心血管造影辐射剂量检测与防护控制研究

金德昊 秦斌 刘宗彬

【摘  要】目的：数字减影血管造影（digital subtraction angiography、DSA）进行心脏冠状动脉造影检查时，对第一术者和第二术者在不同角度、高度、距离辐射剂量进行采集，整理和分析辐射剂量数据，为提高介入放射工作人员的辐射防护与安全措施提供理论依据。方法：根据术者检查位置布置热释光剂量探测器，在标定的检查参数条件下曝光，并使用热释光剂量读出器检测辐射剂量。结果：术者的主要防护部位（分别取样盆腔、腹部、胸部、头部等部位）皮肤表面吸收剂量均低于国家标准限值，且采取防护的数据均低于无防护的数值。术者中第一术者的吸收辐射剂量明显高于第二术者。结论：心脏冠脉造影时随着机架角度和管球之间的位置变化对第一术者和第二术者所产生的射线剂量，了解自身的当量剂量限值，避免发生确定性效应和降低随机性效应的发生率，增强医生和患者的防护意识，佩戴好铅防护用具，做好术者防护，制定相关的影像质量控制规范。

【关键词】DSA;冠状动脉造影;热释光剂量读出器;辐射剂量。

【中图分类号】R144      【文獻标识码】A      【文章编号】1004-7484（2019）07-0086-02

近年来，我国冠心病患者数量的不断增加，严重危害了人们的生命健康，而冠状动脉造影术为诊断冠心病的金标准^[1]。DSA冠状动脉造影术已成为血管性造影和心血管内科介入治疗中不可缺少重要组成部分^[2]。但在手术过程中，放射介入科工作人员必须长时间暴露在X线照射下，据报道，大多数工作人员辐射吸收量已超过个人剂量约束值^[3]。因此，DSA机器所发出的辐射对介入医师的健康影响得到了越来越多的关注，应尽可能的降低工作人员所接受的辐射剂量，以减少放射性损伤的发生。本文通过对各个位置辐射剂量进行分析，从而为放射介入科工作人员工作时的防护问题，提供理论数据指导依据。

1 材料与方法：

1.1 实验材料：

1.1.1 仿真人体模型（成都方拓仿真技术有限公司：中国人辐照仿真人体模型），各组织为等效材料，使用PMC型系列的真骨骼与热握性的复合材料共同组成，材料辐射与活体组织具有等效性。

1.1.2 探测器（热释光剂量计--片状（圆片）--LIF（Mg.Cu.P））。

1.1.3 检测仪器：热释光剂量读出器（型号：HR2000  编号：2015099），预热30～40min，设定温度为240℃。

1.1.4 仪器设备： 西门子Artis pheno血管造影机 、西门子Artis zee Biplane血管造影机，生产于德国西门子公司。

1.1.5 铅衣：北京华仁双面防护套裙无袖，前：0.35mmpb 、后0.25mmpb。

1.2 方法：

1.2.1 实验条件：

1.2.2 对所使用的DSA设备进行性能检测，确保该DSA设备处于良好状态，保证实验数据的准确性和可靠性。

a）条件参数：X射线管电压70kv、帧频率大于1f/S的运行时间>20s;

b）平板探测器校准：SID平板和球管焦点距离（110cm），温度（38.3°），FD sens平板敏感度测试;

c）伪影的检测：在常规减影条件下，以3帧/S的图像采集速率、10mm/s-50mm/s的模体前进速率减影，不应有明显伪影;

d）DSA对比灵敏度检测：通过记数楔形阶梯的阶梯数来评估，在该楔形阶梯上每一个血管结构都应可见;

e）射线视野中心校准：不同位置视野偏差复合要求，误差范围：0～±40;

f）等中心测试：DPF为15f/s，平板与球管焦点距离105cm，误差范围0～±1;

J）空间和密度分辨率：平板与球管焦点距离110cm，视口ZOOM，管电压为70kv，像素间距0.16mm，测试图像区大小976PIX*976PIX。

1.2.3 对心血管介入手术条件进行模拟（设备参数图一）;

1.2.4 采用冠状动脉造影过程中常用7个体位：

①足位（CAU35。），②右足位（RA030。、CAU30。），③左足位（LA040。、CAU35。），④头位（CRA30。），⑤左头位（LA030。、CRA30。），⑥左侧位（LA040。），⑦右侧位（RA030。） ，进行曝光采集。

1.2.5 测量仪器探测限为0.04mSv，为保证数据的真实性和准确性，室内剂量分布测试点与术者位测试点监测结果均为10台手术受照剂量，术者在有防护测量，均配备防护衣、围脖、眼镜和帽及悬吊式铅玻璃防护屏、床边防护铅帘进行防护后测量。

