橈動(dòng)脈與股動(dòng)脈入路模擬冠脈造影術(shù)患者和術(shù)者輻射劑量比較

鄧云鵬，白晟遙，范煜東，楊興勝，吳 迪

隨著介入器械的不斷更新，經(jīng)橈動(dòng)脈行冠狀動(dòng)脈造影術(shù)日臻成熟。它以其出血并發(fā)癥少、創(chuàng)傷小等優(yōu)點(diǎn)越來越被術(shù)者認(rèn)可[1，2]。與此同時(shí)，有學(xué)者提出因橈動(dòng)脈入路不如股動(dòng)脈入路順暢，而且經(jīng)橈操作時(shí)術(shù)者需更加靠近X線球管，故選擇前者會(huì)增加術(shù)者和患者的輻射劑量。隨后，國(guó)內(nèi)外的一些臨床實(shí)驗(yàn)對(duì)此進(jìn)行了研究，但由于穿刺點(diǎn)、術(shù)者站立位置等變異較大而得出的結(jié)果不盡相同。本實(shí)驗(yàn)利用同一擬人體模模擬真實(shí)患者，排除了上述干擾因素的影響，能更好的客觀評(píng)價(jià)不同入路行冠狀動(dòng)脈造影術(shù)中術(shù)者和患者受照劑量的差別。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料和儀器設(shè)備

1.1.1 人體等效體模 使用由中國(guó)核輻射研究與四川成都醫(yī)療器械公司共同研制的人體等效體模，體模由特殊材料制成，與正常人體相應(yīng)組織密度一致，分為頭頸、胸腹、腹臀共三段。

1.1.2 皮膚輻射劑量?jī)x 由Unfors公司研制開發(fā)的Unfors EDD-30指導(dǎo)型直讀式劑量?jī)x[2]，采用獨(dú)特的球面輻射響應(yīng)，在很低的劑量水平上對(duì)真實(shí)劑量呈現(xiàn)良好線性性能和劑量準(zhǔn)確性特點(diǎn)，可對(duì)身體任何部位進(jìn)行劑量評(píng)估，準(zhǔn)確度可達(dá)±6%,劑量探測(cè)范圍10nSv-9999Sv。根據(jù)劑量?jī)x測(cè)得的數(shù)值Hx乘以轉(zhuǎn)換系數(shù)(K=1.2)可得出皮膚當(dāng)量劑量，用Hp(0.07)表示，公式如下：Hp(0.07)=vHx

1.1.3 冠脈造影機(jī) 荷蘭飛利浦公司生產(chǎn)的Allura Xper FD10數(shù)字平板血管造影機(jī)，隨機(jī)自動(dòng)記錄DAP、AK、透視時(shí)間等。本實(shí)驗(yàn)透視均使用低射線量模式，附加濾過為0.4 mm銅+1 mm鋁當(dāng)量，脈沖頻率設(shè)置為15幀/s，影像增強(qiáng)器區(qū)域?yàn)?0 cm,射線焦點(diǎn)距影像增強(qiáng)器(SID)100 cm，焦皮距為60 cm，X線球管位于床下，隨機(jī)配置折疊式鉛制擋板和懸掛式鉛屏(0.5 mmPb當(dāng)量)。

