冠狀動脈介入診療中不同血管機型對操作者所受輻射劑量的影響

胡文豪，王智廷，曹國全，黃偉劍，鄭祥武

冠狀動脈介入診療中不同血管機型對操作者所受輻射劑量的影響

胡文豪，王智廷，曹國全，黃偉劍，鄭祥武

（溫州醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院 介入科，浙江 溫州 325015）

目的：探討冠狀動脈介入診療過程中不同型號的血管機對第一及第二術者位置輻射劑量的影響。方法：采用冠狀動脈造影過程中常用的7個體位，橈動脈途徑，對標準仿真人模體進行曝光采集。測量不同高度不同采集體位時，專用機和公用機在有無床旁防護屏情況下第一及第二術者位置的體表入射劑量率。采用配對t檢驗比較不同機型第一及第二術者體表入射劑量率的差異。結果：無床旁防護情況下，125 cm 和155 cm高度時，公用機的體表入射劑量率（除第一術者155 cm高度足位、右足位及第二術者125 cm高度右足位，155 cm高度足位、右足位外）都大于專用機（P＜0.05）。有床旁防護情況下，125 cm和155 cm高度時，在足位、右足位、左側位及右側位2種機型第一術者都未測得體表入射劑量，公用機在頭位未測得體表入射劑量；公用機第一術者125 cm、155 cm高度時左足位的體表劑量率都大于專用機（P＜0.05）；而專用機在125 cm處頭位及左頭位和155 cm處頭位的體表入射劑量率大于公用機（P＜0.05）；對于第二術者，公用機的體表入射劑量率（除右足位外）都大于專用機的體表入射劑量率（P＜0.05）。結論：冠狀動脈介入診療過程中，使用公用機時操作者所受劑量大于使用專用機時操作者所受劑量。在條件允許情況下盡可能采用專用機來進行冠狀動脈介入診療過程，以減少操作者所受輻射劑量。

冠狀動脈介入診療；不同機型；體表入射劑量率；輻射防護

冠狀動脈介入治療系冠心病治療的最主要方法之一，近10年來經(jīng)皮冠狀動脈介入治療（percutaneous coronary intervention，PCI）數(shù)量的年均增長率高達20%～30%[1]。冠狀動脈介入診療過程中，術者常需暴露于X射線下操作，輻射劑量較大，尤其在橈動脈途徑更為突出[2]。研究表明，部分心血管介入術者的受照劑量已接近放射工作人員的年有效劑量限值（20 mSv）[3]。因此操作者輻射安全受到廣泛關注。目前國內(nèi)醫(yī)療機構PCI所采用的機型存在很大的差異，但不同機型的血管機對操作者輻射影響未見相關報道。本研究旨在通過測量比較PCI過程中使用不同機型血管機時第一、第二術者位置的體表入射劑量率，來探討不同機型的血管機對第一及第二術者位置輻射劑量的影響，為操作者的輻射防護提供指導和幫助。

1 材料和方法

1.1 主要儀器 專用機：美國GE公司生產(chǎn)的Innova 2100型號數(shù)字化平板造影系統(tǒng)，主要參數(shù)：床下X射線管（熱容量3.7 MHU）、平板尺寸20.5 cm× 20.5 cm、20/17/15/12四視野、球管銅濾片、采集幀頻30 fps、采集矩陣1 024×1 024、灰階14 bit。 床旁輻射防護裝置：床上懸吊可傾斜防護鉛玻璃屏（50 cm×70 cm，0.5 mm鉛當量）；床旁防護裝置：下屏蔽（70 cm×90 cm，0.5 mm鉛當量），上屏蔽 （50 cm×50 cm，0.5 mm鉛當量）。公用機：美國GE公司生產(chǎn)的Innova 4100型號數(shù)字化平板造影系統(tǒng)，主要參數(shù)：床下X射線管（熱容量4.2 MHU）、平板尺寸40 cm×40 cm、40/32/20/16四視野、球管銅 濾片、采集幀頻30 fps、采集矩陣1 024×1 024、灰階14 bit。床旁輻射防護裝置：下屏蔽（70 cm× 110 cm，0.5 mm鉛當量），上屏蔽（50 cm×50 cm， 0.5 mm鉛當量）。美國CIRS公司生產(chǎn)的ATOM 701-D型成年男性仿真人，身高173 cm，體質(zhì)量73 kg，體模 內(nèi)組織齊全、吸收系數(shù)等效真人。2臺瑞典UNFORS RAYSAFE公司生產(chǎn)的Unfors SoloX型X射線劑量測量儀，劑量率量程（自動）：72～3.6×106μGy/h，精度±5%，自動零點校正。

