張配配, 李拔森, 朱文珍, 王良, 馮曉源
·綜述·
兒科成像檢查中的輻射風(fēng)險(xiǎn)及防護(hù)
張配配, 李拔森, 朱文珍, 王良, 馮曉源
世界衛(wèi)生組織(WHO)于2016年4月22日舉行了關(guān)于“兒科成像檢查中的輻射風(fēng)險(xiǎn)交流”的國(guó)際會(huì)議。會(huì)議主題是兒科成像檢查中的輻射風(fēng)險(xiǎn)通報(bào),支持效益和風(fēng)險(xiǎn)方面衛(wèi)生保健研討的信息,并對(duì)兒科成像中的輻射暴露、輻射損害的預(yù)防和控制、知情同意、診斷成像、輻射安全文化教育、風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行了廣泛的討論和深入的交流。筆者對(duì)本次會(huì)議相關(guān)的報(bào)告及專家建議和共識(shí)進(jìn)行綜述,以期為我國(guó)的醫(yī)務(wù)工作者在兒科成像檢查方面提供指導(dǎo)和幫助。
兒童; 輻射劑量; 輻射防護(hù)
目前,全世界范圍內(nèi)每年數(shù)以百萬計(jì)兒童接受電離輻射檢查如X線、CT、PET-CT、介入手術(shù)等,頻率日益增高,電離輻射方面的技術(shù)發(fā)展為兒科患者的診斷和治療帶來了很多收益,但其輻射風(fēng)險(xiǎn)及輻射安全問題日益受到醫(yī)師、患兒家屬、醫(yī)學(xué)物理師等的關(guān)注[1]。電離輻射的應(yīng)用有利有弊,如何權(quán)衡二者的關(guān)系,使輻射的健康效益最大化,同時(shí)盡可能減少潛在風(fēng)險(xiǎn),一直是全球關(guān)注的問題?,F(xiàn)筆者即根據(jù)“兒科成像檢查中的輻射風(fēng)險(xiǎn)交流”的國(guó)際會(huì)議內(nèi)容,從輻射類型及來源、輻射風(fēng)險(xiǎn)、輻射防護(hù)及風(fēng)險(xiǎn)-效益對(duì)話方面進(jìn)行綜述。
1.輻射類型及兒童醫(yī)療輻射來源
輻射的類型包括電離輻射和非電離輻射。本文所述輻射均指電離輻射。作用于人體的放射源有天然本底輻射、醫(yī)療輻射和其他人工輻射。世界上平均每人每年的輻射曝露劑量約為3 mSv,19.7%(0.6 mSv)來自醫(yī)療輻射[2,3]。
根據(jù)聯(lián)合國(guó)原子輻射效應(yīng)科學(xué)委員會(huì)(united nations scientific committee on the effect of atomic radiation,UNSCEAR)報(bào)告,1997年-2007年用于15歲以下兒童醫(yī)療診斷的電離輻射檢查增加至3.5億人次[4,5]。電離輻射在醫(yī)學(xué)成像方面的應(yīng)用有CR、DR、CT、熒光透視及其引導(dǎo)下的介入術(shù)、PET-CT、牙科錐形束CT(cone-beam CT,CBCT)。全球范圍內(nèi)胸片檢查占所有成像檢查的40%,在發(fā)達(dá)國(guó)家和中等國(guó)家中兒童胸片占9%。盡管CT檢查(6.3%)少于胸片,但CT是集體輻射劑量的主要組成部分(43.2%)。隨著CT技術(shù)的發(fā)展,其在兒科成像的應(yīng)用越來越多。盡管現(xiàn)代CT設(shè)備的輻射劑量已經(jīng)大大減低,但CT仍然是兒童醫(yī)學(xué)輻射曝露的主要來源。每年全世界的CT檢查超過1000萬次,其中10%的檢查對(duì)象是<18歲的患者[6]。
2.輻射劑量
兒童患者因?yàn)樯砀吲c體重、年齡有關(guān),所以其劑量數(shù)據(jù)很難分析。此外,以有效劑量來表征兒童患者輻射劑量水平并不合適。不同年齡階段兒童患者進(jìn)行各種放射性檢查時(shí)所受的輻射劑量可以用等效于胸片多少次、天然本底輻射多長(zhǎng)時(shí)間及特定的有效劑量來進(jìn)行評(píng)價(jià)。如新生兒一次頭顱CT的輻射劑量相當(dāng)于200次胸片的輻射劑量,相當(dāng)于2.5年的天然本底輻射,相應(yīng)的有效劑量為6 mSv;5~10歲兒童一次腹部CT相當(dāng)于185次胸片,1.5年天然本底輻射,相應(yīng)有效劑量為3.7 mSv。
