冠状动脉慢性完全闭塞性病变介入诊疗的辐射风险及防护策略

李沫言，薛毅，杜大勇，李运田

慢性完全闭塞性冠状动脉病变（CTO），是指冠状动脉（冠脉）完全闭塞且持续闭塞时间超过3个月的病变，CTO病变约占冠状动脉粥样硬化性心脏病（冠心病）介入治疗的10%～20%。CTO成功开通，可以改善心绞痛症状、改善左室功能，提高患者生活质量，降低心律失常风险，避免或延迟外科搭桥手术，降低病死率，改善预后。由于CTO介入术操作复杂，与一般心血管病介入术相比，其辐射时间更长、辐射剂量更高，对医务人员及患者健康造成的威胁更严重，因此CTO介入治疗中辐射防护显得尤为重要[1]。

1 CTO冠脉介入术的辐射风险和辐射损伤

1.1 冠脉CTO介入术的辐射风险CTO病变介入治疗操作难度大，与常规冠心病介入治疗相比耗时更长，CTO介入治疗平均2～3 h，复杂患者则需5～6 h，少数患者＞10 h[2]。透视次数、透视时间和摄影时间明显增加，辐射时间也随之延长。为增加手术成功率，患者术前常需先行冠脉CTA，额外增加了辐射损伤。

CTO病变介入治疗时，许多患者正向开通失败，转为逆向开通，逆向开通需要高质量的双侧冠脉粥样造影，以便清晰观察侧枝循环及走向，需要较高的放射剂量和较长的曝光时间。与常规造影需要2～3 s的时间相比，双侧冠脉造影需10余秒[1]，且常需反复多次造影，以便寻找更合适的侧枝循环，导致辐射剂量明显增大。CTO病变介入治疗时，常需同一部位长时间透视，多数情况下需更换体位在同一部位反复长时间透视，造成直接辐射损伤明显增加。

CTO病变介入治疗时，为了早期发现并发症，如通过观察心脏搏动，发现心包填塞，要求射线投射范围大，增加了患者与影像探测器之间的距离，同时放大遮光器的光圈以便扩大视野，这些均增加了患者和工作人员的辐射剂量。CTO病变介入治疗手术难度大，成功率低，被称为冠心病介入治疗“最后的一个堡垒”。

2 冠脉CTO介入术的辐射损伤

2.1 CTO介入治疗辐射损伤方式

2.1.1 辐射损伤分类辐射损伤分为直射和散射。直射即X射线对物体表面的直接照射，是导致患者放射性皮肤损伤的主要原因。散射是X射线照射检查床或患者身体等物体时向周围放散的现象。对介入医护人员而言，直射的X射线多被各种防护设备阻挡，由放射线在患者皮肤入射处的散射和来源于数字减影血管造影机（DSA）球管和影像增强器的散射才是对其造成损害的主要根源[3]。

2.1.2 辐射损伤的生物学效应分为随机性效应和确定性效应。确定性效应：即射线剂量累积达到一定程度（剂量阈）必然会导致照射部位一定数量的细胞死亡，直至组织坏死，引起病理性改变，其损伤严重程度与射线剂量密切相关；典型的确定性辐射效应包括放射性皮肤损伤、晶状体浑浊等。随机性效应：即射线直接或间接方式使细胞内控制生长和分裂增殖等重要功能的大分子或遗传物质受到损伤，这些细胞繁殖出的细胞克隆经过一定的潜伏期后可能发生恶变[4]。其发生和严重程度与X射线剂量无关性，即任何射线剂量均可能导致的损伤，典型的随机性效应：包括癌症、基因突变等。

2.1.3 CTO介入术辐射损伤表现①放射性皮肤损伤：是患者最常见的X射线损伤，皮肤损害严重程度与X射线剂量呈正相关。多局限于背部，表现为红斑、脱发、脱屑、硬结或溃疡形成，严重时可发生坏死[4]。另外，患者体质指数（BMI）越大，经皮冠脉介入治疗（PCI）中皮肤接受的X射线剂量越大，更易出现放射性皮肤损伤。放射性皮肤损伤通常延迟到术后数天、数周甚至数年才发生，病变可迁延不愈，尚无有效治疗方法。②肿瘤：不同器官和组织受到射线照射后均有罹患肿瘤的风险。辐射诱发的恶性肿瘤在青年人群较老年人群多见。且可能因乳腺对射线较敏感，女性比男性更易罹患辐射相关的乳腺癌[5]。③生育障碍[6]。④晶状体浑浊：眼部组织中晶状体对X射线最敏感。放射线照射可引起晶状体变性、混浊，早期便可出现视力受损，甚至发展为白内障，称为放射性白内障，且病变严重程度与X射线照射呈明显的剂量-效应关系[5]。⑤染色体与细胞畸变：长期的辐射暴露可能造成心脏介入治疗的医务人员的遗传物质损伤和细胞畸变率显著增高[7]。⑥免疫系统影响，如淋巴细胞比例显著增加，嗜中性粒细胞比例显著降低。补体C3，C4和IgG显著增加，IgM显著降低[6]。

