早读 | 拿什么拯救你：长时间暴露在X射线下的骨科医生！

X射线的发现

伦琴 1845-1923

请问你能正确地回答下列问题吗（文末附答案）：

吸烟会产生电离辐射吗？

哪边是球管，哪边是影像增强器？

透视和拍片哪个辐射量大？

C臂机脚踏一般是踩左侧还是右侧？

人体哪个部位有效剂量限值最低？

增强器离病人近一点还是远一点好？

垂直透视时，球管是在床下还是在上面？

术者是站增强器侧还是球管侧好一点？

C臂机的操作需要考虑散射线的衰减吗？

有人不小心把C臂机脚踏压住了，空曝光了一次，医护人员受到的辐射多还是少？

骨科手术中病人和医护人员受到的辐射方式是否一样？

病人越胖,散射线越大还是越小?

辐射的分类

按作用特点：电离辐射和非电离辐射

按来源：天然辐射和人工辐射

按与人体关系：外照射和内照射

1.电离辐射：可引起物质电离的辐射，包括宇宙射线(γ射线)、X射线和来自放射性物质的辐射。对人体有伤害。

2.非电离辐射：不能引起物质电离的辐射。包括紫外线、红外线、光波、热辐射、超声波、无线电波和微波，对人体伤害轻。

3.外照射：放射性物质直接照射在人体上。

4.内照射：放射性物质进入空气、水或植物，通过呼吸、饮水和进食进入人体。

日常生活中的辐射：

5.医学辐射：

辐射量与单位

几个概念理解：

当量剂量：针对某个器官或组织，是平均值

有效剂量：针对全身而言，取平均值

辐射权重因子：描述辐射类型、能量的不同对生物效应的影响

组织权重因子：描述不同器官、组织对全身总危害的贡献

概念有点难理解，跟我们有关系的主要是有效剂量！！

有效剂量：

定义：各组织或器官的当量剂量与相应的组织权重因子的乘积的总和。

意义：评价随机效应的危险度，使辐射防护走向定量化。

辐射剂量单位：

照射量单位：伦琴（R）或SI（库伦/千克），不作为剂量的度量单位。

吸收剂量单位：拉德（Rad）或戈瑞（Gy）

当量剂量单位：雷姆（Rem）或西弗（Sv）

有效剂量单位：雷姆（Rem）或西弗（Sv）

希沃特(Sievert,Sv),台湾称为西弗，是辐射剂量的一种单位，代表了受到电离辐射照射的个人的总伤害。

1希沃特（Sv）定义为每公斤（千克，kg）人体组织吸收1焦耳（J）。

1Sv＝1000mSv

1mSv=1000uSv

X射线的产生：

X射线由管球产生，它的原理是这样的：用变压器产生高压——高压加速电子发射——电子轰击金属——电子在打进金属的过程中急剧减速辐射出X射线。

核辐射（α、β、γ），它不是电子轰击重金属产生，是由核物质衰变产生。

X射线的衰减：

C臂机和拍片机的射线能量最高到150keV，不会产生剩余辐射。因此C臂机的操作不用考虑散射线的衰减。

一旦球管停止曝光，所有的散射线都立即消失。至于是微秒级还是纳秒级不知道，但肯定是不到毫秒级的。

X线透视：

X线透视检查：用X线穿过人体被检查部位在荧光屏上显示的影像而进行诊断的方法。

优点：可随意转动病人进行多角度透视，可观察运动器官的运动功能，费用低。

缺点：图像不够清晰，不能留下永久记录，病人接受辐射剂量大。

X线拍片：

X线拍片检查：利用X线穿过人体被检查部位并感光在胶片上形成影像而进行诊断的方法。

优点：图像清晰，病人接受辐射剂量较小，可永久记录。

缺点：不便于观察运动器官的运动功能，费用较高。

辐射损伤

X射线进入人体后的效应：

• 穿透作用

• 荧光作用

• 电离作用

• 热作用

• 化学效应

• 生物效应

1.X射线的生物效应：

X射线进入人体后，与体内细胞发生电离作用，电离产生的离子能侵蚀复杂的有机分子，如蛋白质、 核酸和酶，造成组织细胞的破坏，导致人体内的正常化学过程受到干扰，严重的可以使细胞死亡，或可以通过遗传变异影响下一代。这是人体受电离辐射损伤的原因。