3. 輻射風(fēng)險(xiǎn)
兒童處于生長(zhǎng)發(fā)育的關(guān)鍵時(shí)期,同時(shí)也是對(duì)X線輻射非常敏感的一個(gè)特殊群體。當(dāng)接受了超過安全閾值的輻射劑量時(shí)就會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞不可逆損傷,并會(huì)使染色體發(fā)生畸變。2005年美國(guó)國(guó)家科學(xué)院(National Academy of Sciences,NAS)發(fā)布了電離輻射的生物學(xué)效應(yīng)的報(bào)告(Biological Effects of Ionizing Radiation-VII,簡(jiǎn)稱BEIR-VII),指出低劑量的電離輻射(0~100 mSv)即使是最小劑量也具有使人患病危險(xiǎn)性增加的潛力,這種電離輻射已具有足夠的能量造成DNA損傷并進(jìn)而導(dǎo)致癌癥[7]。兒童時(shí)期接受X線輻射致癌的風(fēng)險(xiǎn)是成人的3~4倍,根據(jù)電離輻射生物效應(yīng)委員會(huì)(the committee on biological effects of ionizing radiation, BEIR)的推算,5歲兒童若接受100 mGy的輻射劑量,致死性惡性腫瘤的發(fā)生率會(huì)提升1.2%~1.5%,15歲的青少年女性若接受100 mGy的輻射劑量,其發(fā)生乳腺癌的概率會(huì)提升0.3%[8,9]。
電離輻射對(duì)生物體的影響分為確定性效應(yīng)與隨機(jī)效應(yīng)。確定性效應(yīng)指電離輻射損傷的嚴(yán)重程度與所接受劑量呈正相關(guān),有明顯的閾值,劑量未超過閾值時(shí)不會(huì)發(fā)生有害效應(yīng)。一般是在短期內(nèi)受較大劑量照射時(shí)發(fā)生的急性損害(如皮膚紅斑、脫發(fā)、白內(nèi)障等)。診斷用低劑量水平不會(huì)引起確定性效應(yīng)。輻射曝露能誘發(fā)非致死性細(xì)胞轉(zhuǎn)化,未被DNA修復(fù)機(jī)制清除的轉(zhuǎn)化細(xì)胞可能經(jīng)過長(zhǎng)的潛伏期(幾年到幾十年)后惡變,這種現(xiàn)象即稱為隨機(jī)效應(yīng)。隨機(jī)效應(yīng)研究的對(duì)象是群體,是輻射效應(yīng)發(fā)生的概率(或發(fā)病率而非嚴(yán)重程度)與劑量相關(guān)的效應(yīng),不存在具體的閾值。隨機(jī)效應(yīng)意味著低的輻射劑量也可能造成損害。因此,基于隨機(jī)效應(yīng)(癌癥風(fēng)險(xiǎn))與暴露劑量之間的線性非閾值模型,在輻射防護(hù)中關(guān)注劑量限值的同時(shí),也應(yīng)盡可能降低劑量水平。
個(gè)體輻射風(fēng)險(xiǎn)與年齡和性別相關(guān),用器官劑量(根據(jù)年齡和性別調(diào)整后的器官特異性風(fēng)險(xiǎn)系數(shù))比用有效劑量進(jìn)行評(píng)估更為恰當(dāng)。壽命研究組織發(fā)現(xiàn)原子彈幸存者的癌癥風(fēng)險(xiǎn)與曝露時(shí)的年齡有關(guān)[10],年輕時(shí)輻射曝露所致癌癥風(fēng)險(xiǎn)高于年齡大時(shí),如10歲時(shí)輻射曝露后的癌癥風(fēng)險(xiǎn)是40歲時(shí)曝露后的2倍。
4.合理使用電離輻射的必要性
