双平板数字减影血管造影投照角度对介入医师辐射剂量影响的研究*

张文龙 董 硕 白 玫 吴 航*

数字减影血管造影(digital subtractive angiography，DSA)技术已广泛应用于脑血管、心血管及外周血管等方面的临床诊疗，而神经介入诊疗是目前评估和治疗脑血管疾病的最有效手段之一[1]。由于脑血管结构和位置的特殊性，通常需要正侧位配合成像才能够准确引导介入器材。双平板DSA能够同时进行正侧位两个方向的成像，与单平板DSA相比可以显著缩短手术时间，提高手术效率，对于神经介入具有突出的技术优势。尽管在同类型神经介入手术中，双平板DSA的手术时间明显低于单平板DSA，但术者手部和眼晶状体受照剂量均有所增加[2-3]。因此，如何更好地做好双平板DSA的辐射防护备受关注[4]。

介入诊疗中介入医师(术者)主要站位包括第1术者位、第2术者位以及第3术者位，这一区域工作人员尤其是第1术者靠近X射线管，接受的辐射剂量也相对更大，是介入放射防护的重点对象[5-8]。而神经介入手术更加复杂，需要正侧位两X射线管同时曝光，而且需要根据脑部血管位置调整X射线管角度，均需要第2术者和第3术者辅助完成，故第2术者位和第3术者位的辐射防护逐渐引起重视[9-10]。因此，监测双X射线管不同投照角度下的术者位的辐射剂量，为医生选择合适的治疗投照角度将十分必要。

1 材料与方法

1.1 仪器设备

(1)测量仪器。选用AT1123型辐射剂量监测仪(白俄罗斯ATOMTEX公司)，对职业人员操作位剂量水平进行测试，其响应时间为30 ms。实验所用监测仪经中国计量科学研究院计量检定合格。

(2)DSA设备。选用Innova IGS 630型(美国GE公司)双X射线管DSA设备。

(3)模体。采用标准水模(美国福禄克Fluke公司)，尺寸为300 mm×300 mm×200 mm，内装自来水。测试时依据国家职业卫生标准“医用X射线诊断放射防护要求”(GBZ 130-2013)，在水模表面附加1张1.5 mm厚度的铜板(图1)[11]。透视条件选择头颅-颈动脉(Head-Carotids)，脉冲透视15帧/s，自动曝光控制(automatic exposure control，AEC)模式。

1.2 测试方法

水模体摆放于正位X射线管投照时的正下方，整个实验中床的位置、高度和角度均不变，悬挂铅屏风和床侧铅帘采用临床手术摆位情况，模拟介入人员进行股动脉穿刺的操作位置，第1术者位距离X射线管60 cm，第2术者位距离X射线管120 cm，第3术者位距离X射线管180 cm(一般为床侧控制台位置)，见图2。

图1 水模体摆位及防护设施布局整体示图

图2 第1术者、第2术者和第3术者站位示意图

3个术者位距离床10 cm；从距地面20 cm至180 cm处，选取距地面高度分别为20 cm、40 cm、60 cm、80 cm、105 cm、125 cm、140 cm、155 cm和180 cm的9个点位，用输液架标记高度固定位置[12]；正位X射线管C臂沿体轴左侧旋转(LAO)角度范围为-20°～30°；C臂沿垂直轴足向旋转(CAU)角度范围为-20°～30°；侧位X射线管LAO角度范围为70°～110°，CAU角度范围为-20°～20°，采用双管球同时曝光模式，以上角度每隔10°采集一组数据，每次曝光5 s，重复3次，取监测仪显示稳定后的平均值作为测量值[12]。

2 结果

2.1 正位X射线管不同角度投照情况下术者位剂量测量

侧位X射线管固定在LAO方向90°、CAU方向0°，改变正位X射线管投照角度，双X射线管同时曝光，正位X射线管曝光参数管电压与管电流分别为90 kV和19.5 mA，侧位X射线管曝光参数管电压与管电流分别为92 kV和18.4 mA。不同术者位剂量水平测试结果见表1和表2。

表1显示，正位X射线管LAO角度改变时，3名术者位-20°和30°方向辐射剂量明显高于其他角度，高于国家标准限值400 μSv/h，且第1术者位剂量明显高于其他两个术者位。第2术者位和第3术者位在距地高度105 cm以上位置的辐射剂量明显高于距地80 cm及以下位置的辐射剂量，这是由于悬挂铅屏风防护面积较小，第2术者位和第3术者位腰部以上位置无相应屏蔽措施阻挡散射线。

表1 介入手术正位探测器LAO方向不同角度术者位距地面不同高度的辐射剂量率变化(µSv/h，)

