胡文豪,王智廷,曹國(guó)全,黃偉劍,鄭祥武
冠狀動(dòng)脈介入診療中不同血管機(jī)型對(duì)操作者所受輻射劑量的影響
胡文豪,王智廷,曹國(guó)全,黃偉劍,鄭祥武
(溫州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院 介入科,浙江 溫州 325015)
目的:探討冠狀動(dòng)脈介入診療過(guò)程中不同型號(hào)的血管機(jī)對(duì)第一及第二術(shù)者位置輻射劑量的影響。方法:采用冠狀動(dòng)脈造影過(guò)程中常用的7個(gè)體位,橈動(dòng)脈途徑,對(duì)標(biāo)準(zhǔn)仿真人模體進(jìn)行曝光采集。測(cè)量不同高度不同采集體位時(shí),專用機(jī)和公用機(jī)在有無(wú)床旁防護(hù)屏情況下第一及第二術(shù)者位置的體表入射劑量率。采用配對(duì)t檢驗(yàn)比較不同機(jī)型第一及第二術(shù)者體表入射劑量率的差異。結(jié)果:無(wú)床旁防護(hù)情況下,125 cm 和155 cm高度時(shí),公用機(jī)的體表入射劑量率(除第一術(shù)者155 cm高度足位、右足位及第二術(shù)者125 cm高度右足位,155 cm高度足位、右足位外)都大于專用機(jī)(P<0.05)。有床旁防護(hù)情況下,125 cm和155 cm高度時(shí),在足位、右足位、左側(cè)位及右側(cè)位2種機(jī)型第一術(shù)者都未測(cè)得體表入射劑量,公用機(jī)在頭位未測(cè)得體表入射劑量;公用機(jī)第一術(shù)者125 cm、155 cm高度時(shí)左足位的體表劑量率都大于專用機(jī)(P<0.05);而專用機(jī)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(jī)(P<0.05);對(duì)于第二術(shù)者,公用機(jī)的體表入射劑量率(除右足位外)都大于專用機(jī)的體表入射劑量率(P<0.05)。結(jié)論:冠狀動(dòng)脈介入診療過(guò)程中,使用公用機(jī)時(shí)操作者所受劑量大于使用專用機(jī)時(shí)操作者所受劑量。在條件允許情況下盡可能采用專用機(jī)來(lái)進(jìn)行冠狀動(dòng)脈介入診療過(guò)程,以減少操作者所受輻射劑量。
冠狀動(dòng)脈介入診療;不同機(jī)型;體表入射劑量率;輻射防護(hù)
冠狀動(dòng)脈介入治療系冠心病治療的最主要方法之一,近10年來(lái)經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入治療(percutaneous coronary intervention,PCI)數(shù)量的年均增長(zhǎng)率高達(dá)20%~30%[1]。冠狀動(dòng)脈介入診療過(guò)程中,術(shù)者常需暴露于X射線下操作,輻射劑量較大,尤其在橈動(dòng)脈途徑更為突出[2]。研究表明,部分心血管介入術(shù)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(guān)注。目前國(guó)內(nèi)醫(yī)療機(jī)構(gòu)PCI所采用的機(jī)型存在很大的差異,但不同機(jī)型的血管機(jī)對(duì)操作者輻射影響未見相關(guān)報(bào)道。本研究旨在通過(guò)測(cè)量比較PCI過(guò)程中使用不同機(jī)型血管機(jī)時(shí)第一、第二術(shù)者位置的體表入射劑量率,來(lái)探討不同機(jī)型的血管機(jī)對(duì)第一及第二術(shù)者位置輻射劑量的影響,為操作者的輻射防護(hù)提供指導(dǎo)和幫助。
1.1 主要儀器 專用機(jī):美國(guó)GE公司生產(chǎn)的Innova 2100型號(hào)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(hù)裝置:床上懸吊可傾斜防護(hù)鉛玻璃屏(50 cm×70 cm,0.5 mm鉛當(dāng)量);床旁防護(hù)裝置:下屏蔽(70 cm×90 cm,0.5 mm鉛當(dāng)量),上屏蔽 (50 cm×50 cm,0.5 mm鉛當(dāng)量)。公用機(jī):美國(guó)GE公司生產(chǎn)的Innova 4100型號(hào)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(hù)裝置:下屏蔽(70 cm× 110 cm,0.5 mm鉛當(dāng)量),上屏蔽(50 cm×50 cm, 0.5 mm鉛當(dāng)量)。美國(guó)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(tái)瑞典UNFORS RAYSAFE公司生產(chǎn)的Unfors SoloX型X射線劑量測(cè)量?jī)x,劑量率量程(自動(dòng)):72~3.6×106μGy/h,精度±5%,自動(dòng)零點(diǎn)校正。
