周軒，劉宇軒，彭勇

四川大學(xué)華西醫(yī)院 a.放射科; b.心內(nèi)科，四川 成都 610000

引言

經(jīng)導(dǎo)管治療房間隔缺損（Atrial Septal Defect，ASD），讓適應(yīng)征患者免于外科開胸創(chuàng)傷性手術(shù)，是一項(xiàng)廣泛應(yīng)用于全世界的微創(chuàng)治療技術(shù)[1]。經(jīng)導(dǎo)管手術(shù)已經(jīng)成為ASD的主要治療方法。手術(shù)全程在X射線的引導(dǎo)下進(jìn)行。由于患者個(gè)體情況、X射線時(shí)間等因素均有差異，相應(yīng)的患者受到了不等劑量的電離輻射。國內(nèi)外的放射劑量研究大多集中在冠心病方向[2-3]，結(jié)構(gòu)性心臟病的單獨(dú)研究較少[4]。因此，我們對(duì)339例進(jìn)行了經(jīng)導(dǎo)管治療ASD手術(shù)，進(jìn)行了X射線劑量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，為研究經(jīng)導(dǎo)管治療ASD的放射輻射防護(hù)提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 臨床資料

回顧性分析2018年7月至2019年12月期間，我院心血管內(nèi)科收治的經(jīng)導(dǎo)管治療ASD患者的臨床資料。納入標(biāo)準(zhǔn)：經(jīng)超聲心動(dòng)圖診斷為繼發(fā)孔型ASD[5]；完成經(jīng)導(dǎo)管ASD封堵手術(shù)。排除標(biāo)準(zhǔn)：合并其他先天性心臟病患者；碘對(duì)比劑過敏患者。符合上述標(biāo)準(zhǔn)患者339例；男81例，女258例，年齡最小者2歲，最大者72歲。所有患者的手術(shù)均由A、B兩位術(shù)者完成，其中A術(shù)者完成158例，B術(shù)者完成181例。

1.2 方法

經(jīng)導(dǎo)管治療方法：患者行全身麻醉或局部麻醉，經(jīng)皮行股靜脈穿刺；經(jīng)導(dǎo)管行至心臟房間隔缺損部位后，進(jìn)行封堵。封堵完成后，用心臟彩超評(píng)估封堵療效[6]，最后行正側(cè)位電影采集圖像。封堵器按術(shù)中需求選用上?；虮本┯洃浐辖鸱舛缕?。手術(shù)全程在血管機(jī)系統(tǒng)X射線下引導(dǎo)完成。

1.3 DSA血管機(jī)系統(tǒng)

兩臺(tái)血管機(jī)系統(tǒng)共同完成了所有納入患者的手術(shù)。按血管機(jī)系統(tǒng)型號(hào)，將本回顧性研究分為兩組：FD10 Clarity組（Philips血管機(jī)低劑量系統(tǒng)）和FD10組（Philips血管機(jī)系統(tǒng)）。

FD10 Clarity低劑量系統(tǒng)選擇Cardio Clarity程序，F(xiàn)D10系統(tǒng)選擇Cardio程序。兩臺(tái)系統(tǒng)參數(shù)均為：透視幀率15幀/s，采集幀率25幀/s，平板探測(cè)器與球管距離（SID）按C臂不同角度機(jī)位選擇87～120 cm，平板探測(cè)器照射野（FD）25 cm，固有濾過0.40 mm Cu+1.00 mm Al，管電壓（kV）、管電流（mA）系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)。

通過DSA血管機(jī)系統(tǒng)配置的Patient-Run Log，可以得到具有價(jià)值的X射線放射劑量的劑量面積乘積（Does Area Product，DAP）值和皮膚接受輻射劑量空氣比釋動(dòng)能（Air Kerma，AK）值。

1.4 數(shù)據(jù)采集

在每位患者術(shù)后，放射專職技師會(huì)對(duì)患者信息進(jìn)行核對(duì)，在簡道云數(shù)據(jù)庫手機(jī)端中記錄檢查編號(hào)、患者疾病信息、手術(shù)耗時(shí)、X射線透視累計(jì)時(shí)間、X射線電影序列數(shù)量及幀數(shù)、DAP值、AK值等信息。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 22.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理與統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，計(jì)數(shù)資料用中位數(shù)和四分位數(shù)表示。分別對(duì)兩臺(tái)血管機(jī)系統(tǒng)完成的ASD封堵手術(shù)的X線DAP和AK值進(jìn)行Mann-Whitney檢驗(yàn)比較。以P＜0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 臨床基線分析

