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1、医学辐射防护学,主讲：鲍 艳 咸宁学院生物医学工程学院,第十章 临床诊断中的放射防护,医学放射诊断学(medical radiology)是指应用X射线具有穿透人体的特征，在透视荧光装置、X射线胶片或计算机上显示正常或异常的影像，然后结合医学知识加以分析做出疾病诊断的一门学科。,近10年来由于电子科学的进展使得显像手段更加多样化，医学放射诊断学已经扩充到了X-CT、介入放射学、以及超声诊断、MRI等，这些学科统称为医学影像学(medical imaging)。,随着电离辐射技术在医学上的应用和发展，放射诊断的安全防护已成为医学辐射防护最重要的内容之一,第一节 辐射源与辐射场,一、辐射源与辐射场
2、的概念,辐射源(radioactive source)是指可发射各种辐射粒子的来源或装置。辐射源的粒子能够使被照射物质产生电离或激发效应的称为电离辐射源，简称放射源。,密封源（sealed source）：密封在包壳或紧密覆盖层内的放射源。这种包壳具有足够的强度，使之在设计的使用条件下和正常磨损下，不会有放射性物质泄漏出来。,放射源有可分为密封源和非密封源两类,非密封源(unsealed source)除密封放射源以外的放射源,60Co放射治疗机是发射射线和射线密封放射源 诊断X线机属于发射X射线的装置密封源 临床核医学将液态放射性药物注射到患者体内非密封源,辐射场(radiation fie
3、ld)是指辐射粒子的运动空间。辐射场的传播方式由辐射粒子的运行方向和与物质相互作用的方式(吸收、散射)来决定。,如果辐射场内某观察点到辐射源的距离比辐射源本身的几何尺寸大57倍以上，那么就可以把辐射源看做是点状的，称为点状源。,如果点状源周围空间和物体对辐射的吸收、散射可以忽略，则在点状源辐射场中，某点的辐射量与该点离开辐射源距离的平方呈反比即：,二、X射线及辐射量的估算,（一）X射线的性质和特征,医学上使用的两种： 普通X射线(250keV以下) 用于放射治疗的X射线(435MeV) ,即高能X射线。,X射线的获取方法：,X射线是在球管内高速运动的电子撞击靶物质产生的。 普通X射线是使用变压
4、器把升高的电压加于X射线球管两极而获得的； 对于高能X射线施加电压较困难，一般在医用加速器上采用微波电子加速到高能态，然后再打击靶物质产生。,X射线的照射时间(爆射时间)是指X线机对球管加上电压后产生X射线的持续时间。爆射时间越长和管电流的毫安数越大，发射X射线的粒子数量就越多。,X射线线束的强度是指该束X射线具有多少光子的数目,它反映X射线输出量。管电流决定X射线束中辐射粒子的数量，而管电压决定辐射粒子的穿透能力。,（二）X射线装置的照射量率计算,现代医用诊断X线机高压发生器一般采用可控硅逆变电源，管电压范围为50200kV，管电流范围为501200mA。X线机周围某点处的空气吸收剂量可以通
5、过专用测量仪器测出。,X线机出射口往往安置了附加过滤材料，以屏蔽对诊断无作用的低能X射线，因此医用X线机产生的照射量( )也可以按下式计算：,t(min) 时间内造成的照射量为,管电流（mA）或平均电子束流（A）,给定的管电压和射线过滤情况下X射线的发射率常数，的物理含义是距离球管1m处有单位管电流（1mA）或单位平均电子束流（1A）造成的照射量率，它的单位为2.5810-4 Ckg/（mAmin）。,第二节 医疗照射的防护,一、医疗照射的基本概念,医疗照射(medical exposure)是指受检者和患者接受包含有电离辐射的医学检查或治疗而受到照射，医疗照射还包括知情而志愿的扶持帮助受检者
