医用诊断X射线应用及其职业危害因素分析毕业设计论文

PAGE毕业设计(论文)题目医用诊断X射线应用及其职业危害因素分析学院名称核科学技术学院南华大学本科生毕业设计（论文）开题报告设计(论文)题目医用诊断X射线应用及其职业危害因素分析设计(论文)题目来源自选课题设计(论文)题目类型调研课题起止时间2013年12月-2014年5月一、设计（论文）依据及研究意义：依据：由于现代医学诊断和治疗越来越多的应用电离辐射和放射性技术，包括X射线放射学、核医学和放射治疗等领域的医学诊断和治疗，医疗照射已成为人们所受照射的最主要来源，这种发展也迅速加大了职业照射的危险性，医疗领域的职业病防护也迅速成为放射防护领域中非常重要的一个方面。因此，做好医用X射线机放射防护检测更是我们不可松懈的责任。研究意义：①.提高实际运用及综合分析能力，将理论知识用于实践。②.熟悉职业病危害防治的相关法律和标准，为将来工作打基础。③.掌握各种医用X射线机的原理及特性。二、设计（论文）主要研究的内容、预期目标：（技术方案、路线）1、主要研究内容：①.分析各类X射线机运行原理及其主要危害因素；②.掌握电离辐射综合防护体系及医疗照射防护基本原则；③.按照对X射线外照射防护基本原则，确定X射线机工作场所防护设施建设主要措施，选用相关辐射防护材料，掌握屏蔽厚度计算方法；④.根据国家有关法律、法规、规定及相关标准，调查分析某地区医用X射线机的使用及防护情况。2、预期目标：①.对各类X射线的运行原理及其危害因素做详细陈述，并做出比较；②.对不同的防护材料进行比较，并计算某机房所需的屏蔽厚度；③.调查分析某地区医用诊断Ｘ射线机的使用及防护情况，提出防护建议。三、设计（论文）的研究重点及难点：重点：普通拍片机、医用透视机、CT、DSA等医学设备的性能及场所防护分析。难点：对某地区医用X射线机的使用及防护情况进行调查分析，并提出防护建议。四、设计（论文）的研究方法及步骤（进度安排）1、研究方法：①.查询并学习相关参考资料；②．制定合理的设计方案，并按方案进行实施；③.虚心向有经验的同事学习，在实践工作中提高自己。2、步骤：1月5日-3月23日收集资料，完成开题报告3月24日-3月31日整理资料，完成论文具体的提纲4月1日-5月1日完成论文初稿5月2日-5月中旬完成论文修改，装订，并完成答辩用PPT五、进行设计（论文）所需条件：1、严谨的学习工作态度；2、核技术应用、辐射防护学等基本知识；3、查找相关信息，收集专业资料。六、指导老师意见：签名：年月日PAGEiv医用诊断X射线应用及其职业危害因素分析摘要：本文通过对X射线基本性质的介绍，进而阐述其在医学上的应用，对各种医用X射线机的基本原理及其可能产生的危害因素进行了详细的介绍，包括X射线摄影机、X射线计算机断层摄影（CT）和数字减影血管造影技术（DSA）等。同时，文章结合了这段时间的实习工作，从医用X射线机性能及场所防护两方面，详细介绍了辐射防护三原则在医学上的应用，并调查分析某地区的医用X射线机防护现状，进而提出有效的解决建议。另外，对这几个月以来所做的实习工作及其他工作进行了总结。关键词：医用诊断X射线机；应用；辐射；防护；职业危害因素

ApplicationofmedicalX-raymachineandanalysisofoccupationalriskfactorsAbstract：AccordingtoexpoundingthebasicpropertiesofX-rayanditsapplicationsinmedicine,thispaperintroducesthebasicprinciplesofallmedicalX-raymachineandpossibleriskfactorsforadetaileddescription,includingtheX-raycameras,X-raycomputertomography(CT),digitalsubtractionangiography(DSA)andsoon.Moreover,thispapermakesadetailedanalysisonthethreeprinciplesofradiationshieldingfrommedicalX-raymachineandX-rayroomincombinationwithaperiodofcadet.Minewhile,IinvestigatecertainareasofmedicalX-raymachineprotectivestatus,andmakeeffectivesolutions.Inaddition,Ideclaretheexperience

gotfromworkduringthesemonths.Keywords：MedicaldiagnosticX-raymachine；Application；Radiation;Shielding；Riskfactors

目录引言 11X射线在医学中应用及其危害因素分析 21.1X射线的发现 21.2X射线的性质 31.2.1物理效应 31.2.2化学效应 41.2.3生物效应 41.3X射线在医学中的应用 61.3.1X射线诊断 61.3.2X射线治疗 61.4各类X射线机的运行特点 71.4.1普通X射线摄影机 71.4.2X射线计算机断层摄影（CT） 111.4.3数字减影血管造影技术（DSA） 141.5医用诊断X射线对人体的危害因素 162电离辐射综合防护体系及医疗照射防护基本原则 182.1电离辐射综合防护体系 182.1.1辐射防护的目的与任务 182.1.2辐射防护基本原则 182.1.3我国现行辐射防护的基本剂量限值 192.2医疗照射防护基本原则 212.2.1医疗照射实践的正当化 212.2.2医疗照射的最优化 212.2.3医疗照射的剂量限值 212.3医用诊断X射线机的性能防护 222.3.1医用诊断X射线机的性能防护要求 222.3.2医用诊断X射线机的性能防护检测方法 252.4医用诊断X射线机房的建筑屏蔽设计与计算 282.4.1医用诊断X射线机房的防护设施 282.4.2医用诊断X射线机房的建筑屏蔽计算 312.4.3医用辐射屏蔽材料的选择 322.5浙江省某地区医用X射线放射防护现状调查分析 362.5.1调查结果： 362.5.2防护现状分析 372.5.3防护建议 393总结 404心得体会 40参考资料 42致谢 42附：英文翻译南华大学核科学技术学院2014届本科毕业生论文第42页共42页引言随着经济的迅猛发展，放射性同位素与射线装置的应用已经得到迅速发展，并展现出广泛的前景。在医疗应用方面，X射线射线拍片、肿瘤放疗、核医学检查等放射诊疗技术已成为疾病诊治和健康检查的常规手段，在防病治病、保障人民健康方面发挥着其他技术难以替代的巨大作用。同时，核能发电与工业探伤、计量控制、辐照灭菌或保鲜等核与辐射技术在工业、农业、环保、计量、教育和科学研究等领域也获得了广泛的应用，创造了巨大的经济和社会利益，推动着经济的快速发展和社会文明的不断进步。然而，放射线是一把双刃剑，如果用之不当，管理不善，忽视对它的防护，就会影响人员的健康，危害环境的安全，甚至导致严重的放射事故，造成人员伤亡和重大财产损失。尤其是在医学发达的今天，现代医学诊断和治疗越来越多的应用电离辐射和放射性技术，医疗照射已成为人们所受照射的最主要来源。与此同时，对从事放射工作的从业人员带来的电离辐射的职业危害也会随之增加、因此，必须高度重视并进一步加强对放射工作的防护管理工作。而做好医用X射线机放射防护检测工作更是我们不可松懈的责任。

