标准屏蔽与新型增强辐射防护装置在心导管室中的比较评估

《Journal of the American Heart Association》：Evaluating Standard Shielding Versus Novel Enhanced Radiation Protection Devices in the Cardiac Catheterization Laboratory

　　

背景：增强辐射防护装置（enhanced radiation protection devices, ERPDs）具有降低心导管室（cardiac catheterization laboratory, CCL）职业风险的潜力。研究人员旨在使用2种ERPD研究心导管室不同成员的散射辐射暴露情况。方法：研究人员将病例前瞻性分配至3种屏蔽条件：标准屏蔽（第1组）、EggNest Protect ERPD（第2组）和EggNest Complete ERPD（第3组）。采用实时剂量测定法测量3个位置的辐射暴露：主要操作者（位置1）、助理（位置2）和巡回护士（位置3）。估算有效剂量当量（effective dose equivalent, EDE），并按每年300例进行年化。结果：共纳入135例患者（平均年龄68±11岁；73%为男性）。对于位置1，年化EDE-1剂量在第1、2、3组分别为51.4（19.1–101.3）、7.0（2.3–21.5）和2.4（0.9–6.2）mRem（P<0.001）；标准屏蔽对比Protect ERPD：33.1（95% CI，11.1–62.9），标准屏蔽对比Complete ERPD：41.4（20.5–71.9）。对于位置2，年化EDE-1剂量在第1、2、3组分别为2.8（2.0–6.3）、1.1（0.6–6.4）和0.8（0.3–2.7）mRem（P<0.001）；标准屏蔽对比Protect ERPD：33.1（95% CI，11.1–62.9），标准屏蔽对比Complete ERPD：41.4（20.5–71.9）。对于位置3，年化EDE-1剂量在第1、2、3组分别为1.5（0.6–4.0）、1.5（0.3–2.4）和0.8（0.2–2.5）mRem（P=0.003）；标准屏蔽对比Protect ERPD：0.3（?0.4至1.2），标准屏蔽对比Complete ERPD：0.4（?0.1至1.4）。使用EggNest Complete ERPD且不穿铅围裙时，所有位置的年化总有效剂量均不超过推荐年最大剂量的1%。结论：与标准屏蔽相比，ERPD显著降低了心导管室所有成员的散射辐射暴露。

论文解读：标准屏蔽与新型增强辐射防护装置在心导管室中的比较评估

研究背景与意义

心导管室（CCL）中的辐射暴露对所有参与操作的人员构成职业危害。既往研究已表明，介入心脏病医师中某些类型癌症的风险升高，尤其是左侧脑部肿瘤、皮肤癌和甲状腺癌，以及辐射暴露超过25年且未规范使用防护铅眼镜和屏蔽设施的医师白内障发生率增加。CCL中的辐射暴露主要来源于“散射辐射”，即X射线与物质相互作用后向不同方向散射产生的次级辐射。辐射暴露管理的核心原则是“在合理可行的前提下尽量低”（as low as reasonably achievable）。然而，临床实践中最常用的辐射防护手段——铅围裙，长期使用与骨科损伤和肌肉骨骼疼痛相关。此外，冠状动脉介入操作日益复杂，手术时间延长，进一步增加了铅围裙使用时间和辐射暴露水平。针对这些职业危害，目前已开发出多种增强辐射防护装置（ERPD），可大幅减少散射辐射和相关职业危害。本研究旨在比较两种ERPD（EggNest Protect和EggNest Complete系统）与标准屏蔽在冠状动脉造影和经皮冠状动脉介入治疗（PCI）过程中对心导管室不同团队成员全身辐射暴露剂量的影响，并评估ERPD与不同厚度铅围裙（0.5 mm和0.125 mm）联合使用时的总体辐射暴露。

研究设计与主要技术方法

研究人员开展了一项单中心、前瞻性研究，将病例序贯分配至3种屏蔽条件：第1组为标准屏蔽，第2组为EggNest Protect ERPD，第3组为EggNest Complete ERPD。第2、3组中分别使用0.5 mm标准铅围裙和0.125 mm轻型铅围裙。研究在美国辛辛那提The Christ Hospital进行，共涉及9名介入心脏病医师、27名注册护士和11名心血管技术人员，均提供了知情同意。研究使用实时剂量测定系统（RaySafe i3, Unfors RaySafe AB）测量主要操作者（位置1）、刷手/助理（位置2）和巡回注册护士（位置3）的辐射暴露。每个位置的剂量计均放置在5个身体部位：左髋铅衣下、左肩铅衣下、左髋铅衣上、左肩铅衣上和左颞区。根据国家辐射防护与测量委员会建议估算有效剂量当量（EDE）。由于ERPD可作为“外部铅衣”，标准的EDE-2计算方法不适用，研究人员在核物理学家建议下估算了EDE-1=1.5×（铅衣下全身剂量计读数）+0.04×（铅衣外衣领读数），以及EDE-122=衣领读数/5.6。年化剂量按每例平均剂量乘以300例/年计算。统计方法包括Kruskal-Wallis检验、单因素方差分析、Wilcoxon秩和检验、Student t检验、Jonckheere-Terpstra趋势检验，并采用Holm-Bonferroni校正控制多重比较。线性回归模型用于评估辐射防护系统与年化剂量对数之间的关联，并调整了铅围裙厚度、体重指数、剂量面积乘积、入路部位和透视时间。