表1 介入手术正位探测器LAO方向不同角度术者位距地面不同高度的辐射剂量率变化(µSv/h，)

注：表题LAO为C臂沿体轴左侧旋转角度

表2 介入手术正位探测器CAU方向不同角度术者位距地面不同高度的辐射剂量率变化(µSv/h，)

表2 介入手术正位探测器CAU方向不同角度术者位距地面不同高度的辐射剂量率变化(µSv/h，)

注：表题CAU为C臂沿垂直轴足向旋转角度

正位X射线管球CAU角度改变时，3名术者位-20°和-10°方向明显高于其他角度，且-20°位置高于-10°方向，这主要是因为这个角度是管球朝床尾运动，靠近术者；第2术者位和第3术者位辐射剂量高于第1术者位，且第3术者位整体辐射剂量水平较高。

2.2 侧位X射线管不同角度投照情况下术者位剂量测量

正位X射线管球固定在LAO方向0°、CAU方向0°，改变侧位管球投照角度，双X射线管同时曝光，正位X射线管球曝光参数管电压和管电流分别为70 kV和13.5 mA，侧位X射线管曝光参数分别为90 kV和19.4 mA。3个术者位剂量水平测试结果见表3和表4。

表3 介入手术侧位探测器LAO方向不同角度术者位距地面不同高度的辐射剂量率变化(µSv/h，)

表3 介入手术侧位探测器LAO方向不同角度术者位距地面不同高度的辐射剂量率变化(µSv/h，)

注：表题LAO为C臂沿体轴左侧旋转角度

表4 介入手术侧位探测器CAU方向不同角度术者位距地面不同高度的辐射剂量率变化(µSv/h，)

表4 介入手术侧位探测器CAU方向不同角度术者位距地面不同高度的辐射剂量率变化(µSv/h，)

注：表题CAU为C臂沿垂直轴足向旋转角度

表3显示，侧位X射线管LAO角度改变时，第1术者位80°和100°方向辐射剂量明显偏高，这是因为X射线管上下移动，正好离开悬挂铅屏风的防护区域；第2术者位和第3术者位所有角度方向辐射剂量比较均匀，但是腰部以上位置均＞400 μSv/h，主要原因是悬挂铅屏风防护面积较小。

侧位X射线管CAU角度改变时，第1术者位10°和20°方向辐射剂量较大，且随着角度增大，辐射剂量随之变大，第1术者位105 cm和125 cm位置处辐射剂量明显变大，主要与悬挂铅屏风形状上有一缺口有关；第2术者和第3术者在0°方向腰部以上位置辐射剂量较大，主要是因为悬挂防护铅屏面积较小。

3 讨论

双平板DSA同时曝光时，介入职业人员所在位置均有大量散射线照射[13]。国家职业卫生标准《医用X射线诊断放射防护要求》(GBZ130-2013)[11]中规定：“介入手术中透视防护区介入职业人员位置测试平面上的剂量率水平应不大于400μSv/h”。本研究结果显示，双平板DSA同时曝光时，介入职业人员腰部以上位置超过了国家规定限值。

国家职业卫生标准《医用X射线诊断放射防护要求》GBZ 130-2013[11]要求介入放射学操作必须为职业人员配备个人防护用品和辅助防护设施。介入手术操作形式多样，对辅助防护设施的设计和使用，既要考虑到对射线的防护效果，又不能影响到职业人员的手术操作[6]。由于在神经介入手术中，经常需要双平板DSA的正侧位X射线管同时曝光，而且需要根据脑部血管位置调整X射线管角度，因此现有根据单管球DSA使用设计的标配防护设施不能起到很好的防护作用[14]。本研究结果证实，正侧位X射线管在LAO方向大角度旋转投照时，介入职业人员所在位置辐射剂量会有明显的提升，究其原因是由于悬挂铅屏风面积较小造成的；两X射线管在CAU方向旋转投照时，投照方向朝向床尾会给介入职业人员带来明显的散射线，应避免X射线管朝床尾方向投照；在侧位投照方向，有一剂量明显高点，是由于悬挂铅屏风为了配合治疗有一缺口造成。因此，应对双平板DSA辅助防护设施的面积和形状加以改进，以降低介入职业人员的辐射剂量，确保辐射安全。

4 结论

介入工作人员在手术中合理选择双平板DSA投照角度，能够有效减少术者接受的辐射剂量。同时，现有根据单管球DSA使用设计的标配防护设施，在双平板DSA使用中存在明显不足，不能起到很好的防护作用，应对双平板DSA辅助防护设施的面积和形状加以改进，尤其是要对距地面＞105 cm高度的位置加强辐射防护。