Medical Diagnosis 医学诊断, 2013, 3, 1-5 http://dx.doi.org/10.12677/md.2013.31001 Published Online March 2013 (http://www.hanspub.org/journal/md.html) Continuous Improvement of the Diagnostic Reference Levels for Medical X-Ray Radiography* Peng Li, Weihai Zhuo#, Bo Chen, Yanling Yi Institute of Radiation Medicine, Fudan University, Shanghai Email: #whzhuo@fudan.edu.cn Received: Jan. 13th, 2013; revised: Feb. 5th, 2013; accepted: Feb. 16th, 2013 Abstract: To provide references for improving the diagnostic reference level (DRL) for medical X-ray diagnostic radi- ography, the recommended dose levels all over the world in different years were reviewed and analyzed. Grouped the examinees/patients into adults and children and taken the medical X-ray diagnostic photography as an example, the ref- erence levels and their trends were compared and analyzed. The results showed that both the types and their values of DRLs varied from different countries, organizations or regions. Especially in some developed countries, the types of DRLs are increasing, and the dose reference levels are getting strict. The findings of this study are useful for improving the DRLs of medical exposure in our country. Keywords: Medical Exposure; Radiation Protection; Reference Level; Entrance Surface Dose 不断完善的医用 X射线摄影诊断指导水平* 李 鹏,卓维海#,陈 波,易艳玲 复旦大学放射医学研究所,上海 Email: #whzhuo@fudan.edu.cn 收稿日期:2013 年1月13 日;修回日期:2013年2月5日;录用日期:2013 年2月16 日 摘 要:为不断完善医用 X射线诊断的医疗照射指导水平(以下简称“指导水平”)提供参考,综述分析世界各 地在不同年代建立的指导水平情况。按成年人和儿童分类,以医用X射线诊断摄影为例,比较分析指导水平的 差异及其变化趋势。结果显示不同国家、组织或地区已制订的指导水平的种类及其相应量值不尽相同,特别是 在部分发达国家,指导水平的种类日趋增多、剂量参考水平越来越严。这对完善或更新我国医疗照射指导水平 具有很高的指导意义。 关键词:医疗照射;放射防护;指导水平;入射体表剂量 1. 引言 医疗照射是最大的人工电离辐射源,而 X射线诊 断频率占比最高[1]。随着国民经济和社会的发展,一 方面,人们使用医用X射线诊断检查的应用频率不断 增加[2,3];另一方面人们又更加关注自身的放射防护问 题。这些都要求各界更加关注公众的辐射照射剂量, 建立(或制订)更加严格的放射防护措施和质量控制方 法,让医疗照射更好地为人类造福[4]。为加强医疗照 射防护提供新举措,自上世纪九十年代以来,各国际 组织、国家和地区都在试图建立并完善符合本地的放 射诊断指导(或参考)水平(Diagnostic Reference Level, DRL, 以下简称“指导水平”)[5-7]。本文从指导水平的 定义和建立依据出发,以医用X射线诊断摄影为例, 简要地对世界各国或地区的指导水平开展了综合分 *资助信息:国家自然科学基金资助(10675036,11075040)。 #通讯作者。 Copyright © 2013 Hanspub 1 不断完善的医用 X射线摄影诊断指导水平 析与展望,旨在为我国完善或建立相应的指导水平提 供参考。 2. 放射诊断指导水平 2.1. 指导水平的定义与表征量 国际放射防护委员会(ICRP)引入 DRL 是为了用 来判断在通常的使用条件下某一类别的放射诊断所 致受检者(或患者)的辐射剂量是否过高或低。ICRP 同 时还指出,指导水平并不是剂量限值,而是一个易于 测量、采用调查得到的水平,用来识别和判断本地水 平[8,9]。英国医学物理研究院(IPSM)在1992年建议将 第75 百分位数值(以下称为 75%值)定为 DRL,之后 世界各地通行的确定方法[5,7]一般也都将 75%值的修 约值作为该地的DRL。 对于医用X射线摄影的 DRL,一般都采用受检 者或患者的入射体表剂量(ESD)来表征,单位用 mGy 或μGy。