辐射防护舱在心脏射频消融术中对术者辐射防护效果的体模研究

陈子满， 邹剑明， 温 红， 黄美萍， 王英丽， 胡天宇， 梁稳生

心血管病介入诊疗技术作为近20年医学高速发展的学科，具有创伤小，并发症少等优势，已在临床治疗中广泛应用［1-2］。心脏射频消融术（RFA）诊疗过程中，操作者主要在透视下进行操作，根据病情有时需要进行肺静脉、肺动脉或左心房等造影，在没有做好辐射防护的情况下由此带来的辐射暴露容易引发各种辐射相关疾病，如放射性白内障及免疫功能低下［3］。随着复杂病例越来越多的开展，第2术者不可或缺，第1、第2术者辐射防护同样重要［4］。曾有研究报道新型辐射防护舱在介入性心脏病诊疗中对术者的防护效果优于传统的防护设备［5］。本医院介入导管室最近引进一套新型防护舱，旨在为本院介入诊疗医师提供更安全的防护保障。本实验研究该新型防护舱对于心脏RFA诊疗过程中第1及第2术者的辐射防护情况，为改进辐射防护工作提供科学依据。考虑到心脏RFA中肺静脉、肺动脉或左心房等造影的曝光条件较高，而透视条件下曝光条件远低于造影条件，因此本实验只测量造影曝光条件的数值，将透视条件下的情况忽略，以利于数据的收集及分析。

1 材料与方法

1.1 设备及测量工具

采用荷兰飞利浦数字平板血管造影机Allura Xper FD10/10，主要参数：床下球管、（对角线）6/8/10英寸三视野、25 cm（10"）平板、球管铜滤片、阳极热容量2.4 MHu、采集矩阵1 024×1 024、采集速率30 fps、灰阶14 bit。本实验采用中国方逸腾公司T660型防护舱，高2米宽1米，可以容纳1人，此防护舱专门设计用于心脏RFA的辐射防护（图1）。防护舱前壁、上壁及左右两侧壁均由0.5 mmPb透明铅玻璃挡板制成。防护舱后方无防护屏障，利于术者进出。前壁铅玻璃中间（相当于距地面垂直高度120 mm）有2个圆形开口，开口周边有半弧形凸出的圈状0.5mmPb铅防护板，术者操作时手从圆形开口伸出。剂量测量仪为美国飞利浦公司生产的DoseAware个人剂量仪，可每秒实时记录辐射剂量率，单位为 mSv/h［6］；体模采用中国RGRMS公司生产的ART-200型170cm-60 kg规格仿真拟人体模，具有肺脏、骨骼、软组织等效辐射衰减；术者采用硅胶模体模拟。

图1 防护舱实景图

1.2 实验条件

投照体位选择本院RFA最常用的4个体位，包括正位，左侧位，右前斜位30°及左前斜位45°。选择系统默认的肺静脉造影自动曝光控制条件（（automatic exposure control method，AEC）， 管电压70～90 KV，管电流550～900 mA，由机器自动调节，采集速率15帧/s）。

体模摆放于C臂正位时的平板正下方，床体距离地面100 cm，平板探测器距离体模表面5～7 cm。

术者站立位设定方法参照心脏RFA第1术者及第2术者站立位：检查床位于中间位、C臂正位摆放时，在距离X射线管中心70 cm处作一平行床缘的平行线，第1术者位于该线与距离X射线管中心100 cm交点处，第2术者位于该线与距离X射线管中心150 cm交点处（图2）。

图2 第1术者、第2术者站位示意图

DoseAware个人剂量测量仪贴附术者主要的体表部位，包括 100、120、140和160 cm 4个高度。

测量指标：每个投照体位在无防护及有防护状态下各重复曝光3次，每次曝光持续时间10 s，记录每次曝光的剂量率，结果取3次测量值的平均值，分别计算100～120 cm和140～160 cm高度的总剂量率，并计算剂量衰减率。剂量衰减率＝（无防护剂量率-有防护剂量率）/无防护剂量率×100%。

2 结果

2.1 第1术者主要体表部位剂量测量

无防护状态下，第 1 术者的剂量率（15.6±0.9）～（209.9±6.8） μSv/min。 使用防护舱可以有效地屏蔽辐射，辐射剂量率为（0.5±0.1） μSv/min，剂量衰减率高达99%以上（表1）。

表1 第1术者各投照体位的防护情况 （μSv/min，x±s）

2.2 第2术者主要体表部位剂量测量

无防护状态下，第2术者的辐射剂量率（5.7±0.3）～（61.1±1.3） μSv/min 低于第 1 术者。第 1 术者使用防护舱可以有效地减少第2术者的辐射暴露，第 2 术者的辐射剂量率为（0.5±0.1）～（1.2±0.2） μSv/min。除了100～120 cm在右前斜30°的辐射防护略差（剂量率，1.1±0.1 μSv/min；衰减率，80.7%），其余投照体位的辐射衰减率均在90%以上（表2）。

表2 第2术者各投照体位的防护情况 （μSv/min，x±s）

3 讨论

介入诊疗医师的辐射防护意识逐渐加强［7-8］。除了传统的床旁防护装置、个人防护设备，越来越多新颖的防护设备推出，例如一次性的辐射防护包及悬挂式防护装置［9-10］，辐射防护舱亦是其中一种。传统的个人防护设备包括铅衣、铅围脖、铅帽子、铅眼镜，可以给术者带来防护效果的同时，其沉重的负担对于术者承重关节的损耗亦逐渐引起我们重视［11］。辐射防护舱，不仅可以给术者提供较好的辐射防护，还可以解除辐射装备的重力负担，近年的使用越来越广泛。本研究在探讨防护舱对第1术者的防护效果上，同时关注了第2术者的防护情况，为介入医师辐射防护工作提供科学参考依据。

本实验的结果表明，使用辐射防护舱，可以有效地提供辐射防护，最高可达＞99%辐射衰减。前人的实验亦曾指出，比起传统的床旁防护装置及个人防护设备，辐射防护舱的防护效果较优［12］。对于第1术者，防护舱防护下，于100～120cm及140～160 cm高度几乎均无剂量读数。100～120 cm相当于床体的高度，辐射暴露来源主要是射线穿透床体及患者的散射线，是术者的辐射伤害的主要区域，对应于性腺器官；140～160 cm高度主要对应于术者的晶状体、甲状腺等射线敏感器官。使用防护舱可以有效地保护上述器官避免辐射暴露。

辐射防护舱不仅仅可以保护第1术者，还可以为第2术者带好较好的辐射防护。第2术者除了右前斜30°的辐射防护略差，其余投照体位的辐射屏蔽率均在 90%以上，＜（1.2±0.2） μSv/min。 究其原因，除了第2术者的距离屏蔽，更重要的是防护舱的辐射屏蔽，阻挡了来自床体、患者的散射线及球管的漏射线，减少了第2术者的辐射暴露。

使用辐射防护舱在临床工作中仍具有一定局限性。因防护舱具有体积大的特点，在操作血管造影机时容易对C臂造成阻挡。故防护舱目前仅适用于特定的投照角度，例如心脏射频消融术的正位，左侧位，右前斜位30°及左前斜位45。

综上所述，使用辐射防护舱可以有效地提供辐射防护，不仅仅可以大大降低第1术者的辐射暴露，还可以为第2术者带来辐射防护。