基于OSL剂量计的壁挂式口内X线摄影牙科助理职业Hp(10)剂量前瞻性评估及工作量关联分析

《Journal of Radiation Research and Applied Sciences》：Occupational dose assessment for dental assistants using wall-mounted intraoral X-ray units: A prospective study

　　

背景：牙科放射摄影使用增加可能提高职业辐射暴露。尽管牙科X线图像支持临床决策，但将患者和工作人员暴露降至最低仍是放射防护和ALARA（as low as reasonably achievable）原则的核心。目的：本前瞻性观察研究旨在评估牙科助理在常规牙科放射摄影中的个人剂量当量H_p(10)（personal dose equivalent at 10 mm depth, H_p(10)），鼓励牙科工作人员定期监测，并提高放射防护实践意识。方法：纳入14名参与放射摄影职责的牙科助理。每名参与者佩戴胸水平光激发光（optically stimulated luminescence, OSL）剂量计，采用掺碳氧化铝（Al₂O₃:C）报告H_p(10)。在三个月监测期后读取。将测得的季度值乘以4以估算年化剂量，假设监测期代表全年实践。记录放射摄影曝光次数、重复图像和曝光参数。结果：测得三个月H_p(10)值为0.16至0.26 mSv。年化H_p(10)估计值为0.64至1.04 mSv/年，均值0.77±0.12 mSv/年，中位数0.76 mSv/年。最高估计值记录于一名在根管治疗门诊工作的助理。总体记录874次放射摄影曝光和85张重复图像，重复比例9.7%。个体重复率范围为0%至31.8%。由于工作量最高的助理并未持续记录最高剂量，工作量本身不能完全解释观察到的变异。结论：参与牙科助理中测得的职业H_p(10)值较低。所有年化H_p(10)估计值均显著低于职业有效剂量限值的数值。然而，一名助理的年化H_p(10)估计值略超过1 mSv/年，支持对定期执行或协助牙科放射摄影的助理进行基于风险的个人监测。应强化放射防护培训、避免在曝光期间手动持握影像接收器或X射线设备、审查工作量以及遵循ALARA原则。

