经皮冠状动脉介入术者不同体位所受辐射剂量特征分析

王智廷，郑 翔，戴振宇，闻彩云，曹国全

经皮冠状动脉介入诊疗目前已成为冠心病主要治疗手段[1]。该诊疗过程于X 线导引下完成，会给患者和术者带来辐射危害。研究表明冠状动脉介入诊疗操作者是应用医疗照射最多人群[2]，其辐射防护问题越来越引起广泛关注。王智廷等[3-4]针对操作者站立区域辐射剂量分布趋势及床旁防护屏与术者所受剂量关系作了相关研究。但针对不同防护屏操作者不同体位时所受辐射剂量构成特征分析相关报道较少。本研究旨通过分析不同防护屏保护下操作者所受剂量不同来源特点，进一步阐述冠状动脉介入诊疗过程中操作者不同体位时所受剂量构成特征，为操作者提供更为明确的辐射场构成概念，为辐射防护提供指导和帮助。

1 材料与方法

1.1 设备仪器

Innova 2100 型DSA 系统（美国通用公司），参数：床下型球管、探测器尺寸20 cm×20 cm，20/17/15/12四视野，采集帧数15/30 fps，采集矩阵1024×1024，灰阶14 bit；ATOM 701-D 型仿真人模体（美国CIRS公司），吸收系数与真人等效；Unfors SoloX 型X 射线测量仪（瑞典UnforsRaysafe 公司），量程（自动）：72～3.6×106μGy/h，精度：±5%,自动校零；床旁防护装置：悬吊防护铅屏（50 cm×70 cm，0.5 mm铅当量）、床旁固定铅裙（下屏蔽为70 cm×90 cm，0.5 mm 铅当量，上屏蔽为50 cm×50 cm，0.5 mm 铅当量）。

1.2 测量方法

取桡动脉入路，将标准仿真人模体置于导管床中线上，采用冠状动脉介入诊疗常用的7 个体位[5]：①足位（CAU35°）；②右足位（RAO30°，CAU30°）；③头位（CRA30°）；④左足位（LAO40°，CAU35°）；⑤左前斜位（LAO40°）；⑥左头位（LAO10°，CRA30°）；⑦右 前 斜 位（RAO30 °）。DSA 系 统 参 数：FOV 15 cm，采集帧率30 fps，SID 110 cm,自动滤过方式。参照《GBZ 130-2013 医用X 射线诊断放射防护要求》[6],第1、第2 操作者站立位置确定为：距床缘10 cm，分别距射线束中心50 cm、100 cm；第1、第2 操作者体表入射剂量测量点，取距离地面125 cm处，相当于操作者左前胸部高度。在无防护屏、只有悬吊防护屏和只有床旁固定铅裙等3 种情况下，分别对模体进行曝光采集参数，同时测量不同操作者体表入射剂量。不同情况、不同体位时重复测量20 次，取算术均值。无防护屏时体表入射剂量均值减去有床旁防护屏时体表入射剂量均值，并计算该差值占无防护屏时体表入射剂量均值百分比，即为屏蔽率。

1.3 统计学分析

2 结果

不同采集体位第1、第2 操作者在只有悬吊防护屏和只有床旁固定铅裙时体表入射剂量比较结果见表1、2。操作者各体位体表入射剂量在只有床旁固定铅裙时均高于只有悬吊防护屏时（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），差异均有统计学意义（P＜0.05）。

不同采集体位第1 操作者有无床旁防护屏时体表入射剂量比较和屏蔽效果见表3。悬吊防护屏和床旁固定铅裙均有效降低操作者体表入射剂量（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）。不同体位悬吊防护屏对第1 操作者屏蔽率分别为98.31%、93.67%、67.74%、98.63%、99.52%、89.28%、96.10%，床旁固定铅裙对第1 操作者屏蔽率 分 别 为10.39%、4.53%、57.67%、0.68%、4.66%、54.38%、9.68%。