1X射线在医学中应用及其危害因素分析1.1X射线的发现1895年德国物理学家伦琴(W．C．RÖntgen)在研究阴极射线管中气体放电现象时，用一只嵌有两个金属电极(一个叫做阳极，一个叫做阴极)的密封玻璃管，在电极两端加上几万伏的高压电，用抽气机从玻璃管内抽出空气。为了遮住高压放电时的光线(一种弧光)外泄，在玻璃管外面套上一层黑色纸板。他在暗室中进行这项实验时，偶然发现距离玻璃管两米远的地方，一块用铂氰化钡溶液浸洗过的纸板发出明亮的荧光。再进一步试验，用纸板、木板、衣服及厚约两千页的书，都遮挡不住这种荧光。更令人惊奇的是，当用手去拿这块发荧光的纸板时，竞在纸板上看到了手骨的影像。当时伦琴认定：这是一种人眼看不见、但能穿透物体的射线。因无法解释它的原理，不明它的性质，故借用了数学中代表未知数的“X”作为代号，称为“X”射线(或称X射线或简称X线)。这就是X射线的发现与名称的由来。此名一直延用至今。后人为纪念伦琴的这一伟大发现，又把它命名为伦琴射线。X射线的发现在人类历史上具有极其重要的意义，它为自然科学和医学开辟了一条崭新的道路，为此1901年伦琴荣获物理学第一个诺贝尔奖金。科学总是在不断发展的，经伦琴及各国科学家的反复实践和研究，逐渐揭示了X射线的本质，证实它是一种波长极短，能量很大的电磁波。它的波长比可见光的波长更短(约在0．001～100nm，医学上应用的X射线波长约在0．001～0．1nm之间)，它的光子能量比可见光的光子能量大几万至几十万倍。因此，X射线除具有可见光的一般性质外，还具有自身的特性。

1.2X射线的性质1.2.1物理效应1）穿透作用穿透作用是指X射线通过物质时不被吸收的能力。X射线能穿透一般可见光所不能透过的物质。可见光因其波长较长，光子其有的能量很小，当射到物体上时，一部分被反射，大部分为物质所吸收，不能透过物体；而X射线则不然，因其波长短，能量大，照在物质上时，仅一部分被物质所吸收，大部分经由原子间隙而透过，表现出很强的穿透能力。X射线穿透物质的能力与X射线光子的能量有关，X射线的波长越短，光子的能量越大，穿透力越强。X射线的穿透力也与物质密度有关，密度大的物质，对X射线的吸收多，透过少；密度小者，吸收少，透过多。利用差别吸收这种性质可以把密度不同的骨骼、肌肉、脂肪等软组织区分开来。这正是X射线透视和摄影的物理基础。2）电离作用物质受X射线照射时，使核外电子脱离原子轨道，这种作用叫电离作用。在光电效应和散射过程中，出现光电子和反冲电子脱离其原子的过程叫一次电离，这些光电子或反冲电子在行进中又和其它原子碰撞，使被击原子逸出电子叫二次电离。在固体和液体中，电离后的正、负离子将很快复合，不易收集。但在气体中的电离电荷却很容易收集起来，利用电离电荷的多少可测定X射线的照射量，X射线测量仪器正是根据这个原理制成的。由于电离作用，使气体能够导电；某些物质可以发生化学反应；在有机体内可以诱发各种生物效应。电离作用是X射线损伤和治疗的基础。3）荧光作用由于X射线波长很短，因此是不可见的。但它照射到某些化合物如磷、铂氰化钡、硫化锌镉、钨酸钙等时，由于电离或激发使原子处于激发状态，原子回到基态过程中，由于价电子的能级跃迁而辐射出可见光或紫外线，这就是荧光。X射线使物质发生荧光的作用叫荧光作用。荧光强弱与X射线量成正比。这种作用是X射线应用于透视的基础。在X射线诊断工作中利用这种荧光作用可制成荧光屏，增感屏，影像增强器中的输入屏等。荧光屏用作透视时观察X射线通过人体组织的影像，增感屏用作摄影时增强胶片的感光量。4）热作用物质所吸收的X射线能，大部分被转变成热能，使物体温度升高，这就是热作用。5）干涉、衍射、反射、折射作用这些作用与可见光一样，在X射线显微镜、波长测定和物质结构分析中都得到应用。1.2.2化学效应1）感光作用同可见光一样，X射线能使胶片感光。当X射线照射到胶片上的溴化银时，能使银粒子沉淀而使胶片产生“感光作用”。胶片感光的强弱与X射线量成正比，当X射线通过人体时，因人体各组织的密度不同，对X射线量的吸收不同，致使胶片上所获得的感光度不同，从而获得X射线的影像。这就是应用X射线作拍片检查的基础。2）着色作用某些物质如铂氰化钡、铅玻璃、水晶等，经X射线长期照射后，其结晶体脱水而改变颜色，这就叫做着色作用。1.2.3生物效应当X射线照射到生物机体时，生物细胞受到抑制、破坏甚至坏死，致使机体发生不同程度的生理、病理和生化等方面的改变，称为X射线的生物效应。不同的生物细胞，对X射线有着不同的敏感度。X射线可以治疗人体的某些疾病，如肿瘤等。另一方面，它对正常机体也有伤害，因此要加强对人体的防护。X射线的生物效应归根结底是由X射线的电离作用造成的。由于X射线具有以上种种性质，因而在工业、农业、科学研究等领域都获得了广泛的应用，如工业探伤、晶体分析等。在医学上，X射线技术已成为对疾病进行诊断和治疗的专门学科，在医疗卫生事业中占有重要地位。

1.3X射线在医学中的应用1.3.1X射线诊断X射线应用于医学诊断，主要依据X射线的穿透作用、差别吸收、感光作用和荧光作用。由于X射线穿过人体时，受到不同程度的吸收，如骨骼吸收的X射线量比肌肉吸收的量要多，那么通过人体后的X射线量就不一样，这样便携带了人体各部密度分布的信息，在荧光屏上或摄影胶片上引起的荧光作用或感光作用的强弱就有较大差别，因而在荧光屏上或摄影胶片上(经过显影、定影)将显示出不同密度的阴影。根据阴影浓淡的对比，结合临床表现、化验结果和病理诊断，即可判断人体某一部分是否正常。于是，X射线诊断技术便成了世界上最早应用的非刨伤性的内脏检查技术。1.3.2X射线治疗X射线应用于治疗，主要依据其生物效应，应用不同能量的X射线对人体病灶部分的细胞组织进行照射时，即可使被照射的细胞组织受到破坏或抑制，从而达到对某些疾病，特别是肿瘤的治疗目的。但是在利用X射线的同时，人们发现了导致病人脱发、皮肤烧伤、工作人员视力障碍，白血病等射线伤害的问题，为防止X射线对人体的伤害，必须采取相应的防护措施。

