Đại lượng mAs đặc trưng cho mật độ tia X là tích số của dòng qua tim và thời gian phát tia. Đây là đại lượng đặc trưng cho tác dụng tia X. Dễ dàng thấy khi mAs càng lớn thì số lượng tia X phát ra càng nhiều. Khi thông số mA hay s thay đổi mà không làm thay đổi mAs thì tác dụng tia X vẫn như nhau.
18
HƯƠNG 2: AN TOÀN BỨC XẠ TRONG X QUANG CHẨN ĐOÁN 2.1 Tác hại của bức xạ [3]
Bức xạ đi vào môi trường gây ra sự ion hóa trực tiếp hoặc gián tiếp lên các phân tử, nguyên tử của môi trường. Nếu phạm vi ion hóa lớn, vượt quá ngưỡng cho phép thì sẽ hủy hoại môi trường nên rất có hại. Đối với các cơ thể sống thì một số tế bào có thể bị hủy diệt hoặc bị liệt, sinh ra di chứng, mất khả năng sinh sản và có thể di truyền cho các thế hệ mai sau thậm chí gây ra ung thư.
2.1.1 ơ chế gây tác hại của bức xạ a. ơ chế trực tiếp:
Cơ chế này xảy ra khi bức xạ ion hóa các phân tử hữu cơ (chính là các phân tử DNA trong tế bào). Những bức xạ với năng lượng lớn (anpha) khi đi vào cơ thể sẽ phá vỡ cấu trúc ổn định của tế bào gây ion hóa, làm đứt gãy các mối liên kết trong các gen, các nhiễm sắc thể của tế bào, làm sai lệch cấu trúc gen và nhiễm sắc thể, gây tổn thương đến chức năng của tế bào.
b. ơ chế gián tiếp:
Cơ chế này xảy ra khi bức xạ ion hóa các phân tử nước, sau đó các sản phẩm độc hại của các phân tử nước tác dụng lên các phân tử hữu cơ. Trong cơ thể người có 70% là nước, trong tế bào có khoảng 1,2.107 phân tử nước trong một phân tử DNA, do đó bức xạ vào sẽ tương tác với các phân tử nước nhiều hơn các phân tử DNA. Sự ion hóa có thể dẫn đến sự thay đổi phân tử nước tạo thành một loại hóa chất làm thay đổi nhiễm sắc thể, từ đó làm thay đổi cấu trúc và chức năng của tế bào.
2.1.2 Quá trình dẫn đến các tổn thương do bức xạ
Dưới tác dụng của bức xạ ion hóa, tổ chức sống trải qua các giai đoạn biến đổi: giai đoạn vật lý, hóa lý, hóa học và giai đoạn sinh học.
2.1.2.1 Giai đoạn vật lý
Giai đoạn vật lý là bước đầu tiên của chuỗi quá trình xảy ra khi bức xạ đi vào vật chất. Giai đoạn này cực kỳ ngắn ngủi, kéo dài trong khoảng 10-16s đó là thời gian để bức xạ (photon, electron) đi qua cấu trúc chịu tương tác. Khi đi qua môi trường vật chất, bức xạ có thể tương tác với một electron của nguyên tử, hoặc với
19
hạt nhân của nguyên tử. Thông qua đó bức xạ truyền năng lượng cho môi trường. Các bước này thể hiện qua:
Bức xạ→H2O→H2O++ e-
2.1.2.2 Giai đoạn hóa lý
Giai đoạn này kéo dài 10-6
giây, các ion H2O+ phân ly: H2O+→H+
+ OH còn các ion e- kết hợp với các phân tử H2O trung hòa sau đó lại phân ly.
e- + H2O→H2O-→H+OH-
Các sản phẩm của sự tương tác bức xạ ion hóa lên phân tử nước: H+, OH-, H, OH. Trong đó, các ion H+
, OH- tồn tại khá lâu, khá nhiều trong nước thường và không gây ra các phản ứng tiếp theo, các gốc tự do H, OH có một điện tử không bắt cặp và có hoạt tính hóa học rất cao nên các gốc OH có thể kết hợp với nhau tạo thành Peroxide H2O2.