研究背景与问题：电离辐射暴露与潜在不良健康效应相关，不必要暴露应尽量减少。牙科中多数患者需牙科X线片完成治疗计划，全球每年牙科程序约增加11亿次。尽管牙科X线片有利于口腔健康决策，但患者和牙科专业人员的辐射暴露最小化仍须审慎考虑。既往研究评估牙科放射摄影暴露与甲状腺癌、脑膜瘤等关联；证据并未确立按现行防护标准实施的当代牙科成像会导致这些疾病，但强调正当性、最优化和避免不必要或重复暴露的重要性。防护实践不足和图像采集不正确可能不必要地暴露患者和牙科人员。国家辐射防护与测量委员会（National Council on Radiation Protection and Measurements, NCRP）指出，每个牙科执业机构应有放射防护计划，包括用于监测职业剂量限值的个人剂量学指导以及可行的屏障屏蔽要求。个人剂量监测要求因国家而异：英国指南提示除非风险评估表明个人剂量可能超过1 mSv/年，通常不要求监测，而一些国家建议对所有牙科工作人员进行个人剂量监测。牙科工作者通常被认为辐射暴露远低于其他职业暴露医学专业人员，但Xu等报告牙科工作者年有效剂量（0.52 mSv）高于放疗（0.47 mSv）和其他医学用途；Kabier等报告牙医和牙科助理平均年有效剂量分别为5.623 mSv/年和5.279 mSv/年。尽管低于国际放射防护委员会（International Commission on Radiological Protection, ICRP）限值，定期监测和严格放射防护实践对保持剂量尽可能低仍必不可少。部分研究还提示低累积辐射剂量可能损伤细胞DNA并增加癌症发生风险。一些牙科诊所中，牙医和牙科助理倾向在曝光期间手持壁挂式设备的X线锥或持握患者口内影像接收器以稳定位置，认为可避免重复图像并降低患者和工作人员剂量；但该做法违反放射防护措施并使操作者接受不必要剂量。Moshfeghi等评估手持X线设备操作时手和手指等特定器官剂量，发现暴露在ICRP推荐阈值内；Alt?nda?等报告一致结果；但手持设备锥端有防护屏蔽以减少对操作者的辐射和反向散射，而壁挂式X线设备没有。既往研究使用国家职业剂量记录、热释光剂量计和OSL剂量计评估牙科人员职业辐射暴露，但常规临床环境中牙科助理的前瞻性数据仍有价值，尤其当个人剂量学与同期记录的工作量和重复图像一起评估时。因此，该单中心研究旨在测量牙科助理常规牙科放射摄影职责中胸水平H_p(10)，描述其与个人放射摄影工作量和重复图像的关系，并强化职业监测和适当放射防护实践意识。研究人员在沙特阿拉伯利雅得Riyadh Specialized Dental Center开展前瞻性观察剂量学研究；该中心有40个牙科诊所，其中约25个配备壁挂式X线设备。研究评估使用这些壁挂式X线设备进行常规口内放射摄影相关的职业暴露，监测期三个月，期间不有意改变参与者分配的临床职责或成像工作量。研究纳入14名参与常规牙科放射摄影的牙科助理便利样本，覆盖口腔修复、修复牙科、牙周、口腔外科和根管治疗；排除监测期未参与放射摄影程序或不能遵守剂量计佩戴要求者。参与者因常规职责涉及执行或协助牙科放射摄影而接受个人监测，剂量计为前瞻性研究提供，并非因预期超过特定职业剂量阈值。研究结论显示，参与牙科助理测得的职业H_p(10)较低，所有年化H_p(10)估计值显著低于职业有效剂量限值数值，但一名助理年化估计略超过1 mSv/年，支持对定期执行或协助牙科放射摄影的助理进行基于风险的个人监测，并应强化放射防护培训、避免曝光期间手动持握影像接收器或X射线设备、审查工作量及遵循ALARA原则。其意义在于为牙科助理纳入放射防护教育、工作场所风险评估和质量保证项目提供数据支持。

关键技术与方法：研究人员开展前瞻性观察剂量学研究，样本队列来源为沙特阿拉伯利雅得Riyadh Specialized Dental Center的14名牙科助理便利样本，均参与常规牙科放射摄影，覆盖口腔修复、修复牙科、牙周、口腔外科和根管治疗。14名参与者在同一三个月监测期（2026年1月1日至3月31日）佩戴胸水平OSL剂量计，活性探测材料为Al₂O₃:C，用于测量10 mm深度个人剂量当量H_p(10)；剂量计由Accuracy Calibration for Maintenance Co.处理，校准可溯源至核与放射监管委员会（Nuclear and Radiological Regulatory Commission, NRRC），H_p(10)最低可探测水平为0.05 mSv，并使用对照剂量计校正本底和运输相关暴露。参与者被要求在临床职责中于胸水平佩戴剂量计，每个工作日结束时将剂量计存放于指定办公区域并远离牙科X线设备，个人医学或牙科成像检查期间不佩戴。记录患者暴露数、每患者采集图像数和重复图像数，每周记录并由中心系统Easydent核对；每次曝光对应一张采集图像，总记录曝光包括初始和重复图像，重复率按重复图像数除以总记录曝光数乘以100计算。每名参与者测得的三个月H_p(10)值乘以4获得年化估计，假设三个月监测期的工作量、工作实践、设备使用和职业暴露代表全年其余时间，年化值因此为投影估计而非直接测量的全年剂量。研究人员将测得季度H_p(10)与机构深部个人剂量三级季度调查水平进行描述性比较：I级（操作水平）为深部剂量高于1.25 mSv，II级为1.25–3.75 mSv，III级为>3.75 mSv/日历季度。采用描述性统计总结剂量学和工作量数据，连续变量以均值、样本标准差、中位数和范围表示，放射摄影工作量和重复图像以频数和百分比表示；因样本量小、工作量分布不均和剂量测量值有并列，使用Spearman秩相关作为探索性分析评估每名助理记录放射摄影曝光数与测得H_p(10)的关联，双侧p<0.05视为有统计学意义；因样本小且分布不均，未进行多变量或专科间推断性分析。

