X射线防护监测数据传输及支撑载体系统设计研究及应用

X射线防护监测数据传输及支撑载体系统设计研究及应用尹捍东;张进;顾亮
【摘要】目的:通过某种技术手段和方法,让放射卫生防护检测人员在近台操作防护控制监测时避免遭受电离幅射危害.方法:通过隔室远距离控制曝光脚闸及检测设备的运动轨迹,用以代替工作人员实地检测采集近台操作防护控制空气比释动能率,并将检测设备采集的测量数据通过无线视频监控传输系统送至室外安全位置.结果:与传统监测模式相比,本装置彻底解决了检测人员在近台操作防护控制监测时必须直接接受X射线照射的难题,并降低了由于人为晃动监测设备及人为测量位置不精确带来的测量误差.结论:X射线防护监测数据传输及支撑载体系统解决了由于外界环境带来的人为原因测量误差,同时解决了检测人员在近台操作防护控制监测时必须直接接受X射线照射的难题.
【期刊名称】《中国医疗器械信息》
【年(卷),期】2018(024)015
【总页数】3页(P33-34,149)
【关键词】防护监测;数据传输;支撑载体;模拟脚控;电离幅射安全
【作者】尹捍东;张进;顾亮
【作者单位】重庆市医疗设备质量检测管理所重庆 400023;重庆市医疗设备质量检测管理所重庆 400023;重庆市医疗设备质量检测管理所重庆 400023
【正文语种】中文
【中图分类】R197.39
目前国内医疗卫生监测服务机构对近台操作X射线设备（如C型臂、DSA数字减影系统等）进行辐射剂量水平监测时，监测人员只能携带巡检仪进入室内射线辐射现场巡测读取数据，这样必然会对检测人员造成辐射危害。

参考介入手术医生所受的危害，郁鹏等[1]报道工作人员位置不使用各种防护装置时，空气比释动能率可
达到7.69mGy/h，赵中庆等[2]报道心脏介入工作人员手臂表面的空气比释动能率可达到0.35mGy/h。

另外，人体支撑巡检仪带来的高度、距离不精确和晃动还会
使仪器测量数据产生移动漂移而影响测量准确度。

1.测试方法
分别选取5台不同型号的DSA设备，参考GBZ130-2013《医用X射线诊断放射防护要求》[3]中关于近台操作放射防护的测试方法，将1.5mm Cu板置于标准水模上，水模则置于诊断床上照射野的中心，诊断床与影像接收器的距离调整至
250mm，自动曝光，使用451P型电离巡检仪测试每个手术位的空气比释动能值。

2.测试结果
5台DSA近台操作防护控制检测结果见表1。

3.危害剂量估算
由表1可知，第一手术位可能受到的最大照射为268.6μGy/h，第二手术位可能受到的最大照射为222.8μGy/h。

为确保设备能安全使用，GBZ130-2013[4]规定：近台操作防护控制应不大于400μGy/h，同时0.5mmPb的屏蔽因子为1/26，铅
防护装置的屏蔽效果取2倍安全系数。

在放射防护监测时，监测人员至少需要曝
光10次，每次按2s计算，则一次检测过程总共曝光20s。

因此，检测人员在穿
戴防护用品后，正常情况下一次监测最大可能会接受0.171μGy
（400μGy/h÷26×2×20s/3600s/h），若一年监测DSA设备30次，则防护监测人员将接受5.13μGy的剂量照射。

而实际监测工作中，由于手需要拿持设备，因
而未穿戴手套，眼睛为了方便观看和舒适，也未佩戴铅防护眼镜，此时，手臂和眼睛晶体最大可能接受2.22μGy（400μGy/h×20s/3600s/h），同样，一年监测DSA机30台，则防护监测人员将接受66.7μGy的剂量照射。