電離輻射在兒科醫(yī)學(xué)成像及治療中具有不可置疑的臨床價(jià)值,但是,不恰當(dāng)?shù)姆派湫詸z查可能加大兒科病人的風(fēng)險(xiǎn)。診斷用射線劑量較低,對(duì)人體危害不大,但如X線引導(dǎo)下介入術(shù)輻射劑量較高,足以對(duì)身體造成皮膚損害等不良影響[11]。相比成人,兒童對(duì)射線引發(fā)的隨機(jī)效應(yīng)更值得關(guān)注,因?yàn)閮和瘔勖L(zhǎng),接受輻射后對(duì)健康長(zhǎng)期影響的概率更高。雖然個(gè)體輻射風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)不大,但由于接觸輻射的兒科病人越來越多,加強(qiáng)輻射安全管理已成為全球性關(guān)注問題,加之公眾對(duì)輻射風(fēng)險(xiǎn)的認(rèn)識(shí)提高,因此,在臨床工作中應(yīng)加強(qiáng)輻射檢查的合理使用。
1.輻射防護(hù)原則
電離輻射的應(yīng)用有利有弊,需要在輻射風(fēng)險(xiǎn)與效益之間進(jìn)行權(quán)衡,使輻射的健康效益最大化,同時(shí)盡可能減少潛在風(fēng)險(xiǎn)。為此,應(yīng)當(dāng)在醫(yī)療成像中做到兩項(xiàng)輻射防護(hù)原則:手段正當(dāng)化和防護(hù)最優(yōu)化。前者可以借助現(xiàn)有的成像檢測(cè)指南和支持決策的工具為送檢者和放射科醫(yī)生及病人/照護(hù)者在選擇何種檢查時(shí)提供指導(dǎo)從而加強(qiáng)檢查的合理性。而實(shí)現(xiàn)防護(hù)最優(yōu)化意味著將劑量保持在“可合理達(dá)到的盡可能低的水平(AS low as reasonably achievable,ALARA)”,即用盡可能低的必要?jiǎng)┝揩@得適當(dāng)?shù)脑\斷圖像[12]。
2.兒童成像檢查中的輻射防護(hù)措施
加強(qiáng)衛(wèi)生專業(yè)人員的輻射防護(hù)教育和培訓(xùn):放射學(xué)工作者應(yīng)對(duì)輻射防護(hù)和病人安全負(fù)主要責(zé)任。一些國(guó)家對(duì)放射學(xué)工作者進(jìn)行正規(guī)的資格評(píng)審、認(rèn)證,而其他國(guó)家還未利用國(guó)際或國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其進(jìn)行學(xué)歷或能力評(píng)估。放射學(xué)工作者有義務(wù)仔細(xì)審核每項(xiàng)電離輻射檢查申請(qǐng)是否正當(dāng)合理,必要時(shí)需同臨床送檢醫(yī)師溝通,并有權(quán)拒絕不合理的電離輻射檢查[13]。
加強(qiáng)應(yīng)用正當(dāng)化和合理化原則的應(yīng)用:國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)(International Atomic Energy Agency,IAEA)于2012年提出了波恩行動(dòng)倡議[14](Bonn call for action)——改善全球未來十年醫(yī)學(xué)輻射防護(hù)的10項(xiàng)行動(dòng),在輻射正當(dāng)性中引入3A原則,即意識(shí)、恰當(dāng)、審核(awareness,appropriateness,audit)。3A原則被視為有助于促進(jìn)和加強(qiáng)實(shí)踐正當(dāng)性的工具。
實(shí)現(xiàn)手段正當(dāng)化原則可以借助現(xiàn)有的成像檢測(cè)指南和支持決策的工具。臨床成像推薦指南如美國(guó)放射學(xué)會(huì)(ACR)的“合理性標(biāo)準(zhǔn)”(ACR Appropriateness Criteria)[15]和英國(guó)皇家放射學(xué)會(huì)(RCR)的“臨床放射學(xué)服務(wù)的最佳應(yīng)用”導(dǎo)則[16]、西澳大利亞州衛(wèi)生局(WA Health)提供了“診斷成像路徑”在線指南,可以為送檢者和放射科醫(yī)師提供指導(dǎo),從而加強(qiáng)臨床成像的正當(dāng)性。臨床決策支持(Clinical decisions support,CDS)系統(tǒng)有助于在送檢環(huán)節(jié)使用成像送檢指南并能提供以往的成像檢查經(jīng)歷[17],亦有助于促進(jìn)檢查的正當(dāng)性。