將兩臺(tái)血管機(jī)系統(tǒng)完成患者的年齡和男性患者，分別進(jìn)行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)和χ2檢驗(yàn)，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（表1）。

表1 FD10 Clarity組與FD10組年齡及男性數(shù)量比較

2.2 X射線放射及輻射劑量

339例患者在接受經(jīng)導(dǎo)管手術(shù)過程中，血管機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)檢測(cè)X射線劑量。

DAP值，分別在＜10000 mGy·cm2，10000～20000 mGy·cm2，＞20000 mGy·cm2三個(gè)范圍，DAP值＜10000 mGy·cm2的患者占74.63%，DAP值在10000～20000 mGy·cm2的患者占15.34%，DAP值＞20000 mGy·cm2的患者占10.03%。DAP值高于30000 mGy·cm2的手術(shù)有13例患者，占3.93%，最高達(dá)179244 mGy·cm2。

患者皮膚累計(jì)輻射劑量（AK值），分別在＜100 mGy，100～200 mGy，＞200 mGy三個(gè)范圍，AK值＜100 mGy的患者占85.26%，AK值在100～200 mGy的患者占9.73%，AK值＞200 mGy的患者占5.31%。AK值高于300 mGy的手術(shù)有5例，占1.77%，最高達(dá)677 mGy。

按手術(shù)選用的兩臺(tái)血管機(jī)系統(tǒng)將339例患者分為FD10 Clarity組和FD10組，比較兩組放射及輻射劑量。分別對(duì)兩 組數(shù)據(jù)行Kolmogorov-Smirnoya檢驗(yàn)，P值均＜0.001，呈非正態(tài)分布，故選用非參檢驗(yàn)計(jì)算分布差異。圖1可見DAP值和AK值在兩組中的分布情況。

圖1 DAP值和AK值數(shù)據(jù)在兩組中的分布情況

兩組得到的DAP值和AK值相互比較，得到的數(shù)值差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），詳見表2。

表2 FD10 Clarity組與FD10組間比較

2.3 不同術(shù)者對(duì)DAP值和AK值在兩組中的影響

表3和表4分別列出了A、B術(shù)者在兩組中完成ASD封堵手術(shù)的DAP值及AK值。在DAP值比較上，F(xiàn)D10 Clarity組較FD10組，A降低了41.95%，B降低了70.97%；在AK值 比 較 上，F(xiàn)D10 Clarity組 較FD10組，A降 低 了58.30%，B降低了79.67%。雖然A的DAP值和AK值明顯低于B，但他們的手術(shù)總量大體一致，分別在兩組中得到的數(shù)據(jù)均有明顯差異，且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。

表3 A術(shù)者在FD10 Clarity組與FD10組完成情況的組間比較

表4 B術(shù)者在FD10 Clarity組與FD10組完成情況的組間比較

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析得出，A、B術(shù)者操作手術(shù)X射線劑量，均存在顯著差異性（P＜0.05）。FD10 Clarity系統(tǒng)得到的平均AK值為34.41 mGy，低于FD10系統(tǒng)的74.94 mGy，降低了54.08%。而在圖像方面，F(xiàn)D10 Clarity系統(tǒng)圖像質(zhì)量優(yōu)于FD10系統(tǒng)或至少與之相當(dāng)，見圖2。

圖2 采集的圖像

如表5，正側(cè)兩個(gè)體位投照，管電壓大致相同，但管電流差異較大，側(cè)位DAP值明顯高于正位。

表5 不同體位投照的管電壓、管電流和DAP值差異

3 討論

本研究數(shù)據(jù)取自兩套DSA血管機(jī)系統(tǒng)，這些數(shù)據(jù)顯示了在ASD封堵手術(shù)過程中，詳細(xì)的X射線放射及輻射劑量。DAP的計(jì)量單位是mGy·cm2，表述X射線球管產(chǎn)生的射線劑量[7]。它指區(qū)域范圍內(nèi)的X射線劑量，不隨位置變化。FD10 clarity系統(tǒng)得到的平均DAP值為5702 mGy·cm2，低于FD10系統(tǒng)的8576 mGy·cm2，降低了33.51%，低劑量系統(tǒng)明顯低于非低劑量系統(tǒng)的射線發(fā)生量；AK的計(jì)量單位是mGy，表述患者的皮膚器官照射劑量[8]。它指1 cm2面積內(nèi)的射線劑量，AK值來源于等中心15 cm位置1 cm范圍內(nèi)劑量值。FD10 Clarity系統(tǒng)得到的平均AK值為34.41 mGy，低于FD10系統(tǒng)的74.94 mGy，降低了54.08%，低劑量系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)更加突出，較普通系統(tǒng)降低了一半以上的AK值。

