急性缺血性脑卒中患者介入治疗时所受的辐射剂量的影响因素

高荣慧，周 轩，简能日，胡航佳，何 森

四川大学华西医院1放射科，2心内科，3心导管室，四川 成都 610041

随着中国人口老龄化、疾病谱的改变，脑卒中已成为我国最主要的致死致残病因之一[1]，其中颅内大血管急性闭塞引起的缺血性脑卒中占我国脑卒中总数的69.6%～70.8%[2]。随着介入微导管技术的迅速发展，多模式血管内介入治疗（包括机械取栓、ASPI、球囊扩张及支架植入术、动脉溶栓）因其创伤小、安全性高而成为急性大血管闭塞的主要治疗手段，但在治疗过程中患者不可避免会受到较高剂量的X线辐射，人们也越来越关注和重视过量辐射风险[3-4]。评估患者辐射暴露剂计量，分析辐射剂量影响因素，对评估介入诊疗风险及辐射安全管理具有实用价值。既往国内研究对象单一，仅针对单纯脑血管造影或者介入治疗术患者，未对各取栓方式下的辐射剂量进行分类比较；另外对辐射剂量影响因素的考虑也较为单一，主要从穿刺路径的选择以及人工设定曝光条件等方面对患者所受的辐射剂量进行分析[5-7]。本研究主要针对因急性缺血性脑卒中需要进行介入治疗患者，从患者的性别、年龄、责任血管以及血管开通方式等方面探讨其对患者辐射剂量的影响，为介入治疗时手术方法的选择以及患者的辐射防护提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料

回顾性分析2018年7月～2019年11月于我院行介入治疗的156例脑卒中患者数据。纳入标准：年龄18岁；有明显的神经功能障碍，逐渐加重且持续1 h以上；头部CT平扫检查无脑出血，血管成像显示大血管闭塞，发病时间在治疗时间窗内；入院美国国立卫生院神经功能缺损（NIHSS）评分6分；闭塞血管成功开通；家属均签署手术知情同意书。排除标准：既往颅内出血或大面积脑梗死；造影剂过敏；肝、肾功能不全；合并有其它基础疾病无法耐受手术者；术中造影未见明显大血管闭塞（n=14）；闭塞血管未开通：取栓器械无法到达闭塞部位（n=13）；数据缺失：无入院NIHSS评分（n=12）；辐射剂量缺失（n=4）。如果未进行任何血管内治疗术或数据缺失，则将患者排除在统计分析之外。最终纳入研究者113例，其中男性58例，女性55例，年龄32～91岁（68.0±12.7岁），其他一般资料（表1）。所有患者均在全麻状态下由同一术者在同一手术间完成。记录数据包括性别、年龄、入院NIHSS评分，责任血管、血管开通技术、剂量面积乘积（DAP）、空气比释动能（AK）、X线透视时间（FT）等。

表1 患者的人口学/临床数据[n(%)]Tab.1 Informationondemographic/clinicaldataamongthepatients

1.2 设备

采用Allura Xper FD20数字减影造影系统（飞利浦）及附属工作站，碘化铯非晶硅探测器。采用智能自动化曝光模式，透视模式15帧/s，电影模式6帧/s。随机配置的剂量检测系统记录FT值、DAP值和AK值。

1.3 方法

根据患者性别、年龄（30～60岁组、60～80岁组、80岁组）及闭塞血管位置（前循环、后循环），血管开通技术（SR、ASPI、球囊扩张+支架植入、ASPI+SR）等分析各因素对患者接受辐射剂量的影响。

1.4 统计学处理

采用SPSS23.0统计软件对各组的FT、DAP以及AK值进行比较。计数资料以率表示；符合正态分布的计量资料采用均数±标准差表示，应用独立样本t检验进行分析；非正态分布的计量资料用中位数（四分位间距）表示，应用非参数检验进行分析；4组血管开通方式的组间两两比较应用Kruskal-Wallis检验。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 设备参数

所受FT值7.94～97.41min（24.0±14.4min）；DAP值为1638～551 959 mGy·cm2（137 422.8±107 778.1 mGy·cm2）；AK值11～5726mGy（1210.9±1070.8 mGy）。

2.2 不同性别辐射剂量对比

两组患者FT值差异无统计学意义（P＞0.05，表2）。男性患者的辐射剂量高于女性患者，DAP值、AK值差异有统计学意义（P＜0.05）。

表2 不同性别辐射剂量对比（Mean±SD）Tab.2 Comparisonofradiationdosebetweendifferentgenders

2.3 不同年龄段辐射剂量对比

3个年龄组间患者FT值、DAP值、AK值方差分析差异无统计学意义（P＞0.05，表3）。

2.4 不同闭塞位置辐射剂量对比

前循环、后循环血管闭塞患者所受辐射剂量差异无统计学意义（P＞0.05，表4）。

2.5 不同血管开通技术辐射剂量对比

通过Kruskal-Wallis检验对4种血管内介入治疗术所致的辐射剂量进行分析，FT值、DAP值、AK值差异均有统计学意义（P＜0.05），表明4种治疗方法所致辐射剂量不同；通过Kruskal-Wallis单因素ANOVA检验，在各个组间进行两两对比，ASPI+SR组和支架植入组患者的辐射剂量均高于单纯ASPI组（P＜0.05，表5、图1）。

