医用电离辐射的防护含介入-选修.ppt

医用电离辐射的防护 The protection of medical ionizing radiation,蚌埠医学院 核医学 教研室,金 齐 力,教学目的,掌握： 医疗照射的基本防护原则 了解： 医用电离辐射防护的必要性 X射线、放射治疗、介入放射学的防护,有位大妈对记者说，她一直有个遗憾，那就是到现在还没做过CT；一位男孩脚扭伤了，须做X射线诊断，因片子不清楚重复拍了四次，他妈妈还对别人说，医生检查得可真仔细……,,,,,在医学方面放射源广泛用于医学诊断、治疗和消毒灭菌。在农业方面用于辐照育种，可以改良品质，增加产量，还可用于灭菌保鲜等。在工业方面可用于石油、煤炭等资源勘探，矿石成份分析，工业探伤、无损检测、材料改性和料位、密度、厚度测量等。放射源还可用于人造卫星供电，火灾烟雾报警，污水治理 。,数字X光机,CT机,诊断X线机,可移动X线机,XCT,磁共振机,CT,SPECT,PET,X射线治疗机,钴治疗机,电子直线加速器,放疗就是放射治疗（Radiotherapy ）：用X线，γ线、电子线等放射线照射在癌组织，由于放射线的生物学作用，能最大量的杀伤癌组织，破坏癌组织，使其缩小，从而消除病灶。是治疗恶性肿瘤的一个重要手段，对于许多癌症可以产生较好效果。,放射性同位素碘-131用于医治甲状线癌；在治疗某些癌症时，亦会利用钴-60所放出的γ射线，射入人体内，将癌细胞杀死。,一、辐射防护概述,电离辐射（ionizing radiation） 照射量（exposure dose） 吸收剂量（absobed dose） 剂量当量（Dose equivalent）,粒子通过物质时，与物质的核外电子发生静电作用，导致物质中的原子失去轨道电子形成正负离子对，称为电离；电离辐射是一切能引起物质电离的辐射总称，其种类很多，高速带电粒子有α粒子、β粒子、质子，不带电粒子有中子以及X射线、γ射线。,照射量是度量X射线和γ射线对空气电离本领的一个物理量值，它反映的是空气辐射场的性质，间接反映了X射线和γ射线的强弱。,指授于单位质量靶物质（或被单位质量物质所吸收）的任何电离辐射的平均能量,是辐射防护领域内一个非常重要的量，它适用于任何类型的电离辐射和任何被照射的物质，并适用于内、外照射。,是反映授予靶组织能量相同时，不同辐射类型造成损伤效应差别的量度指标。,辐射防护的目的,防止有害的确定性效应（Deterministic effect ）； 将随机性效应（Stochastic effect ）的发生率降至可接受的水平。,通过大量的动物实验和其它实验研究，再加上理论探讨，科学家发现有些有害的效应，在剂量愈大时，对人的损害愈严重。当剂量降低到一定水平后，即「剂量阈值」，这类效应就察觉不到， 如白内障，皮肤损伤，生育能力损害等。,随机性效应的严重程度是不受吸收剂量的大小影响。在一定的照射条件下，效应可能出现，也可能不出现，而发生的机率则与剂量大小有关，并且不存在剂量阈值，如辐射引致的癌症，遗传效应。,电离辐射特点：,射线有一定的穿透能力； 人的五官不能感知，只有专门的仪器才能探测到； 照射到某些特殊物质上能发出可见的荧光； 透过物质时能产生电离作用。,电离辐射的作用方式,①外照射（external exposure） ②内照射（internal exposure）,位于人体之外的辐射源对人体造成的辐射照射。 特点：脱离或远离辐射源，辐射作用即停止；当辐射源距离人体有足够远的距离时，可造成对人体较均匀的全身照射;辐射源靠近人体，则主要造成局部照射。,放射性核素进入人体造成的辐射照射。 源器官：放射源沉积的器官。靶器官：受到从源器官发出的辐射照射的器官。 特点：内照射对机体的辐射作用，一直要持续到放射性核素排出体外，或经10个半衰期以上的蜕变，才可忽略不计。,电离辐射的作用方式,③体表沾染(Surface contamination ) ：内、外照射 ④复合照射(Composite irradiation) ：放射复合烧伤、放射复合创伤。,指放射性核素沾染于人体表面 (皮肤或粘膜)。 体表可以是完整的，也可以是有创伤的。沾染的放射性核素对受沾染的局部构成外照射源，还可以经过体表吸收进入血液而构成内照射。