同一类别或体位的 X射线单次摄影,成年人 和儿童的 ESD通常差异较大,因此在建立 DRL时应 区别对待。另外,儿童的体重和身高变化较大,单次 摄影的 ESD 变化也不可忽视,所以在建立儿童的指导 水平时,通常还需分年龄段。 2.2. 指导水平的确定方法 为确定指导水平,在调查对象的选取时,应考虑 人口和经济因素,并根据本地医用 X射线装置的使用 频率和医疗水平,选择具有代表性的样本。成年人的 DRL值通常是针对标准体重而建立的,如有些调查规 定的受检者体重为70 ± 5 kg[5,10]。另一方面,由于接 受医用X射线诊断的受检者或患者数量大 且体位 繁 多,全面调查工作量巨大,因此有些国家或地区只调 查成年人或常见摄影部位的入射体表剂量水平。 入射体表剂量通常是指照射野中心位置的剂量, 其获取一般采用两大类方法:一种是在人体的或利用 物理模体代替人体开展直接测量,测量常用的剂量计 有热释光(TLD) 等剂量元件或直读式各类剂量仪[11]; 另一种是基于摄影所用的相关参数利用经验公式或 蒙特卡罗模拟计算方法来计算得到[12]。 3. 不同国家或地区的指导水平 早在上世纪九十年代初,英国和欧共体委员会 (CEC)就通过调 查研究提出了 当地的医疗照射指导 水 平[13,14]。1996 年,国际原子能机构(IAEA)、世界卫生 组织(WHO)、国际劳工组织(ILO)等6个权威国际机构 为响应 ICRP建议,在联合制订的国际基本安全标准 (IBSS)[15]中首次向全世界推荐放射诊断和核医学诊断 医疗照射指导水平,随后世界各国和地区都积极响应 并开展各自的调查。随着时间的推进,很多国家、组 织或地区建立了更加新的、全面的、严格的指导水平。 我国在借鉴 IBSS 医疗照射指导水平的基础上,采用 “医疗照射指导水平”这一术语,并根据我国实际照 射水平情况于 2002 年也建立了诊断性医疗照射指导 水平[16]。下面从成年和儿童受检者指导水平两个方 面,分析国际上 X射线摄影检查所致受检者剂量的指 导水平发展状况。 3.1. 成年受检者的指导水平 表1列出了不同国家、组织或地区在不同年代建 立的成年人接受医用 X射线诊断的指导水平或75% 值情况。从表1可以看出,在一、二级保健水平的国 家中,除少数国家如马来西亚[15]外,多数国家或地区 建立的 DRL或75%值小于或接近于IAEA 或CEC 等 国际组织推荐的水平值;但不同国家或地区间、不同 年份、不同保健水平间建立的指导水平值存在一定的 差异,建立的类别或部位不同,并表现出一定的变化 趋势,分别概述如下。 一是不同国家或地区 DRL 建立的年代和剂量水 平不同。经济发达的国家较早就进行了调查并建立了 DRL,并且开展调查的次数多,以英国为例,该国每 5年做一次全国调查[19],向公众报告相关情况,并完 善和修订 DRL 值;一些国家还才刚刚开始建立DRL, 瑞士 2006 年[17]国家指导水平是在 2004年调查[21]的基 础上修约建立的,韩国在2007 年[18]、伊朗在2008年 [24]才第一次开展国家调查并建议建立国家水平。另一 方面,不同保健水平的地区建立的DRL 有差异。参 照联合国原子辐射效应科学委员会(UNSCEAR)报告 定义的不同保健水平[27],比较发现一级保健水平国家 或地区建立的 DRL 值小于二级保健水平国家或地区, 以胸部后前为例,以表中数据比较不同保健水平的国 家或地区的最新指导水平值,并与国际组织值相比 较,发现一级保健水平的DRL 值(均值为0.3 mGy)明 Copyright © 2013 Hanspub 2 不断完善的医用 X射线摄影诊断指导水平 Copyright © 2013 Hanspub 3 Table 1. DRLs (mGy) of adults undergoing X-ray radiography in different countries, organizations or regions 表1. 不同国家、组织或地区成年受检者接受 X射线摄影的指导水平(mGy) 分类 国家、组 织或地区 年份 腰椎 AP 腰椎 LAT 腰椎 LSJ 胸部 PA 胸部 LAT 胸椎 AP 胸椎 LAT 腹部 AP 骨盆 AP 髋关节 AP 头颅 PA 头颅 LAT 西班牙 1999年[17] 10 30 40 0.3 1.5 - - 10 10 - 5 3 a爱尔兰 2000年[14] 8 24 46 0.3 - - 6 - 7 - - - 德国 2003年[17] 10 30 - 0.3 1.5 7 12 10 10 - 5 3 法国 2004年[17] 10 30 - 0.3 1.5 - - 10 10 - 5 3 美国 2005年[17] 5 - - 0.25 - - - 4.5 - - - - a韩国 2007年[18] 3.56 11.45 - 0.28 1.61 2.85 8.853.06 2.87 2.90 2.761.78 1992 年[14,15] 10 30 - 0.3 1.5 7 20 10 10 - 5 3 2002 年[14] 6 14 - 0.2 1 3.5 10 6 4 - 3 1.5 英国 2007 年[19] 5 11 26 0.15 0.6 4 7 4 4 - 2 1.3 2000 年[17,20] 10 30 40 0.4 1.5 - - 10 10 - 5 3 意大利 c2005 年[20] 3.8 10.8 - 0.3 0.8 - - 3.7 3.7 - 2 1.3 2004 年[21] 8.7 26 - 0.2 0.4 7 21 7 7.8 4.7 5.43.5 一级保 健水平 b瑞士 2006 年[17] 10 30 40 0.3 1.5 - - - 10 - 5 3 2005 年[22] 12 35 - 0.6 - 9 20 10 - 10 5 3 立陶宛 2010 年[23] 10 20 - 0.3 1.7 6 10 - 5 5 4 3 马来西亚 1998年[15] 14.71 25.12 - 0.35 2 - - 13.8211.08 - 6.854.81 中国 2002 年[16] 10 30 40 0.4 1.5 - 20 10 10 10 5 3 a伊朗 2008年[24] 3.43 8.41 - 0.41 2.07 2.72 5.294.06 3.18 - 2.831.93 1998 年[25] 10 30 - 0.40 1.50 7.0 20 - - - - 3.0 d2004 年[25] 6.6 16.2 - 0.35 0.96 2.9 6.2 - - - - 2.1 二级保 健水平 巴西 e2008 年[26] 2.6 4.75 - 0.24 0.62 - - 2.26 - - 1.55- IAEA 1996 年[15,25] 10 30 40 0.4 - 7 20 10 10 - 5 3 1991 年[14] 10 30 40 0.3 - - - 10 10 - - - 国际组 织 CEC 1999 年[22] 10 30 40 0.3 1.5 - - 10 10 - 5 3 注:PA 为后前位,AP 为前后位,LAT 为侧位,LSJ为腰骶关节位,CEC 为欧洲共同体委员会,IAEA 为国际原子能机构,“-”为无数据;a:第一次调查建立 DRL 值,b:瑞士2006 年的国家指导水平是在 2004年调查的基础上修约建立的,c:博洛尼亚市,d:圣保罗市,e:里约热内卢市。 显小于二级保健水平的DRL(均值为0.41 mGy),秩和 检验显示,两者差异有统计学意义(Z = −2.35 ,P = 0.02)。另外,同一保健水平下的国家DRL 值也有差 别,以腹部前后(AP)位为例,同是一级保健水平的美 国和立陶宛,美国在 2005 年建立的 DRL值为4.5 mGy[17] ,立陶宛在2005 年建立的 DRL值为 10 mGy[22]。 二是不同组织或地区建立和完善的DRL 类别有 差异。从表 1中可以看到,不同地区建立的DRL 值 的常见部位和体位有腰椎、胸部、头颅、腹部、盆骨 位等;除了常见部位,近年来发达国家建立的 DRL 值的部位和体位范围扩大,如韩国在2007 年第一次 建立的 DRL中比其他发达国家的调查部位多出胸椎、 髋关节等[18],英国也在 2007年调查中增加了腰椎腰 骶关节(LSJ)体位[19]。 三是 DRL 的变化表现出一定的趋势。首先,随 着时间的推移,各国或地区的指导水平值(参考剂量) 都呈下降趋势,一般后一次建立的指导水平值小于以 往的指导水平值。如英国的部分指导水平值呈下降趋 势[14,15,19],立陶宛在 2010年[23]与2005 年的值[22]相比 降低;其次,制订 DRL 的部位和类别逐渐增多;另 外,很多地区根据本地情况,在国家水平的基础上还 不断完善的医用 X射线摄影诊断指导水平 Table 2. DRL (μGy) of children patients for X-ray radiography in different countries, organizations or regions 表2. 不同国家、组织或地区儿童受检者接受 X射线摄影的指导水平(μGy) 分类 国家或组织 年份 胸部正位 腹部正位 骨盆正位 头颅正位 头颅侧位 0~1 m: 50 1 m~1 y: 400 1 y~5 y: 600 1 m~1 y: 800 0.5~2 y: 500 1 m~1 y: 70 1~5 y: 500 5~10 y: 700 1~5 y: 1100 3~7 y: 800 一级保健水平 英国 2000年[12,28] 5 y:120 5~10 y: 800 10~15 y: 2000 5~18 y: 1100 8~18 y: 800 二级保健水平 印度 2010年[29] 5~9 y: 200 5~9 y: 500 5~9 y: 700 5~9 y: 600 5~9 y: 500 0~1 m: 80 1 m~1 y: 200 国际组织 欧共体 1996 年[30] 5 y:100 5 y: 1000 5 y: 900 5 y: 1500 5 y: 1000 建立了本地指导水平,如意大利博洛尼亚市[20],巴西 圣保罗市[25]和里约热内卢[26],而且均小于国家指导水 平。 3.2. 儿童受检者的指导水平 在建立儿童指导水平时,大多考虑了儿童年龄的 变化,并根据年龄进行了分组,大致如0~1 m,1 m~1 y,1~5 y,5~10 y,10~15 y,15~18 y 等;调研发现, 世界各国、组织或地区开展相关调查并建立儿童剂量 指导水平的研究极少,且相关研究的时间相对较晚。 表2罗列了英国、印度和CEC 等的 DRL值。印度在 2010 年才第一次在文献中提出儿童指导水平[29];调研 显示,各国或地区近年来研究和关注儿童剂量及 DRL 有增多的趋势;文献中建立了儿童 X射线摄影指导水 平的部位和体位都较少,且数据不够完整;儿童指导 水平普遍小于成年人的值。我国至今未建立儿童受检 者的医疗照射指导水平。 4. 结论和展望 放射诊断医疗照射指导水平的建立或制订是一 个不断完善的过程,同一时间不同国家、组织或地区 的指导水平不同,同一国家、组织或地区在不同时间 里的指导水平也不同。指导水平只有结合本地实际才 能显示其指导辐射防护实践的作用,各国或地区可以 根据本地的实际,并与时俱进,建立或完善本地指导 水平,包括更多的部位、体位和更多的指导水平项目。 