加強(qiáng)防護(hù)和安全最優(yōu)化原則的應(yīng)用:根據(jù)圖像診斷需要優(yōu)化檢查參數(shù),加強(qiáng)相關(guān)人員之間的溝通能夠有效減少兒童成像的輻射劑量。減少兒童成像輻射劑量最有效的手段是盡可能減少或消除不必要的檢查,過度使用放射學(xué)成像不但沒有增加凈效益,反而加重健康風(fēng)險(xiǎn)。如在做過CT檢查的兒童中1/3有3次或以上CT掃描經(jīng)歷。重復(fù)檢查導(dǎo)致個(gè)人輻射劑量累積甚至超過100 mSv[18]。為了避免重復(fù)檢查,應(yīng)該詳細(xì)記錄患者輻射檢查資料,并能為現(xiàn)任醫(yī)生所用。在美國(guó),據(jù)估計(jì)每年可能有多達(dá)100萬名兒童接受了不必要的CT檢查[19]。送檢者或放射科醫(yī)師應(yīng)根據(jù)檢查目的或要求為兒童患者選擇合適的檢查手段以達(dá)到預(yù)期臨床診斷價(jià)值[20]。
診斷參考水平(diagnostic reference levels,DRLs)是患者輻射防護(hù)最優(yōu)化的方法之一,可評(píng)估檢查方案的合理性并據(jù)此進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新。需要為不同身材的兒童制定特定的DRLs,通常根據(jù)體重或年齡變化。隨著技術(shù)和影像設(shè)備的改進(jìn),應(yīng)定期對(duì)DRLs加以審查和修訂。
加強(qiáng)衛(wèi)生保健領(lǐng)域中的輻射安全文化建設(shè):輻射安全文化指對(duì)患者、醫(yī)療工作者和公眾的輻射防護(hù),它包含于患者安全與良好的醫(yī)療實(shí)踐的概念中。輻射安全文化能夠使患者得到更安全有效的符合患者需求的衛(wèi)生保健,主要強(qiáng)調(diào)手段正當(dāng)化和防護(hù)最優(yōu)化。該文化的推廣依賴所有利益攸關(guān)方(包括董事、管理員、醫(yī)療提供者、其他同事、病人和家人)的合作。報(bào)告和學(xué)習(xí)系統(tǒng)能利用基于風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)分析和宣傳如何規(guī)避相似不利事件發(fā)生的課程,從不利事件吸取教訓(xùn)加強(qiáng)患者安全。
擁有積極輻射安全文化的組織對(duì)輻射安全的重要性有共同見解,并承諾建立并履行輻射防護(hù)措施。加強(qiáng)患者安全需要醫(yī)療提供者熟練掌握有效的溝通技巧,用于在醫(yī)學(xué)環(huán)境中建立并維持輻射安全文化。合理使用風(fēng)險(xiǎn)管理工具亦是輻射安全文化的重要組成部分。
送檢者或放射科醫(yī)師有責(zé)任向病人或其監(jiān)護(hù)人準(zhǔn)確有效地通報(bào)輻射風(fēng)險(xiǎn),這是醫(yī)學(xué)成像檢查操作規(guī)范的一個(gè)必要組成部分。輻射風(fēng)險(xiǎn)通報(bào)的主要目的是確保以患兒或其照護(hù)者能夠理解的方式告知其需要了解的信息。當(dāng)不確定某項(xiàng)檢查能否回答臨床問題時(shí),放射科醫(yī)師、技師、醫(yī)學(xué)物理師以及成像檢查其他成員應(yīng)當(dāng)能夠與兒科醫(yī)生、家庭醫(yī)生、急救科醫(yī)生及其他送檢者,開展關(guān)于利弊的討論,為決策程序提供信息。Thornton[21]最近的一項(xiàng)研究表明在患者期望與醫(yī)療輻射信息的提供現(xiàn)狀之間存在巨大鴻溝。
為了有效和不偏不倚地通報(bào)輻射風(fēng)險(xiǎn),有關(guān)人員需要具有一定的知識(shí)背景、技巧和資源以支持關(guān)于利弊的對(duì)話,尤其是針對(duì)兒科病人。例如,必須說明,在不降低臨床有效性的前提下,通過選擇適當(dāng)?shù)臋z查方式,采取恰當(dāng)?shù)膾呙鑵?shù)以減少病人接受的輻射劑量,可以控制風(fēng)險(xiǎn)并盡可能擴(kuò)大效益。雖然風(fēng)險(xiǎn)通報(bào)和關(guān)于利弊的對(duì)話適用于所有衛(wèi)生保健機(jī)構(gòu),但若要在兒科成像檢查中實(shí)施有效的溝通策略,常常需要考慮到一些獨(dú)特的問題[22]。
