Các Thuật Ngữ An Toàn Quan Trọng trong Xạ Trị Can Thiệp (IR) được Giải Thích

Bạn đã bao giờ thấy bối rối bởi thuật ngữ phức tạp trong X-quang can thiệp chưa? Liệu "liều" có nghĩa là liều hấp thụ, liều hiệu dụng hay liều da đỉnh điểm? Khi bệnh nhân hoặc gia đình họ hỏi về các rủi ro bức xạ, làm thế nào bạn có thể cung cấp câu trả lời rõ ràng và chính xác? Bài viết này đóng vai trò là hướng dẫn tham khảo nhanh về các khái niệm cốt lõi trong an toàn X-quang can thiệp, giúp bạn giao tiếp hiệu quả hơn và đảm bảo an toàn cho bệnh nhân—cuối cùng đạt được kết quả đôi bên cùng có lợi cho cả chuyên gia y tế và bệnh nhân.

Đối với các chuyên gia X-quang can thiệp, việc hiểu các thuật ngữ chính này là điều cần thiết không chỉ để tối ưu hóa liều mà còn để giao tiếp rõ ràng với bệnh nhân và đồng nghiệp nhằm bảo vệ sức khỏe.

Kerma, viết tắt của "Năng lượng Động giải phóng trong Vật chất", đề cập đến năng lượng được giải phóng bởi chùm tia X trong một thể tích nhỏ của một vật liệu cụ thể (chẳng hạn như không khí hoặc mô mềm). Nói một cách đơn giản, nó đo lường năng lượng được tạo ra khi tia X tương tác với vật chất. Trong mô, kerma tương đương về mặt số học với liều hấp thụ. Đơn vị đo là gray (Gy), trong đó 1 Gy bằng 1 joule năng lượng được hấp thụ trên mỗi kilogam vật liệu.

Lưu ý rằng trong không khí, kerma cao hơn một chút so với liều hấp thụ vì một phần năng lượng được giải phóng thoát ra khỏi thể tích thử nghiệm dưới dạng động năng electron, làm giảm sự đóng góp của nó vào liều cục bộ.

Air kerma là kerma được đo trong một thể tích nhỏ không khí, thường được báo cáo bằng milligray (mGy). Các thiết bị can thiệp thường báo cáo air kerma cùng với tích số kerma-diện tích (KAP). Air kerma mô tả cường độ của chùm tia X, thay thế đơn vị cũ hơn, roentgen (R). Lượng bức xạ chiếu vào da bệnh nhân hiện được biểu thị bằng giá trị air kerma, được đo mà không có bệnh nhân để loại bỏ các hiệu ứng tán xạ ngược. Đồng hồ KAP/air kerma tích hợp báo cáo các giá trị tại một điểm không gian cụ thể, thường được gọi là điểm tham chiếu can thiệp (IRP). Lưu ý rằng các giá trị air kerma do máy báo cáo không tính đến việc định vị lại chùm tia hoặc suy giảm bàn, thường đánh giá quá cao air kerma vào (EAK) tại da bệnh nhân.

Liều hấp thụ là năng lượng được hấp thụ trên một đơn vị khối lượng vật liệu tại một điểm cụ thể do bức xạ ion hóa. Đây là một thông số quan trọng để đánh giá các hiệu ứng sinh học và cũng được đo bằng gray (Gy). Tuy nhiên, liều hấp thụ không tính đến loại bức xạ hoặc độ nhạy bức xạ của các mô bị phơi nhiễm. Ngoài ra, nó là một phép đo điểm—hãy nghĩ nó giống như nhiệt độ, phản ánh năng lượng cục bộ. Trong các quy trình can thiệp, các giá trị liều hấp thụ khác nhau giữa các mô do các yếu tố như định vị lại chùm tia, khoảng cách từ nguồn tia X và những thay đổi về độ dày của bệnh nhân ảnh hưởng đến điện áp và dòng điện của ống.

Các loại bức xạ khác nhau (ví dụ: tia X, proton, neutron, hạt alpha) gây ra các mức độ tổn thương sinh học khác nhau trên một đơn vị liều hấp thụ. Để giải quyết vấn đề này, một hệ số trọng số dựa trên loại bức xạ được áp dụng. Theo định nghĩa, tia X có hệ số trọng số là 1. Vì tia X gây ra tổn thương sinh học bằng cách giải phóng các electron năng lượng cao trong mô, nên các electron cũng có hệ số trọng số bức xạ là 1. Đơn vị đo là sievert (Sv), giống như đối với liều hiệu dụng.