1.4各类X射线机的运行特点1.4.1普通X射线摄影机普通X射线摄影机分透视和照相两种成像方式，是目前临床医学影像诊断中最基本、最广泛使用的成像技术之一。随着计算机技术的发展，已有大量自动化控制成像和信息处理方法融入普通X射线摄影技术之中。1)透视透视(fluoroscopy)是X射线检查的基本方法之一。比如胸部透视，可观察肺、心脏和大血管等。而肠道钡餐检查和钡剂灌肠时必须应用透视检查。其原理是当一束强度均匀的X射线穿过人体时，由于各组织或器官对X射线的吸收衰减程度不一，透过人体后的X射线就形成能反映人体内部解剖结构信息的X射线潜影。当这种潜影照射荧光屏时，就转换为肉眼可见的荧光影像，观察和分析这种影像就恩那个诊断人体组织器官的正常与异常。传统的X射线透视是医生手持荧光屏，在暗室中近台操作，致使工作人员和受检者都受到过多的X射线照射。而用影像增强器代替普通荧光屏后，使荧光亮度增强了数千倍，同时还可以采用闭路电视在明室中进行观察。因此，使用影像增强系统，可以使透视X射线强度大幅度降低，医生隔室操作，基本上不受X射线照射[1]。明室观察的视觉灵敏度高，透视的准确性也相应提高。X射线透视简便、易行、快捷，不仅可以观察器官的形态，而且还可以观察器官的活动情况。在临床应用中，X射线透视是肠胃道造影检查、骨折复位手术、导管和介入性放射学等采用的基本方法。但是，X射线透视也存在一定的局限性。由于人体器官透视影像的重叠，使影像分辨率不高，对密度高、厚度大的部位或密度、厚度差别小的组织，其分辨率就更低。另外，X射线透视无法进行客观记录。2)摄影摄影(roentgenography)是X射线检查的另一种基本方法。其原理是：让透过人体带有信息的X射线潜影照射在胶片上，致使胶片感光，然后通过显影、定影等过程便在胶片上产生X射线影像。作为显影材料来讲，X射线胶片比透视荧光屏的分辨率要高，因此，X射线摄影比透视能发现更多有诊断价值的影像，而且可以永久保存，便于会诊和复查对比。从辐射防护学意义上讲，X射线摄影的剂量远小于X射线透视的剂量，测试表明一次拍片的剂量不足荧光透视的1/8。X射线胶片的缺点是检查的区域为胶片大小所限制，不能观察运动功能。普通拍片机实物图如图1.1所示。图1.1普通拍片机实物图3)计算机X射线摄影CR计算机X射线摄影(computedradiography,CR)是将X射线透过人体后的信息既不是打在荧光屏上，也不是照在胶片上，而是记录在影像板(imageplateIP)上，经读取装置读取后有计算机以数字化图像信息的形式储存，再经过数字/模拟转换器将数字化信息转换成图像的组织密度信息，最后在荧光屏上显示【1】。CR系统由激光扫描仪、影像板和数字图像工作站组成。用普通X射线机对装于暗盒内的IP曝光，X射线穿过被照体到达IP，形成潜影。激光扫描仪利用激光扫描原理逐点逐行的将存储在IP上的X射线影像信号读出来，并转换成数字信号输入到计算机中。在计算机显示器上电信号被重建为可视影像，根据诊断需要对图像进行数字处理。在完成对图像的读取后，再由激光扫描仪对IP上的残留信号进行消影处理，为下次使用做好准备，IP的寿命一般在10000次左右。CR的优点是：①宽容度大，摄影条件易选择；②可降低投照辐射量，CR可在IP上获取信息的基础上自动调节放大增益，最大幅度的减少X射线曝光量，降低患者的辐射损伤；③影像清晰度较普通片高；④对影像可进行后处理，对曝光不足或过度的胶片可进行后期补救；⑤可进行图像传输、存储；⑥IP可重复使用[2]。CR的缺点是时间分辨率较差，不能满足动态器官结构的显示。图1.2CR系统成像原理4)直接数字化X射线摄影系统DR在20世纪80年代后期，人们开始尝试直接将X射线携带的影像信息转为数字成像信息，并于90年代末投放临床。这就是直接数字化X射线摄影系统(digitradiography,DR)。DR由电子暗盒、扫描控制器、系统控制器、影像监视器等组成，是直接将X光子通过电子暗盒转化为数字化图像。如图1.3所示，DR的探测器外形很像X射线胶片暗盒的探测器，故称电子暗盒。它能把入射的X射线能量直接转换成数字信号。DR成像的基本原理是用非晶态硒涂覆在薄膜晶体管阵列上，入射的X光子在硒层中产生电子-空穴对。在外加偏压电场的作用下，电子和空穴朝相反方向移动形成电流，并被电容收集成为存储电荷。每一个存储电荷与入射的X光子数量及能量相对应，形成采集影像信息的最小单元，即像素。每个像素内还有一个起开关作用的场效应管，在扫描控制电路的触发下把每个像素的存储电荷按顺序逐一传送到外电路中去，即影像信号的读出。接下来读出信号经过放大器放大处理并转成数字信号，这些信号通过系统控制器做数字图像处理，最终在影像监视器上显示。DR除具有与CR相同的优点外，因为是直接摄影，比CR的成像环节少，减少了信息丢失。但DR电子盒费用昂贵，并需改装已有的X线机装备，而CR的IP可重复使用，无需对现有的X线机进行改造，因此DR比CR费用高。CR系统更适用于平片摄影，DR则较适合于透视和点片摄影及造影检查。图1.3DR工作原理

图1.4DR实物图1.4.2X射线计算机断层摄影（CT）1）X射线体层摄影原理X射线体层摄影是在普通X射线摄影基础上，从X射线照射人体内器官或组织层面中，选一特定的体层平面，使其影像清晰的显示出来，而让这一体层平面以外的器官或组织结构的图像淡化，减弱了体层平面以外各器官或组织影像在体层平面投影上重叠的影响，有效地提高了X射线图像质量。从X射线投照的物理学原理可知，如果在X射线曝光时，X射线管、被照体和胶片三者中的任一个位置发生移动，被照体的投影就不能固定在胶片的一点上，其结果产生模糊的阴影，而且移动角度越大，影像就越模糊。根据这个原理，如果使X射线管、被照体和胶片三者中的两个保持协调的相对运动，在运动期间，指定体层平面上各点的投影固定在胶片上相应确定位置上；在曝光之后，指定体层平面在胶片上的影像能清晰的显示出来，而该体层平面以外的投影因不能固定投影在胶片上的某一确定位置，就会显示出比较模糊的影像，这是体层摄影的基本原理。若X射线体层摄影的X射线管、被照体和胶片三者之间要保持任意两个相协调的相对运动，则有三种运动形式：①被照体固定，X射线管与胶片相对运动；②X射线管固定，被照体与胶片相对运动；③胶片固定，X射线管与被照体相对运动。在以上三种形式中，第一种运动形式比较简单，被大多数X射线摄影装置所采用，X射线体层摄影就是主要采用这种运动形式。X射线体层摄影装置与普通X射线摄影装置相比，只是在机械结构上加入了转动机构，其他部分两者均相同。2）CT成像原理X射线成像质的飞跃是在体层摄影的思想方法基础上加入了计算机智能控制和自动化操作。这就是X射线计算机断层摄影，简称X-CT。它是近代飞跃发展的计算机技术和X射线检查技术相结合的产物。1971年英国EMI公司研制成功第一台头部CT扫描机。同年10月4号，科学家又成功地检查了第一例患者，取得了满意的诊断效果。1975年，第一台全身CT机在美国问世。随着科学发展至今，CT装置在设计和功能上都有了很大的改进和发展，特别是螺旋CT和超高速CT的临床应用，使得诊断效果越来越好，应用范围也日趋普遍。X-CT成像方法不同于传统的X射线摄影方法。它是运用一定的物理技术，以测定X射线在人体内的衰减系数为基础，采用一定的数学方法，经过电子计算机进行数据处理，求解出衰减系数在人体某剖面上的二维矩阵分布，在应用电子技术把二维矩阵转变为图像画面上的灰度分布。因此，X-CT成像的本质是衰减系数成像。与传统的X射线照片相比，CT图像是真正的断面图像，它显示的是人体某断面组织密度的分布图。CT仍以X射线作为投射源，由探测器接收人体某断面不同方向上的组织器官对X射线的衰减值，经过模/数（A/D）转换后输入计算机，经计算机处理后得到扫描断面的组织衰减系数的数字矩阵，然后再将矩阵内的数值通过数/模（D/A）转换，用黑白不同的灰度等级在荧光屏上显示出来。CT的图像具有图像清晰，密度分辨率高，无断面以外组织结构干扰等特点。X射线穿过人体的过程中，受检体内欲成像的层面可被看做为一系列二维充分小的体积元（体素）组成的面阵，并由计算机对其进行空间位置编码，当X射线进行扫描时，计算机将算出每个单位容积的X射线吸收系数（也称作衰减系数μ值）。将μ值换算成CT值，以作为表达组织密度的统一单位。某物质的CT值等于该物质的吸收系数μm与水的吸收系数μw之差，再与水的衰减系数相比之后乘以1000.其单位名称为Hu，1000为Hu的分度因素。CT值的计算公式如下[3]：某物质的CT值=EQEQ人体的CT值界限可分为2000个分度，上界为骨的CT度（1000Hu），下界为空气的CT值（-1000Hu）。这样分度包括了最高密度（骨皮质）到最低密度（器官的含气部分）的CT值。但是，有一点是不容忽视的：尽管X-CT对比普通X射线摄影有更好的成像质量，但它每次成像对人体造成的放射剂量也远大于普通X射线摄影。CT实物图如下图所示。图1.5CT实物图1.4.3数字减影血管造影技术（DSA）1）DSA成像原理为了研究血管系统的状态，通常在血管内注入对比剂，然后进行X线照相，得到血管造影图像。但图像中的血管影像会与其它各种组织结构的影像重叠在一起，不利于医生阅读。为此，数字减影血管造影（DSA）应运而生，它是二十世纪八十年代继CT产生之后的又一项新的医学成像技术，是计算机与传统X线血管造影相结合的产物。DSA作为一种专门显示血管的技术包含了两部分内涵，一是数字化，二是减影。首先将模拟信号转换为数字信号，以提供给计算机处理。其次，在造影前和造影后对同一部位各照一张相，然后将两张图像相应部分的灰度相减。理论上，如果两帧图像的拍摄条件完全相同，则处理后的图像只剩下造影的血管，其余组织结构的影像将被全部消除。DSA的成像基本原理是将受检部位没有注入造影剂和注入造影剂后的血管造影X线荧光图像，分别经影像增强器增益后，再用高分辨率的电视摄像管扫描，将图像分割成许多的小方格，做成矩阵化，形成由小方格中的像素所组成的视频图像，经对数增幅和模/数转换为不同数值的数字，形成数字图像并分别存储起来，然后输入电子计算机处理并将两幅图像的数字信息相减，获得的不同数值的差值信号，再经对比度增强和数/模转换成普通的模拟信号，获得了去除骨骼、肌肉和其它软组织，只留下单纯血管影像的减影图像，通过显示器显示出来。2）DSA成像技术的优缺点DSA与传统的血管造影相比有这些好处：①图像密度分辨率高，可显示出密度差值为1%的影像。②DSA的血管路径图功能，能作插管的向导，减少手术中的透视次数和检查时间。③图像系列的摄制、储存、处理和传递都采用数字形式，便于图像的各种处理、光盘储存、图像远程传输与会诊。④能消除造影血管以外的结构，图像清晰且分辨率高。⑤能作动态研究，如：确定心脏功能参数(射血分数、体积变化等)，研究对比剂在血管内的流动情况，从而确定器官的相对流量、灌注时间和血管限流等。⑥具有多种后处理功能，对图像进行各种处理、测量和计算，有效地增强诊断信息。⑦造影图像能长期存盘、反复观察，且无信息损失。⑧DSA对微量碘信息敏感性高，造影剂用量少、浓度低，而图像质量高。⑨心脏冠脉DSA成像速度快、时间分辨率高、单位时间内可获得较多的画面。然而，DSA也有缺陷，它的缺陷在于：①静脉DSA空间分辨率低，对于2mm的血管难以辨认；②DSA外周静脉法造影剂用量大、浓度高、循环时间长，对比剂被血液稀释、成像质量较差；③静脉DSA血管相互重叠，影响诊断；④检查中有赖于病人的配合，容易出现运动性伪影；⑤DSA对病人有一定的创伤，中心静脉法偶尔引起心律失常；⑥DSA视野小，较长的部位需要多次系列曝光才能完成；⑦对冠状动脉、脑动脉及二维平面上相互重叠的动脉，需要多方位的曝光系列才能显示该血管全貌；⑧放射辐射剂量大。DSA实物图如下图所示。图1.6DSA实物图