2.辐射敏感性：

• 从幼年、少年、青年、成年到老年依次降低。

• 胚胎期有个关键时期，即受精后约经38天，辐射敏感性最高。

3.人体不同组织和器官的辐射敏感性：

人体细胞分裂越活跃的组织或器官就越容易受到影响。包括：胚胎组织；性腺；甲状腺；胸腺；淋巴组织；骨髓组织；胃肠上皮，眼晶状体等。

4.引起相应疾病：

5.生物效应：

• 随机性效应：无剂量阈值，其发生的几率（而非严重程度）与受照射剂量的大小有关。

• 确定性效应：只有当受照射剂量超过某阈值时才发生，即效应的发生存在剂量阈值的，其效应的严重程度随受照剂量的大小而异。

6.随机性效应：

• 致癌效应（躯体细胞变异）

• 白血病（造血细胞增殖能力的抑制或丧失）

• 遗传效应（生殖细胞变异）

7.确定性效应：

• 诱发白内障

• 对胚胎的影响（致死效应、畸形或发育障碍）

• 性腺损伤（暂时不育或永久不育）

• 消化道损伤

• 中枢神经系统损伤

• 皮肤的良性损伤

8.手术室的屏蔽要求：

使用C臂机的手术室应该要具有1mm铅当量（1mm铅约等于7cm混凝土）的屏蔽。可以在墙上贴铅，也可以用钡水泥涂层，也可以用大于7cm厚度的混凝土墙壁来防护。 

周围剂量当量率控制目标值应不大于2.5uSv/h。

如果手术室是没有射线防护的，曝光时，从病人到敞开的大门都会有射线。也就是你如果能看到病人和C臂机，就会受到射线照射。

9.C臂机的组件：

10.C臂机发出的射线：

当射线束中不摆放任何病人和物品时，可以认为球管发出的射线都打到增强器内部并被吸收了。旁边的工作人员吸收的射线很少。但是一旦把病人放上去曝光，这时在手术室的射线情况就完全不同了。

11.X射线射向人体后的三种结果：

• 穿过人体（1%）

• 被人体吸收（80%-90%）

• 散射（由X射线激发出新的射线，约10%-20%，大部分都是朝向球管方向）

X射线射向人体后的实际情况：

二次散射线

分析认为，其他地方的散射线打到手术室内的其他设备材料后会激发出新的散射线，这些散射线比较少，但确实存在。 

散射线分布：

病人附近一个区域的散射线立面分布图又叫站位图。从图中可以看出，球管在床下，在床边挂了铅帘后，散射线能被大幅度降低。

辐射方式：

• 直接辐射：直接暴露于X线中，没有任何阻挡物。

• 穿透辐射：X线穿过某物体，衰减后继续对另一物体造成辐射。

• 四周辐射（散射）：X射线被物体吸收后可再次发出辐射。被辐射物是二次发射源。

• 直接辐射强度最大，穿透辐射次之，四周辐射能量最小。

• 如果被摄物体是具有一定体积的实体，比如人体，则朝向X射线源部分（球管方向）的四周辐射强度更大。

• 病人主要接受直接辐射。

• 医护人员主要接受四周辐射。

• 室内物品放置过多，容易产生二次散射。

• 医生手部受直接辐射最厉害，胸部最易受到四周辐射，性腺辐射量最低。

外照射的个人防护法

时间防护

距离防护

屏蔽防护

个人剂量监测

饮食防护

1.时间防护(关键是减少照射时间)：

• 减少连续透视，在第一次曝光稳定后，随后的曝光采用点片或单脉冲透视即可。

• 尽可能减少透视次数。

• 自动曝光控制。

• 提高操作准确度。

术中进行激光定位：

标记C臂机的透视位置：

2.距离防护：

• X射线衰减遵循平方反比定律，因此我们可以有效的利用距离来防护。距离病人越远越好。

• 如果球管和增强器是水平放置，那么应该站到增强器那一边，越远越好。

• 透视时扭头不看患者可减少眼部辐射。

3.屏蔽防护:

个人防护中最有效的是采用各种屏蔽设施和用具来吸收射线，减少进入人体的射线。

包括了手术室内的各种屏风和个人穿戴的防护设备。

上个世纪的防护装备:

最新的老外的装备：

铅屏风：

铅屏风有单个的，双联和三联的，三联铅屏风可以比较好的屏蔽侧面来的散射线。铅屏风上还可以开观察窗口。多为移动式屏风。

铅帘：

球管在床下，在床边挂上铅帘，散射线可以大量地就近吸收，铅帘采用的是铅橡胶。

床边铅帘：

悬挂式铅帘或铅窗：

铅眼镜：

要注意购买时需要尽量选带侧面防护的铅眼镜，否则从侧面来的射线档不住。

49kV时的成像

70kV时的成像

长大褂铅衣（重又不透气）：建议把腰带扎紧

两截式的铅衣（IAEA推荐的）：包括铅裙和铅马甲。铅裙的下摆可以重合，铅衣的前襟也可以重叠。铅裙的重量完全落在髋上，可以有效缓解脊柱的压力。可以更好的透气。

铅帽：

铅围脖：

医用铅手套：

防护用品的保存：

一般建议使用后只能挂起来，千万不能平放和折叠，否则防护用品里面的铅橡胶折叠后很容易变形，导致出现局部铅当量变薄！更加不能拿出去用洗衣机清洗。否则会导致损坏，出现射线泄露。

