C型臂X線機對骨科創(chuàng)傷手術(shù)患者術(shù)中非手術(shù)部位的輻射研究

周小花, 殷國勇, 于婷婷, 王成躍, 石 磊, 韋金翠

(南京醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院, 1. 麻醉及圍術(shù)期醫(yī)學(xué)科, 2. 骨科, 3. 臨床工程處, 江蘇 南京, 210029)

C型臂X線機(簡稱C臂機)是一種X線影像設(shè)備，因外形與英文字母C相似而得名，近年來已被廣泛應(yīng)用于各類骨科手術(shù)的術(shù)中定位及診斷，可顯著縮短手術(shù)時間，提高手術(shù)質(zhì)量[1-3]。然而，C臂機在為骨科手術(shù)提供便利的同時，也給患者和醫(yī)護人員帶來了不可避免的電離輻射危害[4-5]。2002年7月1日中國衛(wèi)生部頒布的《放射工作衛(wèi)生防護管理辦法》[6]明確規(guī)定，對患者進行診斷治療時需嚴格控制其受照射劑量，且需對鄰近照射部位的敏感器官和組織進行屏蔽防護。本研究以術(shù)中接受C臂機定位及診斷的骨科手術(shù)患者為研究對象，監(jiān)測其非手術(shù)部位輻射敏感區(qū)域，分析非手術(shù)部位輻射劑量的主要影響因素，設(shè)計并使用相應(yīng)的防護護具，分析并比較防護前后輻射劑量差異，旨在為醫(yī)務(wù)人員加強骨科手術(shù)患者術(shù)中非手術(shù)部位的輻射防護和減少非手術(shù)部位的輻射損害提供依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2018年5月—2019年4月在骨科創(chuàng)傷病區(qū)行全身麻醉骨科手術(shù)治療的患者作為研究對象，術(shù)中使用C臂機定位及診斷，未使用鉛毯防護，比較患者非手術(shù)部位輻射劑量的差異，制訂重點部位防護策略，并分析照射次數(shù)對非手術(shù)部位接受的輻射劑量的影響。另選取2019年5月—2020年4月在骨科創(chuàng)傷病區(qū)行全身麻醉骨科手術(shù)治療的患者作為研究對象，術(shù)中使用C臂機定位及診斷，實施重點部位防護策略(鉛毯防護)，分析防護效果。納入標準: ① 行全身麻醉骨科手術(shù)，手術(shù)部位為肱骨或股骨或脛腓骨，且術(shù)中使用C臂機定位及診斷; ② 年齡≥18歲，性別不限; ③ 預(yù)計手術(shù)時間>1 h; ④ 非手術(shù)區(qū)域防護部位無皮膚疾病; ⑤ 臨床資料完整。排除標準: ① 合并惡性腫瘤; ② 有心、肺等重要臟器病變; ③ 有內(nèi)分泌疾病及高血壓病; ④ 不能耐受防護器具重力壓迫。本研究最終共納入術(shù)中使用C臂機診治的骨科創(chuàng)傷病區(qū)擇期手術(shù)患者456例，其中未實施防護策略240例，實施重點部位防護策略216例; 男247例(54.17%)，女209例(45.83%); 年齡28～65歲，平均(44.89±17.21)歲; 手術(shù)部位為肱骨142例，股骨160例，脛腓骨154例。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會審核批準，且患者自愿參加試驗并簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 分組方法: 按是否采用鉛毯防護將患者分為未防護組240例和防護組216例，術(shù)中均使用同一品牌C臂機進行定位及診斷。未防護組患者術(shù)中不使用鉛毯，比較該組不同手術(shù)部位患者非手術(shù)部位輻射劑量的差異，并分析照射次數(shù)對非手術(shù)部位輻射劑量的影響。防護組患者術(shù)中使用鉛毯對非手術(shù)部位進行防護，與未防護組患者進行手術(shù)部位配對分析，比較2組非手術(shù)部位輻射劑量的差異。