1.2 方法 橈動脈途徑，將ATOM 701-D型成年男性仿真人置于血管機床中線上，采用冠狀動脈造影過程中常用的7個體位[4]：足位、右足位、頭位、左足位、左側位、左頭位、右側位。采集參數(shù)：專用機，F(xiàn)OV=15 cm，采集速率30 fps透視曝光，調(diào)節(jié)SID始終為110 cm，自動濾過插入方式；公用機，F(xiàn)OV= 16 cm，采集速率30 fps透視曝光，調(diào)節(jié)SID始終為110 cm，自動濾過插入方式。參照醫(yī)用X射線診斷放射防護要求[5]，第一及第二術者站立位置確定為：距床緣10 cm，分別距有用線束中心垂直距離50 cm和100 cm處；對于第一、第二術者位置體表入射劑量率的測量點取距地面125 cm及155 cm處，相當于胸部及眼睛高度[6]。測量時，不斷調(diào)整劑量儀探頭入射面的角度，使入射平面始終朝向模體左前胸部[7]。分別在以上2種血管機上對體模進行曝光采集，并同時測量在沒有輻射防護和有防護的情況下第一、第二術者位置的不同高度的體表入射劑量率。為減小誤差，待X射線劑量穩(wěn)定和劑量儀讀數(shù)穩(wěn)定時讀取測量值，每點在不同體位下重復測量20次，取其平均值。

1.3 統(tǒng)計學處理方法 采用SPSS20.0軟件進行統(tǒng)計分析。數(shù)據(jù)以±s表示，采用配對t檢驗對不同機型無床旁防護屏時第一及第二術者體表入射劑量率、有床旁防護屏時第一及第二術者體表入射劑量率進行比較。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 無床旁防護屏時2種機型第一術者不同采集體位體表入射劑量率比較 125 cm高度時，公用機第一術者各體位的體表入射劑量率均高于專用機第一術者體表入射劑量率，差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；155 cm高度時，公用機第一術者頭位、左足位、左側位、左頭位、右側位的體表入射劑量率高于專用機，而足位、右足位體表入射劑量率低于專用機，差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），見表1。

2.2 無床旁防護屏時2種機型第二術者不同采集體位體表入射劑量率比較 125 cm高度時，公用機第二術者足位、頭位、左足位、左側位、左頭位、右側位的體表入射劑量率高于專用機第二術者體表入射劑量率，而右足位的體表入射劑量率低于專用機第二術者，差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；155 cm高度時，公用機第二術者頭位、左足位、左側位、左頭位、右側位的體表入射劑量率高于專用機第二術者體表入射劑量率，而足位、右足位體表入射劑量低于專用機第二術者，差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），見表2。

2.3 有床旁防護屏時2種機型第一術者不同采集體位體表入射劑量率比較 床旁防護屏能有效減少 操作者所受體表入射劑量，125 cm和155 cm高度 時，在足位、右足位、左側位及右側位2種機型第 一術者都未測得體表入射劑量，公用機在頭位未測得體表入射劑量；125 cm高度時，公用機第一術者左足位的體表入射劑量率高于專用機第一術者體表入射劑量率，而頭位及左頭位的體表入射劑量率低于專用機，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；155 cm高度時，2種機型在左頭位未測得體表入射劑量，公用機第一術者左足位的體表入射劑量率高于專用機第一術者體表入射劑量率，而頭位的體表入射劑量率低于專用機，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。見表3。