1.5医用诊断X射线对人体的危害因素医用诊断X射线对人体的危害主要为电离辐射对人体产生的生物学效应。电离辐射对人体的作用主要有两个途径：内照射和外照射。X射线机正常运行条件下，对人体的危害主要是外照射造成的。X射线照射人体时，会对人体产生电离作用，可以直接破坏机体内某些大分子结构，甚至可直接损伤细胞结构。正常情况下，射线能量越高、照射剂量越大，对人体造成的辐射损伤越重。人体所受的任何照射，几乎总是不止涉及一个器官或组织，而且各个器官或组织的辐射效应的危险度也是不同的，不同种系、个体、组织和器官在受到物理条件完全相同的照射时，对辐射的反应强弱或速度可能不同。同一个体在其发育的不同阶段其辐射敏感性亦有差异，随着个体的发育进程其辐射敏感性逐渐降低。胚胎最为敏感，幼年、少年、青年至成年辐射敏感性依次降低，但老年人由于各种功能衰退，其辐射敏感性又高于成年人。所以,对胎儿和儿童的照射要特别注意防护。不同组织和细胞对辐射的敏感性不同，总的规律是分裂和代谢旺盛的细胞较不旺盛的细胞敏感；胚胎和幼稚的细胞比成熟的细胞敏感。组织和细胞的辐射敏感性与其分裂能力成正比，与其分化程度成反比[4]。辐射损伤效应按其影响的广度可分为躯体效应和遗传效应。躯体效应是指出现在受照射者本身的效应，遗传效应是指出现在受照者后代身上的效应。损伤效应按时间又分为近期效应和远期效应。照射后数小时至数周内发生的临床上可观察到的效应称为近期效应，如急、慢性放射病。照射后数年至数十年出现的效应称为远期效应,如放射性白内障和肿瘤。辐射量是电离辐射的度量衡，分为基本量和辐射防护量两大类。基本量包括描述辐射场的量、描述辐射与物质相互作用的量和描述辐射效应的量，如照射量、吸收剂量等。辐射防护量是物理和生物效应权加的量，它直接指出了特定辐射对特定生物体的作用情况，包括剂量当量、有效剂量等。我国法定剂量单位包括当量剂量的专用单位，如居里、伦琴、拉德和雷姆。辐射损伤的影响因素包括：①辐射种类：不同种类的电离辐射产生的损伤效应不同，其主要决定因素是射线穿透能力的强弱和电离密度的大小。高能X射线和γ射线的穿透能力强,但电离密度小，外照射时易引起严重损伤。②照射剂量：照射剂量是影响损伤效应的主要因素，剂量愈大，效应愈显著，后果也愈重。例如，受日本广岛原子弹爆炸辐射作用的幸存者中，受照射剂量越大者发生实体癌和白血病的频率越高。③剂量率：剂量率即单位时间内机体接受的照射剂量。剂量率对于决定发生何种损伤效应十分重要。例如，当累积剂量相同时，不同剂量率所引起的患者寿命缩短，以及白血病发生率也不一致。④分次照射：同一剂量的照射，在分次给予的情况下，分次越多，每次间隔时间越长，则损伤效应就越小。⑤照射部位：由于机体不同部位对辐射的敏感性不同，照射机体的不同部位引起的损伤效应也是不同的。全身损伤程度以照射腹部最严重，其次是盆腔、头部、胸部和四肢。⑥照射面积:辐射损伤效应很大程度上是照射的面积越大,损伤越显著。⑦照射方式:照射方式分为内照射、外照射和混合照射。在其他因素相同的情况下，多种照射源引起的复合损伤效应比单一照射源严重。X射线机在正常运行过程中由阴极灯丝逸出的电子在管电压作用下快速朝向阳极运动，当高速电子流打击金属靶发生轫致辐射而产生X射线，管电压越高，电子流速度亦随之增高，产生X射线的能量也越高。X射线机在运行过程中若其他人员误入机房则可能受到误照射，设备故障和不稳定也有可能增加受检者的受照剂量，从而造成不必要的危害。

