医疗辐射危害与防护的研究进展

黄满球，张乙慧，钟智平，张洪博，罗 佳，成战鹰

（湖南中医药大学，湖南 长沙 410208）

医疗辐射危害与防护的研究进展

黄满球，张乙慧，钟智平，张洪博，罗 佳，成战鹰*

（湖南中医药大学，湖南 长沙 410208）

随着医学影像学的发展，医疗辐射防护的应用及其研究受到了广泛的关注。本文从医疗辐射的应用现状入手，阐述了医疗辐射对人体的危害，介绍了各种辐射防护的措施和原理，并展望了医疗辐射防护的未来。

医疗辐射；辐射防护；防护头面具

自从1895年德国物理学家伦琴在做阴极射线实验时发现X射线，X射线的应用取得了突破性的进展。1972年英国电子工程师亨斯费尔德在英国放射学年会上首次公布了第一张CT图片，电子计算机X射线断层扫描技术（Computed Tomography，CT）正式宣告诞生。

随着科学技术的发展，80年代后推出了数字减影血管造影技术（Digital Subtraction Angiography，DSA），DSA借助计算机运算贮存功能，在数字化的血管造影图像中减去数字化的背景图像，得到血管影像的一种造影方法，是血管造影和介入放射学的理想设备。

近些年来，现代医学发展了一门新兴学科——介入放射学，在影像设备的监视下，经皮穿刺或某种原有体内通道，将特制的导管、导丝等器械插入至人体病变区进行特殊诊断和治疗的微创技术。介入治疗是通过最小的创口得到较好的治疗效果，具有广阔的发展前景。然而，随着医学影像学的发展以及临床的广泛应用，医疗辐射的危害与防护已成为一个重要的医学课题。

1 医疗辐射的危害

随着人类科学技术的不断发展，X射线对人类健康的影响也逐渐得到人们的认识和高度关注。流行病学调查显示，CT检查的X射线辐射剂量可增加患癌症的风险，如按现在CT在美国应用量计算，估计美国有1.5%～2.0%的肿瘤患者由CT检查所致[1]。研究表明，根据不同的CT设备，每次CT检查时患者的辐射剂量为15～30 msv，而连续数次CT扫描对人体危害与二战时日本原子弹爆炸幸存者受到的辐射量（50～150 msv）不相上下，有很高的致癌风险[2]。

目前医疗照射在公众受到的人工辐射源照射中居首位，医疗电离辐射防护的研究成为当前的研究热点。对于医疗辐射的防护目前主要有防护剂和个人防护用品，辐射防护剂包括含硫化合物、生物胺类化合物、雌激素及其衍生物和细胞因子等；个人防护用品主要有防护坎肩、防护裙、防护屏、防护帽、防护围脖。

2 医疗辐射防护措施

X线防护的基本原理有：（1）时间防护：在保证工作质量的前提下，尽量缩短曝光时间，曝光时间越短，所受的辐射剂量越少；（2）距离防护：人体所接受的射线辐射剂量和距离的平方成反比，距离越远，辐射剂量成指数下降；（3）屏蔽防护：采用高原子序数的材料如铅或有相当铅当量的铁析、硫酸钡混凝土等可有效吸收或屏蔽射线，从而减少射线对人体的照射。

目前的防护措施有：（1）建筑设计屏蔽防护；（2）辐射防护剂；（3）个人防护用品。

2.1 建筑设计

机房的面积应尽可能大于机器要求的安装面积，并保证良好的通风，墙壁需用足够的铅当量的混凝土或砖砌，窗户需装足够铅当量的铅玻璃，门需用铅夹层及四周用铅皮衬托，球管的有用射束必须避开门和窗户[3]，主要依靠屏蔽防护原理进行防护。

2.2 辐射防护剂

辐射防护剂又称抗辐射药物，其研究在20世纪60年代后期达到高峰。Patt等在1949年发现半胱氨酸对受照射的小鼠有明显的防护作用后，相继证明氰化钠、硫脲、谷胱甘肽等也对照射动物有防护作用[4]。我国科学工作者从1958年以来开展了相当规模的辐射防护剂的研究，据粗略估计，50年来共筛选了约7000多种新合成的化合物、成药和中草药[5]。

辐射防护剂的作用机制有种种假说，主要有形成混合双硫化物、减弱氧效应、俘获或消除自由基、氢传递、螯合对酶功能有重要作用的重金属离子、转移辐射能、“生化休克”、内源性防护剂的释放和生物膜受体学说等[6]。虽然辐射防护剂作用原理的研究已提出了不少学说，但是都只能解释其作用的某一方面或某一环节，未能全面地解释各环节。为了减少科研工作的盲目性以及为患者寻找更好的辐射防护剂，深入开展辐射防护剂及其机制的研究显得特别重要。

临床观察发现，医用射线防护喷剂可以提高皮肤和黏膜的辐射损伤耐受剂量，减轻皮肤黏膜放射损伤的严重程度甚至可以避免其发生[7]。

2.3 个人防护用品

基于屏蔽防护原理和防护最优化的原则，利用铅或含铅物质，设计出各种辐射防护产品，主要有铅衣、铅围裙、铅帽、铅围脖、铅手套等，可以阻挡或屏蔽射线的照射，包括医务工作人员个人防护用品和受检者个人防护用品。我国卫生部46号令《放射诊疗管理规定》第九条规定：介入放射学与其他X射线影像诊断工作场所应当配备工作人员防护用品和受检者个人防护用品。但由于公众的辐射防护意识淡薄、个人防护用品使用不方便、医务人员职业素养较低等诸多原因，目前主要是在介入治疗时使用较多，受检者在做CT或数字减影血管造影等影像检查时并没有对非投照部位进行有效的防护。

