雙平板數字減影血管造影投照角度對介入醫師輻射劑量影響的研究*

張文龍 董 碩 白 玫 吳 航*

數字減影血管造影(digital subtractive angiography，DSA)技術已廣泛應用于腦血管、心血管及外周血管等方面的臨床診療，而神經介入診療是目前評估和治療腦血管疾病的最有效手段之一[1]。由于腦血管結構和位置的特殊性，通常需要正側位配合成像才能夠準確引導介入器材。雙平板DSA能夠同時進行正側位兩個方向的成像，與單平板DSA相比可以顯著縮短手術時間，提高手術效率，對于神經介入具有突出的技術優勢。盡管在同類型神經介入手術中，雙平板DSA的手術時間明顯低于單平板DSA，但術者手部和眼晶狀體受照劑量均有所增加[2-3]。因此，如何更好地做好雙平板DSA的輻射防護備受關注[4]。

介入診療中介入醫師(術者)主要站位包括第1術者位、第2術者位以及第3術者位，這一區域工作人員尤其是第1術者靠近X射線管，接受的輻射劑量也相對更大，是介入放射防護的重點對象[5-8]。而神經介入手術更加復雜，需要正側位兩X射線管同時曝光，而且需要根據腦部血管位置調整X射線管角度，均需要第2術者和第3術者輔助完成，故第2術者位和第3術者位的輻射防護逐漸引起重視[9-10]。因此，監測雙X射線管不同投照角度下的術者位的輻射劑量，為醫生選擇合適的治療投照角度將十分必要。

1 材料與方法

1.1 儀器設備

(1)測量儀器。選用AT1123型輻射劑量監測儀(白俄羅斯ATOMTEX公司)，對職業人員操作位劑量水平進行測試，其響應時間為30 ms。實驗所用監測儀經中國計量科學研究院計量檢定合格。

(2)DSA設備。選用Innova IGS 630型(美國GE公司)雙X射線管DSA設備。

(3)模體。采用標準水模(美國福祿克Fluke公司)，尺寸為300 mm×300 mm×200 mm，內裝自來水。測試時依據國家職業衛生標準“醫用X射線診斷放射防護要求”(GBZ 130-2013)，在水模表面附加1張1.5 mm厚度的銅板(圖1)[11]。透視條件選擇頭顱-頸動脈(Head-Carotids)，脈沖透視15幀/s，自動曝光控制(automatic exposure control，AEC)模式。

1.2 測試方法

水模體擺放于正位X射線管投照時的正下方，整個實驗中床的位置、高度和角度均不變，懸掛鉛屏風和床側鉛簾采用臨床手術擺位情況，模擬介入人員進行股動脈穿刺的操作位置，第1術者位距離X射線管60 cm，第2術者位距離X射線管120 cm，第3術者位距離X射線管180 cm(一般為床側控制臺位置)，見圖2。

圖1 水模體擺位及防護設施布局整體示圖

圖2 第1術者、第2術者和第3術者站位示意圖

3個術者位距離床10 cm；從距地面20 cm至180 cm處，選取距地面高度分別為20 cm、40 cm、60 cm、80 cm、105 cm、125 cm、140 cm、155 cm和180 cm的9個點位，用輸液架標記高度固定位置[12]；正位X射線管C臂沿體軸左側旋轉(LAO)角度范圍為-20°～30°；C臂沿垂直軸足向旋轉(CAU)角度范圍為-20°～30°；側位X射線管LAO角度范圍為70°～110°，CAU角度范圍為-20°～20°，采用雙管球同時曝光模式，以上角度每隔10°采集一組數據，每次曝光5 s，重復3次，取監測儀顯示穩定后的平均值作為測量值[12]。

2 結果

2.1 正位X射線管不同角度投照情況下術者位劑量測量

側位X射線管固定在LAO方向90°、CAU方向0°，改變正位X射線管投照角度，雙X射線管同時曝光，正位X射線管曝光參數管電壓與管電流分別為90 kV和19.5 mA，側位X射線管曝光參數管電壓與管電流分別為92 kV和18.4 mA。不同術者位劑量水平測試結果見表1和表2。

表1顯示，正位X射線管LAO角度改變時，3名術者位-20°和30°方向輻射劑量明顯高于其他角度，高于國家標準限值400 μSv/h，且第1術者位劑量明顯高于其他兩個術者位。第2術者位和第3術者位在距地高度105 cm以上位置的輻射劑量明顯高于距地80 cm及以下位置的輻射劑量，這是由于懸掛鉛屏風防護面積較小，第2術者位和第3術者位腰部以上位置無相應屏蔽措施阻擋散射線。

表1 介入手術正位探測器LAO方向不同角度術者位距地面不同高度的輻射劑量率變化(μSv/h，)

