1、辐射衰减的手术手套的效能作者：Jean Vlastos影像技术 II， 2005 年春季Casper College 放射计划目的本文的目的是回答两个问题：A） 在放射应用手术中，医生的手暴露于多少来自初次和分散或次级来源的辐射中？B） 所谓的辐射衰减手术手套能够提供多少辐射衰减形式的保护？介绍辐射危害：黄色和黑色的符号警告我们要小心。辐射式人类最振奋和危险的发现之一，用于查看骨折，制造炸弹，发现阿拉斯加管道裂缝，创造哥斯拉。医学 X 光摄影是一种具有潜在好处和危险的无形的，强大工具。介入放射使用的持续增长并暴露一些世界的最有才干的手于一个增加的长期辐射暴露数量。做些什么能够保护这些特殊的手呢
2、？医生不仅在手术前使用放射显影，在手术中也有。现代医学试图介入到非透明的，三维的且复杂的结构过程中，X 射线和透视检查提为此供了一个实时窗口。当放置一个 picc 线时，介入放射科医生可以看着屏幕，观察到细线前进，扭结和弯曲。在椎体融合过程中，神经学医生观察透视检查检测器以确定钻入腰椎的孔的位置。泌尿科医生在做经皮肾镜取石手术时要依靠 X 射线。为了保护这些医生宝贵的手，我们必须首先明白 X 射线产品的力度变化。X 射线是怎么产生的？应用于诊断范围医学成像中的辐射来源于 X 射线，产生于从 X 射线管阴极发出被称为传入电子的高速电子猛烈撞击旋压，角边阳极由高原子序列材料，如钨组成。一旦发生撞击
3、，X 射线光子就在阳极产生并以 X 射线光束在被称为发射光谱的可预见的能量水平范围内放出。在光谱中，一些 X 射线具有高能量，一些是低能量。发出的 X 射线束或者穿过或者与其目标物发生相互作用。物质的原子序列数越高，穿过它所需的 X 射线能源原高；例如，穿过股骨比脂肪，钡比支气管需要更高的 X 射线能源。低能量的 X 射线不能穿过密度大的物质并由于与物质发生作用而减慢。这种在 X 射线和物质之间的相互作用范围可以在生物物体上造成长期的，不可挽回的效应。X 光照片产生的基本原理是 X 射线穿过物体（在医疗成像箱的身体部分）到达胶片或影像感应器上并使其变暗。那些 X 射线没有穿过身体部分的就没有留
4、下显影，是在影像感应器上较轻的区域。穿过：X 射线通过物体。 非穿过: X 射线被拦截在物体中。当 X 射线没有透过物体时，它们将会怎么样？它们被物质吸收也可能被分散。吸收和分散都造成衰减，X 射线光束变慢并且因此失去能量。在诊断 X 射线中，衰减光子与和它们相互作用的物体的轨道电子发生相互作用。对于相互作用的五个种类，两个是与本次讨论符合的：光电吸收和康普顿散射。光电吸收发生在进入的 X 射线光子到达物体，没有足够的能源穿过，但有足够的能源来取代 K 或 L 电子层电子时。光子被完全吸收。因 K 或 L 电子层电子被击出地方而使物质被电离。二次辐射形式的能源以典型的瀑布型发生以填补电子层空缺
5、。这个二次辐射在使用钡和碘化物（用于医疗 X 线的对比）时明显较高，因为对照物的高原子序列并因此有较高的能源光电吸收相互作用。康普顿散射发生在传入的 X 射线光子没有足够能力穿过物体或甚至击掉内部电子，但只能与物质的外层电子发生相互作用的时候。进入的光子用一小点光子能力将外层电子击掉。光子仍然有一些能源并被弹回或分散到不同的方向重复这个过程，直到它的能量消失。医用 X 射线是用波束几何状方法，例如 X 射线管聚焦杯来瞄准或照准的。分散辐射是等方性的，也就是说它网所有方向去。医生和技术人员需要从散射辐射中保护自己。医生职业造成的辐射接触患者，医生和技术人员在透视过程中都暴露于辐射中。本文只限于调
