骨科手術(shù)中射線防護(hù)研究進(jìn)展

田凡立，李惠玲，杜美蘭，張新梅，殷雪群

（蘇州大學(xué)附屬第一醫(yī)院，江蘇215006）

X 光機(jī)是骨科手術(shù)中常用的設(shè)備，解決了脊柱、創(chuàng)傷手術(shù)、各種骨折和微創(chuàng)手術(shù)的定位需求，提高了手術(shù)質(zhì)量，縮短了手術(shù)時(shí)間。隨著骨科手術(shù)數(shù)量的增多，參與骨科手術(shù)的醫(yī)師、護(hù)士常暴露于輻射中。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，醫(yī)護(hù)人員在沒有防護(hù)措施的情況下開展骨科手術(shù)，進(jìn)行透視操作，身體所受到的輻射劑量遠(yuǎn)超設(shè)定的安全劑量范圍[1]。最近一項(xiàng)針對(duì)91 名手術(shù)室護(hù)理人員的調(diào)查表明，92.3%的護(hù)理人員對(duì)術(shù)中X 線透視暴露會(huì)為病人帶來輻射影響沒有引起足夠的重視，92.1%的護(hù)理人員認(rèn)為他們需要進(jìn)行輻射暴露相關(guān)的教育[2]。目前，針對(duì)輻射對(duì)健康的遠(yuǎn)期影響、如何正確、安全地使用X 光機(jī)、輻射暴露的干預(yù)以及相關(guān)知識(shí)的教育培訓(xùn)非常局限[3]。因此，有必要對(duì)骨科術(shù)中射線暴露的基本原理、風(fēng)險(xiǎn)現(xiàn)狀及干預(yù)措施進(jìn)行綜述，為手術(shù)室護(hù)士提供更好的職業(yè)防護(hù)建議。

1 輻射的基本原理

透視裝置一般是由真空管、電子源、目標(biāo)電極和外部電源4 部分組成。電子的來源是陰極，電子的目標(biāo)是陽極，真空管中產(chǎn)生的電位差是由外部電源提供的，使真空中的電子加速從陰極到達(dá)陽極。X 射線是由原子中的電子在能量相差懸殊的兩個(gè)能級(jí)之間的躍遷而產(chǎn)生的粒子流，是波長介于紫外線和γ 射線之間的電磁輻射。倫琴射線具有很高的穿透力，能透過許多對(duì)可見光不透明的物質(zhì)，如墨紙、木料等。這種肉眼看不見的射線可以使很多固體材料發(fā)生可見的熒光，使照相底片感光、產(chǎn)生空氣電離等效應(yīng)。機(jī)器分為圖像增強(qiáng)器、X 射線管、瞄準(zhǔn)儀和顯示器。X 射線的來源是X射線管，圖像增強(qiáng)器捕獲X 射線束將它們轉(zhuǎn)換成圖像顯示在顯示器上，瞄準(zhǔn)儀上有各種孔徑，決定X 射線束的形狀和尺寸[4]。使用術(shù)中成像時(shí)，病人和外科工作人員都暴露于直接和散射輻射中[5]。直接輻射是指光束從光源直接射出的輻射，它是主要的輻射源。散射輻射是指偏離組織表面和主要照射途徑的其他輻射，它是病人非手術(shù)部位和手術(shù)室醫(yī)生、護(hù)士的主要輻射來源。散射輻射取決于與被成像組織的距離、拍片時(shí)間、發(fā)射源的千伏電壓設(shè)定以及被成像組織的衰減系數(shù)。輻射暴露與有效距離遵循平方反比定律，基于醫(yī)護(hù)人員與放射源的距離，輻射暴露成平方的比例降低。確定性效應(yīng)是指單次高劑量或多次低劑量累積輻射暴露達(dá)到一定閾值后發(fā)生的效應(yīng)，包括脫發(fā)、皮膚紅斑、皮膚燒傷和白內(nèi)障形成等。在每次輻射后隨機(jī)發(fā)生，不一定超過對(duì)健康造成影響的閾值，例如癌癥、腫瘤就是非常典型的隨機(jī)效應(yīng)，但是每次輻射傷害都提高了基因突變的發(fā)生率。國際上用D 表示吸收劑量，其單位是戈瑞(Gy)，量化了每個(gè)單位質(zhì)量的輻射劑量，即每千克物質(zhì)1 焦耳輻射能的實(shí)際物理量。關(guān)于低劑量暴露后的隨機(jī)效應(yīng)，必須考慮到能量和暴露的組織類型。因此，輻射防護(hù)提出了劑量當(dāng)量(H)的概念，其國際單位是希弗特(Sv)，代表了每千克物質(zhì)的輻射能帶來的生物等效或有效劑量。X 線對(duì)不同組織的權(quán)重用小數(shù)表示，全身的總和相加為1，唾液腺、骨表面、皮膚和大腦的權(quán)重是0.01，食管、膀胱、甲狀腺、肝的權(quán)重是0.04；生殖腺的權(quán)重是0.08；結(jié)腸、骨髓(紅色)、乳房、胃、肺及剩余的組織權(quán)重是0.12；權(quán)重越大，其癌癥誘發(fā)的可能性越高[6]。由于其本身包含了輻射的生物效應(yīng)，經(jīng)常用于預(yù)測輻射對(duì)人體的危害[7]。