临床研究显示，铅玻璃防护屏的屏蔽效率为77.4%，铅防护服的屏蔽效率为75.2%[8]。CT头部扫描时，防护围脖降低甲状腺部有效辐射剂量为58%[9]。可见个人防护用品的防护效能还有待提高。目前的防护用具只有铅眼镜防护眼睛，防护围脖保护甲状腺免受射线的伤害，其他部位的防护并不到位。除此之外，防护用品应当具有缝隙小、连接处精密同时又能保证使用者的呼吸通畅，视野清晰开阔。

综上所述，我们亟需一个高效全方位防护头面颈部且便于推广的辐射防护头面具。

基于以上问题，我们自主研发了医疗辐射防护头面具，主要包括：头面罩、透明视窗、呼吸通风口、语音通风口、护颈、记忆棉垫等。见图1。其中透明视窗能给使用者一个清晰广阔的视野，同时能帮助使用者减轻检查或治疗所带来的心理恐惧感；呼吸通风口有助于使用者通畅呼吸，语音通风口帮助使用者和医护人员有效沟通交流；除此外，语音通风口和呼吸通风口由斜方向的细孔组成，与百叶窗等工艺类似，在保证呼吸和通话功能的基础上能保证较好的防护功能；护颈可以有效地防护颈部的重要器官如甲状腺，利用拉链方便穿戴；借助记忆棉垫可以让使用者使用更加舒适，同时有按摩头部穴位的功效。从总体来看提供了一种缝隙小、连接紧密、全方位防护的新型医疗防护头面具，填补了医疗设备领域全方位辐射防护头面具这一空白。

图1 医用辐射防护头面具

X射线的应用已有上百年的历史，随着计算机技术和设备的更新换代，医学影像学已经发展成为现代医学不可或缺的一部分。随着人们认识的不断提高，辐射防护成为了人们关注的焦点。在射线的应用中，辐射危害最大的应属放疗，放疗是恶性肿瘤治疗的三大手段之一，但很多时候由于辐射危害而迫使患者终止放疗，如放射性食管炎、放射性皮炎。对于放疗的防护目前主要是应用辐射防护剂，辐射防护剂的研究是目前研究的一大热点，具有广阔的发展前景。由于介入放射学手术时间较长，暴露在射线环境的时间也较长，因此对于介入治疗的辐射防护研究也是一大热点。影像医学的临床工作中医护人员的防护已经取得长足发展，但受检者和陪护人员的防护仍有待提升，对受检者和陪护人员的防护研究目前并没有取得突破性的进展，在医疗辐射防护的研究领域，仍有待于继续探索。

[1] 蒋 瑾.医学影像应用中X射线辐射危害的处理对策[J].实用医院临床杂志,2011,8(1):134-135.

[2] 李学军.CT辐射剂量与防护研究进展[J].山西职工医学院学报,2010, 20(1):90-91.

[3] 车 鸣,赵 沛,芾传博,等.医用X线机的防护[J].现代防护医学,2003, 30(2):209-311.

[4] 赵 斌,张军帅,刘培勋.辐射防护剂研究现状及其进展[J].核化学与放射化学 2012,34(1):11-13.

[5] 沈先荣,蒋定文.天然药物抗辐射作用研究进展[M].第八届全国辐射与环境生物物理学术交流会,2005:18-21.

[6] 易湛苗,张照辉,翟所迪,等.辐射防护与辐射治疗剂临床应用及进展[J].中国药物应用与监测,2009,6(4):239-242.

[7] 张力元,常韵芳,王彬彬,等.医用射线防护喷剂防治皮肤黏膜放射性损伤的临床观察[J].中华放射医学与防护杂志,2006,26(6):597-599.

[8] 余宏建,刘鹏程,杜端明.介入操作中X线防护的临床研究[J].2006,13(3): 400-401.

[9] 傅 强,卢 涛,张 琳.头部CT扫描时防护围脖对减少甲状腺辐射剂量的评估[J].中国辐射卫生,2008,17(1):13-19.

（本文编辑 韩志涛）

The research progress of medical radiation hazard and protection

HUANG Man-qiu,ZHANG Yi-hui,ZHONG Zhi-ping,ZHANG Hong-bo,LUO Jia,CHENG Zhan-ying＊
(Hunan University of Chinese Medicine,Changsha,Hunan 410208,China)

With the development of medical imaging, it has paid the widespread attention to the application and research of medical radiation protection. This article starts from the application status of medical radiation. In this paper, we describe the dangers of medical radiation on the human body. All kinds of radiation protection measures and principles are introduced. In addition to this, we look forward to the future of medical radiation protection.

Medical Radiation; Radiation Protection; Protective Head Mask

TH774

A

10.3969/j.issn.1674-070X.2014.02.046.064.02

2013-04-11

2012年度湖南省大学生研究性学习与创新性实验计划项目（196）。

黄满球，男，在读本科生。

*成战鹰，湖南中医药大学医学院西医诊断教研室，Email：czy4156@126.com。