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原创 影像尿动力学检查中辐射的认识

夏红亮 主治医师 苏州大学附属儿童医院 泌尿外科
2019-10-08 664人已读
夏红亮 主治医师
苏州大学附属儿童医院

促使我写这篇科普文章的动力,来自于我的小患者家长们的讨论。我很惭愧,作为一个实际操作影像设备的人,却对这一设备所知不多。真相来自于讨论,所以公众对辐射的讨论是一件正确的事情,哪怕讨论中有一些误解,随着知识的普及,也会使更多人知道辐射的真相。利用假期,我查阅了相关的文献,把一点点积累的认识写下来,希望能有更多的人真正认识辐射。苏州大学附属儿童医院泌尿外科夏红亮

注:这篇文章中的大部分数据和图片来自于国际原子能机构(IAEA)的官方网站:https://www.iaea.org/

一、关于辐射的认识

谈到辐射,可能公众更多想到的是手机、家电、电网基站、移动信号基站、医院X光机、CT或者核磁共振(MRI)的机器等等,其实辐射分为电离辐射和非电离辐射,这两者是不一样的。非电离辐射比如手机的辐射、各类基站的辐射、MRI的辐射,这类辐射目前还没有证据说会对人体导致损伤,而电离辐射是会对人体造成伤害的。具体的辐射波谱可以参见下图。

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虽然电离辐射对人体有害,即使我们没有进行必要的医学X光或者CT检查,也不能避免电离辐射,因为我们生活的周围环境中自然存在着电离辐射,称为本底辐射。本底辐射的来源可以参见下图。人体接受的本底辐射剂量大约为3mSv/年。

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既然谈到了剂量,下面就对辐射的剂量单位做一个解释,因为关于辐射的科普文章中常用的两个辐射单位容易会让读者产生疑惑,一个单位是戈瑞(英文Gray,缩写符号Gy,简称“戈”),一个单位是希沃特(英文Sievert,缩写Sv;或译“西弗”),这两个单位相似但不相同。Gy是辐射吸收剂量单位,指单位质量物体吸收电离辐射能量的大小,1Gy=1J/KgSv是辐射剂量当量单位,这是一个针对生物体(包括人体)受到辐射剂量效应的单位,和Gy的区别通俗讲就是Gy是指人体受到的辐射剂量,而Sv是指人体受到这些辐射剂量造成的生物效应,如果射线的性质不同或者人体的不同部位,即使同等剂量的射线(Gy)造成的生物效应(Sv)也是不一样的。同样1Sv= 1J/Kg,所以有些时候这两个辐射单位会混用,习惯上,表述一个放射源放射出的辐射剂量用Gy,而表述一个生物体接受到的辐射剂量用Sv

二、关于辐射的危害

 “由于射线具有穿透性,因此射线可以进入人体,并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,它们都是构成活细胞组织的主要成份,一旦它们遭到破坏,就会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”。细胞受到损伤、抑制、死亡或通过遗传变异影响下一代,这种现象称为X射线的生物效应

国际原子能机构的官方网站专门有儿童辐射的专题和培训,我下面是对培训PPT做一些摘录讲解,以期客观的展现含有辐射的检查对儿童健康的风险和利益。

儿童相对成人来说有其特殊性,首先,儿童对辐射的敏感性高于成人;其次,儿童有更长的预期寿命,因此辐射的生物效应更久;此外,相同设备作用于儿童器官的单位剂量更高。

X射线的生物效应可以分为随机效应和必然效应。随机效应是指效应发生后果的严重性都是一样的,只是发生的概率随着辐射剂量的增加而升高,比如肿瘤和遗传性的影响。必然效应是指辐射剂量达到一定的量后肯定会发生的影响,比如皮肤灼伤白内障,其严重程度随着辐射剂量的增加而加重。

这里特别提一下遗传效应,遗传效应是指父母一方或者双方收到辐射后对后代产生的影响,目前所有的研究都是来自于广岛和长崎核爆后幸存者后代的研究,令人意外的是,对核爆中心2Km以内幸存者的31150后代和其他随机41066名儿童的对照研究显示,辐射对遗传并没有影响。目前所有显示辐射对遗传有影响的研究均来自动物实验,这也是为什么人们很关注这一效应的原因。

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三、关于常见检查的辐射剂量问题

离开了剂量谈效应都是空谈,因此要了解这些含有辐射的常规医学检查对人体的伤害,就要搞清楚这些检查都有多大的辐射剂量。首先我们要对比一下常见医学检查的辐射剂量和自然本底辐射剂量。

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那么这些剂量到底对人体有多大的风险,国际原子能机构给出了下面的类比:腹部CT检查的风险相当于驾车行驶12000km发生事故的风险。

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虽然这样的类比仍然不能让人信服,但是目前单次CT检查对患儿终身罹患恶性肿瘤的风险还存在争议。一个从未接受放射性检查的人一辈子罹患恶性肿瘤的风险是20%,也就是说1000个从未接受放射性检查的儿童中,将有200个最终死于恶性肿瘤,有研究提出,单次CT检查估计将罹患恶性肿瘤的概率提高0.03-0.05%,对于个人来讲,这个概率相对于20%是可以忽略不计的,但是由于每年有数以百万计的儿童接受了CT检查,所以这个概率是有流行病学上的社会意义的。

四、关于影像尿动力学检查中的辐射问题

最后,终于写到了这个话题。我们做影像尿动力学检查的移动C臂机的型号是飞利浦BV Libra,很遗憾,我在网上没有查到完整的说明书,只能通过机器液晶显示知道C臂机的功率设定是50kV-1.0mA。我查到了国际原子能机构提供的两个数据,一个是固定仪器的MCU(排泄性尿路造影)的辐射剂量,一个是移动式也就是C臂机下面的VCUG(排尿性膀胱尿道造影)的辐射剂量。MCUVCUG是同一个检查,只是说法不同,为了区别不同设备,我暂且用不同的简称。

通过下面两张截图可以看出,1MCU的辐射剂量是1.0 mSv,这个数值相当于4个月的自然本底辐射剂量,同时将罹患恶性肿瘤的概率提高了1/100000.01%)。1VCUG的辐射剂量是4.3 mSv,相当于1.4年的自然本底辐射剂量,根据前面的数值推算,将罹患恶性肿瘤的概率提高了1/23260.04%)。但是这个1VCUG需要12次曝光,总时间为36秒。

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结合我们做影像尿动力学检查的实际操作,一般在检查过程中我们曝光4-6次,总曝光时间在10秒以内,由于没有查到说明书,不知道C臂机的曝光状态,我假设只要激发了射线就处于连续曝光状态来估算时间。实际的曝光时间可能由于C臂机的曝光状态为间断曝光而更短。综上所述,一次影像尿动力学检查的辐射剂量估计在2mSv以内。

结尾

虽然快收尾了,但是我的心情却很沉重。首先是我对辐射的认知以及辐射对人体伤害的认知太不够了,因此在检查过程中忽略了应该的保护,尤其是对儿童来说,这样的保护尤为重要;其次,以前也很少考虑减少在检查过程中的辐射,其实减少患者所受辐射,同时也是减少我们检查的医生所受辐射,而我所查的文献,不管是中文还是外文的,均显示医生在使用C臂过程中所受辐射的累计剂量超过了国家的标准规定值。国家卫计委《放射工作人员职业健康管理办法》里个人剂量监测的相关规定是:连续5年,年平均有效剂量为20mSv,任何一年的有效剂量不大于50mSv

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夏红亮 主治医师

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