6、和患者所受到的照射及生物医学研究中志愿者所受的照射。,特殊照射(extraordinary exposure)引起年剂量超过为辐射工作人员规定的年剂量当量限值的照射。正常运行期间的某种情况下，当不可能使用不包含这种照射的替代措施时，方可作为一种例外而得到允许。,二、医疗照射防护的发展和现状,100多年来医疗照射经历了三个阶段的发展过程： 无防护条件简单防护隔室操作防护,电离辐射在医学上形成了三大重要分支： X射线诊断、核医学和放射肿瘤学,在全部人工辐射源中医疗照射造成人类集体剂量占到80%以上。,全世界每年约有24亿人次X射线诊断检查，3200万人次核医学检查，550万人次瘤放射治疗。,在我国
7、医学上使用电离辐射也越来越广泛，统计情况见表10-1和表10-2,UNSCEAR(联合国原子辐射效应科学委员会)把不同国家划分为4类保健水平：,平均1名医生/1000人口为类,每个类别也有相对应的医疗设备要求，这种划分只提供评价医疗照射的模式，不表示对医疗保健质量的任何判断。,1名医生/（10003000）人口为类,1名医生/（300010000）人口为III类；,超过1万人口才有1名医生的为类。,由于我国人口众多，虽然医用辐射设备绝对数相当可观，但人均拥有量并不高，相应全国平均的医疗照射应用频率水平也不高，因此UNSCEAR将我国划为类医疗保健水平统计。,调查指出，我国近年来门诊胸透和群检等
8、项目患者的入射体表剂量随着科学的进步和人们的提高逐步降低，透视检查比例显著下降，拍摄胸片比例上升。 原因：放射诊断各环节的质量保证以及对诊断设备的质量控制等得到重视，一些受检者剂量较大的项目如骨盆测量、胆囊造影等已被其他非放射检查所取代。,我国放射诊断中存在的问题是： 介入操作、X射线顾客复位和放射性粒子植入医生个人剂量仍然较大； 受检者个体的ESD差异很大，胸片侧位最高者约是最低者的32倍，门诊胸透最高者约是最低者的19倍；,在多种放射学检查中，脊椎摄影、腹部摄影、牙科摄影、乳腺摄影、XCT和各种造影检查的剂量较大； 临床医师和放射学医师的安全文化素养有待提高。,我国医疗照射防护的总趋势是：
9、受检人数逐年增多，技术装备越来越好，职业放射人员接受的辐射剂量越来越小（介入、骨科复位和粒子植入医生除外），放射防护的重点从原来的单纯关注医务人员，转向了同时关注医生和患者的防护安全。,三、医疗照射防护的基本原则,医疗照射防护的原则是指医疗照射实践中对患者应考虑的防护原则，是针对患者而言建立的基本准则,它要求医师为患者进行的放射学诊疗必须有正当的理由，并且在确保达到诊疗目的的前提下，把医疗照射剂量限制到可以达到的最低水平，避免一切不必要的照射。,医疗照射没有剂量限值标准，但我国建立了医疗照射剂量约束和质量保证制度，而且要求医师事先告知受检者放射学诊疗对其健康的潜在影响。,医疗照射防护的基本原则
10、包括： 医疗照射的正当性； 医疗照射的最优化； 潜在危害告知义务与剂量约束。,（一）医疗照射的正当性原则,患者接受的任何放射学诊疗必须有正当的理由，并且在考虑了可供采用不涉及医疗照射替代方法的利益和危险之后，通过权衡利弊证明医疗照射给患者个人或社会所带来的利益大于可能引起的辐射危害时，该医疗照射才被认为是正当性的。,随着医疗技术水平的发展，对过去认为是正当的医疗照射还应重新进行正当性判断；对于复杂的诊断或治疗，要逐例进行正当性判断；正当的医疗照射还应当严格掌握其适应证，新的适应证必须另行正当化判定。,执业医师和有关医技人员应尽的的可能使用该受照者先前已有的医学资料，以避免不必要的重复照射；,对
11、生物医学和医学研究志愿者接受医疗照射，也要进行正当性判断，志愿者对所要进行的研究应当事先知情并同意接受该项实践活动。,对于放射治疗，要仔细考虑其每一个程序的正当性，患者接受的剂量的可能会引起明显的并发症，这也应当包括在正当性判断之内。,（二）医疗照射的最优化原则,医疗照射最优化的目的是充分利用现有的技术和设备条件，在不影响诊疗效果的前提下，以尽可能小的照射剂量获取尽可能好的诊疗效果。,最优化要求医师要充分重视患者防护，严格掌握各种医疗照射的适应证，在必须采用的射线诊疗的前提下，也要尽量选择采用最佳方法，并把操作的熟练程度和设备工作条件调节到最佳状态，从而将照射剂量合理地降到最低水平。,患者最优
