统计学意义（H=28.492，P=0.000）。两术者位之间比较，第一术者位腹部的空气比释动能率高于第二术者位（U=445.5，P=0.049）。见表 2。
表 22017年湖北省15家医疗机构介入放射工作场所透视防护区空气比释动能率（μGy/h）
检测点位 第一术者位(n=26) 第二术者位(n=26) U P Min P25 P50 P75 Max Min P25 P50 P75 Max 足部 2.9 30.6 94.0 194.4 386.0 3.9 20.0 48.3 161.0 381.5 285.5 0.337 下肢 10.0 53.4 80.4 176.1 392.0 2.9 47.7 79.7 184.8 304.0 330.0 0.884 腹部 13.5 64.6 137.5 275.2 352.0 39.5 145.9 199.0 284.3 394.2 445.5 0.049 胸部 22.9 77.1 122.2 247.8 399.6 57.2 119.7 190.3 318.4 372.3 437.5 0.069 头部 9.0 55.7 122.4 271.6 385.0 16.5 103.5 176.6 336.2 395.0 417.0 0.148 2.2 个人剂量监测
本研究共监测15家医疗机构1 054名放射工作人员，分4个季度共4 216人次。介入放射工作人员的人均年有效剂量高于放射诊断与核医学工作人员（U=79 246.5，U=4 672.5，P < 0.05），但与放射治疗和其他组人员间的差异无统计学意义（U=16 388.0，U=14 816.0，P > 0.05）。所有研究对象中只有介入放射工作人员年有效剂量的最高值（5.093 mSv/年）超过国家调查水平规定的5mSv/年，见表 3。
表 32017年湖北省15家医疗机构人年均有效剂量（mSv/年）
工种 监测人数 Min P25 P50 P75 Max U P 介入放射 370 0.080 0.082 0.131 0.213 5.093 — — 放射诊断 466 0.040 0.070 0.129 0.200 3.680 79 246.5 0.044 放射治疗 95 0.040 0.070 0.140 0.240 3.270 16 388.0 0.308 核医学 39 0.040 0.050 0.100 0.150 0.660 4 672.5 0.000 其他 84 0.040 0.048 0.145 0.200 1.830 14 816.0 0.504 合计 1 054 0.040 0.080 0.130 0.200 5.093 — — 3. 讨论
本研究中选择的湖北省15家医疗机构大部分为三甲医院，其放射防护管理较二级和一级医疗单位相对要好，放射防护措施较完善，故在本次检测中机房外周围剂量当量率均为本底水平，但值得注意的是其中剂量率较高的关注点均出现在防护门下逢处。在现场检测过程中发现，大部分平开门下缝处均与地面有一定空隙，这应该和防护门本身结构缺陷有关[7]，建议有条件可选择滑轨门，或在防护门下逢加装铅皮以加强防护效果。介入机房内透视防护区最高剂量率为第一术者位胸部（399.6 μGy/h），第二术者位头部（395 μGy/h），接近国家标准限值的400μGy/h[5]，可能与球管距离、床侧防护用品类型、摆放位置、使用情况有关。此外，张显鹏等[8]研究表明，第一术者位剂量水平腹部最高，头部最低，第二术者位剂量水平腹部最高，足部最低。本研究显示第一术者位剂量水平腹部最高、下肢最低，造成差异的原因可能是介入放射X射线设备型号和参数、手术类型、防护用品使用情况等不一致。
本次调查的湖北省15家医疗机构介入放射工作人员人均年有效剂量为0.13 mSv/年，低于国家标准限值20 mSv/年[6]，也低于深圳市的介入人员年均值0.22 mSv/年[9]。但不同城市不同医院的介入手术水平和对放射防护工作的重视程度具有一定差异，导致个别地区的个人剂量存在超标情况[10]。在各工种之中，介入放射工作人员受照剂量处于一个较高的水平，最高可达到5.093 mSv/年，超出国家标准规定年调查水平，其主要原因为同室操作，工作人员长期直接暴露在射线场中，导致其受照剂量明显增加。
