張庭德,邵 輝(安徽省環(huán)境工程評估中心,合肥,230061)
司宏偉(安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院,合肥,230022)
數(shù)字減影血管造影(DSA)是指以計算機(jī)處理注射對比劑前后的X射線圖像,通過減影、增強(qiáng)和再成像獲取清晰的局部血管影像。利用DSA實時顯示的血管影像,介入放射學(xué)可將導(dǎo)管從人體外周脈管系統(tǒng)引導(dǎo)至局部病變部位,從而實現(xiàn)某些心腦血管疾病以及腫瘤的診斷和治療。該法創(chuàng)傷小、療效確切,是醫(yī)院的常規(guī)操作之一[1]。
X射線透視引導(dǎo)下的介入手術(shù),其X射線的產(chǎn)生來自DSA機(jī)。在對患者行介入手術(shù)治療的過程中,醫(yī)生需要近距離操作而接近X射線球管,致使在床邊操作的介入工作人員可能受到較高的輻射劑量。國際放射防護(hù)委員會(ICRP)發(fā)布的職業(yè)照射劑量限值中,手部劑量限值為500 mSv。國際原子能機(jī)構(gòu)(IAEA)也將眼晶體年平均當(dāng)量劑量限值從150 mSv調(diào)低至20 mSv,且任意一年不超過50 mSv[2]。介入醫(yī)生的年平均有效劑量明顯高于其他科室工作人員,眼晶體混濁率高達(dá)26.3%,甚至出現(xiàn)確定性效應(yīng)[3]。此外,不但施術(shù)者,甚至部分病人也會出現(xiàn)放射性皮炎,表現(xiàn)為紅斑、紫癜、皮膚潰瘍、皮膚纖維化[4]。相關(guān)部門尚未常規(guī)監(jiān)測手部和眼晶體的受照劑量。
為更好地控制和監(jiān)測受照劑量,我們探討DSA術(shù)者受照劑量的影響因素,為優(yōu)化其輻射防護(hù)和監(jiān)測方法提供思路。
因血管解剖變異、迂曲及周圍組織壓迫,施術(shù)者常需反復(fù)調(diào)整導(dǎo)管才能進(jìn)入靶血管,同時檢查或治療項目所需的操作時間也不同,所以不同手術(shù)的透視時間和攝片時間可能會相差數(shù)倍。配有電離室劑量測量系統(tǒng)的DSA,可記錄包括透視時間、攝片幀數(shù)、入射點(diǎn)空氣比釋動能(AK)和劑量面積乘積(DAP)等諸多參數(shù)。雖然美國食品和藥物管理局(FDA)常以總透視時間為DSA照射劑量指標(biāo),但其受患者體型、照射野面積、照射速率等因素的影響,透視時間與AK或DAP間的相關(guān)性很差(n=145,相關(guān)系數(shù)分別為0.27和0.32)[5]。由于所統(tǒng)計的DAP是攝片DAP和透視DAP之和,并可通過轉(zhuǎn)換系數(shù)估算患者不同器官的吸收劑量[6],因此,DAP常作為介入手術(shù)照射劑量的評價指標(biāo)之一[7]。
許美珍等[8]研究發(fā)現(xiàn),冠脈造影(透視時間3.85±2.16 min,攝片量312±118幀)的DAP為8 413.71 cGy·cm2,經(jīng)皮冠狀動脈腔內(nèi)血管成形術(shù)(透視時間13.94±9.78 min,攝片量782±356幀)的DAP為21 143.05±15 930.56 cGy·cm2。
陳勝利等[9]研究發(fā)現(xiàn)腦血管造影和栓塞手術(shù)透視的DAP分別為7 921±3 438和13 351±8 154 cGycm2,攝片的DAP分別為1 322±951和4 202±3 647 cGycm2。總之,心血管介入手術(shù)中,由于檢查或治療項目所需的操作時間不同,不同手術(shù)目的的透視時間和攝片時間會相差數(shù)倍,而DAP也差異較大[10]。