儿童辐射照射问题是研究中关注的重点,临床上 开展儿童X射线检查的剂量水平情况值得关切,目前 国际上各国或地区建立或制订的有关儿童的指导水 平相对较少或缺乏,需要用更多的调查数据来补充和 加强对儿童剂量指导水平的建立工作。 研究发现,不同保健水平的国家或地区间建立的 指导水平差异较大,较低保健水平的国家或地区受照 剂量增长迅猛,剂量水平随着医疗卫生水平、地区因 素、人口因素、经济水平和健康需求等发生着变化, 需要建立新的适合本地的指导水平。发展中国家占据 着世界的大部分人口,在借鉴已有经验的基础上,应 该加强对建立发展中国家或经济落后国家或地区指 导水平的重视度。 5. 致谢 感谢给予本研究支持的两项国家自然科学基金 (编号:No.10675036,No.11075040)。 参考文献 (References) [1] UNSCEAR. Sources and effects of ionizing radiation, Vol. I: Sources. New York, 2000. [2] D. Hart, B. F. Wall. Radiation exposure of the UK population from medical and dental X-ray examinations: NRPB-W4. Chil- ton: National Radiological Protection Board, 2002. [3] 高林峰, 姚杰, 郑钧正等. 上海市 2007 年X射线诊断的医疗 照射应用频率及其分布[J]. 环境与职业医学, 2009, 26(6): 532-536. [4] 郑钧正, 郭常义, 吴凡. 让医疗照射更好地造福于民[J]. 环 境与职业医学, 2009, 6: 525-527. [5] K. Matthews, P. C. Brennan. The application of diagnostic ref- erence levels: General principles and an Irish perspective. Radi- ography, 2009, 15: 171-178. [6] 郑钧正, 卓维海. 不断完善与推广应用医疗照射的指导水平 [J]. 医学研究杂志, 2007, 36(12): 4-6. [7] 朱志贤, 郑钧正, 陈峰等. 放射诊断医疗照射指导水平的确 定方法[J]. 中国辐射卫生, 2004, 13(2): 83-87. [8] 刘长安. 关于医疗照射指导水平[J]. 中国医疗器械信息, 2009, 15(5): 81-84. [9] ICRP. The 2007 recommendations of the international commis- sion on radiological protection. Oxford: Elsevier, 2007. [10] B. F. Wall. Implementation of DRLs in the UK. Radiation Pro- tection Dosimetry, 2005, 114(1-3): 183-187. [11] D. A. Johnston, P. C. Brennan. Reference dose levels for patients undergoing common diagnostic X-ray examinations in Irish hospitals. British Journal of Radiology, 2000, 73(868): 396-402. [12] I. I. Suliman, E. H. Elshiekh. Radiation doses from some com- Copyright © 2013 Hanspub 4 不断完善的医用 X射线摄影诊断指导水平 mon paediatric X-ray examinations in Sudan. Radiation Protec- tion Dosimetry, 2008, 132(1): 64-72. [13] D. Hart, M. C. Hillier and B. F. Wall. Doses to patients from me- dical X-ray examinations in the UK-2000 review: NRPB-W14. Chilton: NRPB, 2002. [14] K. H. Ng, P. Rassiah, H. B. Wang, et al. Doses to patients in rutine X-ray examination in Maulaysia. The British Journal of Radiology, 1998, 71: 654-660. [15] AEA 安全丛书 N0.115. 国际电离辐射防护和辐射源安全的基 本安全标准[M]. 维也纳: 国际原子能机构, 1997. [16] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局. GB 18871-2002, 电离辐射防护与辐射源安全基本标准[S]. 