表1 介入手術正位探測器LAO方向不同角度術者位距地面不同高度的輻射劑量率變化(μSv/h，)

注：表題LAO為C臂沿體軸左側旋轉角度

表2 介入手術正位探測器CAU方向不同角度術者位距地面不同高度的輻射劑量率變化(μSv/h，)

表2 介入手術正位探測器CAU方向不同角度術者位距地面不同高度的輻射劑量率變化(μSv/h，)

注：表題CAU為C臂沿垂直軸足向旋轉角度

正位X射線管球CAU角度改變時，3名術者位-20°和-10°方向明顯高于其他角度，且-20°位置高于-10°方向，這主要是因為這個角度是管球朝床尾運動，靠近術者；第2術者位和第3術者位輻射劑量高于第1術者位，且第3術者位整體輻射劑量水平較高。

2.2 側位X射線管不同角度投照情況下術者位劑量測量

正位X射線管球固定在LAO方向0°、CAU方向0°，改變側位管球投照角度，雙X射線管同時曝光，正位X射線管球曝光參數管電壓和管電流分別為70 kV和13.5 mA，側位X射線管曝光參數分別為90 kV和19.4 mA。3個術者位劑量水平測試結果見表3和表4。

表3 介入手術側位探測器LAO方向不同角度術者位距地面不同高度的輻射劑量率變化(μSv/h，)

表3 介入手術側位探測器LAO方向不同角度術者位距地面不同高度的輻射劑量率變化(μSv/h，)

注：表題LAO為C臂沿體軸左側旋轉角度

表4 介入手術側位探測器CAU方向不同角度術者位距地面不同高度的輻射劑量率變化(μSv/h，)

表4 介入手術側位探測器CAU方向不同角度術者位距地面不同高度的輻射劑量率變化(μSv/h，)

注：表題CAU為C臂沿垂直軸足向旋轉角度

表3顯示，側位X射線管LAO角度改變時，第1術者位80°和100°方向輻射劑量明顯偏高，這是因為X射線管上下移動，正好離開懸掛鉛屏風的防護區域；第2術者位和第3術者位所有角度方向輻射劑量比較均勻，但是腰部以上位置均＞400 μSv/h，主要原因是懸掛鉛屏風防護面積較小。

側位X射線管CAU角度改變時，第1術者位10°和20°方向輻射劑量較大，且隨著角度增大，輻射劑量隨之變大，第1術者位105 cm和125 cm位置處輻射劑量明顯變大，主要與懸掛鉛屏風形狀上有一缺口有關；第2術者和第3術者在0°方向腰部以上位置輻射劑量較大，主要是因為懸掛防護鉛屏面積較小。

3 討論

雙平板DSA同時曝光時，介入職業人員所在位置均有大量散射線照射[13]。國家職業衛生標準《醫用X射線診斷放射防護要求》(GBZ130-2013)[11]中規定：“介入手術中透視防護區介入職業人員位置測試平面上的劑量率水平應不大于400μSv/h”。本研究結果顯示，雙平板DSA同時曝光時，介入職業人員腰部以上位置超過了國家規定限值。

國家職業衛生標準《醫用X射線診斷放射防護要求》GBZ 130-2013[11]要求介入放射學操作必須為職業人員配備個人防護用品和輔助防護設施。介入手術操作形式多樣，對輔助防護設施的設計和使用，既要考慮到對射線的防護效果，又不能影響到職業人員的手術操作[6]。由于在神經介入手術中，經常需要雙平板DSA的正側位X射線管同時曝光，而且需要根據腦部血管位置調整X射線管角度，因此現有根據單管球DSA使用設計的標配防護設施不能起到很好的防護作用[14]。本研究結果證實，正側位X射線管在LAO方向大角度旋轉投照時，介入職業人員所在位置輻射劑量會有明顯的提升，究其原因是由于懸掛鉛屏風面積較小造成的；兩X射線管在CAU方向旋轉投照時，投照方向朝向床尾會給介入職業人員帶來明顯的散射線，應避免X射線管朝床尾方向投照；在側位投照方向，有一劑量明顯高點，是由于懸掛鉛屏風為了配合治療有一缺口造成。因此，應對雙平板DSA輔助防護設施的面積和形狀加以改進，以降低介入職業人員的輻射劑量，確保輻射安全。

4 結論

介入工作人員在手術中合理選擇雙平板DSA投照角度，能夠有效減少術者接受的輻射劑量。同時，現有根據單管球DSA使用設計的標配防護設施，在雙平板DSA使用中存在明顯不足，不能起到很好的防護作用，應對雙平板DSA輔助防護設施的面積和形狀加以改進，尤其是要對距地面＞105 cm高度的位置加強輻射防護。