表1中給出了文獻(xiàn)[9]和[11]的心、腦血管介入手術(shù)操作的透視時間和攝片量。
表1 心、腦血管介入手術(shù)操作的透視時間和攝片量[9,11]
經(jīng)驗和熟練程度均影響手術(shù)總時間及受照劑量,施術(shù)者操作的熟練程度與曝光時間和攝片量密切相關(guān),如,熟練醫(yī)生冠脈造影手術(shù)時,平均透視時間2.57±1.37 min,而一般醫(yī)生則為5.01±3.23 min;熟練醫(yī)生PTCA手術(shù)的平均透視時間為9.8±6.1 min,而一般醫(yī)生為19.3±9.8 min;熟練醫(yī)生肝動脈化療栓塞術(shù)的透視時間為5.7±3.3 min,而一般醫(yī)生為10.8±5.6 min[10]。雖然熟練和一般醫(yī)生的手術(shù)時間相差可達(dá)1倍,手術(shù)操作時間越短常意味著較低的吸收劑量,但熟練醫(yī)生和一般醫(yī)生常較難界定,任何醫(yī)生均可能碰到復(fù)雜或難度大的手術(shù),如,血管解剖變異、迂曲及周圍組織壓迫時,常需反復(fù)調(diào)整導(dǎo)管才能進(jìn)入靶血管,從而增加透視時間和攝片量。此外,雖然熟練醫(yī)生單臺次手術(shù)時間短,也有更好的成功率和療效,但同樣的工作時間內(nèi)能完成更多的手術(shù),因此熟練醫(yī)生的累積劑量仍不容樂觀。因此,熱釋光劑量計(TLD)測定的吸收劑量,仍是較好的監(jiān)測方式。
目前,DSA設(shè)備可依照透視部位和體位自動調(diào)節(jié)管電壓和管電流(見表2),日常工作中僅需手動調(diào)節(jié)照射野大小、曝光次數(shù)和透視時間[10]。
表2 常用部位管電壓和管電流參數(shù)
模型研究表明,操作位的照射劑量隨照射野面積的縮小而大幅度降低,且脈沖頻率與輻射劑量呈正比。當(dāng)遮線器從15 cm閉合至9 cm時,投射到輸入屏面積為31 cm×31 cm,而施術(shù)者頭部和腹部的散射線分別減少67%和47%。因此,縮小照射野可降低輻射劑量,而不明顯影響手術(shù)操作[12]。
高頻技術(shù)可大幅減少無用的軟X射線,從而降低患者皮膚的受照劑量,以及施術(shù)者的散射線,聯(lián)合X射線球管的柵控技術(shù)后,可產(chǎn)生矩形波式X射線,即透視脈沖技術(shù),常用的脈沖頻率為25幀/s,當(dāng)降至12幀/s時,實時圖像僅有輕微動畫感,但劑量可減少50%左右[12]。此外,如手動設(shè)定DSA管電壓,自動曝光控制系統(tǒng)也可相應(yīng)降低管電流,從而在不明顯影響圖像質(zhì)量的前提下,顯著降低患者的受照劑量[13]。
以Angiostar-Plus(Siemens,德國)為例,其默認(rèn)基值管電壓63~65 kV、透視脈沖30幀/s、攝片6幀/s,腦血管DSA(n=55)的透視時間18.36±13.29 min、攝片454.31±152.35幀,總劑量面積乘積(DAP)為14 286.63±5 324.19 cGy·cm2(透視占9.04%±6.08%),而總?cè)肷浔砻鎰┝?ESD)為1 107.25±432.21 mGy(透視占10.68%±7.96%);而縮小透視野、手動設(shè)定管電壓(80 kV)和透視脈沖(6幀/s×4 s、3幀/s×3 s、2幀/s)后(n=30),透視時間13.04±8.54 min、攝片375.67±98.99幀,總DAP和總ESD分別為6 792.20±2 386.60 cGy·cm2(透視占10.72%±5.47%)和424.63±155.33 mGy(透視占9.62%±2.34%)。因此,與默認(rèn)條件相比,手工設(shè)定條件的總DAP和總ESD分別降低52%和62%[14]。
