李春堅：冠心病介入治療的射線防護

　隨著介入治療的普及開展，近年我國冠心病介入手術例數正以指數級別增長。

在2017年4月22日舉辦的第二十屆全國介入心臟病學論壇的新聞發布會上，霍勇教授等專家發布數據顯示，2016年度我國大陸地區的介入治療數量達到666495例，較2015年度增加了17.4％。

隨著疑難複雜手術的開展和介入治療頻度的增加，患者和術者在介入治療過程中受到的輻射劑量可能顯著增高，冠心病介入治療的輻射防護問題已引起了越來越廣泛的關注。

然而受所學專業限制，從事介入治療的醫護人員、特別是年輕醫生的輻射防護知識和防護意識顯著不足。

Uri I F等對英國醫生進行的調查發現，63％不能正確評估輻射風險，15％認為超聲和磁共振成像利用電離輻射，11％認為放射性核素研究不涉及電離輻射。

Lee C I等對美國急診科和放射科醫生進行調查發現，僅9％的急診科醫生認為CT的輻射劑量可能增加疾病風險。

Shiralkar S等對英國各專科醫生進行調查發現，97％的醫生都低估了輻射的風險。

張秀華等對120位醫院內涉及輻射相關工作的醫生和護士進行調查發現，60％的醫生不了解輻射防護的原則。

譚雪雁等對3所醫院共249名醫務人員進行調查發現，僅8.84％的醫務人員行X線檢查時注意對非照射部位進行防護。

本文旨在為從事冠心病介入治療的醫護人員普及輻射防護的相關知識，提高其輻射防護意識，介紹推廣輻射防護方法，以減少在放射介入治療過程中醫生和患者不必要的射線暴露、降低相關風險。

1. 冠心病介入治療術中射線的影響

1.1 確定性效應和隨機性效應

1) 確定性效應（deterministic effect）

射線照射人體產生輻射效應存在劑量閾值(閾值的大小和生物體的特異性有關)， 確定性效應是指當生物組織或器官接受超過這一輻射閾值時產生的輻射效應，其結果可能導致照射部位一定數量的細胞死亡、乃至組織壞死。

確定性效應的損傷程度隨輻射劑量的增加而加劇。

典型的確定性輻射效應包括放射性皮膚損傷、晶狀體渾濁等。

2) 隨機性效應（stochastic effect）

隨機性效應是指射線照射人體時，電離輻射通過直接或間接方式使細胞內控制生長和分裂增殖等重要功能的大分子或遺傳物質受到損傷，這些細胞繁殖出的細胞克隆經過一定的潛伏期後可能發生惡變。

這種隨機性效應發生與否不存在輻射劑量閾值。

但隨機性效應的發生幾率與輻射劑量間存在線性關係。

典型的隨機性效應包括癌症、基因突變等。

1.2介入治療中患者的輻射風險

1）放射性皮膚損傷：患者放射線入射部位的皮膚接受到的射線劑量最大，其輻射風險亦最大，主要表現為急性放射性皮膚損傷。

國際放射防護委員會（ICRP， International Commission on Radiological Protection）第85號報告指出，急性放射性皮膚損傷確定性效應的閾劑量為2Gy。

當皮膚受到2Gy劑量照射時，會發生紅斑；當受到7Gy照射時，會發生永久性脫毛；當劑量超過12Gy時，會發生皮膚壞死。

2）腫瘤：患者不同器官和組織受到射線照射後均有罹患腫瘤的風險。

Johnson J N等的一項調查顯示，有複雜心臟疾病需要高暴露輻射檢查的兒童的癌症風險提高了6.5％。

Einstein A J等研究發現，在64排CT（非創傷性血管成像技術，Computed Tomography coronary Angiography）檢查後，輻射誘發的惡性腫瘤在青年人群發病較老年人群多見。

且可能由於乳腺對射線較敏感，女性比男性更容易罹患惡性腫瘤。

1.3介入治療中術者的輻射風險

由於介入醫務人員受到長期的輻射暴露，這種長期的輻射累積劑量可能產生更多潛在的輻射疾病風險。

1）晶狀體渾濁：晶狀體對輻射的敏感性高，容易產生晶狀體渾濁，其中後囊下白內障為最常見的輻射性白內障類型，由於渾濁位於視軸，早期即可出現明顯視力障礙。

國際放射防護委員會ICRP於2012年第118號出版物指出：建議將眼晶狀體急性確定性效應閾劑量減至0.5Gy。

國際原子能機構IAEA( International Atomic Energy Agency，IAEA) 2014 年發布的《國際輻射防護和輻射源安全基本安全標準》採納了ICRP上述關於新的眼晶狀體職業照射劑量限值的建議，規定眼晶狀體職業照射年劑量限值連續5年的年平均劑量當量不超過 20mSv（5年內不超過100mSv），並且任何單一年份內劑量當量不超過50mSv，與之前規定的眼晶狀體劑量限值（150mSv/a）相比有很大幅度的下調。