衛(wèi)生保健服務(wù)應(yīng)符合倫理道德觀?;跓o害和有利的原則,促進(jìn)所有干預(yù)措施的風(fēng)險(xiǎn)-效益比實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化。高估輻射風(fēng)險(xiǎn)可能導(dǎo)致放棄實(shí)為利大于弊的檢查。低估輻射風(fēng)險(xiǎn)可能加重患者的損害?;颊邔?duì)臨床干預(yù)措施的選擇應(yīng)該有自主權(quán)和知情權(quán)。兒科成像檢查中的決策過程有必要簽署書面形式的知情同意書。
對(duì)于兒科成像檢查中的輻射風(fēng)險(xiǎn)和防護(hù),美國(guó)和歐盟等發(fā)達(dá)國(guó)家先后出臺(tái)了多項(xiàng)政策和指南。美國(guó)放射學(xué)會(huì)(ACR)是兒科影像學(xué)輻射安全聯(lián)盟的創(chuàng)始成員,在2008年1月發(fā)起倡導(dǎo)降低兒科成像輻射劑量的“Image Gently”運(yùn)動(dòng)[23]。自該運(yùn)動(dòng)發(fā)起后,已有代表1000多個(gè)醫(yī)療機(jī)構(gòu)的1300多位成像服務(wù)提供者發(fā)出了“Image Gently”誓言,承諾降低用于兒童CT掃描的輻射劑量。但是,目前在我國(guó)兒科病人的輻射風(fēng)險(xiǎn)和防護(hù)未得到足夠的重視,部分基層醫(yī)院缺少專業(yè)的人才、防護(hù)知識(shí)及設(shè)備。輻射安全文化教育力度不夠,我國(guó)尚未制定相應(yīng)的規(guī)范和臨床成像推薦指南及CDS,同美國(guó)、歐盟相比存在很大差距,我國(guó)的兒科放射學(xué)的發(fā)展任重而道遠(yuǎn),需加大對(duì)兒童輻射劑量的調(diào)查、危險(xiǎn)評(píng)估和科學(xué)研究,合理和正當(dāng)使用電離輻射檢查[24],制定適合我國(guó)實(shí)際情況的參考劑量水平并推廣,降低我國(guó)兒童的輻射風(fēng)險(xiǎn)。
[1] Goske MJ,Applegate KE,Rehani MM,et al.Large-scale quality improvement for radiation protection of children worldwide:lessons from the past applied to the present[J].AJR,2012,198(5):992-995.
[2] Hayton A,Wallace A,Johnston P.Sources of funding for adult and paediatric CT procedures at a metropolitan tertiary hospital:How much do Medicare statistics really cover? [J].J Med Imag Radiat On,2015,59(6):695-701.
[3] Charles M.UNSCEAR report 2000:sources and effects of ionizing radiation.United Nations Scientific Comittee on the Effects of Atomic Radiation[J].J Radiological Protection:Official J Society for Radiological Protection,2001,21(1):83-86.
[4] Tufail M.Radium equivalent activity in the light of UNSCEAR report[J].Environmental Monitoring and Assessment,2012,184(9):5663-5667.