Các mô khác nhau về độ nhạy với bức xạ. Ví dụ, vú, tủy xương và ruột kết nhạy cảm hơn bề mặt xương, não và da. Để tính đến điều này, các hệ số trọng số mô đã được thiết lập. Về mặt toán học, liều hiệu dụng (ED) là tổng của các liều tương đương đối với các mô bị chiếu xạ nhân với các hệ số trọng số mô tương ứng của chúng. Đơn vị là Sv. Đối với tia X, liều hấp thụ toàn thân đồng nhất 1 Gy sẽ dẫn đến ED là 1 Sv theo định nghĩa.

Hãy nghĩ ED như một "tiền tệ" tính bằng sievert, cho phép so sánh các rủi ro ngẫu nhiên tương đối của các quy trình bức xạ ion hóa khác nhau. Quan trọng là, các hệ số trọng số mô dựa trên mức trung bình của dân số theo độ tuổi và giới tính, gây ra sự thay đổi đáng kể về rủi ro cá nhân. Các yếu tố rủi ro cá nhân khác vẫn chưa được hiểu đầy đủ, vì vậy ED không nên được sử dụng hồi tố để xác định rủi ro cá nhân.

Liều da vào (ESD) là liều được hấp thụ bởi da. Giá trị này thường khó báo cáo chính xác, nhưng nó có thể được ước tính nếu biết EAK. Để có độ chính xác cao hơn, EAK nên được nhân với một hệ số tính đến những khác biệt nhỏ trong sự hấp thụ năng lượng giữa không khí và mô mềm do sự khác biệt về thành phần. Đối với năng lượng chùm tia được sử dụng trong các máy can thiệp, hệ số này là khoảng 1,07. Một vấn đề quan trọng hơn là sự tán xạ ngược đáng kể được tạo ra trong bệnh nhân, làm tăng liều da lên 1,3 đến 1,4 lần. Trong thực tế, các hệ số tán xạ ngược thường bị bỏ qua khỏi các giá trị tham chiếu do thiết bị báo cáo.

Liều da đỉnh điểm (PSD) là ESD cao nhất ở vùng da cục bộ bị chiếu xạ nặng nhất. Thông thường, đây là vùng da tiếp xúc với chùm tia chính trong thời gian dài nhất trong một quy trình. PSD rất khó đo vì việc đặt phim hoặc đầu dò nhiệt phát quang trực tiếp lên bệnh nhân là không thực tế và các thiết bị chụp mạch có khả năng ước tính PSD vẫn chưa được sử dụng rộng rãi.

Thời gian chụp huỳnh quang là tổng thời gian sử dụng chụp huỳnh quang trong một quy trình. Đây là số liệu ít hữu ích nhất để ước tính liều hoặc rủi ro vì nó không tính đến tốc độ khung hình chụp huỳnh quang, sự chuẩn trực, hình học, cường độ chùm tia hoặc hình ảnh chụp huỳnh quang (ví dụ: hình ảnh "điểm" và chụp mạch máu kỹ thuật số).

KAP, còn được gọi là tích số liều-diện tích (DAP), là tích của cường độ chùm tia (air kerma) và diện tích chùm tia. Đây là một phương pháp thích hợp để đo tổng bức xạ được cung cấp cho bệnh nhân. KAP là số liệu liên quan nhất để đánh giá rủi ro ngẫu nhiên nhưng không cho biết khả năng xảy ra các phản ứng trên da. Các ấn phẩm gần đây có thể viết tắt KAP là P _KA .

KAP được đo bằng đồng hồ KAP được đặt gần nguồn bức xạ. Đồng hồ lớn hơn một chút so với chùm tia để thu được toàn bộ. KAP được đo bằng gray-centimet vuông (Gy·cm²), mặc dù nó có thể được báo cáo bằng các biến thể như µGy·m². Bảng chuyển đổi cho các đơn vị phổ biến có sẵn. Người vận hành nên kiểm tra thiết bị của họ để xem KAP được báo cáo như thế nào và làm quen với việc chuyển đổi nó thành Gy·cm², vì đơn vị này thường được sử dụng trong tài liệu.

Đáng chú ý, KAP không thay đổi dọc theo đường đi của chùm tia X vì air kerma giảm theo định luật bình phương nghịch trong khi diện tích chùm tia tăng tỷ lệ thuận với khoảng cách từ nguồn. Do đó, KAP tại nguồn gốc của chùm tia bằng KAP ngay trước khi vào bệnh nhân.

