手术室电磁场强度评价与医护人员职业暴露的安全性评估

杨艳

（四川省绵阳市中心医院手术室，四川绵阳 621000）

0 引言

由于现代生活方式的转变，每个人每天都不可避免地暴露于磁场辐射(electromagnetic fields,EMFs)中，但这种辐射大多是极低频率的[1]。一般而言，低频EMFs是指频率介于50-60Hz之间，在生活中主要来源包括电视、吹风机、无线通信系统、电动发动机、电热毯等设备[2]。1976年，Dumanshii等首次证明了暴露于MFS可能导会致慢性病的发生风险[3]。近年来，这个问题也越来越阴气引起了研究人员的注意，有一些证据表明，极低频率(extremely low frequency,ELF)的MFS的生物学效应可能会诱发一些恶性疾病，如白血病[4]、乳腺癌[5]和肾癌[6]等，而且也有研究者发现其对骨愈合过程[7]、伤口愈合过程[8]、疼痛[9]等多个生理过程均有不良影响。但这些研究几乎都是在动物身上进行的。MFS的生物学效应研究，仍然缺少对人体的实际数据收集。现代化的手术室环境中使用着许多不同类型的电气和电子系统，这些系统产生各种低频电磁波。因此，手术室人员医护人员都暴露在这些辐射中。Roh等人[10]的研究结果显示，手术室某些系统的电磁波强度明显超过国际非电离辐射防护委员会(ICNIRP)等国际组织推荐的标准，在这些系统旁工作长时间的人员会过度暴露在辐射中。在我国，关于手术室人员EMFs职业暴露的评价的研究报道很少。因此，本研究旨在评估手术室电磁场强度及与医护人员职业暴露的安全性，以期制定相关干预政策提供切实依据。

1 方法

1.1 18个手术室环境及仪器的ELF-EMF监测

采用随机数字表法，在2019年12月的普通工作日内随机挑选一天，对我院18个手术室的电磁场强度进行检测。从当天第一台手术开始到最后一台手术结束，包括手术病例之间的轮换时间，所有的监视器、麻醉机及计算机都被打开。用ELF场强测量系统(EMDEX II)以30s的间隔周期测量ELF-EMF的强度。我们将ELFEMF测量仪放在主刀医师、麻醉师和器械护士的位置，并根据不同的手术类型将其提升到合适高度。使用EMDEX分析软件和图形程序分析测量结果。本研究获得了我院院领导的批准与支持。测量仪器同上，但对电刀、腹腔镜等术中操作仪器采用瞬时测量，并在远离设备0.1、0.2、0.5和1米的不同距离记录ELF-EMF强度。

1.2 研究对象

根据上述检测结果，选择辐射强度最高的四个科室的46名医护人员为研究对象，并定义为暴露组。以工作年限为匹配条件，从无手术操作的肿瘤内科、血液内科、传染病科、儿科选择46名医护人员为对照组。由于本院相应手术女医生较少，难以达到样本量要求，因此只对男性医师进行血常规检测。检测指标包括白细胞(WBC)、红细胞(RBC)、血小板计数、血红蛋白(Hb)水平、中性粒细胞、淋巴细胞、单核细胞、嗜酸性粒细胞及嗜碱性粒细胞。

1.3 统计学分析

所有数据均采用SPSS20.0软件进行统计分析。计量资料采用均数±标准差表示，采用t检验。P＜0.05认为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 18个手术室的ELF-EMF监测结果

平均每个手术室测量时间为(7.41±0.7)h，平均每间手术室电磁场测量样本数为(888.1±82.75)。所有手术室ELF-EMF平均强度为(5.83±5.2)mG。ELF-EMF＞2mG的平均比例为70.9%。见表1。

2.2 不同仪器周围电离辐射强度

如表2所示，在手术室的所有有源系统中，磁场强度的最大强度出现在高压电源周围。在距这些系统10cm的距离内，电离强度约为47.02mG。其他系统，电力强度从高到低依次为读片机38.41mG、麻醉泵19.64mG、腹腔镜17.98mG、应急灯12.77mG、麻醉监视器11.54mG、电刀8.94mG。见表2。

