經皮冠狀動脈介入術者不同體位所受輻射劑量特征分析

王智廷，鄭 翔，戴振宇，聞彩云，曹國全

經皮冠狀動脈介入診療目前已成為冠心病主要治療手段[1]。該診療過程于X 線導引下完成，會給患者和術者帶來輻射危害。研究表明冠狀動脈介入診療操作者是應用醫療照射最多人群[2]，其輻射防護問題越來越引起廣泛關注。王智廷等[3-4]針對操作者站立區域輻射劑量分布趨勢及床旁防護屏與術者所受劑量關系作了相關研究。但針對不同防護屏操作者不同體位時所受輻射劑量構成特征分析相關報道較少。本研究旨通過分析不同防護屏保護下操作者所受劑量不同來源特點，進一步闡述冠狀動脈介入診療過程中操作者不同體位時所受劑量構成特征，為操作者提供更為明確的輻射場構成概念，為輻射防護提供指導和幫助。

1 材料與方法

1.1 設備儀器

Innova 2100 型DSA 系統（美國通用公司），參數：床下型球管、探測器尺寸20 cm×20 cm，20/17/15/12四視野，采集幀數15/30 fps，采集矩陣1024×1024，灰階14 bit；ATOM 701-D 型仿真人模體（美國CIRS公司），吸收系數與真人等效；Unfors SoloX 型X 射線測量儀（瑞典UnforsRaysafe 公司），量程（自動）：72～3.6×106μGy/h，精度：±5%,自動校零；床旁防護裝置：懸吊防護鉛屏（50 cm×70 cm，0.5 mm鉛當量）、床旁固定鉛裙（下屏蔽為70 cm×90 cm，0.5 mm 鉛當量，上屏蔽為50 cm×50 cm，0.5 mm 鉛當量）。

1.2 測量方法

取橈動脈入路，將標準仿真人模體置于導管床中線上，采用冠狀動脈介入診療常用的7 個體位[5]：①足位（CAU35°）；②右足位（RAO30°，CAU30°）；③頭位（CRA30°）；④左足位（LAO40°，CAU35°）；⑤左前斜位（LAO40°）；⑥左頭位（LAO10°，CRA30°）；⑦右 前 斜 位（RAO30 °）。DSA 系 統 參 數：FOV 15 cm，采集幀率30 fps，SID 110 cm,自動濾過方式。參照《GBZ 130-2013 醫用X 射線診斷放射防護要求》[6],第1、第2 操作者站立位置確定為：距床緣10 cm，分別距射線束中心50 cm、100 cm；第1、第2 操作者體表入射劑量測量點，取距離地面125 cm處，相當于操作者左前胸部高度。在無防護屏、只有懸吊防護屏和只有床旁固定鉛裙等3 種情況下，分別對模體進行曝光采集參數，同時測量不同操作者體表入射劑量。不同情況、不同體位時重復測量20 次，取算術均值。無防護屏時體表入射劑量均值減去有床旁防護屏時體表入射劑量均值，并計算該差值占無防護屏時體表入射劑量均值百分比，即為屏蔽率。

1.3 統計學分析

2 結果

不同采集體位第1、第2 操作者在只有懸吊防護屏和只有床旁固定鉛裙時體表入射劑量比較結果見表1、2。操作者各體位體表入射劑量在只有床旁固定鉛裙時均高于只有懸吊防護屏時（t 值1=926.0、376.5、75.8、1 329.0、668.0、1 148.0、419.5，t 值2=102.6、41.1、82.8、539.4、541.8、204.0、43.1），差異均有統計學意義（P＜0.05）。

不同采集體位第1 操作者有無床旁防護屏時體表入射劑量比較和屏蔽效果見表3。懸吊防護屏和床旁固定鉛裙均有效降低操作者體表入射劑量（t值=768.1、335.0、444.0、2 689.0、1 182.0、2 059.0、533.4；t 值=69.2、12.4、372.7、8.9、28.2、1 138.0、35.4，P 值均＜0.05）。不同體位懸吊防護屏對第1 操作者屏蔽率分別為98.31%、93.67%、67.74%、98.63%、99.52%、89.28%、96.10%，床旁固定鉛裙對第1 操作者屏蔽率 分 別 為10.39%、4.53%、57.67%、0.68%、4.66%、54.38%、9.68%。

