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关于医疗照射指导水平

中国疾病预防控制中心辐射防护与核安全医学所 刘长安

在应用患者辐射防护的最优化原则时,患者同时是危害和利益的受体,受到的辐射剂量主要取决于临床需要。与职业照射和公众照射不同,对患者的个人剂量约束是不适用的,因为这样做可能影响患者的诊断或治疗效果,使得弊大于利。但是,对患者所受照射需要实施有效控制,使其与临床目标相称。在放射诊断和核医学诊断检查程序的照射中,使用医疗照射指导水平来达到防护最优化的目的。本文对医疗照射指导水平的概念、实际应用和制定程序试作简要探讨。
1 术语和定义
根据《国际电离辐射防护和辐射源安全的基本安全标准》(BSS),医疗照射指导水平(guidance level for medical exposure)是指医疗业务部门选定并取得审管部门认可的剂量、剂量率或活度值, 用以表明一种参考水平, 高于该水平时则应由执业医师进行评价, 以决定在考虑了特定情况并运用了可靠的临床判断后是否有必要超过此水平。
国际放射防护委员会(ICRP)则采用诊断参考水平(diagnostic reference level,DRLs)这一术语,对儿童又称参考剂量水平(reference dose levels),并定义为:在电离辐射医学成像中,在正常情况下用于指明某一特定程序对患者造成的剂量或施予的活度对这一程序来说是否异乎寻常地高或低。
欧洲委员会也采用DRL这一术语,将其定义为:以广泛使用的设备对标准身材的患者进行典型的检查时,医用放射诊断过程的剂量水平或核医学检查中放射性药物的活度水平。当良好的诊断和技术性能用于正常实践时,标准检查程序中期望不超出这些水平。
不难看出,上述术语含义是完全相同的。GB188712002(以下简称CBSS)采用了医疗照射指导水平这一术语,并在借鉴BSS医疗照射指导水平的基础上,结合我国实际情况,确定了我国放射诊断和核医学诊断的指导水平。
2 医疗照射指导水平的实际应用
医疗照射指导水平仅适用于诊断性照射(包括放射诊断和核医学诊断)的安全防护管理和质量控制。将指导水平用于放射治疗和核医学治疗过程是不适当的,因为对每个患者逐个选定靶组织剂量应是制定治疗计划的一个部分:靶组织剂量必须大到足以有效,同时应当尽可能降低非靶组织的剂量。
BSS和CBSS要求制定供执业医师使用的医疗照射指导水平。指导水平的目的是:对中等身材的患者提供一种合理的剂量指征;对以现行良好的实践可以达到的而不是对被认为是最佳作业条件提供指导;如果可靠的临床判断指明要求采用更大的照射,则可以灵活地加以应用。根据指导水平的这一内涵,应当强调,随着各种设备和技术条件的不断更新与改进,显然应适时修订相应检查的指导水平。
ICRP第三分委员会对诊断参考水平的附加建议 指出:诊断参考水平可以用于: 通过降低未经正当性分析的高、低值的出现频率,在地区、国家或当地水平上,来改进对一般医学成像观测结果的分布;  鼓励获得较窄范围的值,对较为特殊的医学成像任务而言,这代表了良好的实践; 对特定的医学成像方案,鼓励获得最佳范围值。当实际观测值明显超出选定的上、下限值时,要进行适当的当地评审并采取行动。一般来讲,此过程有助于避免患者接受不必要的组织剂量,即有助于避免与辐射健康效应相关的不必要危险。文献还提供了上述三种用途的应用示例。
当施行某种检查时,如果受检者的剂量或活度超过相应指导水平,则应加以评审,对该医疗过程和设备进行检查,以判断防护是否已达到适当的最优化;如果没有最优化,则应在确保获取必需的诊断信息的同时,尽量降低受检者所受照射。反之,如果剂量或活度显著经常低于相应指导水平,而照射不能提供有用的诊断信息和给受检者带来预期的医疗利益,就应对所获影像的质量进行地区性评审,按照需要采取纠正行动。