1.2 方法 根據(jù)不同造影入路(均為右側(cè)入路)，實(shí)驗(yàn)分為TFI和TRI實(shí)驗(yàn)組，根據(jù)不同測(cè)量位置和不同輻射防護(hù)措施，TFI組內(nèi)進(jìn)一步分為TFI1-TFI4四個(gè)亞組，TRI組內(nèi)進(jìn)一步分為TRI1-TRI8八個(gè)亞組。TFI1、TFI2組分別模擬TFI時(shí)術(shù)者左手在穿刺點(diǎn)上方和在穿刺點(diǎn)上方后移15 cm進(jìn)行操作時(shí)所受皮膚輻射劑量，實(shí)驗(yàn)時(shí)分別將劑量?jī)x安放在穿刺點(diǎn)及后移15 cm處并記錄讀數(shù)。股動(dòng)脈穿刺點(diǎn)距射線束焦點(diǎn)41 cm，后移15 cm后為56 cm。TFI3、TFI4組分別模擬有無鉛屏防護(hù)TFI時(shí)術(shù)者胸部劑量，術(shù)者站立位距射線束焦點(diǎn)100 cm(AP位時(shí))，實(shí)驗(yàn)時(shí)將劑量?jī)x安放在術(shù)者站立位、距地面1.4 m高度處記錄讀數(shù)[3，4]。TRI1、TRI2組分別模擬TRI時(shí)術(shù)者左手在穿刺點(diǎn)上方和在穿刺點(diǎn)上方后移15 cm進(jìn)行操作時(shí)所受皮膚輻射劑量，實(shí)驗(yàn)時(shí)分別將劑量?jī)x安放在穿刺點(diǎn)及后移15 cm處并記錄讀數(shù)。橈動(dòng)脈穿刺點(diǎn)距射線束焦點(diǎn)46 cm,后移15 cm后為61 cm。TRI3、TRI4組分別模擬TRI1、TRI2組放置橈動(dòng)脈專用輻射防護(hù)設(shè)備后左手皮膚輻射劑量比較[4-6]。TRI5、TRI6、TRI7、TRI8組分別模擬有橈動(dòng)脈專用輻射防護(hù)設(shè)備及鉛屏、有橈動(dòng)脈專用輻射防護(hù)設(shè)備無鉛屏、有鉛屏無橈動(dòng)脈專用輻射防護(hù)設(shè)備、無鉛屏無橈動(dòng)脈專用輻射防護(hù)設(shè)備條件下術(shù)者胸部輻射劑量。術(shù)者站立位距射線束焦點(diǎn)91 cm(AP位時(shí))，實(shí)驗(yàn)時(shí)將劑量?jī)x安放在術(shù)者站立位、距地面1.4 m高度處記錄讀數(shù)。整個(gè)實(shí)驗(yàn)使用同一體模模擬患者，左冠造影體位依次為左前斜40°+頭位25°，正位+頭位25°，右前斜25°+頭位25°，右前斜25°+足位25°，左前斜40°+足位30°，右冠造影體位依次為左前斜45°，正位+頭位25°，每個(gè)體位造影時(shí)間均為3 s，體位之間透視調(diào)整時(shí)間均為3 s，每組調(diào)整7次，使用機(jī)器預(yù)設(shè)程序自動(dòng)調(diào)節(jié)造影體位并控制透視及造影時(shí)間，每組數(shù)據(jù)重復(fù)測(cè)量10次[5-7]。

2 結(jié) 果

2.1 TFI組內(nèi)比較 TFI2組總劑量、透視累計(jì)劑量、造影累計(jì)劑量較TFI1組均降低了近63%(P<0.05)。TFI3組總劑量、透視累計(jì)劑量、造影累計(jì)劑量分別較TFI4組均降低了近78%，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05，表1)。

2.2 TRI組內(nèi)比較 TRI2組總劑量、透視累計(jì)劑量、造影累計(jì)劑量分別較TRI1組降低了24%、33%、22%(P<0.05)；TRI4組總劑量、透視累計(jì)劑量、造影累計(jì)劑量分別較TRI3組降低了近45%(P<0.05)；TRI3組較TRI1組相比，以上指標(biāo)分別降低了近55%(P<0.05)；TRI5組和TRI8組相比，以上指標(biāo)分別降低了近87%(P<0.05)；TRI6組、TRI7組與TRI8組相比，上述指標(biāo)分別降低了69%、61%、70%(P<0.05)和68%、72%、68%(P<0.05)；TRI5組與TRI6組相比，以上指標(biāo)分別降低了48%、65%、44%(P<0.05)；TRI5與TRI7相比，以上指標(biāo)分別降低了近51%。見表1。