2.1.2.3 Giai đoạn hóa sinh
Giai đoạn này kéo dài vài giây, trong giai đoạn này, các sản phẩm phản ứng tương tác với các phân tử hữu cơ quan trọng của tế bào. Các gốc tự do và các tác nhân oxy hóa có thể tự dính vào phân tử hoặc làm đứt gãy các mối liên kết trong các phân tử.
2.1.2.4 Giai đoạn sinh học
Diễn ra trong khoảng thời gian vài giây đến vài chục năm. Những tổn thương ở giai đoạn hóa sinh nếu không phục hồi dẫn đến rối loạn chuyển hóa. Những tổn thương đó ngoài việc có thể ảnh hưởng trực tiếp đến người chiếu xạ còn có thể ảnh hưởng tới thế hệ sau.
2.1.3 Những tổn thương do bức xạ gây ra 2.1.3.1 Tổn thương ở cấu trúc di truyền DNA 2.1.3.1 Tổn thương ở cấu trúc di truyền DNA
Do tác dụng trực tiếp hay gián tiếp, DNA có thể chịu các tổn thương sau: 1. Đứt một nhánh,
2. Đứt hai nhánh, 3. Tổn thương base,
20 5. Nối giữa DNA và protein, 6. Tổn thương bội (bulky lession),
2.1.3.2 Tổn thương ở mức phân tử
Các tương tác của bức xạ ion hóa với tổ chức sống cũng giống như với môi trường vật chất không sống, nghĩa là kích thích và ion hóa các nguyên tử, phân tử. Đặc điểm của các phân tử sinh học là các phân tử lớn, thường có rất nhiều mối liên kết hóa học. Khi bị chiếu xạ, năng lượng của chùm tia bức xạ truyền trực tiếp hoặc gián tiếp cho các phân tử sinh học làm phá vỡ các mối liên kết hóa học hoặc phân li các phân tử sinh học. Tuy nhiên, các bức xạ ion hóa thường khó làm đứt hết các mối liên kết hóa học mà thường chỉ làm mất thuộc tính sinh học của các phân tử sinh học.
2.1.3.3 Tổn thương mức tế bào
Khi bị chiếu xạ tế bào có thể thay đổi đặc tính trong nhân hoặc chất nguyên sinh. Nếu bị chiếu xạ liều cao tế bào có thể bị phá hủy hoàn toàn. Các tổn thương phóng xạ lên tế bào có thể làm cho tế bào chết, tế bào không phân chia được, tế bào không phân chia nhưng nhiễm sắc thể tăng lên (ung thư), tế bào phân chia nhưng lại có rối loạn trong cơ chế di truyền.
2.1.3.4 Tổn thương toàn cơ thể
Tổn thương toàn cơ thể là hậu quả của hàng loạt tổn thương về phân tử hay tế bào diễn ra ở các cơ quan hay hệ thống cơ thể. Hậu quả làm phát sinh các triệu chứng lâm sàng hay gây tử vong.
2.2 An toàn bức xạ
Đảm bảo an toàn bức xạ là yêu cầu được đặt lên hàng đầu vì tính chất nguy hiểm của nó.
2.2.1 Tiêu chuẩn quốc tế
Hiện nay có hai cơ quan uy tín nhất về cung cấp khuyến cáo đối với các vấn đề an toàn bức xạ là:
- ICRP (International Commission on Radiological Protection). - IAEA (International Atomic Energy Agency).
21
ICRP đã đưa ra giới hạn liều qua các thời kì:
Bảng 2.1: Giới hạn liều qua các thời kì của ICRP. [3]
Năm Nhân viên bức xạ Dân chúng
1928 200mrem/ngày
1934 100mrem/ngày
1950 150mSv/năm 15mSv/năm
1977 50mSv/năm 5mSv/năm
1990 20mSv/năm 1mSv/năm
2.2.2 Các tiêu chuẩn của Việt Nam
2.2.2.1 Tiêu chuẩn về phòng X quang (TCVN-4470:1995) [8]
Kết cấu: kết cấu công trình của khoa Chẩn đoán hình ảnh phải đảm bảo độ bền vững (sử dụng khung cột thép, bê tông cốt thép). Tường gạch và các vật liệu hoàn thiện bao che.