2 輻射對(duì)手術(shù)室護(hù)士的職業(yè)風(fēng)險(xiǎn)

2.1 致癌風(fēng)險(xiǎn) 輻射效應(yīng)研究基金會(huì)報(bào)告顯示，受到1 Sv 的輻射后，發(fā)生腫瘤的風(fēng)險(xiǎn)是健康人的1.6 倍[8]。任何年齡，在輻射暴露累計(jì)1 Sv 后都會(huì)增加60%腫瘤發(fā)生的概率。電離輻射的暴露可通過誘導(dǎo)脫氧核糖核酸（DNA）損傷和產(chǎn)生活性氧而導(dǎo)致細(xì)胞損傷。這些影響往往引起細(xì)胞死亡或者基因組不穩(wěn)定，抑制機(jī)體的非特異性免疫和特異性免疫[9]，導(dǎo)致各種輻射相關(guān)的病理變化，包括增加惡性腫瘤的風(fēng)險(xiǎn)。這些對(duì)組織的影響與甲狀腺癌、惡性變化、性腺細(xì)胞損傷直接有關(guān)。對(duì)于手術(shù)室護(hù)士來說，如果沒有輻射防護(hù)的話，單個(gè)病例中就很容易達(dá)到20 mSv。在一個(gè)意大利骨科醫(yī)院回顧性的自我報(bào)告數(shù)據(jù)中，25 年間手術(shù)室醫(yī)護(hù)人員暴露于輻射中癌癥發(fā)生率為29%，而沒有輻射暴露的其他人員癌癥發(fā)生率為4%[10]，輻射暴露后最常見的癌癥是肺癌和結(jié)腸癌。Devalia 等[11-12]研究證實(shí)了人體輻射暴露和甲狀腺癌之間的關(guān)系。雖然關(guān)于骨科輻射研究的文獻(xiàn)多關(guān)注腰部和頸部暴露，但是甲狀腺和生殖腺都是對(duì)輻射不敏感的組織，而骨髓、乳房、肺、結(jié)腸和胃對(duì)輻射更加敏感。

2.2 對(duì)胎兒的危害 隨著從事骨科工作婦女人數(shù)的增加，妊娠期護(hù)士人數(shù)也在增加。孕期前3 個(gè)月胎兒正處于成形階段，其并發(fā)癥與圍生期接觸輻射有關(guān)，包括早產(chǎn)、自然流產(chǎn)、胎兒畸形、智力遲鈍和宮內(nèi)發(fā)育遲緩等[13]。手術(shù)室妊娠期護(hù)士少量多次輻射暴露對(duì)胎兒的影響是無法察覺的，其影響取決于輻射量和輻射時(shí)間?；诋a(chǎn)前診斷成像的研究，產(chǎn)前輻射暴露10 mGy時(shí)兒童癌癥發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)是健康兒童的1.4 倍，國際輻射防護(hù)委員會(huì)(International Commission on Radiological Protection，ICRP）推薦妊娠期間輻射暴露最大值為1 mSv[14]。

