医用X射线诊断与介入放射学应知应会

电离辐射安全与防护培训应知应会医用X射线诊断与介入放射学生态环境部辐射源安全监管司苏州大学、清华大学编制人员：邱睿、冯泽臣、张辉等目录第一篇医用X射线诊断与介入放射学...................................1第一章医用X射线诊断与介入放射学用电离辐射源.......................1第一节电离辐射源项概述.............................................................................................................1第二节X射线诊断与介入放射学设备原理..................................................................................6第三节放射诊断与介入放射学设备通用防护要求及专用防护要求.........................................7第四节场所防护要求.....................................................................................................................9第二章施行X射线诊断与介入放射学的放射防护........................11第一节职业照射放射防护...........................................................................................................11第二节公众照射放射防护...........................................................................................................15第三节医疗照射放射防护...........................................................................................................16第三章质量保证与质量控制..........................................24第一节质量保证...........................................................................................................................24第二节质量控制...........................................................................................................................24第四章X射线诊断和介入放射学的放射防护管理.........................27第一节放射诊疗机构的放射防护自主管理...............................................................................27第二节X射线诊断和介入放射学的放射防护与安全培训........................................................31第五章放射诊断与介入事故防范及案例...............................33第一节事故案例分析...................................................................................................................33第二节事故防范...........................................................................................................................341第一篇医用X射线诊断与介入放射学第一章医用X射线诊断与介入放射学用电离辐射源第一节电离辐射源项概述1.1医用X射线诊断医用X射线诊断是利用X射线的穿透性质取得人体内器官与组织的影像信息以诊断疾病的技术，主要包括X射线摄影、X射线透视和X射线计算机断层摄影。常见的X射线诊断用设备见图1-1。（1）X射线摄影是直接或在转换之后摄取、记录和选择处理影像接收面上的X射线影像中所包含的信息的技术。根据影像接收器的类型不同分为屏片摄影、DR摄影（采用数字化X射线影像探测器技术实现X射线摄影的一种医学成像）和CR摄影（采用可重复使用的成像板代替增感屏-胶片作为载体经X射线曝光，用激光扫描成像板曝光后所得潜像信息，通过光学系统收集和放大，计算机采集，得到数字化影像）；根据用途可分为普通X射线摄影（图1-2）、床旁X射线摄影（图1-3）、牙科X射线摄影（专用于牙科成像的X射线设备，包括具有口内X射线影像接收器，用以拍摄牙齿X射线影像的口内机（图1-4）；具有口外X射线影像接收器，用以拍摄牙齿和颌骨X射线影像的牙科口外机，口外机一般包括全景X射线摄影功能和头颅摄影功能；采用锥形X射线束和面积探测器，围绕受检者旋转180°～360°，获取容积重建数据的口腔颌面部专用CT（图1-5），包括站立位扫描、坐位扫描和卧位扫描三种类型的口腔CT机）、乳腺X射线摄影（图1-6）。