3 冠脉CTO介入治疗辐射损伤防护策略

辐射防护主要应服从国际放射防护委员会所提出的三原则，即实践的正当性、放射防护的最优化和个人剂量限制[3]。

3.1 最大限度的减少透视、摄影的次数和时间术中X射线照射剂量与暴露时间呈正相关。FDA要求将术中患者X射线暴露总时间作为常规内容记录在手术记录中。操作过程中在满足诊断和治疗需要下，应尽量减少不必要的透视和影像采集。多使用“保存功能”，透视前将影像增强器对准靶部位，更换体位时，无需持续透视。术中需长时间X射线照射时，可通过变换投射角度避免同一部位长时间照射，最好每30 min变换一次体位[7]。

3.2 增加患者与球管的距离，减少患者与平板的距离患者和球管间的距离每增加10 cm，接受的辐射剂量下降13%；患者和平板间的距离每增加10 cm，接受的辐射剂量提升15%，平板越靠近患者其辐射越小[8]。

3.3 尽量缩小投照视野缩小遮光器的光圈、减小视野能减少患者和工作人员的辐射剂量，研究发现其可减少60%的辐射量。在不影响操作的情况下，应尽可能缩小光圈、使用较小视野的曝光参数，但光圈缩小后的手术视野应尽量对准所需区域，并包括心影边缘，有利于心包填塞等严重术中并发症的及时发现[9]。

3.4 选择合适的投照角度左前斜位照射时，术者与球管距离最近，且需穿过脊柱和纵膈，X射线穿过有效厚度增加，得到理想的影像质量需提高曝光条件（调节电压电流），从而增加了辐射强度，所受辐射剂量最大。而右前斜位照射时，术者与球管距离较远，辐射剂量相对较小，术者所受辐射剂量较少[10]。

3.5 合理使用辐射防护设备和防护用具血管造影机的固有防护设备能屏蔽超过95%的散射X射线，营造一个相对低辐射的手术操作区域。辐射防护用具能进一步降低辐射剂量，术中正确科学地使用，以达到最大防护效果，尤其是在长时间手术时。所有辐射防护用品铅量不得低于0.25 mm铅当量，铅衣的铅量不得低于0.5 mm铅当量。此外，许多新型辐射防护装置的创新与应用，亦能有效地降低辐射剂量，如介入术机器人系统的使用可以让术者避免近台辐射[2]。

3.6 手术人员合理的位置增加与放射源的距离能最简单有效的减少辐射，在介入术中，介入术医师受到的辐射多为患者及床体散射的X射线，而非垂直照射。距离操作台越远，接受到的散射X射线越弱。不直接参与手术操作的人员应置身于屏蔽后方，尽量减少辐射区人数。除术者外，操作室内的工作人员应在不影响操作的情况下远离操作台，灵活选择合适的位置。护士应尽量站于可移动屏风后，并远离球管，拍片时医护人员可暂时离开操作室。当协助人员靠近患者时，最好暂停透视操作[10]。

3.7 充分使用射线计量装置放射剂量仪可对辐射剂量进行更准确的评估，有助于提高介入医生的防护意识，医生和患者应尽量佩戴辐射剂量测试装置，以免手术期间辐射剂量超过确定性效应的阈值。放射工作者连续5年内平均放射吸收当量不得超过20 mSv，任何1年放射吸收当量不得超过50 mSv。此外，正确的清洁、维护、检查、更换辐射防护设备和用具亦十分重要[11]。

3.8 仪器参数设置在能够获取可接受影像质量的情况下，使用最低采集帧率和最低脉冲频率的脉冲透视模式。如开通CTO病变时将采集帧率由15帧/s降至7.5帧/s等，可减少67%的辐射[2]。

3.9 其他辐射防护的措施①辐射防护培训：目前许多冠心病介入医生未接受过深入的射线防护知识培训，缺乏防护意识。应加强相关宣传力度、增加培训、普及有关辐射防护知识、强化介入人员的辐射防护意识，注重对患者、自身和周围医务人员的防护。一项长达15年的随访研究证实，对介入医生进行X射线防护培训是减少辐射损伤最有效措施之一，可使整体射线照射剂量减少约50%[12]。②对于冠心病患者，血管病变复杂者，尽量轮换医务人员操作，尽可能延长操作间隔。同时对介入医务人员要加强营养，如增加强蛋白质、维生素和海带的摄入。蛋白质和维生素C能促进胶原蛋白的合成，维生素B1、维生素B6可促进胶原蛋白链接及蛋白质的合成，可提高人体免疫力[13]。同时，科室要认真做好射线照射含量的监测，合理安排工作时间，定期体检，按规定休息，以保障工作人员身体健康。

综上所述，冠脉CTO介入术治疗操作复杂，手术及辐射时间长，可能对医务人员及患者的健康造成严重威胁，辐射防护尤为重要。在CTO介入术治疗中，应注意辐射防护，降低辐射剂量，维护医护人员及患者的健康。