1.2.2 輻射防護策略: 采用特制防護護具對防護組不同手術(shù)部位骨科手術(shù)患者輻射劑量最高的非手術(shù)部位進行防護，防護用具選用鉛防護品，厚度0.5 mm, 外部以防水布包裹，分別制成頭面部護具、頸部護具、胸腰部護具和會陰部護具4種。頭面部護具采用全防護面罩; 頸部護具尺寸為40 cm×5 cm, 前后盾設(shè)置為16 cm×10 cm, 覆蓋頜下腺、腮腺以及甲狀腺; 胸腰部護具尺寸為120 cm×100 cm, 背部設(shè)置備用缺口(6 cm×18 cm), 覆蓋胸腰部; 會陰部護具尺寸120 cm×20 cm, 襠部設(shè)置為60 cm×7 cm, 覆蓋會陰部。

1.2.3 監(jiān)測方法: 2組術(shù)中均采用ARCADIS Orbic 3D移動式C形臂X射線機(德國，西門子)。術(shù)前由經(jīng)過專業(yè)訓(xùn)練并通過?？瓶己苏J證的骨科巡回護士將PDM-227射線劑量測試計(日本，ALOKA)分別放置于患者頭面部、頸部、胸腰部和會陰部4個部位，監(jiān)測術(shù)前非手術(shù)部位放射線劑量讀數(shù)。未防護組術(shù)前不進行防護，術(shù)中使用C臂機時，由穿戴標準防護物品的巡回護士將PDM-227射線劑量測試計(日本，ALOKA)分別放置于患者頭面部、頸部、胸腰部和會陰部4個非手術(shù)部位，持續(xù)監(jiān)測相應(yīng)非手術(shù)部位累計放射線劑量讀數(shù)，并由配合人員記錄患者手術(shù)照射次數(shù); 防護組術(shù)前使用特制的防護設(shè)備對手術(shù)患者重要部位進行防護，術(shù)前及術(shù)中操作者、操作方法、記錄者、記錄方法同未防護組。

1.2.4 資料收集: 收集患者相關(guān)資料，包括手術(shù)部位、C臂機透視次數(shù)和術(shù)中非手術(shù)部位放射劑量。

1.3 統(tǒng)計學(xué)分析

2 結(jié) 果

2.1 未防護組不同手術(shù)部位患者非手術(shù)部位輻射劑量比較

未防護組中，同一手術(shù)部位患者的不同非手術(shù)部位的輻射劑量比較，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。越靠近手術(shù)部位，非手術(shù)部位的輻射劑量越高，其中肱骨手術(shù)輻射劑量最高的非手術(shù)部位為胸腰部，股骨手術(shù)、脛腓骨手術(shù)則為會陰部。見表1。

2.2 照射次數(shù)對未防護組患者重點防護部位輻射劑量的影響

未防護組中，照射次數(shù)≥4次患者的重點防護部位(各部位手術(shù)中的輻射劑量最高的非手術(shù)部位)輻射劑量均高于照射次數(shù)<4次患者，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05), 見表2。

2.3 防護組與未防護組重點防護部位輻射劑量比較

防護組對各部位手術(shù)患者的輻射劑量最高的非手術(shù)部位進行重點防護，結(jié)果顯示，防護組重點防護部位輻射劑量均低于未防護組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05), 見表3。

表1 未防護組不同手術(shù)部位患者非手術(shù)部位輻射劑量比較 μGy/h

表2 照射次數(shù)對未防護組患者重點防護部位輻射劑量的影響 μGy/h

表3 防護組與未防護組骨科創(chuàng)傷手術(shù)患者重點防護部位輻射劑量比較 μGy/h

3 討 論

ARCADIS Orbic 3D移動式C形臂X射線機的組成部分包括X線管、高壓發(fā)生器、顯示器和操作控制系統(tǒng)，是一種集光、機、圖像處理技術(shù)為一體的X光機，具有圖像清晰、三維成像等優(yōu)勢，可顯著提高術(shù)中診斷和治療的精確性，現(xiàn)已被廣泛用于各類骨科手術(shù)[7]。然而，C臂機會對人體造成一定的電離輻射，使機體細胞、分子發(fā)生結(jié)構(gòu)性變化，尤其可對甲狀腺、性腺等敏感器官造成一定損傷[8-9]。受到無菌操作、手術(shù)區(qū)域、體位、鉛防護后圖像清晰度不佳的影響以及防護設(shè)備短缺等因素的限制，既往C臂機輻射防護對象主要為醫(yī)護人員[10-11], 臨床研究人員對患者防護措施的關(guān)注較少，且未對骨科不同部位手術(shù)患者防護前后輻射劑量進行比較分析。本研究探討C臂機對不同骨科手術(shù)患者術(shù)中非手術(shù)部位的輻射劑量及其影響因素，以期在加強骨科手術(shù)患者術(shù)中電離防護和保障患者安全方面起到促進作用。