[5] UNSCEAR 2000.The united nations scientific committee on the effects of atomic radiation[J].Health Physics,2000,79(3):314.
[6] Rehani MM.Multi-national findings on radiation protection of children[J].Pediatr Radiol,2014,44(Suppl 3):475-478.
[7] Royal HD.Effects of low level radiation——what's new?[J].Semin Nucl Med,2008,38(5):392-402.
[8] Donovan EM,James H,Bonora M,et al.Second cancer incidence risk estimates using BEIR VII models for standard and complex external beam radiotherapy for early breast cancer[J].Med Phys,2012,39(10):5814-5824.
[9] Jorgensen TJ,Moscovitch M.Communicating radiation risks to the public[J].Radiat Prot Dosimetry,2011,145(4):339-340.
[10] Fahey FH,Treves ST,Adelstein SJ.Minimizing and communicating radiation risk in pediatric nuclear medicine[J].J Nucl Med Technol,2012,40(1):13-24.
[11] Tsapaki V,Ahmed NA,AlSuwaidi JS,et al.Radiation exposure to patients during interventional procedures in 20 countries:initial IAEA project results[J].AJR,2009,193(2):559-569.
[12] Colgan PA,Boal T,Czarwinski R.Requirements relating to radon in the International Basic Safety Standards:information,measurement and national strategies[J].J Radiol Prot,2013,33(1):41-50.
[13] Furlow B.Radiation protection in pediatric imaging[J].Radiol Technol,2011,82(5):421-439.
[14] Food US,Drug A.FDA updates "Bonn call for action" activities[J].J Nucl Med,2015,56(5):12N.
[15] White RD,Patel MR,Abbara S,et al.2013 ACCF/ACR/ASE/ASNC/SCCT/SCMR appropriate utilization of cardiovascular imaging in heart failure:an executive summary:a joint report of the ACR appropriateness criteria (R) committee and the ACCF appropriate use criteria task force[J].J Am Coll Radiol,2013,10(7):493-500.
[16] Remedios D,France B,Alexander M.Medical radiation exposure.making the best value of clinical radiology:iRefer Guidelines,8th edition[J].Clin Radiol,2017,72(9):705-707.
[17] Raja AS,Ip IK,Prevedello LM,et al.Effect of computerized clinical decision support on the use and yield of CT pulmonary angiography in the emergency department[J].Radiology,2012,262(2):468-474.
[18] Rehani MM,Frush DP.Patient exposure tracking: the IAEA smart card project[J].Radiat Prot Dosimetry,2011,147(1-2):314-316.
[19] Brenner DJ,Hall EJ.Computed tomography——an increasing source of radiation exposure[J].N Engl J Med,2007,357(22):2277-2284.
[20] Thrall JH.Appropriateness and imaging utilization:"computerized provider order entry and decision support"[J].Acad Radiol,2014,21(9):1083-1087.
[21] Thornton RH,Dauer LT,Shuk E,et al.Patient perspectives and preferences for communication of medical imaging risks in a cancer care setting[J].Radiology,2015,275(2):545-552.
[22] Thomas KE,Parnell-Parmley JE,Haidar S,et al.Assessment of radiation dose awareness among pediatricians[J].Pediatr Radiol,2006,36(8):823-832.
[23] Goske MJ,Applegate KE,Bell C,et al.Image gently:providing practical educational tools and advocacy to accelerate radiation protection for children worldwide[J].Semin Ultrasound CT MR,2010,31(1):57-63.
[24] Wang L,Li BS,Zhu WZ,et al.Rational use of computed tomography for individual health assessment in asymptomatic population:chinese experience[J].Chin Med J (Engl),2016,129(3):348-356.
R195.1
A
1000-0313(2017)10-1079-04
2016-08-12
2016-10-31)
430030 武漢,華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬同濟(jì)醫(yī)院放射科(張配配、李拔森、朱文珍、王良);200040 上海,復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院放射科(馮曉源)
張配配(1992-),女,河南安陽(yáng)人,碩士,主要從事前列腺腫瘤影像學(xué)診斷工作。
王良,E-mail:wang6@tjh.tjmu.edu.cn
10.13609/j.cnki.1000-0313.2017.10.019