表2 不同仪器周围电离辐射强度

2.3 不同手术类型距患者最近距离和人员站立位置的ELF-EMF强度

表118 个手术室的ELF-EMF监测结果

对患者而言，ELF-EMF强度最大的手术类型是腹腔镜手术、经皮肾镜取石手术、白内障手术、血管介入手术和冠状动脉旁路移植术。对医护人员而言，ELF-EMF强度最大的手术类型是腹腔镜手术、冠状动脉旁路移植术、白内障手术、经皮肾镜取石手术和血管介入手术。在大部分手术中，患者所受的ELF-EMF强度均明显高于医护人员，但在断肢再植及冠状动脉旁路移植术中，医护人员所受ELF-EMF强度高于患者(P＜0.05)。见表3。

表3 不同手术类±s)型距患者最近距离和人员站立位置的ELF-EMF强度

表3 不同手术类±s)型距患者最近距离和人员站立位置的ELF-EMF强度

手术类型ELF-EMF强度离患者最近距离 排名 医护人员站立位置 排名t值P值骨折手术1.16±0.6970.44±0.2083.207 0.003断肢再植0.61±0.27 90.86±0.346-2.1930.037血管介入手术2.45±0.7841.79±0.5252.4100.023腹腔镜手术8.6±5.40112.4±6.31-1.7190.096阴囊积水手术0.54±0.23110.17±0.08124.9030.000肩关节镜手术0.58±0.29100.33±0.1892.4840.019胃造口术0.23±0.19120.25±0.0911-0.3130.756剖腹产1.56±0.6560.84±0.4483.147 0.004膝关节镜检查0.67±0.3280.32±0.20103.1490.004经皮肾镜取石3.54±1.1222.58±0.87 42.3690.025冠状动脉旁路移植术2.36±1.2553.65±1.022-2.8200.009白内障手术3.36±1.2432.84±1.57 30.9900.330

2.4 男性医师血液学指标比较

选择普外科、心内科、泌尿外科、眼科，这四个手术辐射量较大的科室医师为研究对象。由于本院相应科室女医生较少，难以达到样本量要求，因此只对男性的医师的血液学指标进行了比较，结果发现，在工作年限1～2年组中，对照组及暴露组医师的血常规指标差异均无统计学意义(P＞0.05)；在工作年限3～4年组及5～6年组中，与对照组相比，暴露组医师的白细胞、红细胞数及血小板量明显下降(P＜0.05)。见表4。

表4 男性医师血液学指标比较s)

表4 男性医师血液学指标比较s)

注：a:与对照组比较，P＜0.05

指标1～2年组3～4年组5～6年组对照组 暴露组 对照组 暴露组 对照组 暴露组WBC6.38±1.486.44±1.596.41±1.525.38±1.24a6.48±1.585.06±1.23a RBC4.87±0.344.86±0.324.94±0.524.39±0.30a4.97±0.544.28±0.40a Hb15.22±0.7915.44±0.87 15.31±0.8115.35±0.7915.36±0.9215.46±0.87血小板24.28±4.7923.81±4.8424.36±5.2521.54±3.98a24.25±5.2021.03±3.87a中性粒细胞53.44±7.7551.32±6.3254.12±7.6953.4±7.5454.27±7.4855.12±6.97淋巴细胞36.11±7.2039.51±5.8537.12±8.5236.7±7.5237.26±8.4136.05±7.44单核细胞6.57±1.505.96±2.176.98±1.586.92±1.856.96±1.266.87±1.20嗜酸性粒细胞2.41±2.67 2.18±1.472.52±2.882.78±2.182.55±2.702.62±2.14嗜碱性粒细胞0.54±0.320.46±0.370.56±0.360.47±0.290.54±0.330.58±0.31

