橈動脈與股動脈入路模擬冠脈造影術患者和術者輻射劑量比較

鄧云鵬，白晟遙，范煜東，楊興勝，吳 迪

隨著介入器械的不斷更新，經橈動脈行冠狀動脈造影術日臻成熟。它以其出血并發癥少、創傷小等優點越來越被術者認可[1，2]。與此同時，有學者提出因橈動脈入路不如股動脈入路順暢，而且經橈操作時術者需更加靠近X線球管，故選擇前者會增加術者和患者的輻射劑量。隨后，國內外的一些臨床實驗對此進行了研究，但由于穿刺點、術者站立位置等變異較大而得出的結果不盡相同。本實驗利用同一擬人體模模擬真實患者，排除了上述干擾因素的影響，能更好的客觀評價不同入路行冠狀動脈造影術中術者和患者受照劑量的差別。

1 材料與方法

1.1 實驗材料和儀器設備

1.1.1 人體等效體模 使用由中國核輻射研究與四川成都醫療器械公司共同研制的人體等效體模，體模由特殊材料制成，與正常人體相應組織密度一致，分為頭頸、胸腹、腹臀共三段。

1.1.2 皮膚輻射劑量儀 由Unfors公司研制開發的Unfors EDD-30指導型直讀式劑量儀[2]，采用獨特的球面輻射響應，在很低的劑量水平上對真實劑量呈現良好線性性能和劑量準確性特點，可對身體任何部位進行劑量評估，準確度可達±6%,劑量探測范圍10nSv-9999Sv。根據劑量儀測得的數值Hx乘以轉換系數(K=1.2)可得出皮膚當量劑量，用Hp(0.07)表示，公式如下：Hp(0.07)=vHx

1.1.3 冠脈造影機 荷蘭飛利浦公司生產的Allura Xper FD10數字平板血管造影機，隨機自動記錄DAP、AK、透視時間等。本實驗透視均使用低射線量模式，附加濾過為0.4 mm銅+1 mm鋁當量，脈沖頻率設置為15幀/s，影像增強器區域為20 cm,射線焦點距影像增強器(SID)100 cm，焦皮距為60 cm，X線球管位于床下，隨機配置折疊式鉛制擋板和懸掛式鉛屏(0.5 mmPb當量)。

1.2 方法 根據不同造影入路(均為右側入路)，實驗分為TFI和TRI實驗組，根據不同測量位置和不同輻射防護措施，TFI組內進一步分為TFI1-TFI4四個亞組，TRI組內進一步分為TRI1-TRI8八個亞組。TFI1、TFI2組分別模擬TFI時術者左手在穿刺點上方和在穿刺點上方后移15 cm進行操作時所受皮膚輻射劑量，實驗時分別將劑量儀安放在穿刺點及后移15 cm處并記錄讀數。股動脈穿刺點距射線束焦點41 cm，后移15 cm后為56 cm。TFI3、TFI4組分別模擬有無鉛屏防護TFI時術者胸部劑量，術者站立位距射線束焦點100 cm(AP位時)，實驗時將劑量儀安放在術者站立位、距地面1.4 m高度處記錄讀數[3，4]。TRI1、TRI2組分別模擬TRI時術者左手在穿刺點上方和在穿刺點上方后移15 cm進行操作時所受皮膚輻射劑量，實驗時分別將劑量儀安放在穿刺點及后移15 cm處并記錄讀數。橈動脈穿刺點距射線束焦點46 cm,后移15 cm后為61 cm。TRI3、TRI4組分別模擬TRI1、TRI2組放置橈動脈專用輻射防護設備后左手皮膚輻射劑量比較[4-6]。TRI5、TRI6、TRI7、TRI8組分別模擬有橈動脈專用輻射防護設備及鉛屏、有橈動脈專用輻射防護設備無鉛屏、有鉛屏無橈動脈專用輻射防護設備、無鉛屏無橈動脈專用輻射防護設備條件下術者胸部輻射劑量。術者站立位距射線束焦點91 cm(AP位時)，實驗時將劑量儀安放在術者站立位、距地面1.4 m高度處記錄讀數。整個實驗使用同一體模模擬患者，左冠造影體位依次為左前斜40°+頭位25°，正位+頭位25°，右前斜25°+頭位25°，右前斜25°+足位25°，左前斜40°+足位30°，右冠造影體位依次為左前斜45°，正位+頭位25°，每個體位造影時間均為3 s，體位之間透視調整時間均為3 s，每組調整7次，使用機器預設程序自動調節造影體位并控制透視及造影時間，每組數據重復測量10次[5-7]。