6、查具体涉及医生手的暴露。参与到透视引导或其他放射引导介入手术中的医生尽量避免把他们的手和胳膊直接置于 X 射线束中。但是，他们不能总是避免接近光束或接近患者的身体，这些都是主要的分散产生者。当医生将他或她的手置于 X 射线光束中时，监视器上手的图像会提醒他阻止他的短暂暴露。然而分散辐射在整个透视期间都对他的手有影响。例如，在一个小时的手术中，共有 10分钟透视时间，包括 20 秒医生的手要直接暴露。 20 秒看起来可能不多；但是，在整个10 分钟的透视过程中，医生的手与患者和 X 射线光束本身的距离在英寸之间。医生的手要在 20 秒主要光束和 9 分 40 秒的散射辐射下照射。测试方法本研究的
7、目的是为确定以“辐射衰减手术手套”出售的手套是否确实能在如果不是在主光束本身中医生的手与分散产生者接近的手术中提供充分的防辐射保护作用。一个 36cm 宽，重大约 30lbs 的丙烯酸躯干模型被用于模拟患者的身体。丙烯酸和人体的密度相似，因此接近分散辐射。将模型放于 X(射) 线台上，用中央射线置于 ASIS 和曲骨的之间的中间-弧矢中间作为一个盆骨 X 射线。光亮区域校准至 11“ 14”，接近人体躯干模型的边缘。选择一个 15“（38 厘米）的源到目标距离（SOD ）是因为它是常用的并且是最接近透视允许的源到皮肤距离的，12”是移动式透视极限。对于测试的第一阶段，将一个射线电离箱放射量测定
8、器放置于离模型 5“（14 厘米）处。接着实验执行测量射量指定从躯干模型散射出来的测定器读数。首先，在没有手套时看测定器读数，然后用 3“ 8”的矩形手套材料缠绕在测定器周围读数。对四种辐射衰减手术手套样本进行了测试，以及一个标准橡胶手术手套样本。使用一个标准 X 射线管，采用低电流设置以模仿透视环境，其电流范围是 0.5-5.0 毫安。每次曝光的光束设置为 80 管电压和 7.57 毫安（时间 = 0.10 秒） 。这种安排的结果如下表 1 所示。每个手套测试 4 次并取平均值。测试的第二个阶段是一样的，这一次将放射量测定器直接放置于模型上方中央射线中。同样，在没有手套和使用五种手套材料矩形
9、缠绕在放射量测定器周围暴露之后看放射量测定器读数。测试一的轮廓放射量测定器离主要光束 14cmX 射线管38厘米主光束中央光束14 厘米21 厘米台模型36 厘米 放射量测定器结果两个测试阶段的放射量测定器读数见下列表 1 和表 2.表 1 -测试散射曝光圆括号中是制造商声明无手套 手套 1Proguard手套 2F & L手套 3Intl.Biomed.手套 4Radiaxon手套 5Tri-flex22.8 G 16.4 Gy28% (43%)19.6 Gy14%11.7 Gy49%(49.9%)13.3 Gy42% (49%)23.1 Gy+1%测试一结果离主光束 14 厘米分散辐射的
10、Gy 吸收剂量手套 525 裸手 手套 1 手套 2 手套 3 手套 4 TriFlex SterileProguard F & L Intl Biomed. Radioaxon20151050放射量测定器读数 22.8 16.4 19.6 11.7 13.3 23.1衰减百分比 28% 14% 49% 42% +1%制造商衰减声明 (43%) (49.9%) (49%)没有手套保护的曝光使用辐射衰减手术手套(1-4）或无菌手术手套（ 5）的曝光制造商宣称的曝光衰减率测试二轮廓图放射量测定器直接放置于主光束中央射线X 射线管主光束38cm中央射线放射量测定器21cm36cm台大多数手套制造商没