（2）X射线透视是获得连续或断续的一系列X射线图像并将其连续地显示为可见影像的技术，透视设备根据影像接收器的不同分为荧光屏透视、影像增强器透视、平板探测器透视等。一些透视设备还设置有在X射线透视中，对受检部位选择后瞬间拍摄一张或多张X射线影像的装置，即点片装置。如胃肠机（图1-7）、模拟定位机（用来模拟治疗计划和进行治疗定位的一种X射线成像机）和C型臂（见图1-8，由C型机架、X射线管组合体和影像增强器或动态平板探测器等部件组成，机架、X射线管组合体可在一个或两个方向上转动的诊断用X射线机，主要用于外科、骨科、创伤、矫形外科的常规检查和内窥镜检查，以及包括放射介入治疗在内的特殊手术治疗等场合）（3）X射线计算机断层摄影（图1-9）是受检者位于X射线管和探测器之间，对其进行多方向的X射线扫描，并将检出的信号通过计算机处理实现重建断层影像。1972年第一台CT诞生仅用于颅脑检查，1974年制成全身CT，检查范围扩大到胸、腹、脊柱及四肢。2000年前占主导的技术是单排探测器，一次旋转只能扫描一个层面尽管扫描的方式可以是轴扫或螺旋扫描，2000年后多排探测器的应用实现了一次旋转同时扫描多个层面，随着技术的发展，多排CT也迅速从4排发展到目前的320排。一系列高新技术也得以应用包括高功率管球、强大的计算机处理能力、1/3秒即可完成一圈扫描的更快旋转速度，计算机断层摄影设备包括医学影像用CT机、放疗CT模拟定位机、核医学SPECT-CT和PET-CT。2图1-1常见X射线诊断用设备图1-2X射线摄影机图片来源：床旁摄影机图片来源：牙科机图片来源：机图片来源：乳腺摄影机图片来源：胃肠摄影机图片来源：型臂图片来源：机图片来源：介入放射学介入放射学是以影像诊断为基础，主要利用经血管或非经血管穿刺及导管等介入技术，在影像监视下对一些疾病施行治疗，或者采取活体标本进行细菌学、组织学、生理和生化诊断。介入放射学包括介入治疗和介入诊断。数字减影血管造影（DSA），就是通过计算机把血管造影片上的骨与软组织的影像消除，仅在影像片上突出血管的一种摄影技术。开展介入手术使用的X射线设备主要为C型臂类设备，包括小C型臂设备、中C型臂设备和大C型臂设备（如图1-10）。图1-10介入放射学用大C型臂设备图片来源：射线诊断与介入放射学主要辐射危害因素是辐射源具有贯穿性能的电离辐射的外照射，它可分为两个类别，初级辐射和次级辐射。次级辐射为两项，散射辐射和泄漏辐射。初级辐射是从X射线管遮光器器出射的，是在与病人、床和影像接收器作用前的辐射，病人对初级辐射有很大衰减，典型的入射到病人体表剂量到mGy数量级，到达影像接收器的剂量为μGy数量级。在诊断与介入放射学中散射辐射是不可避免的，是康普顿效应的直接结果，散射辐射取决于受照病人范围、初级辐射能谱、散射角度。电子作用于靶向各方向发散X射线，因此需要含有铅屏蔽防护的管套。泄漏辐射是指从X射线管透射出的射线。X射线诊断通常处于隔室操作，主要受到的是经屏蔽体后泄漏出来的贯穿辐射。介入放射学工作人员位于设备旁操作，将受到散射辐射和泄漏辐射的照射，也有可能受到初级辐射的直接照射。1.4装置的分类医用X射线诊断设备为Ⅲ类射线装置，包括：普通X射线摄影装置、床旁X射线摄影装置、X射线透视装置、移动X射线C臂机、移动X射线G臂机、手术用X射线机、X射线碎石机、乳腺X射线装置、胃肠X射线机、X射线骨密度仪等常见X射线诊断设备和开展非血管造影用X射线装置；口腔内X射线装置（牙片机）、口腔外X射线装置（含全景机和口腔CT机）；医用X射线计算机断层扫描（CT）装置包括医学影像用CT机、放疗CT模拟定位机、核医学SPECT/CT和PET/CT；放射治疗模拟定位装置。6用于心血管介入术、外周血管介入术、神经介入术等的X射线装置，以及含具备数字减影（DSA）血管造影功能的介入放射学设备为Ⅱ类射线装置。第二节X射线诊断与介入放射学设备原理放射诊断与介入放射学设备是应用X射线来研究人体的结构和功能，包括了X射线发生装置和成像系统。X射线发生装置一般包括X射线管、高压发生器和控制台等，实际上就是X射线设备的主机部分，成像系统包括影像接收器和后处理系统。2.1X射线管近100年来，X射线管（图2-1）的结构原理一直没有改变，即在一个抽真空的玻璃管套里有两个电极。阴极包含一个灯丝，与灯泡中的灯丝相似，当其被加热时，会释放电子云。阳极是由良好导热的物质制成，在阳极的顶端有少量不同的材料，通常是钨（乳腺X射线机通常使用钼或铑），被称为X射线靶。当在两极间加上高压（一般为20kV-150kV，称为管电压），电子被从灯丝加速到靶，高速电子与靶撞击的部位就会释放X射线，此处称为焦点。X射线管的电流用mA表示，通过改变阴极灯丝电流的大小可以改变灯丝的温度和电子的发射量，从而改变管电流和X射线强度的大小。图2-1X射线管的结构示意图X射线管会产生两种不同的X射线，即轫致辐射和特征辐射。轫致辐射是由电子和靶的原子核相互碰撞产生的。每一次碰撞产生的X射线，可能具有的能量范围在零至管电压之间。比如，一个管电压为100kV的X射线管，电子碰撞后产生的X射线的能量在近乎为零至100keV之间。特征辐射是当电子轰击靶时碰撞出靶原子内层轨道的电子而产生的，之所以称为特征辐射是因为产生的X射线能量与靶元素是相对应的。2.2X射线能谱和过滤X射线管产生的X射