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数字减影血管造影辐射环境影响分析

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0 引言

数字减影血管造影(digital subtraction angiography,DSA)是20世纪80年代继CT之后出现的一项医学影像学新技术,是电子计算机图像处理技术与传统X线血管造影技术相结合的一种新的检查方法,可以满足心血管、外周血管的介入检查和治疗,以及各部位非血管介入检查与治疗[1-2]。介入诊断与治疗是指医生在DSA图像的引导下,通过皮穿刺途径或通过人体原有孔道将导管或器械插入病变部位或注入造影剂,进行诊断和治疗。

根据原环境保护部、国家卫生和计划生育委员会《关于发布<射线装置分类>的公告》(公告2017年第66号),血管造影用X射线装置属于II类射线装置。II类射线装置在发生事故时可以使受到照射的人员产生较严重放射损伤,其安全与防护要求较高。DSA装置工作过程中将产生X射线,X射线是一种波长极短、能量很大的电磁波[3]。因此,社会各界和公众对DSA应用过程产生的辐射环境影响给予了高度关注。

本文以某医院新增的DSA装置为例,计算DSA装置运行对工作人员和公众产生的辐射影响,进而分析DSA装置运行过程的辐射环境安全性。

1 DSA系统成像原理

DSA系统用碘化铯荧光体探测器将穿过人体的X射线信息接收,使之变为光学图像,经影像增强器增强后,再用高分辨率的摄像机扫描,所得到的图像信号经模/数转换,储存在数字存储器内[4]。

2 DSA检查与治疗流程

(1)DSA检查流程,采取隔室操作方式,通过控制DSA的X射线系统曝光,采集造影部位图像。具体方式是受检者位于检查床上,医护人员调整X射线球管、人体、影像增强器三者之间的距离,然后退入控制室,关好防护门。操作人员(技师)通过控制室的电子计算机系统控制DSA的X射线系统曝光,分别对没有注入造影剂和注入造影剂的受检部位进行拍片,得到的2幅血管造影X射线荧光图像经计算机减影处理后,在计算机显示器上显示出血管影像的减影图像。

(2)DSA治疗流程,医师采取近台同室操作方式,通过控制DSA的X射线系统曝光,对患者的部位进行间歇式透视。具体方式是受检者位于手术床上,介入手术医师位于手术床一旁,距DSA的X射线管0.3～1.2m处。介入治疗中,医师根据操作需求,踩动手术床下的脚踏开关启动DSA的X射线系统进行透视,通过显示屏上显示的连续画面,完成介入操作。

3 DSA系统辐射影响分析

DSA检查是采用隔室操作方式,拍片时X线系统曝光时间很短,产生的X射线经机房屏蔽体屏蔽后,对机房外的公众和工作人员基本没有辐射影响。因此,本文重点考虑DSA治疗过程中,在正常透射条件下产生的X射线对DSA手术操作人员、控制室工作人员和机房外公众的辐射影响。

3.1 DSA手术室预测点选取

选取预测点为:DSA室东北侧走廊(1#)、DSA室东南侧洁净走廊(2#)、DSA控制室(3#)、DSA室西北侧卫生间(4#)、DSA室手术位(5#)、DSA室楼上诊室(6#)、DSA室楼下观察室(7#)、放射科值班室(8#)、后勤管理用房(9#)。

3.2 运行工况

DSA的X射线系统在自动透视模式下间隙性运行。

射线出束方向:向DSA手术间顶上出束时间约占3/4、向DSA手术间西北墙出束时间约占1/4。

DSA治疗时间:单台次DSA的X线装置累计曝光时间5～10min,DSA设备治疗次数约200台次/a,以平均单台次手术累计曝光时间7.5min计算,DSA设备年累计出束时间均25h。

DSA治疗分为外周血管介入治疗、冠心病介入治疗、脑血管介入治疗3个小组,各组医生及护士固定,根据医院提供的资料,外周血管介入治疗小组手术时年累计出束时间约8.5h,冠心病介入治疗小组手术时年累计出束时间约8h,脑血管介入治疗小组手术时年累计出束时间约8.5h。

(1)主射束。主射束的屏蔽防护采用《辐射防护手册》(第一分册)[5]中的计算公式,具体如下:

式中:Dr-预测点处辐射空气吸收剂量,Gy/a;

D1-X射线在1m处的辐射空气吸收剂量率,Gy/min;

T-每年工作时间;

μ-利用因子;

η-对防护区的占用因子;

f-屏蔽材料对初级X射线束的减弱因子;

r-预测点距X射线源的距离,m。

(2)散射线。依据《辐射防护手册》(第一分册),采用反照率法估算预测点的辐射空气吸收剂量率:

式中:Dr-预测点的辐射空气吸收剂量,Gy/a;

α-受照物体对入射X射线的散射比,α=a/400;

a-相对于400cm2散射面积的受照物体对入射X射线的散射比,保守取0.0015(90°散射角);

文章来源：《辐射研究与辐射工艺学报》网址: http://www.fsyjyfsgyxb.cn/qikandaodu/2021/0128/413.html