介入手術(shù)存在多樣性，患者也有個(gè)體差異，放射輻射的劑量及時(shí)間均有差異。由于DAP值表述X線的放射劑量，所以我們著重討論表述皮膚器官受輻射劑量的AK值。將AK值分為三個(gè)范圍：低等范圍（低于10 mGy），中等范圍（幾十mGy）及高等范圍（幾百mGy）[9]。本研究中，研究對(duì)象的平均照射時(shí)間為478 s，85.26%的患者AK值＜100 mGy，故而大部分屬于中等范圍劑量。雖然有1例AK值達(dá)到677 mGy，照射時(shí)間為12 min，單位時(shí)間均值為56.42 mGy/min，但仍未達(dá)到WHO和FDA對(duì)放射輻射損傷的定義及規(guī)定。WHO認(rèn)為，皮膚表面輻射劑量超過2 Gy，受輻射局部可能出現(xiàn)短暫性皮膚紅疹[10]。FDA規(guī)定，單次照射皮膚劑量不得超過87 mGy/min。

ICRP定義放射防護(hù)基本原則：實(shí)踐正當(dāng)化、輻射防護(hù)最優(yōu)化和個(gè)人劑量當(dāng)量限值[11]?；颊咴谛g(shù)中被X射線輻射后，很難判斷是否發(fā)生輻射損傷。因此有必要記錄并關(guān)注患者受輻射的劑量[12]。

影響患者受輻射劑量的因素大體有三類[13]：① 患者的個(gè)體因素差異，輻射劑量會(huì)不同[14]；② 術(shù)者因素差異，每位術(shù)者水平有區(qū)別，在本研究中，A術(shù)者的放射及輻射劑量均低于B術(shù)者，說明術(shù)者除了提高臨床技能外，還應(yīng)能夠熟練操作血管機(jī)系統(tǒng)，在C臂角度改變和床面移動(dòng)等非關(guān)鍵性操作過程中，避免不必要的射線產(chǎn)生；③ DSA血管機(jī)系統(tǒng)因素差異，該因素是主要因素，包括系統(tǒng)的型號(hào)、功能等。從本研究的結(jié)果得出：應(yīng)當(dāng)優(yōu)先選擇在低劑量血管機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行經(jīng)導(dǎo)管治療ASD手術(shù)。DSA除了要有手術(shù)基本功能外，還要配備放射輻射劑量監(jiān)測(cè)管理模塊[15]。作為成像設(shè)備的影像增強(qiáng)器，隨著工業(yè)的快速進(jìn)步，被非晶硅平板探測(cè)器所替代[16]，成為DSA血管機(jī)系統(tǒng)的核心。Clarity作為血管機(jī)低劑量系統(tǒng)，運(yùn)用超強(qiáng)空間噪聲抑制技術(shù)，通過更大臨近計(jì)算范圍，以及更敏銳的信號(hào)識(shí)別和超強(qiáng)的噪聲抑制，在保證同等影像質(zhì)量下，降低了X線放射劑量。為了對(duì)心臟進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，強(qiáng)力時(shí)間噪聲消減技術(shù)，使得影像資料既有足夠信息，又更一步降低了放射劑量，人體受輻射損傷的幾率大幅降低[17]。在經(jīng)導(dǎo)管手術(shù)中，血管機(jī)低劑量系統(tǒng)成為降低輻射劑量的關(guān)鍵因素。

術(shù)者可以通過DSA的機(jī)械操作來降低放射輻射劑量。C臂要進(jìn)行小角度投射[18]，因?yàn)槿梭w橫斷面不是正圓形，隨著C臂角度增加，投射區(qū)域的體厚也會(huì)相對(duì)增加，體層增加到一定厚度，輻射劑量會(huì)成倍數(shù)增長。

而放射輻射劑量與放射源距離的平方成反比衰減，所以在C臂投射角度允許的情況下，縮小平板探測(cè)器到球管的距離，并操作平板探測(cè)器盡量貼近患者。除上面幾點(diǎn)，術(shù)者還應(yīng)縮小照射野[19]。

4 結(jié)論

通過本研究得出結(jié)果：血管機(jī)低劑量系統(tǒng)在經(jīng)導(dǎo)管治療ASD手術(shù)中，較傳統(tǒng)血管機(jī)系統(tǒng)，有著更明顯的射線劑量優(yōu)勢(shì)。