陳玉浩等對178位醫用X線工作人員（356眼）進行調查，調查結果顯示醫務人員的晶狀體渾濁率為93.82％，形態以點狀及粉塵狀渾濁為主，其中67眼（18.72％）伴有晶狀體後囊下點狀渾濁，建議相關醫務人員加強對晶狀體的保護。

2）生育障礙：從事介入工作的醫務人員的睪丸或卵巢長期受到輻射後可引起不同程度的生育障礙。

國際放射防護委員會ICRP第41號報告將吸收劑量引起男性永久不育的確定性效應閾值劑量定為3.5～6Gy，女性定為2.5～6Gy。

Latini G等報導稱，在心臟科介入醫生30年的職業生涯中，性腺約受到0.5～1 Gy的累積輻射劑量。

3）腫瘤：長期從事介入治療的手術醫生發生腫瘤的風險是否會增加？這一問題受到各國醫務人員的廣泛關注。

美國心血管造影和介入學會（SCAI , Society for Cardiovascular Angiography a n d Interventions）於2014年報導，在36位罹患頭頸部腫瘤的介入醫生中，86％的腫瘤發生在左側，這很可能與長期從事介入治療工作有關。

Venneri L 等研究認為，介入導管室內的高暴露工作人員（每年吸收劑量達到5mSv）未來20年內癌症（致死性與非致死性）的風險增加1％左右，這值得引起介入相關工作人員的高度關注。

4）染色體與細胞畸變：長期的輻射暴露對從事介入治療的醫務人員的遺傳物質也可能造成損傷。

F. Zakeri等研究發現從事心臟介入手術醫生的染色體斷裂率顯著高於非介入手術醫生（P＜0.01），細胞畸變率也顯著高於非介入手術醫生（P＜0.05）。

5）免疫系統影響：長期的輻射暴露也會對從事介入治療的醫務人員的機體免疫能力產生不良影響。

Li YZ等對205位有輻射相關工作的醫務人員的血液樣本進行了檢測，結果發現與未從事輻射相關工作的醫務人員相比，前者淋巴細胞比例顯著增加（P ＜0.01），嗜中性粒細胞比例顯著降低（P ＜0.01）。

補體C3和補體C4顯著增加（P ＜0.01），IgG顯著增加（P ＜0.05），IgM顯著降低（P ＜0.01），提示從事輻射相關工作的醫務人員的免疫功能可能受到不良影響。

6）骨關節疾病：由於從事介入治療工作的醫務人員需要穿戴鉛衣，長時間、高強度的負重對骨關節可造成不良影響。

Klein L W等對平均從事心臟介入工作達16年的介入醫生進行職業健康調查，結果顯示約半數醫生發生了骨科相關疾病，其中腰椎受損最為多見，占34.4％，頸椎病占24.7％，其餘骨關節病占19.6％。

可見傳統鉛衣在保護廣大介入醫務工作人員的同時，也對其健康帶來了不良影響。

2. 冠心病介入治療術中的射線防護

2.1 輻射防護的三大原則

1）放射實踐的正當化：輻射照射的實踐，除非對受照個人或社會帶來的利益足以彌補其可能引起的輻射危害(包括健康與非健康危害)，否則就不得採取此種實踐。

2）放射防護的最優化：對於來自一項實踐中的任一特定源的照射，應使防護與安全最優化。

使得在考慮了經濟和社會因素之後，個人受照劑量的大小、受照射的人數以及受照射的可能性均保持在可合理達到的儘量低的水平。

3）個人劑量限制：是在正常情況下，為保護個體而制定的防護水平，是不可接受的劑量範圍的下限值，防止發生確定性效應，並將隨機性效應限制在可接受的水平。

2.2介入治療術中患者的射線防護

1）儀器參數設置：在能夠獲取可接受影像質量的情況下，減少投照面積，使用最低採集幀率和最低脈衝頻率的脈衝透視模式。

據Hansen J W等研究報導，分別使用7.5p/s脈衝與10p/s脈衝對患者進行介入診療，發現低頻脈衝組可顯著減小輻射劑量，而手術併發症較高頻組無顯著差異。

2）時間防護：隨著手術時間的延長，患者所受的輻射劑量也隨之增加。

Suzuki S等研究發現，在介入手術中患者體表處照射野中心的吸收劑量與術中透視時間成線性正相關(r=0.621, P=0.01)。

故在滿足臨床需要的情況下，應儘量減少手術時間，以減少患者的輻射劑量。

3）距離防護：Hirshfeld JW Jr等研究顯示在手術操作允許的情況下，應儘可能增加X射線球管與患者之間的距離，儘可能減少患者與影像探測器之間的距離。

建議控制球管中心到診療床的距離為80cm左右，影像探測器到診療床的距離控制在30cm左右，這樣可以有效減少患者的輻射劑量。

Kuon E等通過測量X射線球管各個角度輻射場的改變發現，左前斜位（LAO，Left Anterior Oblique）較右前斜位（RAO, Right Anterior Oblique）和正位（PA，Postero－Anterior）對患者和術者的輻射量都要高。