12、化的基本目标是使利益最大限度地超过危害。医学目的的照射，防护最优化可能是复杂的，如肿瘤的放射治疗，降低剂量可能会影响到治疗的效果，所以最优化应优先考虑放射诊疗中能获得多少可靠信息和在治疗性照射中达到的诊疗效果。,医疗照射最优化过程除疾病诊疗、经济和社会因素外，还包括对设备的选择，使用方便性、质量保证、患者剂量评价和估算、放射性药物的给予、管理等多方面进行考虑，使之能获得足够的诊断信息或治疗效果。,对接受医学研究的志愿者和法医检查中的受照者，执业医师要对其剂量水平进行控制，使其保持在尽可能低的水平。,医疗照射最优化的措施包括以下4个方面的内容。 1.准确的临床判断和检查方法的选择。 2.对检查结
13、果的正确解释。 3.科学的操作技术和规程。 4.合适的放射源和防护设备。,1、2项负责患者诊疗的主治医生的责任，取决于医生专业技术判断水平,3，4项是放射专业医生或技师的责任，取决于他们的专业技术和防护知识水平，以及设备等物质条件。,（四）潜在的危害告知义务与剂量约束,我国要求医疗卫生机构应按照正当化和最优化的原则，避免一切不必要的照射，对患者的非检查部位必须有安全措施，邻近照射野的敏感器官和组织应进行屏蔽防护，并事先告知患者或受检者辐射对健康的潜在影响。,1.告知义务,告知义务要求各级医务人员必须进行放射防护知识学习，只有懂得放射损伤防护知识，才能够在开具放射诊疗报告单时征求患者的意愿并告知
14、辐射对健康的潜在影响。 从事放射诊断、放射治疗及核医学的医务人员必须掌握放射防护基本知识，经过放射卫生防护主管部门的考核合格者，才可以从事上述工作。,2.剂量约束与医疗照射指导水平,由于剂量限值不使用与医疗照射，医疗照射只能用正当化和最优化来判断，因此，国际电离辐射防护与辐射源安全基本标准中提出了剂量约束和医疗照射指导水平的概念。,剂量约束（does constraint）是指对辐射源可能造成的个人剂量所规定的一种界值，它是与源相关的规定值，并被用做对所考虑的源进行防护与安全最优化时的约束。 职业照射的剂量约束值就是国家剂量限值标准，而医疗照射的剂量约束则称为医疗照射指导水平。,医疗照射指导水
15、平（medical exposure guiding level）是经过有关部门洽商选定的剂量、剂量率或活度等一些测量值，其作用是提供给有关从业医师作为指南。 它是防护最优化中应用供给量约束的一种具体体现，医疗照射指导水平不是剂量限值标准，它仅是对专业安全判断的一个补充，也不能用于判断医疗质量的好坏。,医疗照射指导水平可以作为参考约束放射诊断和核医学的检查，以推动医疗照射的最优化。,我国的医疗照射指导水平是以现行的放射实践为基础，通过政府颁布的对一般患者可合理做到的剂量（或活度）参考水平，它是多数放射实践平均而言的典型值。,当受检者的剂量或活度超过该指导水平时则应采取相应行动，斟酌复查改善优化
16、程度，以确保获取必需要的诊断信息的同时尽量减低对受检者的照射；,反之，如果剂量或活度显著低于该指导水平，而照射不能提供有用的诊断信息和对受检者带来预期的医疗利益，也应该按照需要采取相应的纠正行动。,注意：医疗照射指导水平不适用于职业照射、公众照射和放射治疗。,我国放射诊断医疗照射指导水平通常分为四大类： X射线摄影、XCT检查、乳腺X射线摄影和X射线透视。,我国要求扶持患者的人员、慰问者和探视者所受的剂量也必须加以约束，使其在患者诊疗期间所受的剂量不超过5mSv。儿童探视者所受剂量应约束在1mSv以下。,第三节 外照射防护的基本方法,射线装置、X线机、治疗用加速器等，由于放射线是从放射源发出后通过人的体表向体内组织穿透，所以这种照射方式造成危害的防护称为外照射防护。,临床核医学使用的是放射性核素，核素衰变后可产生外照射危害，但临床核医学是将放射性核素引入人体内部，此时产生的危害称为内照射危害。,外照射防护的基本方法按照放射源与源外因素概括为四项：,一、尽量减少源的强度,二、时间防护-缩短受照时间,三、空间防护-增大人与放射源