2电离辐射综合防护体系及医疗照射防护基本原则2.1电离辐射综合防护体系2.1.1辐射防护的目的与任务辐射防护的目的是防治有害的确定性效应，并限制随机性效应的发生率，使它们达到被认为可以接收的水平。辐射防护的任务在于既要保护从事放射工作者、他们的后代以及公众乃至全人类的安全；保护环境；又要允许进行那些可能会产生辐射的必要实践以造福于人类。2.1.2辐射防护基本原则为了达到辐射防护目的，辐射防护必须辐射防护的基本原则[5]，即：辐射实践正当化、防护与安全最优化和限制个人剂量三项基本原则。1）实践的正当化放射实践的正当化是指产生电离辐射的任何实践要经过论证，或确认该实践是值得进行的，其所致的电离辐射危害同社会和个人从中获得的利益相比是可以接受的。如果拟议中的实践不能带来超过代价（包括健康损害代价和防护费用的代价）的净利益，就不应当采用该项实践。2）防护的最优化放射防护的最优化是在考虑经济和社会因素之后，使任何辐射照射保持在可以合理做到的尽可能低的水平。应当避免一切不必要的照射，以放射防护最优化为原则，在付出的代价和所得的净利益之间的多种方案进行权衡，求得以最小的代价获得最大的净利益。衡量最优化比较简单而有效的方法是进行代价和利益分析，其目的是确定最优化的防护水平，即如果达到这个防护水平后，再继续降低剂量就不适宜了。在谋求最优化时，应以最小的防护代价，获取最佳的防护效果，不能追求无限地降低剂量。3）个人剂量限值个人剂量限值是指放射性职业人员和广大居民个人所受的当量剂量的国家标准限值。即个人在1年期间受到的外照射所产生的有效剂量与这一年内摄入的放射性核素所产生的待积有效剂量两者之和的值。ICRP和我国对放射人员和公众受照射的年剂量限值都有明确的规定，任何组织和个人都必须严格遵守。即使个人所受剂量没有超过规定的相应的剂量限值，仍然必须按照最优化原则考虑是否要进一步降低剂量。所规定的个人剂量限值不能作为达到满意防护的标准或设计指标，只能作为以最优化原则控制照射的一种约束条件。上述放射防护的三项基本原则是不可分割的放射防护体系，其中最优化原则又是最基本的原则，目的在于确保个人所受的当量计量不超过放射防护标准所规定的相应限值。2.1.3我国现行辐射防护的基本剂量限值1）放射工作人员的年剂量限值放射工作人员的年当量剂量是指1年工作期间所受外照射的剂量当量与这一年内摄入放射性核素所产生的待积当量剂量二者的总和，但不包括天然本底照射和医疗照射。我国根据本国国情规定了放射工作人员剂量限值标准[6]，见表2.1。表2.1放射工作人员剂量限值标准对象限制内容职业照射任何放射工作人员连续五年的平均剂量限值20任何一年中有效剂量50眼晶体年当量剂量150四肢或皮肤年当量剂量500年龄为16～18岁接受涉及辐射照射就业培训的徒工和该年龄段学习过程中需要使用放射源的学生年有效剂量6眼晶体年当量剂量50四肢或皮肤年当量剂量150注：16岁以下的任何人不得接受职业性照射在特殊情况下，依照审管部门的规定，剂量平均期可由5年延长至10个连续年，并且，在此期间，任何放射工作人员所接受的年平均有效剂量不得超过20mSv，任何单一年份不应超过50mSv。此外，当任何一个工作人员自此延长平均期开始以来所接受的剂量累计达到100mSv时，应对这种情况进行审查。女性放射性工作人员一旦意识到自己应经怀孕，就要避免电离辐射的影响。由于胎儿不属于职业人员，只能按一般公众对待。因此，IBSS规定在孕期内胚胎和胎儿接受的剂量不得超过1mSv。ICRP规定只要妇女宣告怀孕，在孕期余下的时间应施加补充的剂量限值，对腹部表面的剂量不得超过2mSv，为了保护胎儿的安全，还要限制放射性核素的摄入量，不得超过年摄入量限值的1/20。2）公众个人的剂量限值公众个人的剂量限值是指任何一年内所受外照射的剂量当量与这一年内摄入放射性核素所产生的待积当量剂量二者的总和，但不包括天然本底照射和医疗照射。我国规定的公众个人的剂量限值标准见表2.2。表2.2公众个人的剂量限值标准对象限制内容公众照射公众个人年有效剂量1特殊情况下，在5个连续年的年平均剂量不超过1mSv时，年有效剂量5眼晶体年当量剂量15皮肤年当量剂量50公众照射个人剂量限制除以上规定外，对接受放射性照射患者的慰问者及探视人员也有剂量限制。对于患者的慰问者，并非是他们的职责，明知会受到照射却自愿帮助护理、支持和探视、慰问正在接受医学诊断或治疗的患者人员，他们所受到的照射要加以约束，使他们在患者诊断或治疗期间所受到的剂量不得超过5mSv。将探视摄入放射性物质的患者的儿童所受的剂量限制于1mSv以下。

2.2医疗照射防护基本原则医疗照射限于作为其本身的医学诊断与治疗的一个组成部分的个人所受到的照射，以及知情并愿意在诊断或治疗中帮助扶持病人或使之舒适的人（不是职业照射）所受的照射。医疗照射防护也应遵循防护三原则[7]。2.2.1医疗照射实践的正当化在医用X射线诊断中，要认真权衡应用X射线诊断是否有必要，诊断带来的社会和经济效益是否超过辐射给患者带来的损害和患者投入的经济上的代价，医师应从职业道德上去综合分析，权衡利弊，避免滥用X射线诊断。2.2.2医疗照射的最优化由于多数造成医疗照射的程序明显是正当的，并且这些程序通常都是为了受照者的直接利益，所以比之大多数其他辐射源的应用，医疗照射的防护最优化较少受到注意。因此诊断放射学还留有很大的降低剂量的余地，有简单而且费用低的措施可用于降低剂量而不损失诊断信息。做同样的诊查，其剂量可相差到2个数量级，对某些常用的诊断过程应考虑采用由适当的专业机构或审管机构选定的剂量约束值或调查水平。2.2.3医疗照射的剂量限值医疗照射通常旨在给受照个人以直接利益。如果此项实践具有正当性，而且防护是最优化的，病人的剂量将会是符合于医学目的的尽量低的水平。进一步施用限值反而对病人有害。同样的，在考虑是否符合职业或公众限值时，把病人在诊断或治疗中所受剂量包括进去也是不合适的。

2.3医用诊断X射线机的性能防护2.3.1医用诊断X射线机的性能防护要求医用诊断X射线机的防护性能要求按照《医用诊断X线卫生防护标准》（GBZ138-2002）规定执行。在医用诊断X射线机的防护性能检测中，不同的X射线机需要检测不同的项目，具体检测项目及标准限值如下。表2.3普通X射线机检测项目及标准限值序号检测项目标准限值1管电压指示的偏离±10%2曝光时间指示的偏离±10%3输出量重复性≤10%4输出量线性±20%5有用线束半值层（mmAl）≥2.36SID的偏离±5%7垂直度偏离≤6°8光野与照射野偏离≤2%SID9X射线球管泄漏辐射（μGy/h）≤1000

表2.4普通荧光屏透视机检测项目及标准限值序号检测项目标准限值1透视受检者入射体表空气比释动能率典型值(mGy/min)≤252空间分辨力(Lp/mm)≥0.63影像增强器系统的低对比度分辨力≤4%，7mm4影像增强器的入射屏前空气比释动能率（μGy/min）≤605X射线球管泄漏辐射（μGy/h）≤10006透视荧光屏的灵敏度[（cd/m2）/（cGy/min）]≥0.087照射野和中心对准≤2%表2.5CT机检测项目及标准限值序号检测项目标准限值1诊断床定位精度(连续前进)（mm）±22诊断床定位精度(连续后退)（mm）±23水的CT值（HU）±64均匀性（HU）＋65高对比分辨力（LP/cm）≥4.06低对比分辨力（对比度0.6%）（mm）≤5.67层厚偏差（s≥8mm）±15%8层厚偏差（8＞s＞2mm）±30%9层厚偏差（s≤2mm）±70%10定位光精度（mm）±311CT剂量指数（头模）（mGy）≤50