11、有宣称能够提供在主 X 射线光束的保护，但是为了对比，实施了第二个测试。表 2 显示在所有其他变量都相同的情况下，测试位置改变到直接将放射量测定器的中心放置于 X 射线光束的中央射线中时的结果。表 2测试直接光束暴露括号中是制造商的声明无手套 手套 1Proguard手套 2F & L手套 3Intl.Biomed.手套 4Radiaxon手套 5Tri-flex2.9 mGy 2.9 mGy无2.7 mGy7%2.1mGy28%2.5 mGy14% (*)2.9 mGy无测试 2 结果mGy 在主光束中央射线的分散分散吸收量手套 1 手套 2 手套 3 手套 4 手套 5裸手 Proguar
12、d F & L Intl Biomed. Radioaxon TriFlex Sterile3.02.01.00放射量测定器读数 2.9 2.9 2.7 2.1 2.5 2.9衰减百分比 0% 7% 28% 14% 0%没有手套保护的曝光使用辐射衰减手术手套(1-4）或无菌手术手套（ 5）的曝光结论第一个测试是为医生的手在分散曝光情况下。在没有任何手套保护时，吸收量为22.8Gy。辐射衰减手套消减曝光是 14%-49%。橡胶手套不提供保护并且可能由于误差幅度模型造成 1%增加或散射或反向散射的实际增加。第二个测试是对主光束曝光的。辐射衰减手套降低的范围是 0-28。橡胶手套不提供保护。辐射衰减
13、手套确实对各种级别的辐射都提供保护。戴手套是医生的决定在怀俄明州，卡斯帕 Outpatient Radiology LLC 的放射线学者 Dr. Daniel Sulser 是了解有关风险的。他在所有他实施有透视引导手术过程中评估风险，例如在怀俄明州医疗中心的脊髓 X 光造影检查。他的态度是这样的：“我选择这项工作，我做我必须做的，我知道我的手可能会为此付出代价。 ”为了防止辐射暴露，三个主要考虑因素是时间，距离，屏蔽，时间显得是最重要的。在手术中的氟时间持续是最重要的因素。辐射衰减手术手套作为隔离罩起着双重作用，影响透视手术的时间。在怀俄明州医学中心的放射线学者 Dr. Thomas Cun
14、ningham 指出，任何可能得益于戴辐射衰减手术手套的保护都可能由于触感损失造成手术完成时间延长而互相抵消。也可能是由于医生知道他们的手有手套保护而使他们的手曝光的时间延长。除了已知的辐射防护因素，医生还不能确定手套究竟能提供多大保障，因为目前 FDA 还没有规限手套制造商提出的声明。一个 ASTM 委员会正致力于贴标资格和测试方法建议准则以支持他们，但直到标准设定以管理这些产品，如果手套的宣称是合理的，医生必须自己决定。手术使用手套的无菌性是另一点要考虑的，以及手套是否高压蒸气灭菌或者化学再消毒后重复使用而不影响防护性能或损害手套无菌性。据怀俄明州，道格拉斯，Converse County
15、 Hospital 的核医学专家 Lynelle Yutani 说，在她的研究室的医生将手套按一次性使用，因为试图再消毒时造成了破裂。裂缝使手套变脆；医生关注的不仅是他们的辐射防护还趋向于关心无菌区域的污染。15 美元- 30 美元一双手套，这是一个高成本一次性手套。辐射暴露的风险和限制人性的特点就是我们不会按照大概我们希望我们将会在事后认识中得到的采取相应的预防措施。另外到这些事实是根本不知道太多关于辐射危险方程的太多确切数据。我们知道辐射生物效应是确定性或随机的。红斑或辐射灼伤是确定性效应，在这个中最低数量的细胞必须在出现生物反应前被影响高于一阈剂量。随着剂量的增加，影响程度也增加。例如，