北京: 中华人民共 和国国家质量监督检验检疫总局, 2006. [17] D. Hart, M. C. Hillier and B. F. Wall. National reference doses for common radiographic, fluoroscopic and dental X-ray exami- nations in the UK. British Journal of Radiology, 2009, 82: 1-12. [18] Y. Kim, J. Choi, C. Kim, et al. Patient dose measurements in diag- nostic radiology procedures in Korea. Radiation Protection Do- simetry, 2007, 123(4): 540-545. [19] D. Hard, M. C. Hillier and B. F. Wall. Doses to patients from ra- diographic and fluoroscopic X-ray imaging procedures in the UK-2005 review. Chilton: Health Protection Agency, 2007. [20] G. Compagnone, L. Pagan and C. Bergamini. Local diagnostic reference levels in standard X-ray examinations. Radiation Pro- tection Dosimetry, 2005, 113(1): 54-63. [21] A. Aroua, A. Besancon, I. Buchillier-Decka, et al. Adult refer- ence levels in diagnostic and interventional radiology for tem- porary use in Switzerland. Radiation Protection Dosimetry, 2004, 111(3): 289-295. [22] J. Ziliukas, G. Morkunas. Results of a patient dose survey on diagnostic radiology in Lithuania. Radiation Protection Dosi- metry, 2005, 114(1-3): 172-175. [23] J. Ziliukas, L. Krynke and A. Urboniene. Management of patient doses and diagnostic reference levels in X-ray radiography in Lithuania. Radiation Protection Dosimetry, 2010, 139(1-3): 313- 316. [24] M. Asadinezhad, M. T. B. Toosi. Doses to patients in some rou- tine diagnostic X-ray examinations in Iran: Proposed the first Iranian diagnostic reference levels. Radiation Protection Dosi- metry, 2008, 132(4): 409-414. [25] M. B. Freitas, E. M. Yoshimura. Diagnostic reference levels for the most frequent radiological examinations carried out in Brazil. Revista Panamericana de Salud Pública/Pan American Journal of Public Health, 2009, 25(2): 95-104. [26] O. A. Osibote, A. C. P. de Azevedo. Estimation of adult patient doses for common diagnostic X-ray examinations in Rio de Ja- neiro Brazil. Physica Medica, 2008, 24(1): 21-28. [27] UNSCEAR. Sources and effects of ionizing radiation, Vol. I: UNSEAE 2008 report to the general assembly with scientific annexes. New York, 2010. [28] K. A. Gogos, E. N. Yakoumakis, I. A. Tsalafoutas, et al. Radia- tion dose considerations in common paediatric X-ray examina- tions. Pediatric Radiology, 2003, 33(4): 236-240. [29] A. U. Sonawane, K. J. Sunil, M. Singh, et al. Suggested diagno- stic reference levels for paediatric X-ray examinations in India. Radiation Protection Dosimetry, 2011, 147(3): 423-428. [30] European Commission. Radiation protection 109: Guidance on diagnostic reference levels (DRLs) for medical exposures. Euro- pean Commission, 1999. Copyright © 2013 Hanspub 5 |