表1 第1 操作者在只有懸吊防護屏和只有床旁固定鉛裙時體表入射劑量比較 μGy/h

表2 第2 操作者在只有懸吊防護屏和只有床旁固定鉛裙時體表入射劑量比較 μGy/h

表3 第1 操作者有無床旁防護屏時體表入射劑量比較和屏蔽效果 μGy/h

3 討論

研究表明，介入放射學操作人員所受輻射劑量比常規X 線操作人員高數倍乃至數十倍，其中腔內介入術中冠狀動脈介入診療操作者所受劑量最大[7]。隨著導管改進和操作經驗不斷積累，橈動脈入路因并發癥少、住院時間短等特點，已成為冠狀動脈介入診療主要途徑。但經橈動脈冠狀動脈介入診療中操作者距球管和患者均比較近，操作過程較股動脈入路長，因此所受輻射劑量更大[8]。部分心臟和血管介入診療過程中操作者所受輻射劑量已非常接近放射工作人員年有效劑量限值（20 mSv）。由于冠狀動脈介入診療過程中應用多種投照方向，操作者所處輻射場極不均勻，有可能受到主射線、散射線和漏射線照射，因此對于心血管醫師，尤其是其中相當一部分職業生涯超過30 年醫師，做好職業暴露防護就顯得越來越重要。Sukupova等[9]研究分析冠心病介入治療過程中操作者站立區域內劑量分布趨勢及其影響因素。本研究通過分析操作者不同體位所受不同來源輻射劑量特點，進一步闡述冠狀動脈介入診療過程中不同體位所受輻射劑量構成特征，使操作者對不同體位不同輻射來源有更為明確認識，以便在實際工作中更為有效地降低職業照射。

本研究結果顯示，不論是第1 操作者還是第2操作者，只有床旁固定鉛裙時各體位體表入射劑量均高于只有懸吊防護屏時體表入射劑量，表明各體位時操作者輻射劑量主要來源于導管床上方的散射輻射。這是因為冠狀動脈介入診療中所應用的DSA系統為床下型球管配置的C 形臂透視系統。X 線入射患者時最初數個厘米深度組織產生的前向散射輻射，被患者其余組織顯著衰減，導致較強的散射輻射指向地面和X 線管方向，而在X 線穿過人體過程中，其不斷與患者左前胸部組織相互作用，產生散射輻射朝向各個方向，使其成為輻射劑量的主要來源，并對操作者構成威脅。冠狀動脈介入診療過程中操作者很少情況下會直接暴露于球管主射線之下，因此來源于床上方患者左前胸部散射線就成為操作者輻射劑量的主要來源。

隨著距離延長，第2 操作者站立位置超出了防護屏有效屏蔽范圍，不論是散射線還是漏射線均對其構成威脅，床旁防護屏對其防護作用不如對第1操作者[10]，因此取第1 操作者站立位測量點用于評價輻射劑量構成特征，就更為準確。從本研究床旁防護屏對第1 操作者的屏蔽率計算結果可看出，頭位和左頭位時懸吊防護屏和床旁固定鉛裙均對第1操作者有較高屏蔽率（67.74%、89.28%對57.67%、54.38%），表明在這2 個體位時站立區域內輻射劑量除了部分來自導管床上方患者左前胸部散射輻射，也有相當部分源于導管床下方散射輻射。這是因為這2 個體位情況下，隨著頭位角度不斷增加，指向球管的散射輻射朝向操作者矢量部分不斷增加，使得來自導管床下方的散射輻射也對操作者構成威脅。

從以上結果可以看出，冠狀動脈介入診療過程中操作者所受輻射劑量主要來源于導管床上方散射輻射，以左足位、左前斜位、足位、右足位、右前斜位最顯著；左頭位、頭位時操作者所受輻射劑量除了來源于導管床上方散射輻射，也有部分來源于導管床下方散射輻射，因此對以上兩體位操作者下部身體的防護，也應引起注重。充分了解操作者各體位時所受輻射劑量構成特征，有助于臨床日常輻射防護工作有的放矢，同時也為新型防護器材研究開發奠定了理論基礎。

本研究所測輻射劑量值未考慮操作者間相互影響，可能與實際劑量值有所偏差。同時其測量值是鉛衣外測量結果，相關數值可能會高于操作者實際所受劑量值。但是其變化趨勢可充分反映站立區域內輻射場劑量構成特征。