Air kerma được đo tại một điểm cố định trong không gian được gọi là điểm tham chiếu can thiệp (IRP). K _a,r chỉ là một phép tính gần đúng về liều da—nó không bằng liều da. IRP có thể tương ứng với mức da, một điểm bên trong bệnh nhân hoặc một điểm bên ngoài bệnh nhân. Ngoài ra, K _a,r không tính đến việc định vị lại chùm tia, tán xạ ngược hoặc suy giảm bàn. K _a,r còn được gọi là liều tích lũy và air kerma điểm tham chiếu.

Đối với các hệ thống chụp huỳnh quang đẳng tâm, IRP là một điểm dọc theo chùm tia X trung tâm, cách tâm đẳng cự 15 cm về phía ống X-quang. Đây là nơi K _a,r được báo cáo. Do sự thay đổi về kích thước bệnh nhân, chiều cao của người vận hành và góc C-arm, IRP không phải lúc nào cũng thẳng hàng chính xác với bề mặt da. Quan trọng là, không có đồng hồ nào được đặt tại IRP. Thay vào đó, air kerma được đo gần nguồn ở trung tâm của chùm tia và giá trị IRP được tính bằng định luật bình phương nghịch và hiển thị.

Hiệu ứng xác định là những kết quả có hại của bức xạ chỉ xảy ra trên một ngưỡng nhất định. Khi vượt quá, mức độ nghiêm trọng của tổn thương tăng lên theo liều. Cháy nắng là một phép tương tự phù hợp, với tổn thương da và rụng tóc là những ví dụ điển hình. Liều cao hơn dẫn đến tổn thương da nghiêm trọng hơn.

Hiệu ứng ngẫu nhiên trở nên có khả năng xảy ra hơn với liều cao hơn, nhưng mức độ nghiêm trọng của chúng không tăng lên. Ung thư và các hiệu ứng di truyền vốn có tính ngẫu nhiên. Nói cách khác, khả năng ung thư tăng lên theo liều, nhưng mức độ nghiêm trọng của bệnh ung thư thì không. Điều này giả định rằng ngay cả liều rất thấp cũng mang một số rủi ro—một tiền đề được gói gọn bởi "mô hình không ngưỡng tuyến tính" gây tranh cãi, mà các lý thuyết cạnh tranh thách thức.

Khoảng cách từ nguồn bức xạ đến da bệnh nhân, SSD một phần phụ thuộc vào chiều cao của người vận hành, điều này có thể ảnh hưởng đến chiều cao bàn. Do định luật bình phương nghịch, những thay đổi nhỏ về khoảng cách này sẽ tác động đáng kể đến liều cho bệnh nhân. Nâng nhẹ chiều cao bàn có thể làm giảm đáng kể liều cho bệnh nhân.

SID là khoảng cách từ nguồn bức xạ đến bộ thu nhận hình ảnh (ví dụ: đầu dò bảng phẳng). Nói chung, đưa bộ thu nhận đến gần bệnh nhân hơn (giảm "khoảng trống không khí" và SID) sẽ làm giảm liều cho bệnh nhân.

Bức xạ tán xạ được tạo ra trong bệnh nhân là nguồn chính gây phơi nhiễm cho nhân viên. Một quy tắc là phơi nhiễm tán xạ ở 1 mét từ điểm vào của chùm tia là khoảng 0,1% phơi nhiễm vào.

Vật liệu che chắn bức xạ được thiết kế để làm suy giảm hầu hết bức xạ tới. Hiệu quả của chúng được biểu thị bằng độ dày tương đương chì—độ dày của chì sẽ cung cấp sự suy giảm tương đương. Che chắn tiêu chuẩn là 0,5 mm tương đương chì, mặc dù các vật liệu nhẹ hơn có độ suy giảm tương tự tồn tại.

Liều ngưỡng là liều nhỏ nhất mà tại đó một tổn thương xác định cụ thể có thể xảy ra. Do sự thay đổi sinh học, ngưỡng này khác nhau giữa các cá nhân và các loại mô. Các ngưỡng đáng chú ý bao gồm 2 Gy (2.000 mGy) đối với ban đỏ da thoáng qua và 5 Gy (5.000 mGy) là ngưỡng K _a,r đề xuất để theo dõi bệnh nhân.