2.3 TFI與TRI組間比較 TFI1總劑量、透視累計(jì)劑量、造影累計(jì)劑量與TRI1組相比，分別降低了84%、80%、85%(P<0.05)；TFI3組與TRI7組相比，以上指標(biāo)分別降低了59%、51%、58%(P<0.05)；TRI5組較TFI3組相比，總劑量及造影累計(jì)劑量分別降低了17%(P<0.05)，透視累計(jì)劑量無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05，表1)。

亞組輻射劑量TotalFluCineTFI16.51±0.601.30±0.905.20±0.50TFI22.56±0.220.49±0.042.07±0.18TFI31.34±0.050.17±0.011.17±0.05TFI45.85±0.180.80±0.025.05±0.16TRI141.42±4.086.71±0.4834.71±3.63TRI231.15±2.134.45±0.1926.70±1.97TRI319.29±0.632.79±0.0916.49±0.60TRI410.67±0.521.66±0.089.01±0.44TRI51.57±0.130.17±0.031.40±0.12TRI63.01±0.050.49±0.012.52±0.04TRI73.14±0.260.34±0.022.79±0.24TRI89.80±0.171.26±0.038.54±0.16

2.4 不同體位對(duì)輻射劑量的影響

2.4.1 對(duì)患者輻射劑量的影響 整個(gè)造影過程中，產(chǎn)生DAP、AK值最大的3個(gè)體位依次是左前斜40度+足位30度、左前斜40度+頭位25度和左前斜45度，均為左前斜體位，與右前斜體位相比差異明顯(P<0.001[10]，表2)。

體位輻射劑量DAP(mGycm2)AK (mGy)11199.8±181.228.2±4.32764.2±46.818.1±1.23568.1±52.213.4±1.34824.0±39.819.5±1.051366.3±73.132.6±1.86956.0±26.423.0±0.87727.1±59.717.3±1.3

2.4.2 對(duì)術(shù)者輻射劑量的影響

2.4.2.1 對(duì)術(shù)者左手部輻射劑量的影響 7個(gè)體位TRI1較TFI1分別增加了590%、360%、510%、380%、550%、680%、390%的輻射劑量(P<0.001，表3)。

體位輻射劑量TFI1TRI112.44±0.5817.23±3.4320.80±0.073.73±0.5330.50±0.073.09±0.4140.40±0.031.93±0.1250.74±0.034.76±0.2260.94±0.047.22±0.3270.70±0.113.47±0.60

2.4.2.2 對(duì)術(shù)者胸部輻射劑量的影響 TRI8組較TFI4組相比，7個(gè)體位分別增加了160%、20%、50%、50%、5%、100%、20%的輻射劑量(P<0.05)； TRI7組較TFI3組相比，7個(gè)體位分別增加了520%、30%、5%、10%、50%、110%、20%的輻射劑量(P<0.05，表4)。

體位亞組TFI3TRI7TFI4 TRI810.27±0.021.65±0.211.67±0.104.07±0.1320.30±0.040.38±0.220.42±0.030.51±0.1030.08±0.010.08±0.010.14±0.010.23±0.0140.09±0.010.09±0.010.19±0.010.27±0.0150.16±0.010.24±0.021.73±0.071.67±0.0460.14±0.010.29±0.041.28±0.06 2.55±0.0370.30±0.010.36±0.050.41±0.030.50±0.04

3 討 論

隨著介入醫(yī)學(xué)的迅猛發(fā)展，經(jīng)橈動(dòng)脈行冠狀動(dòng)脈造影術(shù)以其出血并發(fā)癥少、患者感覺舒適的諸多優(yōu)勢(shì)越來越被國(guó)內(nèi)外接受，這在國(guó)外的幾項(xiàng)大規(guī)模隨機(jī)臨床實(shí)驗(yàn)中早已得到驗(yàn)證[11-13]。與此同時(shí)，國(guó)外有學(xué)者提出經(jīng)橈動(dòng)脈行冠狀動(dòng)脈造影術(shù)較傳統(tǒng)方法相比因操作時(shí)間的延長(zhǎng)而增加術(shù)者和患者的X線輻射，隨即包括CARAFE研究在內(nèi)的幾項(xiàng)臨床研究也證實(shí)了以上觀點(diǎn)[14-16]。但上述實(shí)驗(yàn)均為單中心研究，穿刺點(diǎn)位置變異很大[17]，而且是通過患者輻射劑量來粗略估計(jì)術(shù)者受照劑量。本實(shí)驗(yàn)使用體模模擬患者，通過皮膚輻射劑量?jī)x記錄術(shù)中術(shù)者皮膚受照劑量，在各組間術(shù)者、患者、操作時(shí)間、投照體位等均無差別的條件下比較兩途徑行冠狀動(dòng)脈造影術(shù)中術(shù)者輻射劑量，這在國(guó)內(nèi)外尚屬首次。

