介入放射手术具有长时间床旁操作的特点, 患者在接受介入诊治的过程中受到较高剂量的X射线辐射, 这一问题已引起广泛重视^{[1, 2]}。本研究分析432例经血管途径介入诊治患者所受辐射, 探讨减少患者辐射的方法。

1 材料和方法 1.1 机器

数字减影血管造影机Angiostar-Plus(Seimens, Gemany), 自动调节曝光条件。随机配置的剂量测量系统为穿透电离室和控制系统(Diamentor K1), 其数据记录可在线读取和随造影数据贮存于光盘, 包括:面积剂量乘积(dose-areaproduct, DAP, cGycm²), ED:入射剂量(entering dose, ED, mGy), 透视时间[fluoroscopy time, F(t), minute], 摄影帧数[radiography frame, R(f)], 总DAP值(ΣDAP)、透视DAP值[DAP(F)]、摄影DAP值[DAP(R)]、总ED值(ΣED)、透视ED值[ED(F)]、摄影ED值[ED(R)], 以及仟伏、毫安与脉宽的上下限值等参数。

1.2 剂量资料

回顾性分析2002年432例经血管途径介入诊治患者的剂量资料。其中男236例、女196例, 年龄4~85岁(平均48.76±16.73)。行数字减影(DSA)方式造影, 透视为30脉冲/s, 摄影1~6帧/s。全部数据资料完整者274例, 158例缺失透视mGy与总mGy数据。按诊治的病变与部位分类, 其中头颈与脊柱100例、肺部77例、、腹部肿瘤94例、盆部恶性肿瘤12例、盆部良性肿瘤91例、腹盆部出血性病变14例、肢体肿瘤13例、周围血管病变31例。按诊治方法分类, 其中血管造影诊断109例、血管栓塞治疗166例、化疗栓塞150例、其他(如血管内溶栓、下腔静脉滤器植入等)7例。影像增强大小, 头颈部采用9″, 其余部位为13″。

1.3 数据处理

观察指标为cGycm²、mGy, 统计学分析采用SPSS8.0forwindows软件, 进行方差分析(ANOVA)、多重线性回归分析, 当方差不齐时采用Games-Homell法的结果、方差齐同者采用LSD法的结果。P < 0.05为有统计学意义。

2 结果 2.1 患者接受辐射剂量

432例介入诊治患者辐射总体分析数据, 见表 1。表 1显示, ①剂量指标的数值分布范围大, 平均值离差大。②设备技术参数中的仟伏值变动范围和离差较小, 其中位数与75%位数与均值相等; 毫安和脉宽值的变动范围和离差较大, 说明毫安是机器自动调节影响剂量的主要因素。③受照射靶部位的体厚和照射野大小的差异影响, 每分钟透视剂量和每帧摄影剂量不同个体间同样存在着较大的差异。

2.2 不同诊治方法辐射剂量

按诊治方法, 将432例分为4组, 其辐射剂量分布见表 2。比较血管造影、栓塞和化疗栓塞三种诊治方法, 其结果显示:①DAP值:C>B>A, (P < 0.05);[∑DAP、DAP(F)、DAP(R)]:C-B(P < 0.01), C-A(P < 0.01);[∑DAP、DAP(R)]:B-A(P>0.05), DAP(F):B-A(P < 0.01)。②ED:C>A>B(P>0.05);ED(F):C>B>A, (P < 0.01);ED(R):C>B>A(P < 0.01)。③透视时间F(t):C、B>A(P < 0.01), C-B(P>0.05)。④摄影帧数R(f):A>C、B(P < 0.01), C-B(P>0.05)。

2.3 不同部位与病变介入辐射剂量

按照病变部位和病变分表 2为8组, 其辐射剂量分布见表 3。在表 3所列8个不同病变与部位中, DAP(R)均值都大于DAP(F)(1.48~5.54倍, 总体为3.34倍); 除盆部良性肿瘤与肢体肿瘤外, 其余组的ED(R)均值大于ED(F)(1.19~2.89倍, 总体为1.56倍)。透视时间除周围血管病变组较短外, 其余各部位病变透视时间均值约30min左右(P>0.05)。头颈脊柱与腹部出血的摄影帧数多, 盆部良性肿瘤组摄影帧数最少, 其余各组摄影帧数无显著性差异(P>0.05)。

2.4 回归分析

采用“enter”法, 得到ΣDAP、ΣED与透视剂量及摄影剂量间的偏回归方程:ΣDAP(cGycm²)=-60.629+0.942 DAP(F)+1.032 DAP(R)