1.2 方法 橈動(dòng)脈途徑,將ATOM 701-D型成年男性仿真人置于血管機(jī)床中線上,采用冠狀動(dòng)脈造影過(guò)程中常用的7個(gè)體位[4]:足位、右足位、頭位、左足位、左側(cè)位、左頭位、右側(cè)位。采集參數(shù):專用機(jī),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(dòng)濾過(guò)插入方式;公用機(jī),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(dòng)濾過(guò)插入方式。參照醫(yī)用X射線診斷放射防護(hù)要求[5],第一及第二術(shù)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(duì)于第一、第二術(shù)者位置體表入射劑量率的測(cè)量點(diǎn)取距地面125 cm及155 cm處,相當(dāng)于胸部及眼睛高度[6]。測(cè)量時(shí),不斷調(diào)整劑量?jī)x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(jī)上對(duì)體模進(jìn)行曝光采集,并同時(shí)測(cè)量在沒(méi)有輻射防護(hù)和有防護(hù)的情況下第一、第二術(shù)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?jī)x讀數(shù)穩(wěn)定時(shí)讀取測(cè)量值,每點(diǎn)在不同體位下重復(fù)測(cè)量20次,取其平均值。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理方法 采用SPSS20.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。數(shù)據(jù)以±s表示,采用配對(duì)t檢驗(yàn)對(duì)不同機(jī)型無(wú)床旁防護(hù)屏?xí)r第一及第二術(shù)者體表入射劑量率、有床旁防護(hù)屏?xí)r第一及第二術(shù)者體表入射劑量率進(jìn)行比較。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 無(wú)床旁防護(hù)屏?xí)r2種機(jī)型第一術(shù)者不同采集體位體表入射劑量率比較 125 cm高度時(shí),公用機(jī)第一術(shù)者各體位的體表入射劑量率均高于專用機(jī)第一術(shù)者體表入射劑量率,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);155 cm高度時(shí),公用機(jī)第一術(shù)者頭位、左足位、左側(cè)位、左頭位、右側(cè)位的體表入射劑量率高于專用機(jī),而足位、右足位體表入射劑量率低于專用機(jī),差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見表1。
2.2 無(wú)床旁防護(hù)屏?xí)r2種機(jī)型第二術(shù)者不同采集體位體表入射劑量率比較 125 cm高度時(shí),公用機(jī)第二術(shù)者足位、頭位、左足位、左側(cè)位、左頭位、右側(cè)位的體表入射劑量率高于專用機(jī)第二術(shù)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(jī)第二術(shù)者,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);155 cm高度時(shí),公用機(jī)第二術(shù)者頭位、左足位、左側(cè)位、左頭位、右側(cè)位的體表入射劑量率高于專用機(jī)第二術(shù)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(jī)第二術(shù)者,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見表2。
2.3 有床旁防護(hù)屏?xí)r2種機(jī)型第一術(shù)者不同采集體位體表入射劑量率比較 床旁防護(hù)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(shí),在足位、右足位、左側(cè)位及右側(cè)位2種機(jī)型第 一術(shù)者都未測(cè)得體表入射劑量,公用機(jī)在頭位未測(cè)得體表入射劑量;125 cm高度時(shí),公用機(jī)第一術(shù)者左足位的體表入射劑量率高于專用機(jī)第一術(shù)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(jī),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);155 cm高度時(shí),2種機(jī)型在左頭位未測(cè)得體表入射劑量,公用機(jī)第一術(shù)者左足位的體表入射劑量率高于專用機(jī)第一術(shù)者體表入射劑量率,而頭位的體表入射劑量率低于專用機(jī),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表3。