表1 無床旁防護屏時2種機型第一術者不同高度不同體位體表入射劑量率比較（n=20，±s，μGy/s）

表1 無床旁防護屏時2種機型第一術者不同高度不同體位體表入射劑量率比較（n=20，±s，μGy/s）

注：-表示未檢測到體表入射劑量

組別足位右足位頭位左足位左側位左頭位右側位125 cm專用機5 642.8±40.51 162.4±24.05 207.8±23.226 576± 73.115 000.0±75.515 795.0±89.21 620.5±45.2高度公用機8 798.2± 4.21 354.9±13.07 250.6± 5.536 634±239.722 306.0±78.922 524.0±62.32 639.5±41.0 t 353.327.8385.9162.6311.6334.665.2 P＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05 155 cm專用機3 493.0±14.4 191.1±11.62 311.2±18.813 852±113.7 6 437.0±33.2 5 476.8±20.21 362.9±24.8高度公用機3 009.8± 8.5-3 051.6±24.617 352± 32.6 8 927.4±10.7 8 228.5±40.11 411.0±12.6 t -172.5-73.9121.1123.1350.7333.8 7.8 P＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05

表2 無床旁防護屏時2種機型第二術者不同高度不同體位體表入射劑量率比較（n=20，±s，μGy/s）

表2 無床旁防護屏時2種機型第二術者不同高度不同體位體表入射劑量率比較（n=20，±s，μGy/s）

組別足位右足位頭位左足位左側位左頭位右側位125 cm專用機2 588.2±17.3962.9±18.31 344.9±12.610 224.0± 61.85 682.6±21.15 508.2±15.6680.1± 9.7高度公用機2 703.8±16.8377.0±20.21 922.6± 8.114 740.0±133.77 629.3±36.86 209.2±26.6694.0± 4.7 t 20.1-109.8193.1132.9190.0107.4 5.4 P＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05 155 cm專用機2 061.6±19.7361.2±35.11 437.5±24.7 8 973.6±31.24 222.2±48.73 774.3± 8.3442.5±11.1高度公用機1 779.8±23.1178.3±40.21 458.8±25.212 106.0±36.65 700.2±13.04 139.0±11.6465.2±14.5 t -53.5-14.22.7328.6144.8112.6 4.8 P＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05

2.4 有床旁防護屏時2種機型第二術者不同采集體位體表入射劑量率比較 125 cm高度時，公用機第二術者足位、頭位、左足位、左側位、左頭位、右側位的體表入射劑量率高于專用機第二術者體表入射劑量率，而右足位的體表入射劑量率低于專用機，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；155 cm高度時，公用機第二術者足位、頭位、左足位、左側位、左頭位、右側位的體表入射劑量率高于專用機第二術者體表入射劑量率，而右足位的體表入射劑量率低于專用機，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），見表4。

表3 有床旁防護屏時2種機型第一術者不同高度不同體位體表入射劑量率比較（n=20，±s，μGy/s）

表3 有床旁防護屏時2種機型第一術者不同高度不同體位體表入射劑量率比較（n=20，±s，μGy/s）

注：-表示未檢測到體表入射劑量

組別足位右足位頭位左足位左側位左頭位右側位125 cm專用機--1 877.6±18.6453.0±16.9-269.9±11.5-高度公用機---636.8±16.3-116.1±11.2-t ---452.537.4--43.7-P --＜0.05＜0.05-＜0.05-155 cm專用機-- 625.6±11.7270.1±11.5-- -高度公用機---370.6±41.1---t ---239.212.1---＜0.05＜0.05---P --