3 讨论

脑血管介入治疗作为一种“微创”治疗方法，安全有效，越来越多的急性缺血性脑卒中患者从中受益，机械取栓术也被认为是治疗大血管闭塞卒中患者的金标准[8-9]。但是介入手术需在透视下指引导管的位置，血管造影明确病变血管位置及程度，患者会受到不等剂量的辐射。因此明确辐射影响因素，依据放射防护的最优化和放射实践的正当化原则[10]，尽可能减小患者所受辐射是十分重要的。

表3 不同年龄段辐射剂量对比（Mean±SD）Tab.3 Comparisonofradiationdosebetweendifferentagegroups

表4 前循环和后循环辐射剂量对比（Mean±SD）Tab.4 Comparisonofradiationdosebetweendifferentocclusionlocations

表5 Kruskal-Wallis单因素ANOVA检验Tab.5 Kruskal-Wallisone-wayANOVAtest

本研究辐射剂量参数FT、DAP、AK值均来源于数字剪影血管造影术血管造影机配备的辐射监测系统。FT与DAP有较好的相关性，但个体差异较大，不适宜单独用作手术辐射剂量的监测指标[11]。DAP是累积剂量乘积，描述的是某个区域内所有的X射线量，不随X线管与测量仪间距离的变化而变化，对于需要多角度多方位采集的脑血管介入手术，DAP检测有一定的优势[12]。AK描述为每平方厘米单位面积内的射线量，来源于等中心下15 cm位置1 cm范围内剂量值，用来表述患者的皮肤照射剂量，它被用作辐射性皮肤损伤等确定性效应风险的预测指标[13]。

图1 不同血管开通技术辐射剂量对比Fig.1 Comparison of radiation dose between different vascular opening techniques.

由于手术核心部位是头部，考虑到头部形态受性别影响小，男女患者所受辐射剂量应差别不大。但该研究纳入的男性患者辐射剂量高于女性患者，推断可能与男性患者的BMI大于女性患者有关，且既往有研究表明在冠状动脉造影术中DAP值与BMI有明显关系[14-15]。因此，在神经介入治疗中收集患者的身高和体质量数据，分析辐射剂量与BMI之间的关系是有必要的，可能比性别更好地预测患者剂量，这也是下一步研究的方向。

患者的辐射剂量与年龄无明显相关性。本研究以60岁和80岁为界限，将患者分为3组，年龄最小者32岁，主要集中在60～80岁。随着年龄的增长，冠状动脉和外周动脉（导管、阻力和皮肤）显示出逐渐的、与年龄有关的血管功能损害，动脉的结构也会发生变化，动脉壁逐渐增厚、管壁含量（即弹性蛋白减少、晚期糖基化终产物）的变化[16]。与年轻患者光滑血管壁相比，导管输送存在一定阻力，透视时间及辐射剂量应相对增加。但该研究未见明显差异，可能与年龄界限划分相关。另一方面，手术均由同一名高年资的神经内科医生完成，其经验丰富，手术完成顺利，可能也是患者辐射剂量未见明显差异的原因之一。

113例患者中，闭塞位于前循环97例，后循环16例。FT、DAP、AK值均无统计学意义，辐射剂量与闭塞所在位置未见明显相关性，不排除与后循环样本量偏少有关。前循环闭塞主要见于颈内动脉及大脑中动脉M1～M2段，后循环多见于椎-基底动脉。常见的治疗方式有机械取栓，近年来ASPI也越来越多的应用于临床，对于病变复杂的患者，还会采取ASPI+SD的治疗方式。颈内动脉闭塞发病原因较多，严重程度差异较大，主要取决于血管闭塞及侧支循环状况，对于该类患者颈动脉支架植入术是首选方案。

本研究纳入的病例主要采用4种血管内治疗方式，结果显示单纯ASPI患者的FT、DAP、AK值均较低，辐射剂量最小。有研究表明ASPI和SR两种取栓术对前循环闭塞血管的再通率及疗效无明显差别[17]，本研究中DAP和AK值均未见明显差异，与现有研究一致[18]，因此辐射剂量因素不应作为这两种取栓术的选择标准。ASPI+SR组的剂量与支架植入两组患者的剂量均高于ASPI组（P＜0.05），取栓方式的结合以及颈内动脉支架的植入，说明了病变的复杂性。对于多次取栓后血管仍未再通者，更应考虑是否在最佳开通时间超窗，以及患者在接受更长时间的电离辐射下，继续取栓是否能让其受益最大化。

综上所述，本研究结果表明急性缺血性脑卒中患者的辐射剂量与性别及治疗方式明显相关，而与年龄、闭塞部位无关。结合患者BMI，增大样本量以及对年龄重新分组可能更好的预测剂量，是接下来的研究方向。患者的辐射剂量影响因素主要分病变本身、设备参数和操作者三个方面；由于本研究所有患者均由一位高年资医生在同一设备完成，因此未对后两者进行分析。在介入手术中可采用多种方式降低辐射剂量，比如利用路径图帮助定位导管，减少采集次数[19]；在满足诊断的需求下，存储动态透视图减少高剂量电影采集[20]；通过移动手术床变换体位分散患者皮肤表面的辐射剂量，避免局部皮肤受到高剂量照射[21]，针对头部，则通过改变C臂角度达到同一目的。总之，应合理利用诊疗设备，提高医护人员的防范意识以及熟练程度减少术中辐射剂量。