2 結 果

2.1 TFI組內比較 TFI2組總劑量、透視累計劑量、造影累計劑量較TFI1組均降低了近63%(P<0.05)。TFI3組總劑量、透視累計劑量、造影累計劑量分別較TFI4組均降低了近78%，差異有統計學意義(P<0.05，表1)。

2.2 TRI組內比較 TRI2組總劑量、透視累計劑量、造影累計劑量分別較TRI1組降低了24%、33%、22%(P<0.05)；TRI4組總劑量、透視累計劑量、造影累計劑量分別較TRI3組降低了近45%(P<0.05)；TRI3組較TRI1組相比，以上指標分別降低了近55%(P<0.05)；TRI5組和TRI8組相比，以上指標分別降低了近87%(P<0.05)；TRI6組、TRI7組與TRI8組相比，上述指標分別降低了69%、61%、70%(P<0.05)和68%、72%、68%(P<0.05)；TRI5組與TRI6組相比，以上指標分別降低了48%、65%、44%(P<0.05)；TRI5與TRI7相比，以上指標分別降低了近51%。見表1。

2.3 TFI與TRI組間比較 TFI1總劑量、透視累計劑量、造影累計劑量與TRI1組相比，分別降低了84%、80%、85%(P<0.05)；TFI3組與TRI7組相比，以上指標分別降低了59%、51%、58%(P<0.05)；TRI5組較TFI3組相比，總劑量及造影累計劑量分別降低了17%(P<0.05)，透視累計劑量無統計學差異(P>0.05，表1)。

亞組輻射劑量TotalFluCineTFI16.51±0.601.30±0.905.20±0.50TFI22.56±0.220.49±0.042.07±0.18TFI31.34±0.050.17±0.011.17±0.05TFI45.85±0.180.80±0.025.05±0.16TRI141.42±4.086.71±0.4834.71±3.63TRI231.15±2.134.45±0.1926.70±1.97TRI319.29±0.632.79±0.0916.49±0.60TRI410.67±0.521.66±0.089.01±0.44TRI51.57±0.130.17±0.031.40±0.12TRI63.01±0.050.49±0.012.52±0.04TRI73.14±0.260.34±0.022.79±0.24TRI89.80±0.171.26±0.038.54±0.16

2.4 不同體位對輻射劑量的影響

2.4.1 對患者輻射劑量的影響 整個造影過程中，產生DAP、AK值最大的3個體位依次是左前斜40度+足位30度、左前斜40度+頭位25度和左前斜45度，均為左前斜體位，與右前斜體位相比差異明顯(P<0.001[10]，表2)。

體位輻射劑量DAP(mGycm2)AK (mGy)11199.8±181.228.2±4.32764.2±46.818.1±1.23568.1±52.213.4±1.34824.0±39.819.5±1.051366.3±73.132.6±1.86956.0±26.423.0±0.87727.1±59.717.3±1.3

2.4.2 對術者輻射劑量的影響

2.4.2.1 對術者左手部輻射劑量的影響 7個體位TRI1較TFI1分別增加了590%、360%、510%、380%、550%、680%、390%的輻射劑量(P<0.001，表3)。

體位輻射劑量TFI1TRI112.44±0.5817.23±3.4320.80±0.073.73±0.5330.50±0.073.09±0.4140.40±0.031.93±0.1250.74±0.034.76±0.2260.94±0.047.22±0.3270.70±0.113.47±0.60

2.4.2.2 對術者胸部輻射劑量的影響 TRI8組較TFI4組相比，7個體位分別增加了160%、20%、50%、50%、5%、100%、20%的輻射劑量(P<0.05)； TRI7組較TFI3組相比，7個體位分別增加了520%、30%、5%、10%、50%、110%、20%的輻射劑量(P<0.05，表4)。

體位亞組TFI3TRI7TFI4 TRI810.27±0.021.65±0.211.67±0.104.07±0.1320.30±0.040.38±0.220.42±0.030.51±0.1030.08±0.010.08±0.010.14±0.010.23±0.0140.09±0.010.09±0.010.19±0.010.27±0.0150.16±0.010.24±0.021.73±0.071.67±0.0460.14±0.010.29±0.041.28±0.06 2.55±0.0370.30±0.010.36±0.050.41±0.030.50±0.04

3 討 論

隨著介入醫學的迅猛發展，經橈動脈行冠狀動脈造影術以其出血并發癥少、患者感覺舒適的諸多優勢越來越被國內外接受，這在國外的幾項大規模隨機臨床實驗中早已得到驗證[11-13]。與此同時，國外有學者提出經橈動脈行冠狀動脈造影術較傳統方法相比因操作時間的延長而增加術者和患者的X線輻射，隨即包括CARAFE研究在內的幾項臨床研究也證實了以上觀點[14-16]。但上述實驗均為單中心研究，穿刺點位置變異很大[17]，而且是通過患者輻射劑量來粗略估計術者受照劑量。本實驗使用體模模擬患者，通過皮膚輻射劑量儀記錄術中術者皮膚受照劑量，在各組間術者、患者、操作時間、投照體位等均無差別的條件下比較兩途徑行冠狀動脈造影術中術者輻射劑量，這在國內外尚屬首次。