表4 有床旁防護屏時2種機型第二術者不同高度不同體位體表入射劑量率比較（n=20，±s，μGy/s）

表4 有床旁防護屏時2種機型第二術者不同高度不同體位體表入射劑量率比較（n=20，±s，μGy/s）

注：-表示未檢測到體表入射劑量

組別足位右足位頭位左足位左側位左頭位右側位125 cm專用機224.1±16.3698.1±20.2 892.0±10.6 275.3±11.9135.0± 9.22 084.6±16.5500.1±14.7高度公用機564.1±18.8224.0±21.01 322.2±10.22 628.8±23.6657.4± 9.03 283.2±14.1544.9±11.0 t 56.5-74.5138.6391.2172.6221.4 9.0 P＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05 155 cm專用機268.2±21.0239.5±28.3 768.9± 7.8 315.3± 9.2366.2±112.21 307.6±20.2257.9±13.4高度公用機374.8± 9.3- 847.2± 6.62 044.2±21.7455.2± 14.01 726.2±25.9453.4±11.4 t 18.9-37.836.2325.63.558.247.1 P＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05

3 討論

心血管診療過程中包含電離輻射，電離輻射對人體的危害主要是隨機效應和確定效應。其給患者帶來危害的同時也給介入醫(yī)師等醫(yī)務人員帶來危害。對于患者這種輻射是短暫、適度的相對較大，而對于醫(yī)務人員則是長期的、低劑量的醫(yī)療輻射暴露。研究表明，介入放射工作人員所接受的輻射劑量比常規(guī)醫(yī)用X射線診斷操作高出數(shù)倍至數(shù)十倍[8]。而常見介入放射診療中PCI操作者所受輻射劑量最大[9]。由于橈動脈介入途徑的優(yōu)勢使其成為目前冠脈介入的主要介入途徑，但經(jīng)橈動脈PCI時操作者距球管和患者都比較近，操作過程較股動脈途徑長，因此所受輻射劑量更大[10]。最近術者眼睛所受到的輻射劑量受到特別關注，很多數(shù)據(jù)顯示引起白內(nèi)障的輻射劑量遠低于以前認為的閾值。研究顯示如果這個閾值存在，那么應該是0.1 Gy，而不是之前的閾值0.15 Gy[11]。心血管介入診療過程中由于受到很多參數(shù)的影響，即使是相同類型的手術和相同的患者劑量，操作者所受輻射劑量也會相差一個數(shù)量級以上[12]。因此對于心血管醫(yī)師來說，特別是其中相當一部分的職業(yè)生涯可能超過30年，職業(yè)暴露的防護就顯得越來越重要[13]。國際放射防護委員會（International Commission on Radiological Portection，ICRP）指出，急性照射（患者）劑量達2 Gy時可能造成紅斑，達7 Gy可造成永久脫發(fā)，達18 Gy時可造成遲發(fā)性皮膚壞死；而延緩性照射（工作人員）在3個月內(nèi)眼晶狀體的輻射劑量達5 Gy可能導致白內(nèi)障[14]。因此，做好操作者的床旁防護對于保護其身體健康意義重大。

本研究結果表明，在無床旁防護屏的情況下，對于第一術者，除155 cm高度足位、右足位外，公用機第一術者在各體位所受輻射劑量都顯著高于專用機第一術者。這是因為公用機的平板探測器比專用機的大，足位、右足位時155 cm高度測量點剛好被探測器擋住或部分遮擋，因此其測量值小于專用機。而對于第二術者，同樣由于以上原因，使得公用機第二術者在125 cm高度右足位及155 cm高度除足位、右足位體表入射劑量率低于專用機第二術者體表入射劑量率，其余各體位體表入射劑量率都大于專用機。