指导水平不是剂量限值,只适用于医疗照射,而不适用于职业照射和公众照射。指导水平是对专业判断水平的补充,而不是在医疗的好与坏之间提供一条区分线。这些水平只适用于典型的成年患者,因此,在实践中应用这些数值时,要考虑身材和年龄。正如ICRP所言,它们的应用应有灵活性,以便容许根据正确的临床判断需用较大的剂量,个人受到的剂量超过该指导水平,并不一定构成违反要求。然而,反复地和显著地高于指导水平则可能提示存在重大问题,并可能是由事故性医疗照射所致,这种情况需要进行调查。
对那些有可能大幅度地降低受检者个人剂量或集体剂量的领域,以及降低吸收剂量意味着可导致危险性大幅度降低的情形,指导水平具有特别重要的实用价值。这些情况包括: 包括健康筛查在内的常用检查; 对受检者带来较高吸收剂量的检查(例如CT)或需要进行长时间透视的程序(例如介入放射学); 对放射敏感性较高的患者(例如儿童)实施的检查。但是,应当承认,对CT、介入放射学和儿童群体制定指导水平与更为常用的复杂程度较低的照射相比要困难得多。因此应只涉及普通类型的常用诊断检查和型号广泛的设备。因此应当优先考虑对复杂程度较低更为常用的诊断性照射制定指导水平,水平繁多将会损害其实用性。
3 制定医疗照射指导水平的原则和程序
3.1  原则
医疗照射指导水平是通过广泛的质量调查数据推导的。它是以现行良好实践为基础,对一般患者可作到的合理剂量或活度的参考水平,是平均而言的典型值。考虑到当地的医疗实践和可获得设备的性能等具体情况,指导水平应具体到国家或地区。因此,审管机构应鼓励和支持专业机构实施地区性或全国范围的调查,以确定典型的剂量和活度。指导水平的制定应该由相关专业机构与审管机构磋商,并遵循基本安全标准的相应要求。
确定指导水平,应遵循下列指导原则: 地区、国家或当地的目标要清楚界定,这包括对医学成像任务临床和技术条件的规范程度; 要根据有关地区、国家或当地的数据来选择指导水平值; 指导水平所用的量可通过实践途径得到; 指导水平所用的量是患者组织剂量,因而也是给定医学成像任务的患者危险度相应变化的适宜量度; 清楚地阐明应用于实践的指导水平方式。
3.2  诊断放射学
诊断放射学中指导水平的推导过程源于以所用的技术参数(例如,千伏特,毫安·秒,焦点胶片距)为基础估算患者所受到的典型剂量的制度。指导水平应以易于测量或估算的度量方式表达,例如,X射线摄影的入射体表剂量(ESD)或剂量-面积之积(DAP),X射线透视的入射体表剂量率,乳腺X射线摄影的腺平均剂量(AGD),X射线CT检查的多层扫描平均剂量(MSAD)等。在复杂程序和无法直接得到患者剂量相关数值(例如 DAP)的情况下,可用其他数值(例如,总透视时间和总显像时间)来表示指导水平。剂量评估可以渐进实施,而且通常应当与影像质量评估并行。
审管机构应该鼓励专业协会、注册者和许可证持有者调查常见诊断程序中典型成人患者相应的ESD或DAP等。这些调查结果可使指导水平得以确定,具有一定的稳定性并随着技术和工艺得改进时加以审查和修订。在未进行广泛调查的情况下,可以采用BSS一览III的表III-I~III-  提出的指导水平。这些水平只适用于典型的成年患者。在实践中应用这些数值时,要考虑身材和年龄,不应将这些数值应用于患者个体。指导水平对应于75百分位数(P75),即75%的患者个人受到的剂量低于相应的指导水平,提示所受个人所受剂量超过该水平的25%的患者还存在进一步降低剂量的可能性。
3.3  核医学诊断检查
核医学诊断过程的指导水平用施予受检者的放射性药物的活度(MBq)来表示,它是基于标准程序中获得满意的影像所必需施予的活度,而不是基于P75。对标准的检查程序推荐使用相应指导水平的活度。如果使用推荐的活度也可能产生质量很差的影像,则需要对 照相机、剂量校准和医务人员所使用的操作程序进行检查。