,指上述一种以上作用方式作用于人体，也可以是一种或一种以上上述作用方式与其他类型非放射性损伤复合作用于人体，如放射复合烧伤 、放射复合创伤 等。,二、医疗照射与医用辐射概况,医疗照射（Medical Exposure）：是指在医学检查和治疗过程中被检者或病人受到电离辐射的内外照射。 目前，医疗照射是人类所受辐射的剂量主要来源。 我国于1981-1988年起开始进行医疗照射剂量水平研究。 由于我国目前医疗水平所致，患者或受检者接受医疗获得的辐射剂量较高。,,二、医疗照射与医用辐射概况,二、医疗照射与医用辐射概况,二、医疗照射与医用辐射概况,ICRP规定接受放射标准：,三、医疗照射的防护体系,国际放射防护委员会（International Commission on Radiological Protection, ICRP）第33号出版物指出：“医疗照射防护的基本要求是使患者所受的辐射剂量，特别诸如性腺、红骨髓、女性乳腺、胎儿等辐射敏感器官所受的剂量，不得大于为获得有关的诊断资料或产生所希望的治疗效果所必需的剂量。” 为此ICRP26号出版物提出一质量限制体系：实践正当化、防护最优化、剂量限值。,1、实践的正当化( justification of practice ) 2、防护的最优化(optimization of radiation protection) 3、剂量限值(dose limits),三、医疗照射的防护体系,辐射防护三原则,重点内容,1、医疗照射的正当化( justification of medical exposure ) 2、医疗照射的最优化(optimization of medical exposure ),三、医疗照射的防护体系,辐射诊断：医务人员根据以下因素作出正确判断 检查的适应指征 检查的预期确诊率 检查对疾病的诊断所起的作用 辐射治疗： 权衡照射危害和治疗利益 与非辐射治疗方法进行比较,目的： 以最小的代价获得最大的利益。在不影响诊疗效果的情况下，以尽可能小的照射剂量取得最好的诊疗效果。 措施： 准确的临床判断和检查方法的选择 合适的放射源和防护设备 科学的操作技术和规程 对检查结果的正确解释,医疗照射防护的原则是一个完整的科学体系，最优化是辐射防护人 基本要求，正当化是实现最优化的前提，个人剂量限值是最优化过程的约束条件。,医疗照射防护的基本原则,医用辐射防护必须坚持职业照射与医疗照射兼顾的原则。即要保护工作人员，保障医用辐射场所周围环境的安全，更要保护广大医用辐射照射的受检者和患者。,四、医用辐射防护,记者随机采访了一些正在等候做放射诊断的患者。当被问及是否担心过医疗中的射线危害时，在中央机关工作的朱先生说：“ 对患者而言，只要能明确诊断就行，至于说这种方法合理不合理，在运用中会有什么危害，不了解，也很少会想到。”,四、医用辐射防护,辐射源 封闭源 开放源,医用封闭源有各种γ射线装置，X线机、治疗用加速器等，对人体的危害主要是外照射。,开放源主要是在基础和临床核医学中应用的各种放射性核素，对人体的危害主要是内照射和体表污染，还存在外照射。在使用开放源原过程中，还有放射性“三废”处理的问题。,四、医用辐射防护,经典的外照射防护的三原则,时间(time)防护 距离(distance)防护 屏蔽(shielding)防护,,,,,,,,,重点内容,,,（一）医用X、γ射线的防护 医用X射线：X射线诊断和X射线治疗； γ射线指治疗用γ射线，如60Co、137Cs治疗机等； 以上射线装置必须经县级以上卫生行政机构审查和验收，取得射线装置工作许可证，才能投入临床使用。,四、医用辐射防护,X射线和γ射线的性质大致相同，是不带电波长短的电磁波，因此把他们统称为光子。两者的穿透力极强，要特别注意意外照射防护。,（一）医用X、γ射线的防护 防护原则： ① 检查、治疗的正当化与最优化； ② 射线工作者与受检者、患者防护兼顾； ③ 固有安全防护为主与个人防护为辅； ④ 合理降低个体受照剂量与全民检查频率。,四、医用辐射防护,（一）医用X、γ射线的防护 1、建筑、设施的要求 选址、设计（面积、防护、布局、通风等） 2、 X、γ射线机防护性能要求； 3、医用X、γ射线操作技术要求。