在有床旁防護情況下，可以看出床旁防護屏可有效減少第一術者及第二術者的體表入射劑量率。這與王智廷等[15]的研究結論相一致。這是因為上防護可有效減少來自患者胸部的散射線，而下防護使得來自球管的主射線和漏射線得到不同程度的衰減，這樣就使得術者所受輻射劑量得到有效減少。公用機第一術者不同高度左足位的體表入射劑量率都高于專用機第一術者體表入射劑量率，而專用機在頭位、左頭位時體表入射劑量率卻高于公用機。這是因為本研究所采用的血管專用機所配備的床下防護屏寬度較窄，以上兩體位時球管超出了下屏蔽的遮蓋范圍，沒有完全屏蔽其漏射線，這與ERTEL 等[16]的研究結論相一致。而使得專用機在上述兩體位時體表入射劑量率大于公用機。而對于第二術者，公用機第二術者各體位（除右足位外）不同高度的體表入射劑量率都高于專用機第二術者體表入射劑量率。這是由于第二術者站立位置已經(jīng)超出了床旁防護的有效屏蔽范圍，床旁防護屏對其的防護作用不如第一術者[17]。同樣由于公用機的平板探測器的遮擋作用使得右足位時公用機第二術者體表入射劑量率低于專用機第二術者。

從以上結果可以看出，除少數(shù)測量值外，公用機第一、第二術者在有無床旁防護時的體表入射劑量率大于公用機第一、第二術者。對于專用機在有床旁防護時頭位、左頭位體表入射劑量率卻高于公用機這一現(xiàn)象，可以通過加寬床下防護的寬度來解決。排除這一因素外，使用公用機進行冠狀動脈診療工作時，操作者所受輻射劑量大于使用專用機時操作者所受輻射劑量。因此實際工作中在條件允許情況下應盡可能地運用心臟專用機來進行冠心病的介入診療工作，以盡可能地減少操作者的職業(yè)輻射劑量。

綜上所述，由于PCI的特殊性，使得操作者暴露時間長，所受輻射劑量大，因此在日常工作中盡可能地選用心臟專用機來進行冠心病的介入診療工作，使操作者所受輻射劑量降到最低。

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（本文編輯：賈建敏）

The influence of different imaging systems on radiation dose to operator in percutaneous coronary inter- vention

HU Wenhao, WANG Zhiting, CAO Guoquan, HUANG Weijian, ZHENG Xiangwu.
Department of Cardiology, the First Affiliated Hospital of Wenzhou Medical University, Wenzhou, 325015

Objective: To discuss the effect of different imaging systems on radiation to the first and second operator s position dose in percutaneous coronary intervention. Methods: In this study, the measurements of the first and second operator’s surface entrance dose rate in 125 cm and 155 cm height were obtained in no and have radiation protection separately through transradial approach by special and public imaging system. The paired t test was used for statistical analysis of dose rate arithmetic mean values. Results: The operator’s surface entrance dose rate of public imaging system (except for the foot and right foot position of first operator in 155 cm height; the right foot position in 125 cm height and foot and right foot position in 155 cm height of second operator) was significantly higher than that of special imaging system in no bedside protection situation. In a bedside protection situation, the operator’s surface entrance dose rates of foot, right foot, left and right position of first operator in 125 and 155cm height in both systems were not detected. The dose rates of the left foot position of public imaging system in 125 cm and 155 cm height were higher than that of special imaging system. The dose rates of head and left head position in 125 cm height and head position in 155 cm height of special imaging system were higher than that of public imaging system. For second operator, the operator’s surface entrance dose rates of public imaging system were significantly higher than that of special imaging system. Conclusion: The operator’s radiation dose of public imaging system is significantly higher than that of special imaging system. In daily work the special imaging system should be used as much as possible so as to reduce the operators’ radiation dose. percutaneous coronary intervention; different imaging systems; incident dose rate; radiation protection

R14

A

10.3969/j.issn.2095-9400.2017.08.003

2017-03-20

浙江省自然科學基金資助項目（Y17H180046）。

胡文豪（1968-），男，浙江蒼南人，副主任醫(yī)師。

鄭祥武，教授，主任醫(yī)師，碩士生導師，Email：zxwu111@sina.com。