Yêu cầu về hoàn thiện công trình: khoa Chẩn đoán hình ảnh phải được thiết kế và xây dựng hoàn thiện với chất lượng cao về kết cấu công trình, nội ngoại thất, sân vườn theo tiêu chuẩn chung của bệnh viện.
Nền, sàn: nền, sàn của khoa Chẩn đoán hình ảnh không được có bậc thang, không chênh cốt hoặc ngưỡng cửa; lát gạch ceramic, granit, tấm vinyl hoặc phủ sơn đặc biệt; đảm bảo phẳng, nhẵn, không trơn trượt, chịu được hoá chất, chống thấm, chống tĩnh điện và dễ vệ sinh. Trường hợp khoa Chẩn đoán hình ảnh tại các tầng trên (lầu), sàn phải đảm bảo an toàn bức xạ cho các tầng phía dưới.
Tường: tường của khoa Chẩn đoán hình ảnh phải được hoàn thiện bằng các giải pháp trát, ốp vật liệu bền vững, sơn silicat, đảm bảo lớp che phủ bề mặt phẳng, nhẵn, mỹ quan, chống thấm. Tường bên trong các phòng chiếu, chụp phải sử dụng vật liệu cản tia xạ (chì lá, vữa barit, cao su chì). Tường bên trong khu vực hành lang và các phòng có chuyển cáng, xe và giường đẩy phải gắn thanh chống va đập ở độ cao từ 0,7m đến 0,9m (tính từ sàn). Tường bên ngoài khoa Chẩn đoán hình ảnh có màu sắc phù hợp chung với bệnh viện.
22
Trần: trần bên trong phòng và hành lang của khoa Chẩn đoán hình ảnh phải có bề mặt phẳng, nhẵn (không bám bụi) và chống thấm, cách nhiệt tốt. Trần bên trong các phòng, hành lang có lắp đặt các thiết bị chiếu sáng, phòng cháy, chữa cháy, điều hoà không khí và các thiết bị kỹ thuật (có các giải pháp kết cấu đảm bảo lắp đặt thiết bị). Trần bên trong các phòng chụp phải trát bằng vữa barit hoặc ốp vật liệu cản tia xạ (nếu có tầng trên).
Cửa ra vào: cửa ra vào trong khoa Chẩn đoán hình ảnh gồm các loại: - Cửa thông thường.
- Cửa chắn tia bức xạ: cửa chắn tia bức xạ phải đảm bảo các yêu cầu là. Cánh cửa bọc vật liệu cản tia (chì lá, cao su chì....), có đèn hiệu, biển cảnh báo bức xạ ở ngang tầm mắt ở mặt phía bên ngoài phòng, cửa đóng mở nhẹ nhàng, đảm bảo kín không để lọt tia xạ khi chiếu, chụp.
- Cửa sổ: cửa sổ phải đảm bảo các yêu cầu là có khuôn, cánh cửa bằng gỗ hoặc kim loại (nhôm, thép) kết hợp với kính trong hoặc mờ để chiếu sáng tự nhiên và có chốt đóng an toàn. Các phòng đặt thiết bị X quang, máy chụp cắt lớp và máy cộng hưởng từ không bố trí cửa sổ để đảm bảo an toàn bức xạ, che chắn sóng điện từ.
Phòng đặt thiết bị: phòng đặt thiết bị phải đảm bảo yêu cầu kỹ thuật và đảm bảo an toàn (không để tia xạ lọt ra bên ngoài, không để lọt ánh sáng vào phòng rửa phim...).
Hộp chuyển đồ gắn trên phòng tráng rửa phim thông với các bộ phận chức năng. Ô kính quan sát phải đảm bảo các yêu cầu sau: ô kính chì đảm bảo khả năng cản tia bức xạ.