ΣED(mGy)=-4.935+0.973 ED(F)+1.014 ED(R)

上述方程的偏回归系数经t检验均为P < 0.01, 均有显著性意义。

3 讨论

(1) 和多数文献介绍的方法相似, 笔者资料来源于DSA机器内置的辐射监测系统进行在线分析, ΣDAP和ΣED、DAP(F)和ED(F)、DAP(R)和ED(R)之间的相关系数依次为0.844、0.833、0.838, 说明DAP与ED具有良好的相关性。它反映机器在介入过程中所发出的射线量, 虽然不能完全等同于患者实质所受辐射量, 但多数研究者认为这种在线分析是可靠而简便有效的监测方法。本组资料显示, 一次非心脏性的经血管途径介入诊治患者可能接受的剂量数据分布离差很大, 这与本组资料中的介入项目、受照部位多样性有关, 并与文献报告呈相似的趋势^[3]。某些辐射剂量指标如累计剂量(cumulative dose)和剂量面积乘积(DAP)统计学分析从总体上看相关性较好, 但是就个体而言其相关性差^[4]。因此, 对患者受照辐射的关注不仅要进行回顾性群体分析, 更要对每一例患者、每一次介入过程进行实时辐射剂量监测和个体化剂量控制。

(2) 影响介入手术剂量水平的因素较多, 大致可分为三大类:一类为设备技术因素, 如所用血管造影机的种类与性能及监视系统灵敏度; 一类为操作技术因素, 如介入器材的适宜程度、术者的诊断水平与手术水平、辐射参数(透视时间、摄片帧数等); 另一类为病变因素, 如病变部位与性质、手术的复杂性或技术难度等。本组资料的仟伏、毫安、脉宽与ΣDAP的相关系数都少于0.2, 与ΣED的相关系数分别少于0.4、0.3、0.1, 可见其相关性差。本组资料中, 腹部出血、腹部肿瘤、盆部恶性肿瘤和头颈部病变的DAP值、ED值高于本组其他部位病变, 反映出这些部位和病变的介入诊治比较复杂、介入插管要求精细度高, 需要选择插管进行造影与治疗的靶血管数目较多, 因而所需的透视时间相对较长、摄影次数相对较多。分析本组肿瘤性病变化疗栓塞组, 其每分钟透视剂量[mGy/F(min)]值和每帧摄影剂量[mGy/R(frame)]值都显著性大于单纯血管栓塞组和血管造影组(P < 0.05)。因此我们可以看出在诸多相关因素中, 病变因素和所要求达到的手术精细度是影响患者受辐照射量的最主要的因素。但是如果患者辐射剂量过大, 从剂量最优化的原则考虑, 则需要对其技术进行检讨、改进和提高^[5]。

(3) 介入手术的辐射剂量可分解为透视剂量与摄影剂量两部分, 本研究得出的多元回归方程反映了总剂量与透视剂量和摄影剂量间的数学关系。本研究资料显示经血管途径介入诊治的DAP(R)对ΣDAP的贡献是DAP(F)的2.68~4.70倍(总体为3.34倍), DAP(R)占总值的77%, DAP(F)仅占总值的23%, 按不同介入方法分组前者是后者的2.68~4.70倍, 按不同部位病变分组前者是后者的1.48~5.54倍。ED(R)均值是ED(F)的1.17~3.33倍, 透视和摄影的ED总比值约为2:3;每分钟透视剂量(mGy/min)约相当于9帧摄影(mGy/film)剂量。ΣDAP与DAP(R)的相关性比与DAP(F)更为密切(r=0.958和r=0.632), ΣED与ED(F)和ED(R)的相关性相近(r=0.821和.r=0.790);这些都说明摄影剂量比透视剂量对患者所受辐射影响更大, 透视剂量为每分透视剂量与透视时间的乘积的总和, 摄影剂量是每帧摄影剂量与摄影帧数乘积的总和。尽管影响介入放射学辐射剂量的因素很多, 但透视时间与摄影帧数是介入手术医师和操控技师可主动控制的因素。降低数字脉冲透视的脉冲频率, 从而减少有效透视曝光时间, 就可降低透视剂量; 减少摄影帧数, 可以有效降低摄影剂量。无论从DAP剂量观察还是从ED剂量考虑, 和透视相比较减少摄影总帧数是减少患者辐射剂量最有效的方法。介入放射医师在不影响诊断和指导治疗的前提下, 精心做好每例次的摄影方案, 缩短有效透视时间、从总量上减少摄影帧数, 对减轻患者的X射线辐射具有非常重要的意义。