手术室不同位置的辐射值

（铅屏风）

个人剂量监测：

• 凡是放射工作人员都应进行放射个人剂量监测。

• 个人剂量监测就是监测在工作中受到的辐射剂量。有多种剂量计，常见的是剂量笔。这些剂量仪佩戴一段时间后需要送到专门的部门去测量累积的剂量。

• 送检周期根据工作性质，最大不超过3个月。

• 放射工作人员是指在放射工作单位从事放射职业活动中受到电离辐射照射的人员。

• 所以，在使用C臂机的手术室的所有工作人员都应该算是放射工作人员。

剂量计：

国际放射防护委员会数据（有效剂量限值）

• 公众限值：1mSv/年（全身均匀照射）

• 职业人员限值：50mSv/年（全身均匀照射）

• 连续5年平均有效剂量不超过20mSv/年（全身均匀照射）

• 眼晶体限值：150mSv/年

• 其他单个器官或组织年限值：500mSv/年

剂量限值为内外照射之和，但不包括天然本底照射和医疗照射眼晶体很容易辐射损伤

可以看出以眼部年辐射限值来看，一人需要一年完成近8000例的髓内钉才会超出安全限值

因此，只要充分防护，每年接收到的辐射量完全是在安全范围内。

4.饮食防护：

• 一些药物：山药、玉竹、决明子、人参、黄芪、当归、地黄、鱼腥草等。

• 多糖类食品食品如香菇、海带、银耳、南瓜等。

• 某些水果，如葡萄和蓝莓含花青素，对辐射损伤有保护作用，草莓和桑椹也有一定的保护作用。

• 绿茶。

5.如何减少C臂机发出的射线：

• 很多医生和技师或护士使用C臂机时基本上只操作：开机--》放线看图--》关机。

• 考虑到这种情况，许多图像处理功能都实现了自动化，但是一些降低辐射剂量的操作还是需要手工操作的！有时候操作得当可以成10倍的降低剂量！

• C臂机和病人的摆位

• 透视的部位对准增强器中心

• 减少射线强度（剂量）

• 其他方法(限束器使用、使用可拆卸滤线栅和可拆卸滤过)

C臂机和病人摆位：

• 垂直透视时，球管放床下

• 水平透视时，术者站在增强器这一侧

• 尽可能增加X射线球管与患者之间的距离

• 减少患者与影像接收器之间的距离

• 透视的部位对准增强器中心

这是通用原则。适合所有的机器。如果不对准中心(图像亮度提取一般在图像中心周围40%-70%内)，很可能导致成像偏黑甚至出现废片，出现废片也就意味着浪费了一次出线。

特别是拍脊柱侧位时，不能简单的把棘突对准增强器中心，而应该是把椎体部位对到增强器中心，保证人体覆盖了至少在50%-70%左右的中心位置。否则有可能出现废片。

减少射线强度（剂量）的技巧

采用低剂量模式

第一张图像的曝光时间要足够长

切换到手动kVmA模式,把mA降低

手动kVmA模式下再切换到脉冲模式的1pps（每秒1次脉冲）

避免使用放大模式

使用准直器

避免使用放大模式：

视野面积减少一半会使剂量率增加至4倍

使用准直器：

对准X射线束到感兴趣区域

问题解答

No1.吸烟会产生电离辐射：

主要来源于烟草中的钋-210。每天抽一包烟，一年有0.5到1mSv的剂量。

No2.哪边是球管，哪边是影像增强器？

No3.透视的辐射量大

No4. C臂机脚踏一般踩左侧（左侧剂量小）

No5.眼晶体年有效剂量限值最低（铅眼镜很重要）

No6.病人尽量贴近增强器

No7.垂直透视时，球管在床下

保持X射线球罐在诊视床下，床下管系统能更好的防护散射线

No8.术者站在增强器的一侧

No9.C臂机的操作无需考虑散射线的衰减

对于C臂机，可以很肯定的说，一旦球管停止曝光，所有的散射线都立即消失。

No10.C臂机空曝光了一次，医护人员受到的辐射很少

当射线束中不摆放任何病人和物品时，可以认为球管发出的射线都打到增强器内部并被吸收了。旁边的工作人员吸收的射线很少。

No11.骨科手术中病人和医护人员受到的辐射方式不一样

• 病人：直接辐射

• 医护人员：散射

No12.病人越胖,皮肤剂量和散射线增加

体型较大患者或较厚的身体部位可引起入射体表剂量（ESD）的增加，斜位透视也可增加ESD