Phòng đặt máy X quang có kích thước tối thiểu là 4,5m x 4m x 3 tương ứng với chiều dài, chiều rộng và chiều cao. Đồng thời cơ sở X quang phải đặt ở nơi cách biệt, đảm bảo không gần các khoa như khoa nhi, khoa phụ sản, khu vực đông người qua lại,… Các cơ sở X quang y tế phải tuân thủ các quy định hiện hành trong tiêu chuẩn an toàn bức xạ ion hóa tại các cơ sở y tế (TCVN-6561:1999).
23
2.2.2.2 Tiêu chuẩn An toàn bức xạ ion hoá tại các cơ sở X quang (TCVN- 6561:1999) [4] 6561:1999) [4]
A. Liều giới hạn
Liều giới hạn cho các đối tượng khác nhau Bảng 2.2: Liều giới hạn trong một năm
Loại liều và đối tượng áp dụng Nhân viên bức xạ (mSv/năm) Thực tập, học nghề (mSv/năm) Nhân dân (mSv/năm)
Liều hiệu dụng toàn thân 20 6 1
Liều tương đương đối với
thuỷ tinh thể của mắt 150 50 15
Liều tương đương đối với
tay, chân và da 500 150 50
*Chú thích.
Liều hiệu dụng đối với nhân viên bức xạ là 20mSv/năm được lấy trung bình trong 5 năm làm việc liên tục. Trong một năm riêng lẻ thì có thể lên tới 50mSv, nhưng phải bảo đảm liều trung bình trong 5 năm đó không được vượt quá 20mSv/năm.
Trong tình huống đặc biệt, liều hiệu dụng cho nhân viên bức xạ là 20mSv/năm được lấy trung bình trong 10 năm làm việc liên tục và trong một năm riêng lẻ trong thời gian đó không có năm nào được vượt quá 50mSv.
Khi liều hiệu dụng được tích luỹ của nhân viên bức xạ kể từ khi bắt đầu của thời kỳ lấy trung bình cho đến khi đạt tới 100mSv thì phải xem xét lại. Nếu sức khoẻ vẫn bình thường, không có biểu hiện ảnh hưởng của phóng xạ, không có sự thay đổi trong công thức thì được tiếp tục công việc đã làm.
Trong tình huống đặc biệt, liều hiệu dụng đối với nhân dân có thể là 5mSv trong một năm riêng lẻ nhưng liều trung bình trong 5 năm liên tục không được vượt quá 1mSv/năm.
24
Liều giới hạn đối với người trợ giúp bệnh nhân không được vượt quá 5mSv trong suốt thời gian chẩn đoán hoặc điều trị của bệnh nhân.
Liều khuyến cáo để chiếu, chụp 1 phim X quang 1 lần đối với bệnh nhân Bảng 2.3: Liều khuyến cáo cho một phim chụp X quang quy ước đối với bệnh nhân (TCVN 6561:1999)
Kiểu chụp Liều hiệu dụng (mSv) Liều xâm nhập bề mặt( liều hấp thụ hay hiệu dụng) (mGy) Sọ
Chụp từ phía trước ra phía sau (AP) 0,06 5
Chụp từ phía sau ra phía trước (PA) 0,04 5
Chụp nghiêng (Lat) 0,03 3 Ngực PA/AP 0,04 0,4 Lat 0,1 1,5 Cột sống vùng ngực AP/PA 0,3 7 Lat 0,5 20 Bụng AP 1,5 10 Cột sống thắt lưng AP 1 10 Lat 0,7 30 Đốt sống cùng (LSI) 0,5 40
25
Khung chậu
AP 1,5 10
Vú - 7
B. Bố trí phòng đặt máy X quang
Cơ sở X quang phải đặt ở nơi cách biệt, bảo đảm không gần các khoa như khoa nhi, khoa phụ sản, khu vực đông người qua lại v.v.