冠脈造影術(shù)中患者主要接受X線直接透射，所受輻射量除了與自身體型特征相關(guān)外，主要與術(shù)者的操作習(xí)慣和操作時(shí)間有關(guān)[18]。事實(shí)證明，隨著介入器械的更新和介入醫(yī)師操作水平的不斷提高，除特殊病例外，經(jīng)橈動(dòng)脈行冠狀動(dòng)脈造影術(shù)也可以像經(jīng)股動(dòng)脈途徑一樣操作順暢而不明顯增加透視時(shí)間?？梢岳斫鉃樵斐苫颊咻椛鋭┝坎町惖脑蚺c途徑本身并不直接相關(guān)，而與術(shù)者的操作密不可分。理論上說，同一個(gè)操作者對(duì)同一個(gè)患者使用兩種不同入路行冠狀動(dòng)脈造影術(shù)，患者兩次受照劑量應(yīng)該不會(huì)有明顯差異。但實(shí)際上，術(shù)者不可能為了研究?jī)烧叩牟町惗鴮?duì)同一真實(shí)患者分別經(jīng)兩入路行冠脈造影。而本實(shí)驗(yàn)使用體模模擬患者，可以克服上述局限性，得出更加客觀的結(jié)論。

關(guān)于術(shù)者的受照劑量，本實(shí)驗(yàn)得出，經(jīng)橈動(dòng)脈行冠脈造影較經(jīng)股動(dòng)脈途徑相比，其手部劑量及胸部劑量分別增加530%、140%，這一差異應(yīng)該引起關(guān)注。不論何種入路操作，術(shù)者的左手最貼近放射源，而且造影全過程均暴露在射線下，得不到防護(hù)裙和鉛屏保護(hù)，很容易造成皮膚損傷。TRI較TFI相比，術(shù)者站立位一般更靠近射線束焦點(diǎn)。本實(shí)驗(yàn)?zāi)M橈動(dòng)脈穿刺點(diǎn)距射線束焦點(diǎn)46 cm，股動(dòng)脈穿刺點(diǎn)距射線束焦點(diǎn)40 cm，可見橈動(dòng)脈穿刺點(diǎn)較股動(dòng)脈穿刺點(diǎn)相比并不更靠近射線束焦點(diǎn)。產(chǎn)生如此大差別的原因何在？本實(shí)驗(yàn)根據(jù)我中心的經(jīng)驗(yàn)，采用7個(gè)固定體位完成造影。如表4所示，7個(gè)體位TRI1較TFI1分別增加了至少360%的輻射量。在這7個(gè)造影體位下，X線球管和影像增強(qiáng)器位置發(fā)生了改變，導(dǎo)致經(jīng)橈操作時(shí)左手明顯靠近射線束焦點(diǎn)；另外，TRI時(shí)術(shù)者左手不僅接受患者與影像增強(qiáng)器之間的散射，而且還接受一部分能量更高的X線管球與患者背部之間的散射，這可能是造成兩者輻射劑量差異巨大的重要原因。本實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，無論經(jīng)股操作還是經(jīng)橈操作，術(shù)者左手后移15 cm后輻射劑量均有所降低，但后者降低幅度不如前者顯著，這與上述原因也明顯相關(guān)，提示術(shù)者在術(shù)中應(yīng)盡可能使左手遠(yuǎn)離穿刺點(diǎn)，經(jīng)橈操作更應(yīng)該加強(qiáng)手部防護(hù)。