表1 無(wú)床旁防護(hù)屏?xí)r2種機(jī)型第一術(shù)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(wú)床旁防護(hù)屏?xí)r2種機(jī)型第一術(shù)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(cè)到體表入射劑量
組別足位右足位頭位左足位左側(cè)位左頭位右側(cè)位125 cm專用機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(wú)床旁防護(hù)屏?xí)r2種機(jī)型第二術(shù)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(wú)床旁防護(hù)屏?xí)r2種機(jī)型第二術(shù)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(cè)位左頭位右側(cè)位125 cm專用機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(hù)屏?xí)r2種機(jī)型第二術(shù)者不同采集體位體表入射劑量率比較 125 cm高度時(shí),公用機(jī)第二術(shù)者足位、頭位、左足位、左側(cè)位、左頭位、右側(cè)位的體表入射劑量率高于專用機(jī)第二術(shù)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(jī),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);155 cm高度時(shí),公用機(jī)第二術(shù)者足位、頭位、左足位、左側(cè)位、左頭位、右側(cè)位的體表入射劑量率高于專用機(jī)第二術(shù)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(jī),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見表4。
表3 有床旁防護(hù)屏?xí)r2種機(jī)型第一術(shù)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(hù)屏?xí)r2種機(jī)型第一術(shù)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(cè)到體表入射劑量
組別足位右足位頭位左足位左側(cè)位左頭位右側(cè)位125 cm專用機(jī)--1 877.6±18.6453.0±16.9-269.9±11.5-高度公用機(jī)---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(jī)-- 625.6±11.7270.1±11.5-- -高度公用機(jī)---370.6±41.1---t ---239.212.1---<0.05<0.05---P --
表4 有床旁防護(hù)屏?xí)r2種機(jī)型第二術(shù)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(hù)屏?xí)r2種機(jī)型第二術(shù)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(cè)到體表入射劑量
組別足位右足位頭位左足位左側(cè)位左頭位右側(cè)位125 cm專用機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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
心血管診療過(guò)程中包含電離輻射,電離輻射對(duì)人體的危害主要是隨機(jī)效應(yīng)和確定效應(yīng)。其給患者帶來(lái)危害的同時(shí)也給介入醫(yī)師等醫(yī)務(wù)人員帶來(lái)危害。對(duì)于患者這種輻射是短暫、適度的相對(duì)較大,而對(duì)于醫(yī)務(wù)人員則是長(zhǎng)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(dòng)脈介入途徑的優(yōu)勢(shì)使其成為目前冠脈介入的主要介入途徑,但經(jīng)橈動(dòng)脈PCI時(shí)操作者距球管和患者都比較近,操作過(guò)程較股動(dòng)脈途徑長(zhǎng),因此所受輻射劑量更大[10]。最近術(shù)者眼睛所受到的輻射劑量受到特別關(guān)注,很多數(shù)據(jù)顯示引起白內(nèi)障的輻射劑量遠(yuǎn)低于以前認(rèn)為的閾值。