Bức xạ ion hóa (xem thêm Phơi nhiễm và ô nhiễm bức xạ) bao gồm:
Các sóng điện từ năng lượng cao (tia x, tia gamma)
Các hạt (các hạt alpha, các hạt beta, neutron)
Bức xạ ion hoá được phát ra bởi các nguyên tố phóng xạ và các thiết bị như máy chụp X-quang và máy xạ trị.
Hầu hết các phương tiện chẩn đoán hình ảnh sử dụng bức xạ ion hóa (như chụp X-quang, CT hoặc xạ hình) đều gây phơi nhiễm cho bệnh nhân ở liều phóng xạ tương đối thấp, và nhìn chung được coi là an toàn. Tuy nhiên, tất cả các bức xạ ion hóa đều có khả năng gây hại, và không có ngưỡng an toàn nào có thể loại trừ hết cách tác động có hại, do đó, cần tập trung nỗ lực tối đa nhằm đưa mức phơi nhiễm phóng xạ xuống thấp nhất.
Có nhiều cách khác nhau để định lượng mức độ phơi nhiễm phóng xạ:
Liều hấp thụ là lượng bức xạ hấp thụ trên một đơn vị khối lượng. Lượng bức xạ hấp thụ này được thể hiện bằng đơn vị gray (Gy) và milligray (mGy). Trước đây, nó được biểu hiện dưới dạng liều hấp thụ bức xạ (rad); 1 mGy = 0,1 rad.
Các liều tương đương là liều hấp thụ nhân với hệ số trọng lượng bức xạ điều chỉnh cho các tác động trên mô, dựa vào loại bức xạ (ví dụ như tia X, tia gamma, electron). Đơn vị biểu diễn là sieverts (Sv) và millisieverts (mSv). Trước đây, nó được biểu diễn dưới dạng từ trường tương đương roentgen ở người (rem; 1 mSv = 0,1 rem). Đối với chụp X-quang, bao gồm cả chụp CT, hệ số trọng số bức xạ là 1.
Liều hiệu quả là thước đo dùng để ước tính phản ứng mô (hoặc hiệu ứng ngẫu nhiên) khi tiếp xúc với bức xạ ion hóa; nó điều chỉnh liều tương đương dựa trên tính nhạy cảm của mô tiếp xúc với bức xạ (ví dụ: tuyến sinh dục dễ bị ảnh hưởng nhất). Nó được biểu diễn bằng đơn vị Sv và mSv. Liều hiệu dụng cao hơn đối với đối tượng trẻ tuổi. Liều hiệu quả giúp các bác sĩ lâm sàng đánh giá và so sánh các nguy cơ sức khỏe liên quan đến các quy trình sử dụng bức xạ trong y tế khác nhau và cũng có thể được so sánh với liều được chỉ định theo nghề nghiệp trong các tiêu chuẩn bảo vệ bức xạ.
Chẩn đoán hình ảnh y khoa chỉ là một nguồn tiếp xúc với bức xạ ion hóa (xem bảng ). Một trong số những nguồn khác đến từ việc phơi nhiễm bức xạ trong môi trường tự nhiên (từ bức xạ vũ trụ và các đồng vị phóng xạ tự nhiên). Đây có thể là những nguồn phơi nhiễm có ý nghĩa, đặc biệt là ở những vùng có độ cao lớn; các chuyến bay thường dẫn đến việc gia tăng phơi nhiễm với bức xạ môi trường, mức độ cụ thể như sau:
Từ một chuyến bay máy bay từ bờ biển đến bờ biển: 0,01 đến 0,03 mSv
Từ mức phơi nhiễm bức xạ nền trung bình hàng năm ở Hoa Kỳ: Khoảng 3 mSv
Từ mức phơi nhiễm hàng năm ở độ cao lớn (ví dụ: Colorado, New Mexico): Thêm khoảng 1,5 mSv so với nền
Liều bức xạ điển hình*
Phương pháp chẩn đoán hình ảnh | Liều bức xạ trung bình hiệu dụng (mSv) |
|---|---|
Đo hấp thụ tia X năng lượng kép (DEXA) | 0,001 |
X-quang ngực (sau-trước) | 0,02 |
X-quang ngực (2 tư thế: sau-trước và bên) | 0,1 |
Chụp X-quang cột sống thắt lưng (1 góc nhìn bên) | 1,5 |
Chụp X-quang, tứ chi (1 góc nhìn: tay, chân, v.v.) | 0,001 |