3 讨论

每一个电气设备都会在一定程度上产生电离辐射。长期在此工作环境的人员会不可避免地暴露在不同强度的电磁场中。已有多项关于电磁场暴露对健康影响的调查研究，国际癌症研究机构也已将其归为第2B类致癌物。Repacholi等人[11]报道称，长期电磁场暴露不仅与心血管疾病和神经退行性疾病有关，而且还会影响人体正常的内分泌、免疫系统，从而增加罹患睾丸癌和子宫癌的风险。早在上个世纪90年代，韩国国家环境健康科学研究所发布了一项关于极低频电磁场暴露对人体潜健康影响的报告[12]，结果认为，极低频电磁场具有潜在致癌性，尤其与慢性淋巴细胞白血病的发生有一定相关性。但没有足够的证据证明极低电磁场与其他癌症(包括脑癌、乳腺癌和肺癌)的风险之间存在联系。也没有足够的证据将暴露于极低电磁场与不良影响联系起来，包括出生结局、生殖影响、阿尔茨海默病、自杀和肺癌。因此，关于电离辐射的职业暴露需要更为专业、客观的数据进行评估。

随着技术的进步，医疗设备继续变得更加复杂。手术室的有限空间内经常挤满了大量电子设备。许多手术室工作人员长期在这种环境中工作。在本研究的18个手术室中，有13个手术室的平均磁场强度超过2m G。这表明，许多医护人员可能暴露在超过2m G的磁场中，这是瑞典计算机监视器技术认证委员会对设定的电磁场强度上限。在Li等[13]人进行的一项研究中，研究者在没有进行手术的手术室中进行测量，结果发现10.5%手术室的ELF-EMF强度超过2m G。对比研究后可认为，手术室电磁辐射主要来源于手术过程中的相关医疗器材，在手术过程中，参与其中的医护人员可能会受到较大的电磁影响。手术室中的磁场强度取决于监视器和机器的数量和类型、不同类型的手术、主电源输入线路的位置、医护人员到手术地点的距离以及手术室的照明等因素。医护人员被监视器、医疗设备和隐藏在墙壁和地板上的电源线包围，所有这些都是ELF-EMF的来源。应进行一项长期研究，以调查暴露于ELF-EMF对在强ELF-EMF存在下持续工作的医护人员师的影响。

现代化综合性医院的科室划分越来越细致，手术类型也越来越多，不同科室、不同病情的患者之间所采用的手术仪器也不完全相同，这也导致了不同科室医护人员在手术时所经受的辐射强度也不相同。在本研究中，我们发现，无论是对患者还是医护人员而言，ELFEMF强度最大的手术类型都是腹腔镜手术，强度达到了17.98m G。对患者而言，腹腔镜所产生的辐射强度低于国家标准，且患者只在较短时间内接受手术，辐射对机体生理环境的影响较小，且与创伤性手术相比，辐射的影响几乎可以忽略不计。但对医护人员，尤其是普通外科医护人员而言，腹腔镜手术已成为治疗胃癌、结直肠癌、阑尾炎、胃穿孔等常见疾病的常规手段，几乎每天都要接触腹腔镜手术，这种辐射的累积效应对机体的影响则不容忽视。如果是单次的、小剂量辐射，血常规一般不会受到影响的。如果长期暴露于辐射环境中，即使是小剂量暴露，血常规也可能出现白细胞减少等现象，脱离工作环境后，大多数可自行恢复。如若辐射源持续存在，有可能会出现明显的白细胞以及血小板降低。在本研究中，以工作年限为分组标准，将医师分为3个亚组，结果发现，在工作年限1～2年组中，对照组及暴露组医师的血常规指标均无明显差异；在工作年限3～4年组及5～6年组中，与对照组相比，暴露组医师的红细胞数及血小板量明显下降。这表明，持续小剂量的辐射暴露对医师健康存在一定 的不良影响，但这种影响的显露需要时间的累积性，甚至1～2年暴露的也不会产生明显影响。但随着职业暴露的时间延长，大部分医师的血常规会出现白细胞、血小板降低等明显变化。这表明，这种长期低剂量的辐射暴露的健康损害不容忽视。

综上所述，我们发现，手术室医护人员持续暴露在低剂量的辐射中，虽然暴露强度低于ICNIRP的建议，在短期内没有高职业风险。但辐射剂量具有累积性，对医护人员的健康影响值得进一步探讨。