2.3 致白內(nèi)障的風(fēng)險(xiǎn) 護(hù)理人員的眼睛由于接近初級(jí)輻射，易以白內(nèi)障的形式表現(xiàn)出來[15]，已被公認(rèn)。經(jīng)常暴露于低劑量輻射中，晶狀體發(fā)生病變是發(fā)生白內(nèi)障的誘因。有研究發(fā)現(xiàn)，誘發(fā)白內(nèi)障的輻射閾值可能低至0.5 Sv[16]。雖然職業(yè)性輻射暴露與白內(nèi)障之間的聯(lián)系日漸密切，但目前還沒有相關(guān)研究把手術(shù)室護(hù)士術(shù)中的輻射暴露與白內(nèi)障發(fā)生聯(lián)系在一起。研究發(fā)現(xiàn)，介入心臟手術(shù)的醫(yī)護(hù)人員發(fā)生白內(nèi)障的概率更高[17-18]。

3 護(hù)理防護(hù)措施

醫(yī)療場所，特別是放射科、放療科醫(yī)務(wù)人員的輻射安全問題近些年受到了人們的廣泛關(guān)注，但手術(shù)室護(hù)士是易被忽視的群體，尤其是參與骨科手術(shù)的護(hù)士由于系列、頻繁的護(hù)理操作，輻射時(shí)間相對(duì)更長、距離相對(duì)更近，所以采取相關(guān)、有效的防護(hù)措施非常必要。ICRP提出了合理、盡量低(as low as reasonably achievable，ALARA)原則，即最優(yōu)化、正當(dāng)化，劑量限量，減劑量技術(shù)也是減少輻射和暴露原則的一項(xiàng)重要戰(zhàn)略[19]。

3.1 提升自我防護(hù)意識(shí) 手術(shù)室護(hù)士普遍缺乏輻射劑量、暴露極限和輻射安全相關(guān)知識(shí)，亟須提高手術(shù)室護(hù)士的防護(hù)意識(shí)，進(jìn)行安全防護(hù)教育，培訓(xùn)X 光機(jī)使用及防護(hù)相關(guān)知識(shí)，包括距離防護(hù)、時(shí)間防護(hù)及屏蔽防護(hù)。骨科手術(shù)透視時(shí)要盡量縮短醫(yī)護(hù)人員的輻射時(shí)間，減少長時(shí)間輻射暴露；照射距離越短，人體受到的輻射劑量越大，故應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離輻射源；醫(yī)護(hù)人員應(yīng)嚴(yán)格按照要求操作，透視時(shí)必須佩戴防護(hù)用具，必要時(shí)穿鉛衣，戴鉛手套和鉛眼鏡。定期組織科內(nèi)業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)，制定嚴(yán)格的考察制度，強(qiáng)化護(hù)理人員的輻射暴露與防護(hù)的理論和技能，有效減少輻射暴露的風(fēng)險(xiǎn)[20]。

3.2 強(qiáng)化防護(hù)環(huán)境及用具管理 在骨科透視房間門上貼輻射相關(guān)警示標(biāo)志，控制無關(guān)人員隨意走動(dòng)。妊娠期、哺乳期及患其他疾病工作人員要有防護(hù)措施，遠(yuǎn)離透視房間，把有害輻射暴露的風(fēng)險(xiǎn)降到最低。關(guān)于防護(hù)屏蔽，ICRP 和電離輻射條例規(guī)定，職業(yè)輻射防護(hù)人員必須佩戴圍裙[21]。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的0.25 mm 鉛皮圈可以吸收平均96%的輻射，孕婦圍裙上有1 層0.5～1.0 mm 厚的鉛，能吸收99%以上的輻射，但是圍裙非常沉重?？紤]經(jīng)濟(jì)因素和社會(huì)因素，以手術(shù)室醫(yī)護(hù)人員的健康為本，購置一些新型、輕型的防輻射裝備，鼓勵(lì)醫(yī)護(hù)人員積極使用。

3.2.1 設(shè)立標(biāo)準(zhǔn)專用手術(shù)間 合理安置手術(shù)室設(shè)備，減少射線影響；手術(shù)間門口應(yīng)有警示圖片或者警示燈[22]。骨科手術(shù)間應(yīng)設(shè)在手術(shù)室的最外層，房間的使用面積不少于24 m2；實(shí)心磚墻厚度大于24 cm，如厚度不夠，在墻壁上加貼鉛皮或者可加抹1 層5～10 mm厚的含鋇、鉛、鐵等金屬元素的混凝土防護(hù)涂料。手術(shù)間門窗及墻壁厚度、天花板、室內(nèi)面積等指標(biāo)均要符合國家醫(yī)用X 光機(jī)防護(hù)設(shè)施的標(biāo)準(zhǔn)。