冠脈造影術中患者主要接受X線直接透射，所受輻射量除了與自身體型特征相關外，主要與術者的操作習慣和操作時間有關[18]。事實證明，隨著介入器械的更新和介入醫師操作水平的不斷提高，除特殊病例外，經橈動脈行冠狀動脈造影術也可以像經股動脈途徑一樣操作順暢而不明顯增加透視時間。可以理解為造成患者輻射劑量差異的原因與途徑本身并不直接相關，而與術者的操作密不可分。理論上說，同一個操作者對同一個患者使用兩種不同入路行冠狀動脈造影術，患者兩次受照劑量應該不會有明顯差異。但實際上，術者不可能為了研究兩者的差異而對同一真實患者分別經兩入路行冠脈造影。而本實驗使用體模模擬患者，可以克服上述局限性，得出更加客觀的結論。

關于術者的受照劑量，本實驗得出，經橈動脈行冠脈造影較經股動脈途徑相比，其手部劑量及胸部劑量分別增加530%、140%，這一差異應該引起關注。不論何種入路操作，術者的左手最貼近放射源，而且造影全過程均暴露在射線下，得不到防護裙和鉛屏保護，很容易造成皮膚損傷。TRI較TFI相比，術者站立位一般更靠近射線束焦點。本實驗模擬橈動脈穿刺點距射線束焦點46 cm，股動脈穿刺點距射線束焦點40 cm，可見橈動脈穿刺點較股動脈穿刺點相比并不更靠近射線束焦點。產生如此大差別的原因何在？本實驗根據我中心的經驗，采用7個固定體位完成造影。如表4所示，7個體位TRI1較TFI1分別增加了至少360%的輻射量。在這7個造影體位下，X線球管和影像增強器位置發生了改變，導致經橈操作時左手明顯靠近射線束焦點；另外，TRI時術者左手不僅接受患者與影像增強器之間的散射，而且還接受一部分能量更高的X線管球與患者背部之間的散射，這可能是造成兩者輻射劑量差異巨大的重要原因。本實驗還發現，無論經股操作還是經橈操作，術者左手后移15 cm后輻射劑量均有所降低，但后者降低幅度不如前者顯著，這與上述原因也明顯相關，提示術者在術中應盡可能使左手遠離穿刺點，經橈操作更應該加強手部防護。

X線防護設備在介入操作中必不可少，其中包括鉛裙、懸掛式鉛屏，有文獻報道，上述兩種設備的正確使用能減少絕大多數X線輻射[19]。無論經股操作還是經橈操作，懸掛式鉛屏的防輻射作用都是不容小覷的。我們在研究鉛屏對術者胸部的輻射防護時發現，無論何種入路操作，鉛屏的使用至少可以降低60%的輻射劑量。由此可見，鉛屏的使用可以大幅度降低操作者的輻射劑量。近年來，隨著經橈動脈介入手術的不斷推廣，橈動脈專用防護的引進令人興奮。在分析表1數據時我們發現，此護具對術者左手的保護使得輻射劑量降低了55%，而對術者胸部輻射劑量更是降低了69%之多，這足以說明橈動脈專用護具的防輻射作用是確切的，甚至要好于懸掛式鉛屏。TRI5與TRI8相比的結果顯示，鉛屏配合橈動脈專業護具的使用可以使術者胸部輻射劑量降低87%。由此可見，經橈操作時兩種防護措施同時使用才能達到最佳防護效果。另外，在橈動脈護具的防護下，TRI時術者胸部劑量僅較經股動脈途徑增加20%，而這一數值在不使用橈動脈專用防護情況下為140%，也就是說，TRI時兩種防護措施的共同使用幾乎可以彌補經橈操作時緊貼球管給術者胸部帶來的輻射傷害。遺憾的是，這么好的防護用具在國內很少應用[20]。那么這一護具的使用會不會增加患者的輻射劑量呢？理論上講，凡是加在患者體表的物體都會增加X線的透射厚度，況且這一護具是鉛制的。為此，筆者在使用皮膚輻射劑量儀記錄術者輻射劑量的同時還記錄了造影機上的一些數據(DAP、AK)，我們的結果是護具的引入并不明顯增加DAP和AK值，這和國外相關報道是一致的。由此可見，橈動脈專用防護的作用是驚人的，而且在保護術者的同時也不額外增加患者的受照劑量[21]。

另外本實驗發現，無論何種入路行冠脈造影術，患者受照劑量、術者輻射劑量均與造影投照體位明顯相關，左前斜體位上述劑量顯著高于其他體位，原因可能是左前斜位造影時，X線球管更靠近術者，另外X線透射患者(體模)的體厚增加，球管發射的射線能量相應增加，患者受照劑量自然會增加，術者相應散射也增加。因此，為了患者和術者的輻射安全，術者應牢記介入操作的“體位效應”，盡量避免過多使用左前斜體位，以防不必要的輻射損傷。

本實驗的局限性如下：實驗中只使用具有代表性的固定的一個點模擬術者的胸部輻射劑量，操作中劑量儀位置也保持固定不變，不能代表整個胸部區域的受照劑量。