1.2.6 剂量空间分布检测方法：

以体模主要投照部位的中心点为圆心，0度、30度、60度、90度、120 度、150度、180度、210度、240 度、270度、300度、330度的延长线上1.5、2.0、2.5和3.0M处放置塑料管支架， 垂直面以术者高度1.6m（头部）、1.3m（胸部）、1.0m（腹部）、0.8m（盆腔）中心点与地面的距离为标准进行测量 。

1.2.7 术者在有无防护情况下剂量检测方法：

检查床离地面100cm。模体置于检查床中线，且头端固定长度为30cm，测得床头端到心脏中心点的距离约为55cm;检查床头端到桡动脉穿刺点距离约为85cm。得出第一术者离检查床头端为85cm位置操作手术;采用标准人体模体宽度：25cm，故第二术者在检查床110cm位置操作手术，均符合临床日常工作位置。第一术者离检查者的桡动脉或股动脉穿刺点最近地方手术（易操作导管、导丝）。第二术者在第一术者远头端，取第一，第二术者头部、胸部、腹部、盆腔（经测量离地面为1.6、1.3、1.0和0.8 m处布放剂量计），在无/有防护的情况下分别进行曝光采集。

2 测量结果

2.1 心血管介入各投照角度辐射场的分布（图二）

图二注：1、.室内剂量分布测试点监测结果为10台手术受照剂量;2、测量仪器探测限为0.04mSv; 3、0.8m处为盆腔、1.0m处为腹部、1.3m处为胸部、1.6m处为头部4.单位为mSv。

2.2 心血管介入第一术者和第2术者在有无防护的情况下身体身体各高度受照剂量（图三，图四）

测量仪器探测限为0.04mSv，2台机器术者位测试点监测结果为10台手术受照剂量;3、0.8m、1.0m、1.3m、1.6m相当于性腺、腹部、胸腺、晶状体。

3 讨论：

3.1 冠脉介入治疗（诊疗）过程是暴露于X射线下的近床操作过程，术者距离x射线管比较近，且需要多位术者相互协同工作，因熟练程度及操作流程不同，可导致操作时程不同，术者辐射累积量较多，在临床诊疗中尤为突出。

3.2 通过对图表一冠脉造影常用体位表分析可以得出：①右足位（RA030。、CAU30。），②左足位（LA040。、CAU35。）透视时间过长，介入诊疗过程中每次使用该体位造影时辐射剂量相应增加，因此应在不影响图像质量前提下合理选择造影时间，避免不必要辐射。

3.3 通过图表二、三、四分析

3.3.1 术者方面：无防护时第一术者的剂量最高值是左足位，0.8m-1.3m射线为0.494-0.710mSv，无防护时第二术者剂量最高值是左足位，0.8-1.3m射线0.137-0.182mSv。

有防护时第一术者的剂量最高值是左足位，1m射线为0.040mSv，有防护时第二术者剂量无最高值且小于探测限值

由上述可得在造影诊疗过程中体位左足位，0.8m和1.3m为术者接触射线高峰值，而且第一术者离管球较近，因此第一术者皮肤表面吸收剂量明显高于第二术者，第二术者在穿防护服情况下剂量小于探测限值。

3.3.2 器官部位方面：吸收剂量较高的部位主要集中在术者的腹部和性腺，是因为射线直射部位在器官层面上，主要是由于管球安置于床下，离腹下部位较近，所以对术者的胸腹部及性腺部防护尤为重要。从图表三、四中我们可以看出穿戴铅衣、铅帽做好防护可以抵挡大部分的射线，但是却不能完全消除射线，介入工作人员还会受到一定量的X线照射且主要集中在胸腹部及性腺部。

3.4设备方面：从图二三四可得出 西门子Artis pheno血管造影机辐射剂量明显低于西门子Artis zee Biplane血管造影机，由于设备Artis pheno采用晶体硅平板探测器，射线利用率高，图像质量高、辐射剂量低，而Artis zee Biplane设备2012年投入使用，使用年限较长，设备相对老化，射线利用率及剂量峰值明显高于Artis pheno设备。

4 结论：

综上所述，由于介入医师、技师需要长时间处于辐射环境中，因此在冠脉多角度诊疗中，应充分认识入射线束的线质以及随着机架角度和管球之间的位置变化对第一术者和第二术者所产生的射线剂量，了解自身的当量剂量限值，避免发生确定性效应和降低随机性效应的发生率，结合剂量参数及辐射安全进行优化调整，增强医生和患者的防护意识，佩戴好铅防护用具，做好术者防护，制定相關的影像质量控制规范。

参考文献

[1]肖丽梅，谷青，胡国春.冠脉介入治疗冠心病急性心肌梗塞的临床疗效.中国继续医学教育.2018，10（33）：108-110.

[2]谭剑明，吴少鹏，牛双蛟等.江门市放射工作人员辐射剂量与健康效应相关性研究.中国辐射卫生.2017，26（5）：538-540

[3]彭慧，李雪琴，王晓涛等.DSA介入医师受照剂量评价及管理探讨.核安全.2017.16（3）：30-34.