,四、医用辐射防护,X射线诊疗室一般宜设在单独建筑物内，或在建筑物的一楼或地下室一角。X、 γ射线治疗室在选择地址时必须充分考虑周围环境安全。候诊室设置既要考虑方便病人，又要保证安全。,机房空间大小以保证安全操作为原则，每台仪器均应有单独机房。一般100mA的X射线机房面积不小于24平方米；200mA以上的不小于36平方米；多管头X射线机面积可扩大，牙科的X射线机应有独立机房；治疗用X、 γ射线机房，使用面积应在30平方米以上，治疗室必须与控制室分开。,X射线机机房的防护厚度应保证其周围区域的剂量当量一周内不超过300uSv。主屏蔽应有2mm铅当量厚度，副屏蔽应有1mm铅当量厚度；透视机房墙壁应有1mm铅当量；治疗室内主屏蔽墙应按原始屏蔽墙要求设计。250KV深部X射线治疗机副屏蔽及天棚厚度以2mm铅当量为宜。60Co治疗室室采用迷路（L或Z型）通道，以降低控制室的辐射水平。,X射线机房主副屏蔽示意图,透视机防护示意图,屏蔽材料,屏蔽X、γ射线的材料： 高Z、高密度的金属材料，如铅、铁、钨等； 通用的建筑材料，如混凝土、砖、土等。,（一）医用X、γ射线的防护 1、建筑、设施的要求 选址、设计（面积、防护、布局、通风等） 2、 X、γ射线机防护性能要求 3、医用X、γ射线操作技术要求,四、医用辐射防护,卫生防护性能，应严格遵守国家相应的标准，达不到标准要求不得出厂。,1）必须经过专业技术和防护知识培训的人员才能操作； 2）诊疗前要了解病情，作好操作前的准备工作； 3）在不影响诊疗效果的前提下尽量缩短照射时间； 4）与诊疗无关人员不得进入诊疗室。,（二）60Co治疗机的防护 1、建筑、设施要求； 2、治疗机防护性能要求； 3、安全操作规程。,四、医用辐射防护,60Co治疗机是利用置于机器中的γ射线源发出的γ射线对患者肿瘤部位进行照射的治疗设备。只要按肿瘤部位、大小和深度等计算出并准确地控制肿瘤吸收剂量，就可以杀死或抑制癌细胞的增长。此方法一般用于浅表肿瘤的治疗，如乳腺癌、肺癌、食道癌、甲状腺癌等。,60Co治疗机,60Co治疗室和控制室之间安装监视和对讲设备，治疗室入口处的防护门与治疗机安装有联锁装置，其他各射线装置机房入口处设置有辐照指示灯及辐射危险标志 ，在60Co治疗室病人床头部位置紧急停止开关，便于病人需要时操作。,60Co治疗室迷路示意图,控制区,监督区,（二）医用电子加速器（medical electron accelerator）治疗的防护 1、建筑、设施要求（通风） 2、加速器防护性能要求 3、安全操作规程,四、医用辐射防护,医用电子直线加速器是一个强辐射源，能够产生每分钟数万至数十万拉德剂量率的高能电子线和X线，因而在安全防护方面的保护措施应该更加周密。,医用直线加速器,应满足辐射防护三原则要求，建筑物可以设在任何地方，但最好是独立的建筑物； 治疗室入口应设置迷路，以减缓辐射场； 治疗室应装有一个或多个应急开关； 防护标准为确保安全，必须按可能的最大发射率，设计最厚的屏蔽厚度。,射线机房辐射安全报警系统与医护人员个人剂量管理系统,能实时给出测量结果（μGy/h与μSv/h转换显示），同时可以给出个人所受的累计剂量（μSv）。提醒工作人员射线装置已处于工作或泄漏状态，从而保护工作人员的安全。根据安全的需要，可以自行在0.25 μGy/h—10Gy/h之间设置阈值，当剂量率超过设置阈值时，仪器发生灯光和声响报警并记录报警值与报警时刻，仪器同时可显示所测剂量率。,射线机房报警系统,（三）近距离治疗封闭源的防护 1、表浅治疗 2、间质治疗和腔内治疗,四、医用辐射防护,近距治疗(brachytherapy)：用一个或多个密封辐射源在患者腔内、组织间隙或表浅部位进行的放射治疗。,多用β辐射源，如32P、90Sr-90Y敷贴器 防护：使用前做好准备，尽量缩短操作时间，应避免正常皮肤受过量照射。必须考虑β粒子产生的轫致辐射的防护，敷贴器不用时应放在有屏蔽能力的容器内，内壁为塑料或有机玻璃等轻质材料以屏蔽β粒子，外壁用铅或铁屏壁轫致辐射。,常用的放射性核素为226Ra、198Au、192Ir、137Cs、60Co等。 源外形制成丝状、针状、颗粒状等，多用后装源技术。