表1 第1 操作者在只有悬吊防护屏和只有床旁固定铅裙时体表入射剂量比较 μGy/h

表2 第2 操作者在只有悬吊防护屏和只有床旁固定铅裙时体表入射剂量比较 μGy/h

表3 第1 操作者有无床旁防护屏时体表入射剂量比较和屏蔽效果 μGy/h

3 讨论

研究表明，介入放射学操作人员所受辐射剂量比常规X 线操作人员高数倍乃至数十倍，其中腔内介入术中冠状动脉介入诊疗操作者所受剂量最大[7]。随着导管改进和操作经验不断积累，桡动脉入路因并发症少、住院时间短等特点，已成为冠状动脉介入诊疗主要途径。但经桡动脉冠状动脉介入诊疗中操作者距球管和患者均比较近，操作过程较股动脉入路长，因此所受辐射剂量更大[8]。部分心脏和血管介入诊疗过程中操作者所受辐射剂量已非常接近放射工作人员年有效剂量限值（20 mSv）。由于冠状动脉介入诊疗过程中应用多种投照方向，操作者所处辐射场极不均匀，有可能受到主射线、散射线和漏射线照射，因此对于心血管医师，尤其是其中相当一部分职业生涯超过30 年医师，做好职业暴露防护就显得越来越重要。Sukupova等[9]研究分析冠心病介入治疗过程中操作者站立区域内剂量分布趋势及其影响因素。本研究通过分析操作者不同体位所受不同来源辐射剂量特点，进一步阐述冠状动脉介入诊疗过程中不同体位所受辐射剂量构成特征，使操作者对不同体位不同辐射来源有更为明确认识，以便在实际工作中更为有效地降低职业照射。

本研究结果显示，不论是第1 操作者还是第2操作者，只有床旁固定铅裙时各体位体表入射剂量均高于只有悬吊防护屏时体表入射剂量，表明各体位时操作者辐射剂量主要来源于导管床上方的散射辐射。这是因为冠状动脉介入诊疗中所应用的DSA系统为床下型球管配置的C 形臂透视系统。X 线入射患者时最初数个厘米深度组织产生的前向散射辐射，被患者其余组织显著衰减，导致较强的散射辐射指向地面和X 线管方向，而在X 线穿过人体过程中，其不断与患者左前胸部组织相互作用，产生散射辐射朝向各个方向，使其成为辐射剂量的主要来源，并对操作者构成威胁。冠状动脉介入诊疗过程中操作者很少情况下会直接暴露于球管主射线之下，因此来源于床上方患者左前胸部散射线就成为操作者辐射剂量的主要来源。

随着距离延长，第2 操作者站立位置超出了防护屏有效屏蔽范围，不论是散射线还是漏射线均对其构成威胁，床旁防护屏对其防护作用不如对第1操作者[10]，因此取第1 操作者站立位测量点用于评价辐射剂量构成特征，就更为准确。从本研究床旁防护屏对第1 操作者的屏蔽率计算结果可看出，头位和左头位时悬吊防护屏和床旁固定铅裙均对第1操作者有较高屏蔽率（67.74%、89.28%对57.67%、54.38%），表明在这2 个体位时站立区域内辐射剂量除了部分来自导管床上方患者左前胸部散射辐射，也有相当部分源于导管床下方散射辐射。这是因为这2 个体位情况下，随着头位角度不断增加，指向球管的散射辐射朝向操作者矢量部分不断增加，使得来自导管床下方的散射辐射也对操作者构成威胁。

从以上结果可以看出，冠状动脉介入诊疗过程中操作者所受辐射剂量主要来源于导管床上方散射辐射，以左足位、左前斜位、足位、右足位、右前斜位最显著；左头位、头位时操作者所受辐射剂量除了来源于导管床上方散射辐射，也有部分来源于导管床下方散射辐射，因此对以上两体位操作者下部身体的防护，也应引起注重。充分了解操作者各体位时所受辐射剂量构成特征，有助于临床日常辐射防护工作有的放矢，同时也为新型防护器材研究开发奠定了理论基础。

本研究所测辐射剂量值未考虑操作者间相互影响，可能与实际剂量值有所偏差。同时其测量值是铅衣外测量结果，相关数值可能会高于操作者实际所受剂量值。但是其变化趋势可充分反映站立区域内辐射场剂量构成特征。