按照辐射确定性效应的说法，当人体接受超过一定阈值剂量的辐射照射后，组织中足够多的细胞将被杀死或严重损伤，对器官的整体功能产生影响，造成器官功能障碍[5]。

某些器官受照射后产生确定性效应的剂量值（见表2）。

表1. DSA近台操作防护控制检测(μGy/h)设备第一手术位第二手术位下肢足头胸腹下肢足1 50.5 202 26.9 14.3 34.5 193.6 134.7 21.9 8.4 26.1 2 78.4 108.8 53.9 23.5 16.7 62.7 79.4 96.0 10.5 13.3 3 210.4 181.5 6.9 6.7 7.4 181.5 222.8 56.1 43.7 2.6 4 86.7 116.6 268.6 79.2 66.3 76 95.2 204.4 66.3 52.4 5 89 115 290 72 58 70 93 134 85 49头胸腹
表2. 某些器官受照射后产生确定性效应的剂量值剂量(Gy) 器官效应3.0 生殖腺永久不育5.0 眼睛晚期白内障形成3.0 卵巢不孕3.0 皮肤红斑1.0 骨髓降低细胞形成10.0 肺死亡0.1 胎儿可能产生畸形
而且，以上计算只考虑一次检测成功的理想状态。

在实际检测时，因被测设备参数设置不对，或防护设施位置摆放不当，或数据读数失败需重测等因素，往往受照射剂量实际大于理想状态数倍。

国内外研究表明，个别研究人员虽设计了某种系统，部分解决了由于外界环境带来人为原因测量误差，但其机械结构复杂笨重，不便于携带，无无线传输控制功能，不能实时观察数据，只能借助于监测设备的记忆功能获取数据，不能完全解决检测人员避免受到幅射问题。

例如，当DSA介入设备无室外透视爆光脚闸时（通常未配室外透视曝光脚闸），检测人只能在室内射线辐射现场使用脚闸曝光而无法避免辐射危害。

同样，C型臂曝光脚闸也在手术室内。

因此，通过远距离监测获取防护数据对于放射防护监测工作人员来讲室很有必要。

4.解决方案
本方案就是设计一种简便实用的装置，代替监测人员进入辐射工作场所，解决监测人员在近台操作防护控制监测时必须直接接受X射线照射的难题；同时，要解决室内需人员启动脚闸曝光的难点，解决由于外界环境带来人为原因测量误差。

极大的提高检测人员的职业安全和设备辐射剂量水平的检测质量。

4.1 设计步骤与系统结构
设计制作了可拆缷能左右上下移动导轨滑架，并嵌入S™32控制系统，进行任意遥控，解决了人员直接接受X射线照射、测量位置不准确和装置不便于携带的难题。

创造性设计了模拟脚控器，解决了需人员启动脚闸曝光的难点。

设计了带Wi-Fi功能的微型无线监控摄像机、巡检仪设备平台，解决了隔室实时监控检测数据的难题。

整个系统由（如图1所示）滑架6，可在滑架左右上下移动的设备平台3，带Wi-Fi功能的微型无线监控摄像机1，巡检仪（或其他检测设备）2，室内辅助曝光机构模拟脚控器4，室外遥控及监控终端5组成。

图1. 结构示意图
4.2 工作过程
监测人员在室外通过遥控器控制设备平台3分别到达监测规程要求的水平位、垂直位测试点，然后再控制模拟脚控器4启动曝光，巡检仪2检测的数据被微型无线监控摄像机1实时无线传输给防护室外持移动终端5的检测人员。

需要指出的是，只要无线监控摄像机发射电磁信号功率小于1W，将符合相关规定[6]。

本系统带来的最大益处，完全避免检测人员手持检测设备巡检而受到的辐射损害。

本机构也可扩展应用于其他严重危害场所检测如核医学、放射治疗设备室内巡测。

5.小结
X射线防护检测数据监测传输及支撑载体系统解决了长期困扰检测机构对辐射源处
于同时的检测难题，对全面提升相关检测质量，保护人员安全起到积极作用。

可进而针对不同用途制作相应导轨适应不同检测，具有广泛的扩展用途。

参考文献
【相关文献】
[1] 郁鹏,程玉玺,刘澜涛,等.介入诊疗中重要站立区域辐射剂量的测定与评价[J].中华放射医学与防护杂志,2004,24(6):573-575.
[2] 赵中庆,孔秀真,郑凤兰,等.心脏介入中工作人员的辐射防护评价[J].中华放射医学与防护杂
志,2004,24(6):580.
[3] 中华人民共和国卫生和计划生育委员会.GBZ 130-2013 医用X射线诊断放射防护要求[S].2013-12-11.
[4] 美国全国辐射防护与计测委员会.NCRP REPORT NO.147[S].2004-11.
[5] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB18871-2002《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》[S].2002-10-08.
[6] 宋盟春,陈嘉晔,冯丹莤,等.无线医疗设备的EMC测试法规[J].安全与电磁兼容,2010,20(5):43-45.。