即先用外科手术在病人身上放好施用器或针套，接上与源库相连的导管，然后借助后装治疗机将源送到需要照射的部位，治疗结束，源仍返回源库。 防护：后装源法治疗时，病人在屏蔽很好的治疗室内，源系遥控操作，工作人员几乎不受照射。间质治疗有时无法利用后装机，可用植入枪或其他合适工具。,五、介入治疗防护,介入放射学(Interventional Radiology):是在影像学（X线、超声、CT、MRI等）的引导下，采用经皮穿刺、插管等方法对患者进行血管造影，采集病理学、生理学、细胞学、生化学等资料，开展药物灌注、血管栓塞或扩张成形及体腔引流等微创的方法进行诊断或治疗疾病。,介入放射学为现代医学诊疗提供了新的给药途径和手术方法。与传统的给药途径和手术方法相比较，具有更直接有效、更简便微创。,1、操作者和患者受到的辐射剂量,1）操作者 介入放射操作是在X射线电视或其他影像导向监护下的插管或穿刺，避免病人免受开刀之苦。但X射线导视下操作曝光量大，时间长，工作人员操作位置在床侧，身体各部位均可能受不同程度的照射。,2）患者 影响病人介入诊治辐射剂量的因素: 机器类型、防护条件、医师操作熟练程度和患病类型。,2、介入放射学的防护,介入放射学的出现提高了放射诊断、治疗的精度和效果，但介入操作X射线曝光量大，时间长，操作者须在床侧工作，身体各部位可能受到不同程度照射，故需对介入操作防护条件进行改善。,尽可能选用介入放射专用X线机，如DSA，多功能血管造影机。 进行介入放射操作时，操作者身体各部应施行有效的防护措施，尤其以手和头部为重。 优选投照条件，尽可能降低管电压和管电流，缩小照射野，减少散射线量。 提高操作者技术熟练程度和防辐射意识，缩短曝光时间。,1）操作者的防护措施,A、提高操作熟练程度，缩短操作时间； B、采用合乎要求的X射线机和防护设施； C、设法增大操作者与辐射源之间的距离。,2）防护用品设计的基本要求,A、方便、适用性； B、安全、封闭性； C、广泛通用性； D、易消毒处理； E、美观耐久性； F、最优的性能价格比值。,A、方便、适用性,防护的目的在于不影响手术操作的前提下保护手术者免受辐射危害。因此，所设计的防护装置和个人防护用品应做到使用灵活方便，不影响手术操作。,介入治疗射线防护手套是含铅橡胶制作，具有超薄、超柔、易拉伸、抗腐蚀等特点，专用于在射线环境下如介入治疗或内窥镜等手术中进行工作的医生和护士，防止射线对手部的辐射侵害，以达到保护身体健康的目的。此射线防护手套经消毒后可反复使用。,B、安全、封闭性,在医生手术区与患者照射区之间用适当的屏障隔开，隔离得越完善，即封闭放射源的性能越好，防护效果越佳。,C、广泛通用性,介入手术类型多样，各单位使用的X线机型号、结构不同，又有床上球管与床下球管之分。因此，设计防护装置时，应考虑到能与单C形臂、双C型臂以及普通X线机相匹配，才具有广泛的应用价值。,D、易消毒处理,介入设备经常会有病人血液的污染，需定期消毒处理，所以防护用品和设施要有一定的耐酸、氧化剂的要求，减少污染和疾病的传播。,E、美观耐久性,介入防护装置为上万元的固定设备，因此在选材及其结构设计上应充分考虑是否经久耐用，如机械部分不易出故障，久用不变形，表面不锈蚀等。且要求做工精致，整体美观。,F、最优的性能价格比值,对射线的防护并非一味追求屏蔽效率越高越好，而是要综合考虑防护效果、适用性能与经济代价三者之最佳结合，即最优化设计方案。,3）个人防护用品和设施,A、个人防护用品 铅围裙、铅围脖、铅帽、铅眼镜和铅手套等是介入操作者常用的个人防护用品。 B、防护设施 常用的防护设施主要有床侧立地防护屏、悬带铅胶帘、悬吊铅玻璃、床下吊帘、床上盖板、活动防护盾和多功能铅屏等。,,,3、影响介入辐射剂量的因素,1）仪器设备 2）防护条件 3）医师素质 4）操作量和疾病类型 5）监测方法 6）其他,1）仪器设备,介入操作设备差别很大，不同的仪器设备防护性能不同。专用型设备如多功能血管造影机、数字减影设备等，防护条件较好，而上球管X线机对操作者辐射危害较大。,多功能血管造影机,上球管X线机,2）防护条件,介入操作工作场所应按国家《医用诊断X线机卫生防护标准》的规定执行。室内面积应足够大，室内墙壁应有足够的厚度，防护X线的穿透。室内布局应合理，建筑物内应有有效的通风设备以减少有害气体。