故介入放射工作人员在日常诊疗工作中，因工作环境的特殊性主要采取屏蔽防护，如使用铅衣、铅围裙、铅眼镜、铅橡胶手套、铅屏风等，同时介入放射工作人员可通过提高个人专业技能熟练水平，缩短手术时间来减少辐射暴露。目前，介入放射诊治疾病范围较广，特别是对心血管疾病、神经系统疾病、肿瘤等多个系统疾病的诊疗[11]，具有简便、安全、创伤小、见效快等特点。由于采用是数字减影血管造影设备的X射线进行放射引导手术，需要医务人员穿戴无菌手套和手术服进行同室床旁操作，不方便穿戴铅眼镜和铅手套等个人防护用品，导致眼睛和手部直接暴露于X射线下，造成眼晶体和手部剂量明显增大。有研究显示，一次介入手术眼晶体剂量为4~644 μGy[12]，以500例手术为年工作量，计算在无铅眼镜时介入放射工作人员年剂量当量，则左眼为10.1~103.3 mSv/年，右眼为9.3~95.9 mSv/年[13]，故介入放射工作人员罹患放射性白内障的风险较大[14]。江苏省和青海省的调查表明，介入放射工作人员眼晶状体浑浊率分别为10%和26.8%[15-16]，提示应加强眼晶体的放射防护。
除放射工作场所防护检测和个人剂量监测外，放射工作人员职业健康检查和个人防护用品的使用也是保护放射工作人员职业健康的重要手段。本次研究的局限性在于目前国内均未开展眼晶体和皮肤个人剂量的刻度，医生在佩戴眼晶体和皮肤个人剂量计时影响手术操作而配合度不高，导致无法获取眼晶体和皮肤的剂量数据，而此二者为介入放射工作人员在床旁操作时接受射线最关键的两个部位；同时本研究也缺少工作量、时间和生物数据支撑。后续已开展问卷调查，收集射线装置信息、放射工作人员工作量、防护用品使用情况、作业暴露时间、出束条件等数据，同时已开始放射性因素健康检查，收集白细胞计数、细胞微核等生物指标，从多个方面对介入放射工作人员放射防护状况进行研究。
本次调查包含湖北省15家医疗机构，覆盖了省内不同经济发展水平的地区的省、市各级别医疗机构，调查结果显示，湖北省绝大多数介入放射工作场所剂量率及介入放射工作人员受照剂量处于一个较低的水平，说明其工作环境是相对安全的。但仍应继续完善放射防护措施，做好个人剂量监测工作，以保障介入放射工作人员的健康权益。
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表 1
2017年湖北省15家医疗机构机房外工作场所周围剂量当量率（μSv/h）
检测点位 周围剂量当量率 Min P25 P50 P75 Max 四周墙体 0.18 0.21 0.23 0.29 0.47 机房防护门 0.20 0.23 0.28 0.33 1.03 控制室防护门 0.11 0.23 0.33 0.41 1.12 观察窗 0.20 0.21 0.25 0.33 0.99 楼上 0.11 0.11 0.18 0.24 0.58 楼下 0.11 0.12 0.16 0.20 0.39 其他 0.11 0.16 0.23 0.35 0.72 
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表 2
2017年湖北省15家医疗机构介入放射工作场所透视防护区空气比释动能率（μGy/h）
检测点位 第一术者位(n=26) 第二术者位(n=26) U P Min P25 P50 P75 Max Min P25 P50 P75 Max 足部 2.9 30.6 94.0 194.4 386.0 3.9 20.0 48.3 161.0 381.5 285.5 0.337 下肢 10.0 53.4 80.4 176.1 392.0 2.9 47.7 79.7 184.8 304.0 330.0 0.884 腹部 13.5 64.6 137.5 275.2 352.0 39.5 145.9 199.0 284.3 394.2 445.5 0.049 胸部 22.9 77.1 122.2 247.8 399.6 57.2 119.7 190.3 318.4 372.3 437.5 0.069 头部 9.0 55.7 122.4 271.6 385.0 16.5 103.5 176.6 336.2 395.0 417.0 0.148
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表 3
2017年湖北省15家医疗机构人年均有效剂量（mSv/年）
工种 监测人数 Min P25 P50 P75 Max U P 介入放射 370 0.080 0.082 0.131 0.213 5.093 — — 放射诊断 466 0.040 0.070 0.129 0.200 3.680 79 246.5 0.044 放射治疗 95 0.040 0.070 0.140 0.240 3.270 16 388.0 0.308 核医学 39 0.040 0.050 0.100 0.150 0.660 4 672.5 0.000 其他 84 0.040 0.048 0.145 0.200 1.830 14 816.0 0.504 合计 1 054 0.040 0.080 0.130 0.200 5.093 — —
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