审管机构应该鼓励专业协会、注册者和许可证持有者对常用核医学诊断程序中典型成年患者所施予的放射性活度进行广泛的调查,以确立各国指导水平的最优化值,即对标准身材进行检查时足以获得满意的诊断信息的所施予核素活度的参考水平,并随着技术和工艺得改进时加以审查和修订。在未进行广泛调查的情况下,应该使用BSS一览III的表III- 规定的指导水平来评价核医学设备的性能。这些水平只适用于典型的成年患者。在实践中应用这些数值时,要注意医疗技术水平、身材和年龄。对患者个人不应该应用这些数值。
在各种体质和病理条件下,偏离常用量可能是必要的。实施检查的医生对这些情况应该给予特殊的考虑。例如,正在生长的骨骼对某些药物(67镓,磷酸盐,磷酸盐化合物等)的摄取增加,应适当减少施予这些药物的活度。
4 对于介入放射学的特殊考虑
对荧光透视引导的介入放射学操作,指导水平原则上可用来改进对患者的剂量管理以及避免不必要的随机性辐射危险。但是,即使对一个特定的方案,观测到的患者剂量分布也很离散,因为对于每一个程序的操作,荧光透视照射的持续时间和复杂性,在很大程度上取决于具体的临床情况。一个可能的方法就是不仅要考虑通常的临床和技术因素,还有考虑程序的相对复杂性。这可能需要多个量值(即多个指导水平),才能充分估算患者剂量和随机性效应的危险度。
指导水平不适用于对来自荧光透视引导的介入放射学操作所产生的确定性辐射危险(即辐射诱发的皮肤损伤)的控制。在此情况下的目的,是要避免来自虽经正当性分析、但时间长的复杂程序引起单个患者的确定性效应。对特定患者进行的实际程序,需要的是实时监测,以明确是否达到或超过了确定性效应的剂量阈值。相对危险度量值是在皮肤最大累积剂量处的吸收剂量。一个实用方法是,对将要采取涉及患者记录或处理的各种临床行动(与潜在的放射性皮肤损伤有关)处的皮肤,要选择那里的最大累积吸收剂量量值。然后,在实际操作中,对有助于指明皮肤最大累积吸收剂量的适宜量值进行监测。
5  我国当前的医疗照射指导水平
5.1  放射诊断
放射诊断的医疗照射指导水平可参见CBSS附录G的表G1.1~表G1.4
(1)表G1.1中对14种X射线摄影(含不同投照方位)典型成年受检者剂量的指导水平用每次摄影的ESD(mGy)表示。这些数据适用于通常的相对速度为200的胶片-荧光屏组合。对于高速胶片-荧光屏组合(相对速度为400~600),这些数值应该减少到1/3至1/2。
(2)表G2.2给出典型成年受检者3种X射线CT检查以MSAD(mGy)表示的剂量指导水平。MSAD是由水当量体模中旋转轴上的测量值推导的,体模长15cm(头)和30cm(腰椎和腹部)。
(3)表G1.3给出了以每次头尾投照AGD(mGy)表示的典型成年受检者乳腺X射线摄影的剂量指导水平。AGD是在一个50%腺组织和50%脂肪组织构成的4.5cm压缩乳腺上,针对胶片荧光屏系统及专用钼靶和钼过滤片的乳腺X射线照相装置确定的。
(4)表G1.4给出了以入射体表剂量率(mGy/min)表示的典型成年受检者X射线透视的指导水平。根据我国实际,历史原因X射线透视比例偏高,近年来有所转变,但在基层医院仍然占一定比例,加强对此约束有其现实价值。
5.2  核医学诊断
CBSS在九五期间全国医疗照射水平调查研究的基础上,根据我国核医学常用52种检查分别给出每次常用最大活度值,提出我国核医学诊断的医疗照射参考水平,见CBSS附录G的表G2。从检查项目到所用放射性核素、显像剂化学形态以及推荐指导水平均与IBSS有较大不同,对指导各地核医学诊断中合理减少受检者内照射剂量具有重要意义。应当注意,BSS和CBSS所提供的指导水平数值,对应于20世纪90年代期间的调查。近年来,核医学发展很快,新技术和新的放射性药物不断涌现,标准中所列的有些放射性药物或检查项目可能已被替代,不再使用。
全球范围内都在持续致力于制修订和应用医疗照射指导水平。文献汇总列出了多个管理机构和专业团体确定医疗照射指导水平的方法和选定的数值,可供实际工作中参考。