這主要可能由於LAO位投射時需要穿過患者的脊柱和縱隔，需要更高劑量的輻射，且RAO位患者與放射源間的距離更長，需要的輻射劑量隨之降低。

因此，建議術者儘量選擇RAO位，並選擇低角度成像。

此外，術者可通過不斷旋轉X射線球管改變入射點，減少患者體表同一部位受到的輻射照射，以減少輻射損傷的幾率。

4）屏蔽防護：對於兒童患者，術者更應仔細考慮採取最優化的防護屏蔽措施，儘可能保護甲狀腺、乳腺、眼晶狀體和性腺等敏感器官。

劉曉晗等研究報導通過使用濾過板，性腺部位鋪墊三角巾等防護措施可顯著降低患兒的受照劑量。

2.3介入治療術中術者的射線防護

1）時間防護：在滿足臨床需要的情況下，把透視次數、透視時間和攝影時間減到最少，減少不必要的輻射劑量。

2）距離防護：射線的衰減與距離的平方成反比，因此介入醫務人員需要儘量避免射線的直接照射，尤其是性腺，甲狀腺，晶狀體等對輻射敏感的器官。

Mercuri M等研究發現經橈動脈介入治療時術者距離放射源更近，故與股動脈入路比較，經橈動脈介入治療術者接受的輻射劑量更高。

3）屏蔽防護：設備屏蔽裝備包括光柵，濾過板，鉛擋板等。

個人屏蔽裝備包括傳統鉛衣，鉛圍裙，鉛帽，鉛眼鏡等。

需要注意屏蔽裝備有無損壞和異常，傳統鉛衣需要避免彎折，那樣會嚴重影響對射線的屏蔽效果。

一般鉛衣的壽命為4年左右，需要及時更換。

此外使用新型防護設備也可進一步提高防護效率。

4）新型防護裝置：我們在多年臨床實踐的基礎上，研發設計了一套新型防護裝置，並獲得國家新型實用專利。

經檢測，新型防護裝置的輻射防護效果顯著優於傳統鉛衣。

下圖顯示我們在透視和DSA（數字減影血管造影，Digital Subtraction Angiography）條件下進行的輻射周圍劑量當量率的測定結果。

圖1顯示透視條件下新型防護裝置和傳統鉛衣比較在不同高度的防護效果，圖2顯示在DSA條件下新型防護裝置和傳統鉛衣比較在不同高度的防護效果。

我們發現：

圖1

圖2

　　a) 無論在透視或是DSA條件下，傳統鉛衣不能覆蓋到膝部以下（約距地面60cm）處，故術者膝部以下部位呈「無保護狀態」：透視時最高周圍劑量當量率達0.46±0.17µSv/h，DSA時最高周圍劑量當量率達0.74±0.13µSv/h。

　　b) 使用防護裝置後，無論在透視或DSA條件下裝置內各高度水平周圍劑量當量率均低於鉛衣防護時同高度周圍劑量當量率，提示防護裝置的防護效果優於傳統鉛衣。

　　a) 防護裝置可有效防護高度在60cm以下的下肢部位，且與60cm以上高度有同樣的防護效果，這顯著優於傳統鉛衣防護。

　　b) 在聯合使用擋板防護時，防護裝置內在透視或DSA條件下周圍劑量當量率與平均本底水平相當。

　　c) 新型防護裝置通過萬向輪著地，術者零負重，這顯著減輕了術者的身體負擔，必將減少骨關節的不良損傷，值得廣泛地使用和推廣。

　　綜之,隨著冠心病介入治療的普及開展，更多的臨床醫務人員投入到介入治療工作中來。

心血管專業醫務人員由於不熟悉放射防護的相關知識，缺少相關放射防護的培訓，防護意識相對薄弱,忽視了對自身健康的充分保護。

因此 ，應加強相關宣傳力度，增加相關培訓，普及有關輻射防護知識，強化從事介入工作的醫務人員的輻射防護意識，使其更加注重對患者、自身和周圍醫務人員的防護，強化設備防護理念，更多使用新型防護裝置，加強床旁防護措施。

最終使廣大介入醫務人員在使用介入診療造福於患者的同時，也能夠保持著自身的安全與健康。

作者：李春堅 陸秩