研究结果：
曝光参数：通过记录每位助理的X线曝光参数发现，管电压范围为70至80 kVp，记录的管电流—时间乘积为8 mAs；这种有限变异表明各诊所成像方案相对标准化。
测量与年化H_p(10)：通过三个月OSL剂量计测量每名牙科助理的H_p(10)并乘以4年化，测得H_p(10)值为0.16至0.26 mSv，均值0.19±0.03 mSv，中位数0.19 mSv；年化估计值为0.64至1.04 mSv/年，14名助理平均年化H_p(10)为0.77±0.12 mSv/年，中位数0.76 mSv/年。在根管治疗门诊工作的助理D测得最高H_p(10)为0.26 mSv，年化估计最高为1.04 mSv/年；助理B、E、F和L年化值最低，均为0.64 mSv/年。所有测得值均低于机构I级季度调查值1.25 mSv。
按临床专科的描述性总结：通过按临床专科描述年化H_p(10)发现，口腔修复科平均年化H_p(10)为0.75±0.08 mSv/年，修复牙科为0.74±0.12 mSv/年，牙周科为0.76±0.11 mSv/年；口腔外科仅1名参与者，年化值为0.72 mSv/年；根管治疗仅1名参与者，年化值为1.04 mSv/年。由于后两个专科各仅1名参与者，不适合进行专科间统计比较。
放射学工作量与重复图像：通过每周记录并由Easydent核对的工作量和重复图像数据发现，三个月共记录874次放射摄影曝光，其中85张为重复图像，总体重复率为9.7%，个体重复率范围为0%至31.8%。助理G工作量最高，为220次曝光，其次为助理K的176次和助理D的122次。Spearman秩相关显示记录工作量与测得H_p(10)呈强正相关（ρ=0.82，双侧p<0.001）；因所有测量值乘以同一常数，使用年化H_p(10)得到相同相关性。尽管总体呈正相关，仍观察到个体偏离：助理G工作量最高但年化H_p(10)为0.80 mSv/年，而助理D曝光较少却有最高年化估计1.04 mSv/年。助理C重复比例最高，为31.82%，其次为助理A的31.25%。