表2.6普通牙片机/牙科全景机检测项目及标准限值序号检测项目状态检测要求1过滤材料厚度（mmAl）≥1.52最短焦皮距（cm）≥203集光筒直径（cm）≤64连接曝光开关电缆线长度（m）≥25输出量重复性≤5%6有用线束半值层（mmAl）≥1.57X射线球管泄漏辐射（μGy/h）≤250表2.7乳腺机检测项目及标准限值序号检测项目标准限值1胸壁侧的射野准直射野全部覆盖胶片2胸壁侧的射野与台边的准（mm）超出台边＜53光野照射野的一致性（mm）三边分别在±8内4辐射输出量的重复性在±5%内5半值层（mmAl）≥0.3

2.3.2医用诊断X射线机的性能防护检测方法[8]1）X射线源组件泄漏辐射的检测eq\o\ac(○,1)将X射线源组件的出线口完全封闭（可用不小于4mm的铅板紧密封住窗口）。eq\o\ac(○,2)在最高工作管电压对应的最大连续工作管电流下，用X射线防护检测仪在距X射线管焦点1m的球面上进行扫描巡测，如发现大于0.1mGy/h部位，应对该位置进一步测量。eq\o\ac(○,3)选取距X射线管焦点1m的球面上三条圆周线，每隔45º取一测试点，测量24点泄漏辐射的空气比释动能率，每点取100cm2区域内的平均值。eq\o\ac(○,4)对只能进行摄影的X射线源组件，按X射线机的额定容量，每小时允许的最高总电流时间积加载测得累积1h的空气比释动能。eq\o\ac(○,5)对使用单位正常运行中的X射线机进行防护监测，可在X射线管电压70kV、管电流3mA条件下进行泄漏辐射检测，其评价标准相应取0.12mGy/h。2）有用线束入射体表空气比释动能率的检测（1）普通荧光屏X射线机的检测eq\o\ac(○,1)将探测器置于有用线束中心。焦台距固定的机器，探测器置于距床面20mm的荧光屏一侧。焦屏距固定的机器，探测器置于距焦点350mm处。便携式机器，探测器置于距焦点300mm处。eq\o\ac(○,2)在确认无附加过滤的情况下，取管电压70kV、管电流3mA进行测试。eq\o\ac(○,3)检测中采用水箱体模，其外尺寸为250mm×250mm×150mm，箱壁用有机玻璃制作。（2）有影像增强器X射线机的检测eq\o\ac(○,1)将探测器置于有用线束中心。X射线管头在床下时，探测器置于床上，其上方50mm处放置体模；X射线源组件在床上时，探测器置于床上300mm处，体模置于探测器下方。eq\o\ac(○,2)有自动照射量率控制的X射线机，加40mm铝衰减层，无自动照射量率控制的机器在70V，1mA条件下进行测试。3）立位和卧位透视防护区测试平面上空气比释动能率的检测eq\o\ac(○,1)将水箱体模置于有用线束中，台屏距调至250mm，荧光屏上照射野面积调至250mm×200mm。eq\o\ac(○,2)在70kV，3mA条件下，用X射线防护监测仪在透视防护区测试平面上进行扫描巡视，如发现立位透视防护区测试平面的空气比释动能率大于5μGy·h-1、卧位透视防护区测试平面的空气比释动能率大于15μGy·h-1，应对该位置进一步测量。4）有用线束半值层的检测eq\o\ac(○,1)有用线束半值层的检测应采用纯度不低于99.9％，厚度尺寸误差±0.1mm的标准铝梯吸收片，在窄束几何条件下进行。eq\o\ac(○,2)调节焦台距为100cm，诊视床上设置照射野为10cm×10cm，线束与台面垂直。eq\o\ac(○,3)分别将不同厚度的铝吸收片放在诊视床上方50cm（或焦点至影像接收器距离的一半）处，使用80kV、适当的mAs照射，测量空气比释动能，用作图法求得80kV的半值层。5）过滤的检测eq\o\ac(○,1)X射线管组件固有过滤铝当量的检测eq\o\ac(○,2)附加过滤板铝当量的检测借助标准铝梯吸收片采用替代法进行过滤板铝当量检测。标准铝梯吸收片的纯度应不低于99.9%，厚度尺寸误差±0.1mm。6）普通透视用X射线机照射野中心与荧光屏中心对准检测。eq\o\ac(○,1)荧光屏置于距诊视床最近处，照射野开到最大，这时照射野小于荧光屏，然后将荧光屏向远拉，当最大射野等于荧光屏大小时，测量台屏距，台屏距乘2为焦屏距。eq\o\ac(○,2)将照射野缩小到15mm×15mm，测量照射野中心到荧光屏中心的距离。求出该距离与焦屏距的比值，即为中心偏差率。7）焦皮距的检测eq\o\ac(○,1)焦皮距（有诊视床的为焦台距）的检测使用两只细金属丝做成的圆圈，大圈直径为小圈直径的二倍。eq\o\ac(○,2)将小圈贴在诊视床中间，大圈贴在荧光屏射线入射面上的中心处。在较低条件下透视，并将荧光屏向远处拉，直到两圈图像重合。eq\o\ac(○,3)测量焦台距，此时焦台距即为焦皮距。8）透视荧光屏灵敏度的检测eq\o\ac(○,1)在台屏距最小，照射野开到最大，探测器置于荧光屏射线入射面时，用60kV、3mA条件照射，测得比释动能率。eq\o\ac(○,2)在相同条件下，用荧屏亮度计测荧光屏的亮度。荧光屏亮度与比释动能率之比即为荧光屏灵敏度。9）灯光野与照射野偏差的检测eq\o\ac(○,1)将足够大的胶片置于水平位诊视床的暗盒架上，准直测试板置于对应暗盒位置的床上。eq\o\ac(○,2)将焦片距调至100cm，灯光野边界与检测板的长方框重合，用60kV，5mAs照射。eq\o\ac(○,3)将灯光野放大到与检测板外边缘一致时，用60kV，1mAs条件照射。eq\o\ac(○,4)测量胶片两次影像边缘的距离。对应边距离绝对值之和与X射线管焦点到胶片垂直距离之比即相应偏差率，见图2.1。图2.1灯光野与照射野偏差示意图