Chụp X-quang bụng (1 phim) | 0,7 |
X-quang, thuốc xổ có bari (nghiên cứu đường tiêu hóa dưới) | 6 |
Chụp X-quang, nghiên cứu đường tiêu hóa trên có bari | 6 |
Sàng lọc chụp nhũ ảnh kỹ thuật số | 0,21 |
Chụp CT, đầu | 2 |
CT, ngực | 6,1 |
Chụp CT, bụng và vùng chậu | 7,7 |
Chụp động mạch vành | 7 |
Chụp động mạch vành có can thiệp | 15 |
Chụp xạ hình tưới máu phổi | 2 |
PET scan (chưa bao gồm chụp CT toàn thân) | 7 |
Chụp xương (y học hạt nhân) | 6,3 |
Chụp gan mật | 2,1–3,1 |
Xạ hình tim bằng Technetium sestimibi | 9,4–12,8 |
* Các mức liều có thể khác nhau. | |
Dữ liệu từ Mettler FA, Huda W, Yoshizumi TT, Mahesh M: Effective doses in radiology and diagnostic nuclear medicine: A catalog. Radiology 248:254-263, 2008 | |
Bức xạ có thể gây hại nếu tổng liều tích lũy cao, ví dụ khi chụp CT nhiều lần, vì chụp CT đòi hỏi liều bức xạ cao hơn hầu hết các phương tiện chẩn đoán hình ảnh khác.
Phơi nhiễm phóng xạ cũng cần được quan tâm trong một số trường hợp nguy cơ cao như:
Mang thai
Trẻ nhỏ
Trẻ nhỏ
Phụ nữ trẻ tuổi cần chụp mammography
Hội đồng Quốc gia về Bảo vệ và Đo lường Bức xạ tại Hoa Kỳ cho biết rằng từ năm 2006 đến năm 2016, liều bức xạ y tế không điều trị ước tính đã giảm từ 15 đến 20% (1). Liều hiệu quả trung bình ước tính của mỗi người ở Hoa Kỳ là 2,92 mSv năm 2006 và 2,16 mSv năm 2016.
Máy chụp CT đa dãy đầu dò, loại máy này được sử dụng phổ biến nhất tại Hoa Kỳ, phát ra lượng bức xạ nhiều hơn khoảng 40 đến 70% mỗi lần chụp so với máy chụp CT đơn dãy đầu dò. Tuy nhiên, những tiến bộ về công nghệ (ví dụ: kiểm soát phơi nhiễm tự động, thuật toán tái tạo lặp đi lặp lại, các máy đầu dò CT thế hệ thứ ba) có khả năng làm giảm đáng kể liều lượng bức xạ được sử dụng trong quá trình chụp CT. Học viện X-quang Hoa Kỳ đã khởi xướng các chương trình – Image Gently (dành cho trẻ em) và Image Wisely (dành cho người trưởng thành) – nhằm cung cấp cho các chuyên gia chẩn đoán hình ảnh các nguồn lực và thông tin về cách giảm thiểu phơi nhiễm với bức xạ.
Bức xạ và ung thư
Nguy cơ ung thư ước tính do tiếp xúc với bức xạ trong chẩn đoán hình ảnh đã được suy rộng từ các nghiên cứu về những người phơi nhiễm với liều lượng bức xạ rất cao (ví dụ: những người sống sót sau vụ nổ bom nguyên tử ở Hiroshima và Nagasaki). Bằng chứng dịch tễ học trực tiếp từ quần thể người chứng minh rằng việc phơi nhiễm với bức xạ ion hóa làm tăng nguy cơ mắc một số bệnh ung thư khi liều lượng vượt quá khoảng 50 đến 100 mSv đối với phơi nhiễm kéo dài (ví dụ: trong môi trường nghề nghiệp) hoặc 10 đến 50 mSv đối với phơi nhiễm cấp tính (ví dụ: do phơi nhiễm với bom nguyên tử) (2).
Nguy cơ cao hơn ở bệnh nhân trẻ vì:
Thời gian sống dài hơn, bởi thế ung thư có nhiều thời gian phát triển hơn.
Tăng trưởng tế bào mạnh hơn ở người trẻ tuổi, và do đó nhạy cảm với tổn thương DNA hơn.
Đối với trẻ 1 tuổi chụp CT bụng, nguy cơ tử vong do ung thư ước tính trong suốt cuộc đời tăng thêm 0,18% (3). Nếu bệnh nhân cao tuổi làm xét nghiệm này, nguy cơ sẽ thấp hơn.