X線防護(hù)設(shè)備在介入操作中必不可少，其中包括鉛裙、懸掛式鉛屏，有文獻(xiàn)報(bào)道，上述兩種設(shè)備的正確使用能減少絕大多數(shù)X線輻射[19]。無論經(jīng)股操作還是經(jīng)橈操作，懸掛式鉛屏的防輻射作用都是不容小覷的。我們?cè)谘芯裤U屏對(duì)術(shù)者胸部的輻射防護(hù)時(shí)發(fā)現(xiàn)，無論何種入路操作，鉛屏的使用至少可以降低60%的輻射劑量。由此可見，鉛屏的使用可以大幅度降低操作者的輻射劑量。近年來，隨著經(jīng)橈動(dòng)脈介入手術(shù)的不斷推廣，橈動(dòng)脈專用防護(hù)的引進(jìn)令人興奮。在分析表1數(shù)據(jù)時(shí)我們發(fā)現(xiàn)，此護(hù)具對(duì)術(shù)者左手的保護(hù)使得輻射劑量降低了55%，而對(duì)術(shù)者胸部輻射劑量更是降低了69%之多，這足以說明橈動(dòng)脈專用護(hù)具的防輻射作用是確切的，甚至要好于懸掛式鉛屏。TRI5與TRI8相比的結(jié)果顯示，鉛屏配合橈動(dòng)脈專業(yè)護(hù)具的使用可以使術(shù)者胸部輻射劑量降低87%。由此可見，經(jīng)橈操作時(shí)兩種防護(hù)措施同時(shí)使用才能達(dá)到最佳防護(hù)效果。另外，在橈動(dòng)脈護(hù)具的防護(hù)下，TRI時(shí)術(shù)者胸部劑量?jī)H較經(jīng)股動(dòng)脈途徑增加20%，而這一數(shù)值在不使用橈動(dòng)脈專用防護(hù)情況下為140%，也就是說，TRI時(shí)兩種防護(hù)措施的共同使用幾乎可以彌補(bǔ)經(jīng)橈操作時(shí)緊貼球管給術(shù)者胸部帶來的輻射傷害。遺憾的是，這么好的防護(hù)用具在國(guó)內(nèi)很少應(yīng)用[20]。那么這一護(hù)具的使用會(huì)不會(huì)增加患者的輻射劑量呢？理論上講，凡是加在患者體表的物體都會(huì)增加X線的透射厚度，況且這一護(hù)具是鉛制的。為此，筆者在使用皮膚輻射劑量?jī)x記錄術(shù)者輻射劑量的同時(shí)還記錄了造影機(jī)上的一些數(shù)據(jù)(DAP、AK)，我們的結(jié)果是護(hù)具的引入并不明顯增加DAP和AK值，這和國(guó)外相關(guān)報(bào)道是一致的。由此可見，橈動(dòng)脈專用防護(hù)的作用是驚人的，而且在保護(hù)術(shù)者的同時(shí)也不額外增加患者的受照劑量[21]。

另外本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，無論何種入路行冠脈造影術(shù)，患者受照劑量、術(shù)者輻射劑量均與造影投照體位明顯相關(guān)，左前斜體位上述劑量顯著高于其他體位，原因可能是左前斜位造影時(shí)，X線球管更靠近術(shù)者，另外X線透射患者(體模)的體厚增加，球管發(fā)射的射線能量相應(yīng)增加，患者受照劑量自然會(huì)增加，術(shù)者相應(yīng)散射也增加。因此，為了患者和術(shù)者的輻射安全，術(shù)者應(yīng)牢記介入操作的“體位效應(yīng)”，盡量避免過多使用左前斜體位，以防不必要的輻射損傷。

本實(shí)驗(yàn)的局限性如下：實(shí)驗(yàn)中只使用具有代表性的固定的一個(gè)點(diǎn)模擬術(shù)者的胸部輻射劑量，操作中劑量?jī)x位置也保持固定不變，不能代表整個(gè)胸部區(qū)域的受照劑量。