16、皮肤红斑在暴露后的一至三个星期达到高峰。随机效应是那些不知阈的存在但我们却知道这些效应的存在，例如辐射暴露造成的癌症和基因突变。由辐射造成的皮肤癌的潜伏期限是从 4 到 40 多岁，与鳞状细胞和基底细胞癌都是主要关联的癌症类型。从辐射的先驱，并逐步进行了数据分析，我们对长期和积累的辐射暴露结果有了更多了解。在 1895 年伦琴发现辐射不久后，辐射给活组织造成的损伤开始被注意到，但还没有得到理解。在伦琴的发现之后不到三个月，芝加哥的 Dr. Emil H. Grubbe 显示了在他的手上到一群同事的辐射红斑。当时红斑被当做是晒伤似乎是无害的。但不久后辐射损伤就引起了更多重视，不光采的例子如, M
17、ihran Krikor Kassabian 的带悲剧的历史事实和最终致命的手的辐射损伤。我们知道由于科技的进步，已经减少了职业性的辐射暴露，如图像增强器，它利用荧光粉的光形成 99的图像大大减少了诊断检查所需的辐射量。但另一方面透视引导介入治疗数量也一直在增加。照射量降下来了，但现在报告数量在急剧上升。自 1931 年以来，辐射防护和测量全国委员会(NCRP)已经签署了 X 射线防护报告。在 NCRP报告第 116 号有效剂量中，职业剂量限制被列于表 19.1“推荐概要”里， ”，其中部分转载如下。表 19.1A 职业造成的暴露1.有效剂量限制a）每年 50 mSvb）累计 10 mSv x
18、 age2.对于组织和器官的等效剂量的每年限额a）眼透镜 150 mSvb) 皮肤，手和脚 500 mSv这些单元是使用估计值通过一系列复杂的计算得来的，例如与其他行业比较的意外致命率。“每年的剂量限值的目的是控制最大寿命风险，通常风险应该远远低于限制” 。实验结果的说明和职业曝光的建议用 mGy 测量的吸收剂量和用 mGv 测量的剂量当量被认为是用于这一项目范围的约当单位。在空气中的辐射暴露在大多数文献中通常是用伦琴（R）表示的。这是 Roentgen (R)和 Gray (Gy)之间是相关系数，尽管大约 2 年前它被改变，因为它不是确切的数字并且还没有达到明显的一致性。在目前公认的相关系数
19、为 114.1 R = 1 Gy。Radcal 电离类型放射量测定器用于这些测试，以 mGy 和 G 给出读数。114.1R 到 1Gy 相关系数是从放射量测定器制造商代表的交谈中获取的。Gray 是 S.I.单位用于量化吸收辐射的单位。电离放射量测定器用来测量空气克马。克马是物质释放动能的缩写。一个 Gray 相当于每公斤吸收 1 焦耳能量。辐射防护和测量国家委员会(NCRP)发布了使用 mSv 做曝光限制的建议。S.I.单位 mSv 是一个毫希沃特，一个剂量当量的测量也表示为焦耳每千克或 J/kg。以前使用期的计量当量单位是雷姆，这是“人体伦琴当量 ”的缩写。脉冲式透视，环形 TLD 以及
20、如持针器的设备都是有助于从辐射暴露中保护医生的手。最有争议的是辐射衰减手术手套。在被回答有关其疗效的过程中仍有问题；没有足够的研究引导发展一个关于实际衰减一致观点可以公布，更不要说使用这些手套的担保。本文研究中，三个手套制造商提供了手套样品并且三个都表示对被引导的测试结果感兴趣。有一点是肯定的，非常的可惜的是可以告知他很多关于致力于治疗患者特有射线，这些能够最终损失医生的手。手一天，他低下头看到他袖子底端，看到他父亲的手不在那么有力，但变得布满青筋且宽大。他想起它们怎么将温暖的手放在孩子的头上来安慰他。现在，它们是他的。他现在突然经常小心翼翼的将它们给予他的爱人。Charles Levendosky 著 1980（怀俄明州，桂冠诗人， 1988-1995 年）作者要感谢 Casper College 放射学项目主任 Laurie Weaver；在这个项目中 F & L制造商，国际生物医学和 Radiaxon 手套提供的样品；以及怀俄明州医学中心对这个研究项目的支持。