本研究中，肱骨手術(shù)輻射劑量最高的非手術(shù)部位為胸腰部，股骨手術(shù)、脛腓骨手術(shù)則為會陰部，提示距離骨科手術(shù)部位越近的非手術(shù)部位輻射劑量越高。NASERI Y等[12]指出，采用C臂機進行腰椎掃描時，距離該部位較遠的眼睛晶狀體和甲狀腺部位輻射劑量較低; 蔣智穎等[13]以60例椎體成形術(shù)患者作為研究對象，指出術(shù)中使用C臂機會對患者腺體器官及組織產(chǎn)生影響，且輻射量隨著與C臂機X射線球管距離的縮短而增加，故需對手術(shù)部位鄰近處實施重點防護，與本研究結(jié)論一致。

為減輕術(shù)中C臂機對患者眼睛、甲狀腺、乳腺和性腺等輻射敏感器官所造成的損傷，本院骨科手術(shù)室?？谱o理組為骨科手術(shù)患者設(shè)計了4種非手術(shù)部位防護護具。鉛膠皮是防輻射的主要材料，對X射線、γ射線等有害射線具有吸收和屏蔽的效果，本研究選取鉛膠皮作為防護護具制作材料，發(fā)現(xiàn)防護后不同骨科手術(shù)患者重點防護部位輻射劑量均較防護前顯著降低。景元明等[14]以30例肝惡性腫瘤患者作為研究對象，發(fā)現(xiàn)不同厚度的鉛膠皮對于X射線、γ射線均具有較好的防護效果，這是由于輻射是微觀粒子流，物質(zhì)的密度越高，阻擋輻射能力越強，鉛的密度為11.3 g/cm3, 具有密度高、耐蝕性高等特點，X射線和γ射線等不易穿透，且材料成本相對較低，是需接受X射線照射的患者及醫(yī)護人員的首選防護材料[15]。然而這些防護用品存在不能清洗的缺點[16], 而人體的頸部是高溫、高濕部位，戴上鉛圍脖后經(jīng)常將其汗?jié)?，防護用品作為公用物品，容易引起交叉感染，因此后續(xù)需通過一些措施對鉛膠皮護具進行改進。

國際標準《國際電離輻射防護和輻射源安全的基本安全標準(IAEA No. 115)》和中國國家標準《電離輻射防護與輻射源安全基本標準(GB18871-2002)》規(guī)定，公眾年平均有效劑量限值為1 mSv。相關(guān)研究[17-19]報道，四肢手術(shù)平均單次輻射劑量為0.328 75 mSv。當照射次數(shù)≥4次時，輻射劑量將超過基本安全標準限值，故本研究定義照射次數(shù)對輻射劑量影響的分組標準為照射次數(shù)是否≥4次。本研究分析防護前數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)，骨科手術(shù)患者非手術(shù)部位輻射劑量隨著暴露于電離輻射中的次數(shù)增多而升高。C臂機單次、短時間內(nèi)照射所產(chǎn)生的X射線劑量較低，一般不會對患者及醫(yī)護人員造成照射影響，但隨著照射次數(shù)的增加，X射線劑量逐漸累積，提示采用防護護具進行距離防護、屏蔽防護的同時，還應(yīng)注意次數(shù)防護，這就對骨科手術(shù)室醫(yī)護人員提出了新的要求，即必須熟悉手術(shù)及C臂機操作流程，減少透視次數(shù)，最大限度降低對患者的輻射損害，保障患者安全[20-23]。

綜上所述，骨科創(chuàng)傷手術(shù)中，非手術(shù)部位在C臂機照射下所接受的輻射劑量與距離手術(shù)部位遠近、照射次數(shù)均存在相關(guān)性。醫(yī)務(wù)人員術(shù)前應(yīng)充分評估手術(shù)患者病情，對于手術(shù)配合復(fù)雜、定位困難及術(shù)中需增加放射次數(shù)的手術(shù)，應(yīng)采取相應(yīng)防護措施保護患者鄰近手術(shù)部位的重要部位，以避免放射性損害。