2.4医用诊断X射线机房的建筑屏蔽设计与计算2.4.1医用诊断X射线机房的防护设施1）X射线机房的防护设计原则（1）对医用诊断X线工作场所的防护设置，必须遵循放射防护最优化原则，在设计X线机房的设置时，必须充分考虑周围环境的安全，一般要求设在建筑物底层的一端。机房应有足够的使用面积。（2）新建X线机房应有足够的使用面积[9]。单管头200mA的X射线机机房应不小于24m2，双管头的应不小于36m2。牙科用X射线机应有单独机房。（3）机房的门、窗必须合理设置，要有合适前当量的防护厚度，保证一般公众成员在X线机房外面接受的剂量不超过国家规定的剂量限值，并对X线机房毗邻房间和上下楼房间的工作人员提供足够的防护。2）医用诊断X线场所整体布局和防护要求（1）X线工作场所的整体布局X线工作场所的整体布局，应遵循安全、方便、卫生的原则，根据医院放射科规模的大小，机房的多少，通常有以下三种最常用的布局形式。eq\o\ac(○,1)全分隔式布局：整体放射科分内、中、外三层。内层为工作人员的通道和操作间，有工作间与机房相通，有铅玻璃观察窗进行隔室操作；中层为两侧的X线机房和辅助房间；外层在X线机房的两侧，为患者候诊走廊，有大门（可通过担架和X线设备）和小门（与患者更衣室相连）与机房相通。这种布局的特点是将工作人员与患者走廊分隔，将X线机房与操作室分隔，一般较大规模的放射科以此种布局较为合适。1公用走廊；2放射科走廊；3病人候诊走廊；4业务活动通道与操作室；5非放射工作室；6X射线检查室；7脱衣室；8患者使用小门；9患者使用大门；10工作台；11操作台；12观察窗；13放射科正门；14厕所图2.2全分隔式布局eq\o\ac(○,2)半分隔式布局：上述全分隔式布局去掉外层的患者走廊，患者于工作人员功用一个走廊，只将操作室与X线机房分隔开，进行隔离操作。这种布局适合于规模中等、建筑面积受限制的放射科。1走廊；2防护墙；3操作台；4观察室；5操作间；6X线检查室；7非放射工作室；8门；9走廊图2.3半分隔式布局eq\o\ac(○,3)随意分隔式布局：X线机房与操作室不作统一的分隔。根据X线机房的用途，面积大小，在每间X线机房内作不同形式的分隔，进行隔室操作。这种布局适合于中小医院的放射科。图2.4随意分隔式布局（2）机房墙壁设计的防护要求eq\o\ac(○,1)限值：机房墙壁的厚度必须保证在预计的X线机每周最大工作负荷范围内，使墙外周围区域的每周剂量当量限值水平。eq\o\ac(○,2)建筑材料的选择：详见下一节。eq\o\ac(○,3)旧机房墙壁的改造：对旧机房进行改造时，墙壁的屏蔽厚度不够，可采取附加防护措施，如附加涂抹硫酸钡或GF-3型射线防护涂料，涂抹1～2cm厚，约相当于1～2mmPb。这些材料对X、γ线具有良好的吸收作用。特别后者材料中不含铅，无毒无腐蚀性，粘结强度高，涂抹后不龟裂，不脱落，可代替硫酸钡等传统防护产品。（3）机房门、窗设计的防护要求在设计确定机房门时，应注意两个因素，一是机房门、窗外的环境情况，如窗外经常有人居留，其铅当量至少为2.0mmPb；二是机房门、窗应避免正对主射线束或散射线束。一般透视机房防护门铅当量不小于2.0mm屏蔽厚度。摄影机房的门，其铅当量应不小于2.5～3mm。机房在楼的底层时，应尽量避免设置窗户。（4）其它防护要求[10]eq\o\ac(○,1)机房内除布局合理外，室内不得堆放与诊断工作无关的杂物，被检者候诊区应选择适当的位置，并有相应的防护措施。eq\o\ac(○,2)机房要保持良好的通风，无机械通风装置的机房，应注意加强自然通风。机房外要安设工作指示灯以及警示灯。eq\o\ac(○,3)各使用单位应根据需要，对每台X线机配备适量的辅助防护用品，如铅当量为0.25mm的铅橡胶手套。铅橡胶围裙、铅座椅等，并注意配备可供被检者使用的各种防护用品，供肠胃及其他特殊检查使用的铅橡胶手套应有较大的铅当量。2.4.2医用诊断X射线机房的建筑屏蔽计算[3]1）初级射线的屏蔽计算(2.1)式中：-透射参数（）；-辐射源到参考点的距离（）；-周工作负荷（）；-使用因子；-周剂量控制参考值（）；-居留因子。2）泄漏辐射的屏蔽防护计算(2.2)式中：为相应屏蔽泄漏辐射透射的十分之一值厚度数；为离源1米处漏射辐射空气比释动能率；为受照人员居留因子；为参考点距辐射源的距离（）；为剂量限值。根据公式(b)算出的是达到该透射比所需十分之一值层的个数，从相关表中查得相应屏蔽材料的十分之一值层厚度TVT，再用d漏=NTVT×dTVT求出屏蔽漏射线所需的屏蔽厚度。3）散射线的屏蔽防护计算(2.3)式中：Bs为透射系数（mSv•m2/mA•min）r为病人受照体表到辐射源的距离（m），一般取0.5mrs为参考点到病人受照体表中心的垂直距离（m）W为周工作负荷（mA•min/wk）P为周剂量控制参考限值(mSv/wk)T为居留因子a为病人体表照射面积（cm2），可取400cm2S为散射比值，是散射到1m处的入射吸收剂量率的百分数如果散射辐射计算结果与漏射辐射计算结果的厚度相差大于一个十分之一值厚度，则其中较厚的一个厚度可以作为总的次级辐射屏蔽厚度，若两者厚度相差不到十分之一值厚度，则其中较厚的一个厚度再加上一个半值厚度就可以作为次级辐射屏蔽厚度。2.4.3医用辐射屏蔽材料的选择一般来说，任何物质或多或少都能使穿过的射线受到减弱，但并不都适合做屏蔽防护材料。通常在选择医用辐射屏蔽材料的时候，主要从以下几个方面综合考虑。屏蔽材料的防护性能屏蔽防护必须选择防护性能好的物质作为屏蔽材料。所谓防护性能好是指该物质应具有对射线的吸收能力强、散射量较小的材料。其选择原则必须根据辐射源的辐射特性来选择，屏蔽快中子一般选取含氢量较高的水、石蜡、塑料制品以及含轻元素的材料，如石墨混凝土等。屏蔽X、光子应尽量选择含重元素的材料，如铁、铅、贫铀和混凝土等。屏蔽高能电子则需在靠近辐射源处选用含轻元素的材料，在含轻元素材料之后，再选用含重元素的屏蔽材料。材料的屏蔽性能常用铅当量表示。铅当量是指为了比较各种材料的防护性能，以铅作为比较标准，把达到与一定厚度屏蔽材料相同的防护效果的铅层厚度，称为该一定厚度屏蔽材料的铅当量。单位以毫米铅（mmPb）表示。有时还采用比铅当量的概念，即指单位厚度（mm）防护材料的铅当量。但是，屏蔽材料的铅当量不是固定不变的，它随光子的能量和材料的厚度而变化，另外还与照射野的大小有关。几种X线防护材料比铅当量推荐值如表2.8所示。