3.2.2 選擇符合防護(hù)要求的X 光機(jī)并對(duì)其位置進(jìn)行規(guī)范管理 X 光機(jī)是集光、機(jī)、圖像處理技術(shù)為一體的可移動(dòng)式設(shè)備，提高了手術(shù)效率，減輕了病人的負(fù)擔(dān)，但是對(duì)手術(shù)室醫(yī)護(hù)人員和病人也產(chǎn)生了不同程度的暴露危害[23]。在正當(dāng)化與最優(yōu)化的前提下，選擇分辨率高、劑量低、技術(shù)指標(biāo)超前、操作時(shí)間短、安全的機(jī)器設(shè)備；嚴(yán)禁在設(shè)備異常情況下使用，排除可能故障，定期檢測和維修。圖像增強(qiáng)器與外科醫(yī)生應(yīng)在手術(shù)臺(tái)的同一側(cè)，以增加放射源與手術(shù)室工作人員之間的距離[24]。水平位置使用X 光機(jī)時(shí)，為了避免反向散射，手術(shù)室醫(yī)護(hù)人員應(yīng)盡量站在X 光機(jī)圖像增強(qiáng)器一側(cè)。工作人員應(yīng)熟悉各種體位的投照方法，使用解剖標(biāo)志、調(diào)整光圈大小瞄準(zhǔn)X 射線、盡可能靠近成像肢體[25]。在脊柱或者髖部手術(shù)中，水平位置攝片時(shí)醫(yī)護(hù)人員站在X 光機(jī)發(fā)射器一側(cè)的散射暴露量是站在圖像增強(qiáng)器一側(cè)的4～8 倍[26]。

3.2.3 注意距離防護(hù) 手術(shù)室工作人員可以通過增加X 射線和成像部位的距離，減少輻射暴露風(fēng)險(xiǎn)。距離X 射線0.3 m 輻射量是直接在X 線束下強(qiáng)度的0.3%[27]。基于平方反比定律，增加醫(yī)護(hù)人員和X 光的距離能夠進(jìn)一步降低輻射暴露[28]。美國國家輻射防護(hù)與測量委員會(huì)(National Council on Radiation Protection & Measurements，NCRP)建議，手術(shù)室醫(yī)護(hù)人員應(yīng)該站在距X 射線束直接距離2 m 遠(yuǎn)的位置比較安全。Baumgartner 等[25]研究提出，手術(shù)進(jìn)展過程中護(hù)士運(yùn)用實(shí)時(shí)可視化的放射量測定器讀數(shù)能夠降低總體平均60% 的輻射量，實(shí)時(shí)反饋可以提醒醫(yī)護(hù)人員改變行為。

3.2.4 配備充足的防護(hù)用物 需要透視的手術(shù)通知單中應(yīng)提前告知要使用X 光機(jī)及其照射部位和預(yù)計(jì)照射次數(shù)。除了鉛墻進(jìn)行屏蔽，鉛衣/圍裙也能減少散射輻射。其防護(hù)程度隨著鉛的厚度逐步增高，確切的輻射劑量衰減取決于千伏電壓設(shè)置和鉛衣材質(zhì)[29]。常用的0.25 mm 和0.50 mm 的鉛衣可衰減90%和99%的輻射量，有效降低輻射暴露的風(fēng)險(xiǎn)，但需注意的是：鉛衣最好360°覆蓋甲狀腺[30]。晶狀體是對(duì)放射敏感的解剖結(jié)構(gòu)，鉛眼鏡能夠減少骨盆和髖關(guān)節(jié)手術(shù)中醫(yī)護(hù)人員90%的眼部輻射暴露[31]，考慮到輻射與骨科手術(shù)的關(guān)系，使用鉛眼鏡會(huì)減少輻射照射，理論上會(huì)消除白內(nèi)障風(fēng)險(xiǎn)。張容等[32]對(duì)大型綜合醫(yī)院的輻射防護(hù)能力現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)醫(yī)院管理者投入了巨大資金在輻射屏蔽設(shè)施方面，但對(duì)個(gè)人防護(hù)設(shè)備的重視程度不夠，學(xué)歷較低的醫(yī)護(hù)人員防護(hù)意識(shí)和知識(shí)不足，醫(yī)院應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)高風(fēng)險(xiǎn)人群尤其是護(hù)士的防護(hù)培訓(xùn)與管理，提高防護(hù)用具的使用頻率。