,3）医师素质,介入医师的理论水平和操作熟练程度决定荧光照射时间。故要求医师应具有高超的业务素质，同时要求医师应有强的工作责任心，做好术前的各项准备工作后再进行操作，以减少自己及患者的不必要辐射。,4）操作量和疾病类型,受照剂量与曝光时间成正比，ICRP规定5年累积剂量的平均值不得大于20mSv。 患病类型、病人体型、胖瘦和手术的复杂程度与辐射剂量有关。不同疾病诊治手段和照射持续时间也不同，所受到的剂量也不一样。,5）监测方法,不同的监测方法得出的结果可能也不一样。对操作才的评价应客观、全面，一个部位的监测数据不能准确反映受照者的全身有效剂量，不同照射野内的辐射剂量互不相等。 介入操作者各部位辐射剂量的顺序为：胸>手>头>腹；右手>左手；操作者>助手。,6）其他,配备必要的防护用品和设施，医患两者的辐射剂量都有降低。对病人非暴曝部位采用屏蔽、设法增大医患之间距离等都可使操作者的辐射剂量降低。,4、介入放射学的规范管理,介入放射学在我国起步晚，但发展快。1990年卫生部的《关于将具备一定条件的放射科改为临床科室》的通知，从管理体制上确定了介入放射学的地位和作用，标志着放射科由单纯的医技科室向诊治一体的新型临床科室的转变。 介入放放射学在不同地区、不同医院发展不平衡，安全防护无统一规范管理，急需解决。,1）介入放射学工作者的要求,放射科医师必须从单纯诊断技术操作转向对病人诊治相结合的技术操作。此外，还应具备临床医师的基本知识，如无菌观念、手术意外情况及并发症处理、常用药物使用等。 引外，介入工作者还必须在上岗前通过放射防护培训和体检，取得《放射工作人员证》才可从事此项工作。,2）操作室布局和基本条件,除特殊的穿刺针、导丝、导管、扩张器、栓塞材料、高压注射器等，X线机是必备的设备。C型臂架、双相摄影和配有数字减影等装置的X线机更方便操作，可减少医患双方的受照剂量。 操作室布局应有严格消毒制度，预防病人感染。还应有手术器械台、心电监护设备和3-5人的操作空间。此外还应配有专用暗室、更衣室、专用通风口、卫生间和观察室等。,3）诊疗质量保证的主要内容,A、操作规范 介放放射学是具有一定创伤的诊疗技术，包括辐射对人体的危害。要对介入诊疗病人进行正当化和最优化分析。操作过程必须规范化，应建立《介入诊疗操作规范》。 B、管理规范 规范管理应包括诊疗和安全两方面内容。其中组织建制、仪器设备要求、科室规章制度、管理办法、人员职责及定位由医院负责。 建筑设计要求、安全防护考核与评价和影像学设备质量控制由卫生行政部门指定的放射卫生管理机构负责。,4）操作者业务培训和安全培训,介入操作者属放射工作人员，需进行岗前放射防护培训，取得放射工作人中证后才能上岗。 操作人员还必须进行业务培训，包括影像学知识、介入操作技能、临床知识等。,5）介入放射科的安全防护,介入放射科必须有专门负责放射安全的安全员，负责全科室人员的剂量。介入操作者要尽可能缩短曝光时间、优化曝光条件，减少医患的辐射剂量，在不影响诊疗的前提下给病人采用半屏蔽防护。对常规操作，应有参考剂量，对复杂操作，病人应有安全剂量监测。,Quality Assurance 质量保证,Radiological Protection 放射防护,Medical Exposure 医疗照射,,Diagnosis 诊 断,介入放射学,Therapy 治 疗,放射学,核医学,核医学,放射肿瘤学,,,,,,,受检者,,,患 者,,患 者,,,,,,,,,,趋利避害 正当使用 优化措施 加强检测 保证质量,一、简述辐射防护三原则？ 1、实践的正当化（justification of practice）： 2、防护的最优化(optimization of radiation protection)： 3、剂量限值(dose limits)：,复习思考题,复习思考题,二、简述经典的外照射防护的三原则?,时间(time)防护 距离(distance)防护 屏蔽(shielding)防护,参考资料,于孝中等 核辐射物理学 黄宗褀、陆文栋 核物理与核医学仪器 胡逸民 肿瘤放射物理学 强永刚、张林 医学影像辐射防护学 罗上庚 走进核科学技术 中华核医学专业网 WWW.csnm.com.cn 国际辐射防护协会 WWW.irpa.net,