表2.8X射线防护材料屏蔽性能防护材料比铅当量（mmPb/mm）材料前橡胶0.2～0.3铅玻璃0.17～0.30含铅有机玻璃0.01～0.04填充型安全玻璃（半流体复合物0.07～0.09橡胶类复合软质（做个人防护用品）0.15～0.25防护材料硬质（做屏蔽板）0.30～0.50玻璃钢类复合防护材料0.15～0.20建筑用防护材料（防护涂料、砖、大理石）0.1～0.3注：X线线质80～120Kev,2.5mmAL；所列比铅当量数值为该种防护材料常用型号数2）屏蔽材料的结构性能材料的结构性能主要包括材料的物理形态、力学性质、机械强度和加工工艺等。由于辐射场所和防护的要求不用，因此，可以适当选用不同形式的屏蔽材料。医用辐射固定式的屏蔽物是指按照放射卫生防护要求建筑的放射设施、放射源库、放射实验室等的防护墙、地板、天棚、防护门、观察窗等；移动式的屏蔽物是指在操作辐射源、放射性核素工作中使用的各种防护器材，例如，各种结构形式的铅砖、铅板、铅屏风、铅手套、铅砖裙、铝盒、铝套、铅盒、铅套、手套箱等。以及运送、储存放射源用的铝罐、铅罐、石蜡罐和运载工具汽车、火车等。3）屏蔽材料的稳定性能屏蔽材料的稳定性能关系到材料能否经久耐用，为保证屏蔽效果不随时间而衰减，要求材料具备耐高温、耐腐蚀、耐辐射的特性。总之，选择屏蔽材料时应与屏蔽设计方案同时进行优化分析。既要考虑材料的来源和加工工艺，又要考虑经济成本等问题。从防护角度重点考虑控制外照射的参量：如源活度和辐射特性、与源间隔的距离、屏蔽体厚度和材料性能以及具体的屏蔽对象、数量和停留时间等因素综合权衡。屏蔽X或γ线的材料很多，大致分为两类，一类是高Z、高密度的金属材料，如铅、钨、铀及其复合材料等；另一类是通用的建筑材料，如混凝土、砖、土等。铅，原子序数82，密度11.3g/cm-3,有很好的抗腐蚀性能。其缺点是价格较贵，结构性能不好，硬度低，机械强度差，不耐高温。铅对低能和高能X和γ射线都有很高的衰减本领，是X和γ射线屏蔽的良好材料。但是，铅对光子的衰减，在1Mev到几Mev处能力最差；在这一较窄的能区内，对于同样的屏蔽效果，铅的重量与低Z或中Z物质的重差不多。铅常用在需要移动的局部屏蔽的设备中，例如铅屏风、放射源容器等。在可供占用的空间较为紧凑的情况下，也可考虑用铅作固定的防护屏障。铅常做成铅板形式，安装铅板时，须以木头或钢作背衬，否则会因自重而下垂。铁，原子序数26，密度7.8g/cm-3,成本不高，易于获得。对X或γ射线有较好的防护性能，一般，对于相同的衰减倍数，铁的重量大致仅比铅重30%。铁（钢）的机械强度很高，因此是防护性能和结构性能兼优的屏蔽材料。多用于固定的防护屏蔽中。混凝土由水泥、粗骨料（石子）、沙子和水混合做成，密度约2.3g/cm-3,含有多种元素，具体见表2.9。普通混凝土成本低廉，有良好的结构性能，多用作固定的防护屏障。在可供占用空间比较有限的地方，需要提高混凝土对X或γ屏蔽能力，这时，可以通过加进重骨科（例如重晶石、铁矿石或铸铁块等），以制成密度较大的重混凝土。但重混凝土的成本较高，且浇注时还须保证重骨科在整个防护屏障中均匀分布。表2.9混凝土的元素成分（单位：）元素碳质混凝土硅质混凝土含水5.0%含水3.0%含水5.5%含水8.0%H4.648.5012.367.76C20.7320.2019.67—O34.39535.5036.60543.29Mg1.911.861.811.17Al0.620.600.582.35Si1.741.701.6615.68Ca11.6011.3011.003.55Fe80.303注：由表中所列各种原色成分构成的混凝土密度为2.31g/cm-3如果计划将辐射源安放在现存的建筑物内，则屏蔽计算中应该记及建筑物中原有的砖墙、灰泥等建筑材料对屏蔽的贡献。由于这些建筑材料大多由低Z物质构成，因此可以应用下列公式将它们的实际厚度d材料折合成等效的混凝土厚度d混凝土：其中：、分布是有关的建筑材料和混凝土的密度。泥土，是一种极易获得的X或γ线的屏蔽材料。为了降低费用，某些场合下可以使用泥土来屏蔽X或γ线。例如，靠着原来的混凝土墙堆起土墙，或者在两层混凝土墙之间充填泥土，以此提供附加的屏蔽厚度。这样做的费用比全部都用混凝土要低廉得多。一些常用的建筑材料的密度见表2.10。表2.10常用建筑材料的密度材料平均密度（g/Cm-3）材料平均密度（g/Cm-3）混凝土油—石灰石2.46普通混凝土2.35大理石2.7重晶石混凝土3.6硫酸钡（天然重晶石）4.5磷铁骨料混凝土4.8空气（标况下）1.293×10-3钛铁矿骨料混凝土3.85水平线1.0泥土（干燥压实）1.5木头（构造用）0.5～0.9砂子（干燥压实）1.6～1.9铅玻璃—砖（软）1.65（普通铅玻璃）3.27砖（硬）2.65（高密度铅玻璃）6.22瓷砖1.9铜8.9沙子灰泥1.54铁（钢）7.8花岗石2.65铅11.362.5浙江省某地区医用X射线放射防护现状调查分析为了更好的了解浙江省某地区医用X射线放射防护现状，我对公司归档文件进行了归纳分析，对该地区开展X射线诊断工作的医院进行抽样调查，调查涉及的内容包括放射工作场所的面积、通风设施、屏蔽状况、警示标识、防护设备及个人防护用品等内容。涉及各级医疗卫生单位66家，其中市级7家，县（市）级医院24家，乡镇卫生院23家，个体诊所12家。共调查正常使用的X射线机106台，分别是：大于500mA的20台，小于500mA大于200mA的56台，小于200mA的30台。大容量的X射线装置主要集中在大中型医院，而个体诊所使用的多为淘汰的小容量X射线机器。表2.11某地区医疗单位诊断X射线装置基本情况表医院类型数量(家)X射线装置容量(台)≥500mA≥200mA<200mA市级医院712156县(市)医院2481911乡镇卫生院230221个体诊所120012合计662056302.5.1调查结果1）放射工作人员情况该地区各级医院放射工作人员持证率达100%，并且通过个人剂量监测等措施建立了完整的放射工作人员健康档案资料。2）放射防护设施配备情况此次调查的个体防护用品有铅围裙115条，铅帽134顶，铅眼镜144副。在该地区此三项防护用品均已完整配备，其中铅眼镜的配备情况好于铅帽及铅围裙；市县级医院配备情况好于乡镇卫生院及个体诊所，显示放射工作人员对自身的防护已达到高度重视。但是根据我的几次实地考察，虽然医院有配备相应的防护设施，但是却很少有哪家单位能够按照规章制度来实施防护措施，很大程度上，这些防护用品都没有发挥相应作用。3）工作场所辐射水平监测根据放射防护监测规范的要求对透视防护区、拍片防护区、患者候诊区设点进行辐射水平监测，共设点206个，本次检测以2.5uSv/h为标准限值，检测结果符合标准的点有172个，总合格率为83.49%，其中，患者候诊区的合格率为65.2%，防护措施有待加强；其次为拍片防护区，合格率为82.9%；透视防护区合格率为96.9%。各级医疗单位中，市级医疗单位的监测合格率最高(94.0%)；其次是县级医疗单位(84.3%)；乡镇卫生院和个体诊所的放射防护工作还有待加强，防护区监测合格率分别为64.3%、37.5%。结果显示基层放射工作的安全防护措施有待提高。2.5.2防护现状分析在X射线检查中，X射线工作者、受检者和陪护人员是两个主要的防护群体，对二者的防护同等重要，但就目前看，两个主要防护群体防护意识存在很大差异。1）放射工作从业人员防护中存在的问题（1）防护意识的盲目性放射从业人员由于意识到辐射对人体危害，他们中的一部分人认为电离辐射是非常危险的职业危害因素，因而产生恐惧，把一切的症状都归咎于电离辐射，对自身的防护过度，而对患者的防护意识过于淡薄。另一部分人则因为在短期没有见到明显的症状和变化而认为辐射危害无所谓，从而忽视了放射防护，不重视自身和诊治者的防护，在具体检查和治疗过程中，为力求某个细节而长时间曝光，使自己和患者接受过多的不必要的照射。（2）对照射剂量限制的认识 国家基本安全标准制定了有关人员接受的年剂量限值，放射工作人员职业照射剂量限值为年平均有效剂量20mSv，公众照射剂量限值为年有效剂量1mSv。有些放射从业人员认为只要在这个限值以下就是安全的，因此在防