Một cơ sở X quang tối thiểu phải gồm các phòng riêng biệt sau đây: Phòng chờ (hoặc nơi chờ) của bệnh nhân
Phòng chờ hoặc nơi chờ của bệnh nhân phải tách biệt với phòng máy X quang. Liều giới hạn ở mọi điểm trong phòng này không được vượt quá liều giới hạn cho phép là 1mSv/năm.
Phòng đặt máy X quang
Phòng đặt máy X quang đáp ứng các yêu cầu sau:
Thuận tiện cho việc lắp đặt, vận hành thao tác máy, di chuyển an toàn bệnh nhân. Diện tích phòng tối thiểu là 25m2, trong đó chiều rộng tối thiểu là 4,5m, chiều cao phải trên 3m cho một máy X quang bình thường.
Đối với các phòng đặt máy X quang dùng chụp ảnh vú, chụp ảnh răng và chụp cắt lớp điện toán (CT scanner) phải tuân thủ kích thước tiêu chuẩn qui định trong bảng sau :
Bảng 2.4: Kích thước tiêu chuẩn cho phòng đặt máy X quang các loại theo (TCVN
6561:1999)
Các loại phòng máy Diện tích phòng (m2)
Kích thước tối thiểu chiều rộng (m) Phòng chụp cắt lớp (CT canner) + Hai chiều + Ba chiều 28 40 4 4
26
Phòng X quang chụp ảnh răng 12 3
Phòng X quang chụp ảnh vú 18 4
Phòng X quang tổng hợp 30 4,5
Phòng X quang loại có bơm thuốc
cản quang để chụp mạch và tim 36 5,5
Phòng tối rửa phim tự động 7 2,5
Phòng tối rửa phim không tự
động 8 2,5
Đối với những loại máy mới có thiết kế phòng đặt máy kèm theo của hãng sản xuất, nếu kích thước nhỏ hơn quy định ở trên thì phải được phép của cơ quan nhà nước có thẩm quyền.
Khi tính toán, thiết kế độ dày của tường, trần, sàn và các cửa của phòng X quang phải chú ý đến đặc trưng của thiết bị (điện thế, cường độ của dòng điện), thời gian sử dụng máy, hệ số chiếm cứ bên ngoài phòng X quang mà tính toán chiều dày thích hợp cho từng bức tường, cửa, trần, sàn nhà. Đặc biệt ở các chỗ giáp nối giữa tường và các cửa hoặc giữa bức tường của phòng máy X quang phải được thiết kế, xây dựng bảo đảm bức xạ rò thoát ra ngoài không vượt quá 1mSv/năm (không kể phông bức xạ tự nhiên). Các bức tường của phòng X quang phía ngoài có lối đi lại phải bảo đảm liều bức xạ cho phép trong một năm không được vượt quá 1mSv (không kể phông bức xạ tự nhiên).
Mép dưới của các cửa thông gió, các cửa sổ không có che chắn bức xạ của phòng X quang phía ngoài có người qua lại phải có độ cao tối thiểu là 2m so với sàn nhà phía ngoài phòng X quang.
Phải có đèn hiệu và biển cảnh báo bức xạ ở ngang tầm mắt gắn phía bên ngoài cửa ra vào phòng X quang. Đèn hiệu phải sáng trong suốt thời gian máy ở chế độ phát bức xạ. Việc lắp đặt máy X quang phải bảo đảm khi máy hoạt động, chùm tia X không phát ra hướng có cửa ra vào hoặc hướng có nhiều người qua lại và phải
27
được che chắn bảo vệ tầm nhìn của mắt khỏi nguồn bức xạ. Chiều cao tấm chắn phải trên 2m kể từ sàn nhà, chiều rộng tấm chắn tối thiểu là 90cm và độ dày tương đương là 1,5mm chì.
Các phòng có bố trí 2 máy X quang thì mỗi khi chiếu, chụp chỉ cho phép vận hành một máy. Tuỳ theo mỗi loại máy mà bàn điều khiển được đặt trong hoặc ngoài phòng X quang. Phải có kính chì để quan sát bệnh nhân và phải bảo đảm liều giới