讨论总结：该前瞻性研究使用胸水平OSL剂量计评估常规临床条件下牙科助理职业辐射暴露，发现年化H_p(10)为0.64至1.04 mSv/年，提示个人剂量当量存在变异。放射摄影曝光数与测得H_p(10)呈强正相关，提示工作量较高的助理通常接受较高剂量；但工作量并非影响剂量的唯一因素，工作量最高的助理并未有最高H_p(10)。操作者位置、距辐射源距离、屏蔽和放射防护实践等其他因素也可能影响结果；因仅纳入14名助理且这些因素未测量，工作量与剂量关系应谨慎解释。测得季度值低于机构最低调查水平1.25 mSv/季度；所有年化H_p(10)值显著低于国际放射防护组织推荐的职业有效剂量限值，但剂量限值不应视为目标，职业暴露应最优化并保持尽可能低。一名参与者年化H_p(10)估计为1.04 mSv/年，该值由三个月监测外推，不应解释为直接测量的年剂量；该投影假设工作量、出勤、工作实践和暴露条件全年恒定，但结果提示对潜在升高或不确定职业暴露人员持续监测可能合适。国际职业防护指南指出，当职业暴露单一组分可能超过1 mSv/年时应考虑正式个人剂量评估，当总年有效剂量预计超过5 mSv/年时应实施。助理平均年化H_p(10)估计为0.77 mSv，略高于既往报道的平均年剂量0.72 mSv，但差异小且鉴于样本量有限及剂量计特性、工作量、研究设计和年化程序可能存在差异，可能无临床意义。与其他职业暴露医务人员相比，本研究估计值高于约旦放射技师年职业剂量0.64 mSv和沙特阿拉伯心导管实验室技师平均值0.66 mSv，但直接比较应谨慎，因放射摄影或心导管实验室人员可能使用天花板悬挂屏蔽、防护围裙、结构屏障和标准化监测程序，且剂量计位置、本底校正、工作量、监测期、辐射能量和人员位置差异也可能影响报告值；报告均值差异相对较小，不能确立牙科助理普遍接受更高剂量。研究中最高年化值见于根管治疗门诊参与者；根管治疗程序在诊断、工作长度确定、治疗和术后评估中可能需要多张X线片，但根管治疗组仅1名助理，结果不能推广至所有根管治疗环境助理；且记录曝光数最多的助理并未有最高剂量，因此研究未证明临床专科或工作量可独立预测职业剂量。总体重复比例为9.7%，个体重复率0%至31.8%；高重复率增加患者暴露，若人员在图像采集期间留在室内或附近也可能增加职业暴露。常见口内图像重复原因包括影像接收器定位错误、锥切、运动、垂直或水平角度不正确、曝光设置不当和未捕获所需解剖结构；结构化图像剔除分析程序可帮助识别最常见错误并指导针对性培训。关于人员手动持握影像接收器或稳定壁挂式X线设备的观察在放射防护上很重要；牙科人员不应在曝光期间常规持握球管头、锥或影像接收器，应尽可能使用影像接收器定位装置；操作者应站在适当防护屏障后或保持适用法规和机构程序规定的距离和位置；如另一人必须在曝光期间协助患者，应临床论证其必要性、提供适当防护，且同一人不应常规承担该角色。研究结果支持将牙科助理纳入放射防护教育和风险评估项目；个人剂量学不一定在每个机构的每名牙科工作人员中都需要，但当风险评估发现潜在升高暴露、不安全实践、高工作量、异常房间布局、结构屏蔽不足或频繁使用便携或手持设备时应考虑；定期监测也可用于确认职业暴露保持低水平。研究优势为在常规临床实践中前瞻性使用个体OSL剂量计，并记录工作量和重复图像，使职业剂量测量可与临床活动关联，数据与中心电子成像系统核对可能提高曝光记录准确性。局限性包括单中心、仅14名助理且口腔外科和根管治疗各1名参与者，样本小且分布不均限制推广性和专科间可靠比较；未专门评估月度和季节变化，三个月监测期可能不能反映全年工作量、出勤、设备使用或放射防护实践变化，年化H_p(10)应解释为投影估计而非直接测量年剂量；人员位置、距X线源距离、屏蔽使用和其他放射防护实践未系统记录，无法纳入分析；虽观察到工作量与H_p(10)的探索性相关，但样本小且缺乏对潜在混杂因素的调整，不能作因果解释；需要更大规模、多中心、代表性样本和全年或重复监测研究。

研究结论翻译：估计年有效剂量范围为0.64至1.04 mSv/年，平均年有效剂量为0.77 mSv。尽管这些投影值低于国家和国际职业剂量限值20 mSv/年，但一名参与者估计年有效剂量超过1 mSv。该发现支持对具有高或不确定职业暴露的助理进行基于风险的个人监测可能是适当的。由于年化值由三个月期间外推，不应解释为直接测量的年剂量。研究结果表明，牙科助理应纳入机构放射防护教育、工作场所风险评估和质量保证项目。人员不应在曝光期间常规持握影像接收器、球管头或X线锥。应使用适当影像接收器支架、防护屏障、距离、定位、培训和图像剔除分析，以最小化不必要暴露并依据ALARA原则维持剂量。建议开展更大样本量和更长监测期的进一步研究，以更好地表征牙科助理职业辐射暴露，并支持牙科实践中循证放射防护政策的发展。