3.2.5 重視防護(hù)用具消毒 手術(shù)治療存在傷口感染的風(fēng)險(xiǎn)，防護(hù)用品盡管有預(yù)防措施，但是仍有感染的風(fēng)險(xiǎn)，防輻射服、圍裙、帽子、護(hù)脖均是細(xì)菌污染的潛在來源，故要定期檢查防護(hù)用具是否有裂紋或其他方面的破損，每次使用后要進(jìn)行清潔[33]。有文獻(xiàn)指出，防護(hù)用具定期清潔、用消毒劑擦拭后細(xì)菌會(huì)明顯減少，但是6 h 后細(xì)菌會(huì)復(fù)發(fā)。建議定期消毒擦拭防輻射用具，最好在每臺(tái)手術(shù)前進(jìn)行[34]。

3.3 時(shí)間防護(hù) 手術(shù)室護(hù)士與病人的受照劑量與照射時(shí)間呈正相關(guān)[35]。所以，在不影響影像質(zhì)量的前提下，要求技術(shù)人員掌握好曝光條件，熟練掌握透視方法和技巧，盡量縮短X 射線曝光的次數(shù)和時(shí)間，使用低劑量輻射選項(xiàng)、將連續(xù)成像改為脈沖成像。通過直接留片存檔的方法，提高手術(shù)效率、節(jié)約手術(shù)時(shí)間、減少透視重復(fù)的次數(shù)從而進(jìn)行診斷和影像導(dǎo)向。健全和完善手術(shù)室各項(xiàng)規(guī)章制度，通過輪班配合透視骨科手術(shù)是減少累計(jì)照射時(shí)間的有效方法[36]。

3.4 心理防護(hù)與人文關(guān)懷 手術(shù)室工作強(qiáng)度及壓力大，護(hù)士要學(xué)會(huì)自我調(diào)節(jié)；管理者應(yīng)給予護(hù)理人員更多的關(guān)懷，為護(hù)士提供更好的工作環(huán)境。采用科學(xué)、人性化的排班法，耐心傾聽護(hù)士的合理化建議，采納正確的意見，持續(xù)改進(jìn)護(hù)理工作，提高護(hù)理質(zhì)量，考慮時(shí)間、場合等因素，防止發(fā)生錯(cuò)誤[37]。手術(shù)室護(hù)士應(yīng)注意營養(yǎng)，增強(qiáng)體質(zhì)，定期體檢。

4 小結(jié)

X 光機(jī)在提高手術(shù)質(zhì)量的同時(shí)，給工作人員帶來的電離輻射危害不可忽視，醫(yī)護(hù)人員應(yīng)嚴(yán)格將《放射衛(wèi)生監(jiān)督法規(guī)》中規(guī)定的個(gè)人劑量監(jiān)測要求，作為手術(shù)室工作人員接受輻射劑量的科學(xué)評(píng)價(jià)依據(jù)，在發(fā)生誤照、裝置故障時(shí)，作為回顧性劑量估算的重要依據(jù)；遵守設(shè)備操作規(guī)程和人員防護(hù)規(guī)定，在設(shè)備工作狀態(tài)下，操作人員應(yīng)盡好射線防護(hù)告知義務(wù)，其余工作人員應(yīng)撤退到鉛屏風(fēng)后，避免因?yàn)槭中g(shù)時(shí)間、主治醫(yī)生要求等因素而直接站在受檢者周圍，受到不必要的輻射；設(shè)備操作人員應(yīng)避免射線發(fā)生器主束照射工作人員及其屏蔽位置[38]；鼓勵(lì)參與手術(shù)醫(yī)護(hù)人員佩戴個(gè)人輻射劑量計(jì)，定期進(jìn)行個(gè)人輻射劑量監(jiān)測[39]，嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定控制個(gè)人劑量限值，及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患和風(fēng)險(xiǎn)，采取針對(duì)性防護(hù)對(duì)措施，在X 光機(jī)在骨科手術(shù)中發(fā)揮最大的潛能的同時(shí)，確保病人和醫(yī)護(hù)人員安全[1]。