Nguy cơ cũng phụ thuộc vào việc mô nào là mô bị chiếu xạ. Mô dạng bạch huyết, tủy xương, máu, tinh hoàn, buồng trứng và ruột được coi là rất nhạy cảm với bức xạ; ở người trưởng thành, hệ thần kinh trung ương và hệ cơ xương tương đối kháng bức xạ.
Bức xạ trong thai kỳ
Nguy cơ của bức xạ phụ thuộc vào:
Liều
Loại phương tiện chẩn đoán hình ảnh
Vùng cơ thể được tiến hành chụp
Tuổi thai của thai kỳ
Thai nhi có thể phơi nhiễm với bức xạ ít hơn nhiều so với người mẹ; mức độ phơi nhiễm của thai nhi là không đáng kể trong quá trình chụp X-quang các trường hợp sau:
Đầu
Cột sống cổ
Các chi
Chụp X-quang vú trong khi tử cung đã được chắn xạ
Mức độ phơi nhiễm bức xạ của tử cung phụ thuộc vào tuổi thai và kích thước tương ứng của tử cung. Tác động của bức xạ phụ thuộc vào tuổi thai (thời gian từ khi thụ thai).
Giai đoạn có nguy cơ nhiễm xạ cao nhất trong thai kỳ là khi các cơ quan của thai nhi đang hình thành, thường là từ tuần thứ năm đến tuần thứ mười. Phơi nhiễm trong thời gian này có thể dẫn đến các dị tật bẩm sinh. Trong giai đoạn rất sớm của thai kỳ, bức xạ có nhiều khả năng gây sảy thai. Sau tuần thứ mười, khả năng sảy thai hoặc dị tật bẩm sinh nghiêm trọng giảm xuống (4).
khuyến cáo
Chỉ nên chỉ định các phương tiện chẩn đoán hình ảnh có bức xạ ion hóa khi cần thiết. Nên cân nhắc các phương án thay thế. Ví dụ: ở trẻ nhỏ, chấn thương đầu nhẹ thường có thể được chẩn đoán và điều trị dựa trên các dấu hiệu lâm sàng và viêm ruột thừa thường có thể được chẩn đoán bằng siêu âm. Tuy nhiên, không nên trì hoãn các kiểm tra cần thiết, ngay cả khi liều bức xạ cao (ví dụ: chụp CT), miễn là lợi ích tiềm năng lớn hơn tác hại tiềm tàng.
Trước khi thực hiện các kiểm tra chẩn đoán ở phụ nữ trong độ tuổi sinh đẻ, cần cân nhắc đến việc mang thai, đặc biệt là vì thường không nhận biết được nguy cơ bị phơi nhiễm phóng xạ cao nhất trong thời kỳ đầu mang thai (ba tháng đầu).
Theo truyền thống, việc che chắn vùng chậu chủ yếu được sử dụng để đảm bảo an toàn cho bệnh nhân; tuy nhiên, bằng chứng hiện đại cho thấy việc sử dụng tấm chắn đó có thể làm tăng mức phân tán bức xạ bên trong và nghịch lý là làm tăng liều bức xạ cho thai nhi. Những tiến bộ trong công nghệ chẩn đoán hình ảnh, bao gồm kiểm soát phơi nhiễm tự động và kỹ thuật tái tạo lặp đi lặp lại trong máy chụp CT hiện đại, đã làm giảm đáng kể mức độ phơi nhiễm của bệnh nhân. Theo đó, việc áp dụng thường quy biện pháp che chắn vùng chậu ở bệnh nhân mang thai không còn được khuyến nghị trong thực hành chụp X-quang (4).
Tài liệu tham khảo
1. National Council on Radiation Protection and Measurements (NCRP). Report No. 184 – Medical Radiation Exposure of Patients in the United States (2019). Bethesda, MD, NCRP.
2. Brenner DJ, Doll R, Goodhead DT, et al. Cancer risks attributable to low doses of ionizing radiation: assessing what we really know. Proc Natl Acad Sci U S A. 2003;100(24):13761-13766. doi:10.1073/pnas.2235592100
3. Brenner D, Elliston C, Hall E, Berdon W. Estimated risks of radiation-induced fatal cancer from pediatric CT. AJR Am J Roentgenol. 2001;176(2):289-296. doi:10.2214/ajr.176.2.1760289
4. American College of Radiology. ACR–SPR practice parameter for imaging pregnant or potentially pregnant patients with ionizing radiation. 2023. Truy cập ngày 25 tháng 8 năm 2025.