介入手術(shù)需床旁操作,施術(shù)者受照X射線來源為病人的體表散射和設(shè)備的漏射線,使用鉛橡膠圍裙、頸套、鉛防護(hù)鏡、防護(hù)屏、防護(hù)簾等防護(hù)用具后,受照劑量率可降至患者皮膚的0.01至0.001,不過施術(shù)者不同部位的防護(hù)效果差異很大[15]。以床下管機(jī)為例,施術(shù)者受照劑量由高至低為腹部、胸部和頭部,雖然屏蔽防護(hù)可降低胸、腹部76%劑量,但對頭部劑量率影響不大[16]。晶體、甲狀腺、肺、性腺、股骨各器官的平均劑量率分別為290.9、338.8、385.5、168.7、122.5 μGy·h-1[17]。
賈育新等[2]以指環(huán)和晶體劑量計(鏡外方式佩戴),監(jiān)測介入科醫(yī)生2月的累積劑量,結(jié)果表明,眼晶體累積劑量最高為2.64 mSv,手指的最高達(dá)11.61 mSv。進(jìn)一步研究表明,由于手術(shù)站位時施術(shù)者左眼更接近X射線球管,因此左眼比右眼劑量高2.5~5.0倍[18]。總之,在介入手術(shù)時,有必要佩戴鉛眼鏡(特別是左眼),以避免不必要的照射。
目前,安徽省DSA設(shè)備數(shù)量連年增加,已逐漸普及至縣市級醫(yī)院。依據(jù)《醫(yī)學(xué)放射工作人員放射防護(hù)培訓(xùn)規(guī)范》[19],放射工作人員崗前和崗中每2年需接受多次輻射安全培訓(xùn),因此,有必要在培訓(xùn)時,針對介入手術(shù)醫(yī)生和技師實施更專業(yè)化的培訓(xùn),且生態(tài)環(huán)保部門應(yīng)重點(diǎn)監(jiān)管以下內(nèi)容:
(1)輻射防護(hù)意識。介入手術(shù)涉及多個科室,對臨床經(jīng)驗豐富的內(nèi)外科醫(yī)生來說,他們往往缺乏必要的輻射防護(hù)意識,且不了解輻射對自身健康的危害,因而有必要采取必要措施,對所有參與介入手術(shù)人員進(jìn)行輻射安全培訓(xùn)[11]。
(2)輻射相關(guān)知識。應(yīng)使放射工作人員正確對待電離輻射,真正理解放射防護(hù)的必要性和重要性,能正確使用個人防護(hù)和監(jiān)測用品,并熟悉放射性皮膚損傷和白內(nèi)障的臨床表現(xiàn)和處理原則[4]。
(3)專業(yè)知識。應(yīng)讓醫(yī)生和技師深入了解縮小照射野、降低脈沖頻率、手動設(shè)定管電壓均可有效降低照射劑量,使技師能在工作中配合醫(yī)生減少受照劑量,順利完成手術(shù)。因此,應(yīng)重點(diǎn)培訓(xùn)縣市級醫(yī)院DSA技師,他們往往缺乏相應(yīng)的專業(yè)知識,往往單方面追求圖像質(zhì)量,而忽視施術(shù)者的受照劑量。
(4)劑量監(jiān)測。由于介入手術(shù)的特殊性,個人劑量儀不能很好地監(jiān)測晶體和手部照射劑量,且個人防護(hù)用品對這些部位的防護(hù)效果也有限,因而應(yīng)常規(guī)用指環(huán)和晶體劑量計實施監(jiān)測和監(jiān)管。
(5)專業(yè)培訓(xùn)。針對介入手術(shù)輻射防護(hù)的特點(diǎn),采取專業(yè)化培訓(xùn)和監(jiān)管措施。
介入手術(shù)過程中,技師應(yīng)合理調(diào)節(jié)照射野、曝光次數(shù)和透視時間,而醫(yī)生應(yīng)正確佩戴個人防護(hù)用品,并盡可能利用各種防護(hù)設(shè)施,從而有效降低手術(shù)醫(yī)生的吸收劑量。手術(shù)醫(yī)生應(yīng)盡力提高手術(shù)熟練程度,在手術(shù)中應(yīng)盡量采用透視貯存和血管路徑圖等方式引導(dǎo)導(dǎo)絲,以縮短透視時間、減少吸收劑量。