研究顯示如果這個(gè)閾值存在,那么應(yīng)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(guò)程中由于受到很多參數(shù)的影響,即使是相同類型的手術(shù)和相同的患者劑量,操作者所受輻射劑量也會(huì)相差一個(gè)數(shù)量級(jí)以上[12]。因此對(duì)于心血管醫(yī)師來(lái)說(shuō),特別是其中相當(dāng)一部分的職業(yè)生涯可能超過(guò)30年,職業(yè)暴露的防護(hù)就顯得越來(lái)越重要[13]。國(guó)際放射防護(hù)委員會(huì)(International Commission on Radiological Portection,ICRP)指出,急性照射(患者)劑量達(dá)2 Gy時(shí)可能造成紅斑,達(dá)7 Gy可造成永久脫發(fā),達(dá)18 Gy時(shí)可造成遲發(fā)性皮膚壞死;而延緩性照射(工作人員)在3個(gè)月內(nèi)眼晶狀體的輻射劑量達(dá)5 Gy可能導(dǎo)致白內(nèi)障[14]。因此,做好操作者的床旁防護(hù)對(duì)于保護(hù)其身體健康意義重大。
本研究結(jié)果表明,在無(wú)床旁防護(hù)屏的情況下,對(duì)于第一術(shù)者,除155 cm高度足位、右足位外,公用機(jī)第一術(shù)者在各體位所受輻射劑量都顯著高于專用機(jī)第一術(shù)者。這是因?yàn)楣脵C(jī)的平板探測(cè)器比專用機(jī)的大,足位、右足位時(shí)155 cm高度測(cè)量點(diǎn)剛好被探測(cè)器擋住或部分遮擋,因此其測(cè)量值小于專用機(jī)。而對(duì)于第二術(shù)者,同樣由于以上原因,使得公用機(jī)第二術(shù)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(jī)第二術(shù)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(jī)。
在有床旁防護(hù)情況下,可以看出床旁防護(hù)屏可有效減少第一術(shù)者及第二術(shù)者的體表入射劑量率。這與王智廷等[15]的研究結(jié)論相一致。這是因?yàn)樯戏雷o(hù)可有效減少來(lái)自患者胸部的散射線,而下防護(hù)使得來(lái)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(shù)者所受輻射劑量得到有效減少。公用機(jī)第一術(shù)者不同高度左足位的體表入射劑量率都高于專用機(jī)第一術(shù)者體表入射劑量率,而專用機(jī)在頭位、左頭位時(shí)體表入射劑量率卻高于公用機(jī)。這是因?yàn)楸狙芯克捎玫难軐S脵C(jī)所配備的床下防護(hù)屏寬度較窄,以上兩體位時(shí)球管超出了下屏蔽的遮蓋范圍,沒(méi)有完全屏蔽其漏射線,這與ERTEL 等[16]的研究結(jié)論相一致。而使得專用機(jī)在上述兩體位時(shí)體表入射劑量率大于公用機(jī)。而對(duì)于第二術(shù)者,公用機(jī)第二術(shù)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(jī)第二術(shù)者體表入射劑量率。這是由于第二術(shù)者站立位置已經(jīng)超出了床旁防護(hù)的有效屏蔽范圍,床旁防護(hù)屏對(duì)其的防護(hù)作用不如第一術(shù)者[17]。同樣由于公用機(jī)的平板探測(cè)器的遮擋作用使得右足位時(shí)公用機(jī)第二術(shù)者體表入射劑量率低于專用機(jī)第二術(shù)者。
從以上結(jié)果可以看出,除少數(shù)測(cè)量值外,公用機(jī)第一、第二術(shù)者在有無(wú)床旁防護(hù)時(shí)的體表入射劑量率大于公用機(jī)第一、第二術(shù)者。對(duì)于專用機(jī)在有床旁防護(hù)時(shí)頭位、左頭位體表入射劑量率卻高于公用機(jī)這一現(xiàn)象,可以通過(guò)加寬床下防護(hù)的寬度來(lái)解決。排除這一因素外,使用公用機(jī)進(jìn)行冠狀動(dòng)脈診療工作時(shí),操作者所受輻射劑量大于使用專用機(jī)時(shí)操作者所受輻射劑量。因此實(shí)際工作中在條件允許情況下應(yīng)盡可能地運(yùn)用心臟專用機(jī)來(lái)進(jìn)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(shí)間長(zhǎng),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(jī)來(lái)進(jìn)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(xué)基金資助項(xiàng)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(dǎo)師,Email:zxwu111@sina.com。