主要研究结果

标准屏蔽与ERPD的整体比较

研究共纳入135例患者，平均年龄68±11岁，73%为男性，约36%接受了PCI，70%为桡动脉入路。三组间在年龄、性别、体重指数、空气比释动能、中位透视时间和电影造影次数方面无显著差异。与标准屏蔽相比，两种ERPD均显著降低了心导管室所有成员的辐射暴露。

主要操作者（位置1）的辐射暴露

对于主要操作者，ERPD组在所有测量部位的每例中位剂量均显著低于标准屏蔽组。标准屏蔽的年化衣领剂量为86.7（56.6–169.4）mRem，Protect ERPD组为59.3（25.5–142.1）mRem，Complete ERPD组为25.5（19.1–59.3）mRem（P<0.001）。年化EDE-1剂量分别为51.4（19.1–101.3）、7.0（2.3–21.5）和2.4（0.9–6.2）mRem（P<0.001）。若主要操作者每年使用ERPD完成300例类似操作，其接受的辐射剂量低于ICRP年最大推荐限值（5000 mRem）的1%。

助理/刷手（位置2）与巡回护士（位置3）的辐射暴露

对于助理/刷手位置，ERPD组在所有测量部位的每例中位剂量均显著低于标准屏蔽。标准屏蔽的年化衣领剂量为62.1（38.3–115.2）mRem，Protect ERPD为16.1（9.0–27.8）mRem，Complete ERPD为9.8（5.3–16.2）mRem（P<0.001）。年化EDE-1剂量分别为2.8（2.0–6.3）、1.1（0.6–6.4）和0.8（0.3–2.7）mRem（P=0.005）。每年参与300例类似操作且使用ERPD的刷手助理，其辐射剂量低于ICRP年最大限值的1%。

对于巡回护士位置，ERPD组同样显著降低了各测量部位剂量。标准屏蔽的年化衣领剂量为26.6（14.6–44.8）mRem，Protect ERPD为8.9（3.9–17.4）mRem，Complete ERPD为10.2（3.8–26.0）mRem（P=0.003）。年化EDE-1剂量分别为1.5（0.6–4.0）、1.5（0.3–2.4）和0.8（0.2–2.5）mRem（P=0.243）。使用ERPD时，巡回护士年化总有效剂量同样低于ICRP年最大限值的1%。

标准铅围裙与轻型铅围裙的比较

Protect ERPD系统：对于位置1，标准屏蔽配合标准铅围裙的年化EDE-1剂量为51.4（19.1–101.3）mRem，Protect ERPD配合标准（0.5 mm）铅围裙为4.5（1.7–7.6）mRem，Protect ERPD配合轻型（0.125 mm）铅围裙为22.5（8.2–81.1）mRem（P<0.001）。对于位置2，相应剂量分别为2.8（2.0–6.3）、0.7（0.4–1.6）和5.0（0.8–19.6）mRem（P<0.001）。对于位置3，分别为1.5（0.6–4.0）、0.6（0.3–1.8）和1.9（0.4–3.3）mRem（P=0.108）。因此，使用Protect ERPD时，即使穿戴超轻型0.125 mm铅围裙，各团队成员的年化辐射剂量仍低于标准屏蔽配合标准铅围裙，但不如Protect配合标准铅围裙时更低。

Complete ERPD系统：对于位置1，标准屏蔽配合标准铅围裙的年化EDE-1剂量为51.4（19.1–101.3）mRem，Complete ERPD配合标准（0.5 mm）铅围裙为3.1（1.0–4.7）mRem，Complete ERPD配合轻型（0.125 mm）铅围裙为1.41（0.71–12.9）mRem（P<0.001）。对于位置2，相应剂量分别为2.8（2.0–6.3）、2.8（2.0–6.3）和2.1（0.7–10.2）mRem（P<0.001）。对于位置3，分别为1.5（0.6–4.0）、0.55（0.15–2.28）和1.0（0.3–3.2）mRem（P=0.184）。因此，使用Complete ERPD时，标准铅围裙组和超轻型铅围裙组接受的辐射均低于标准屏蔽配合标准铅围裙组，且Complete组中超轻型与标准铅围裙的年化剂量无显著差异。

讨论与结论

研究结果显示，与标准屏蔽相比，两种ERPD均显著降低了心导管室所有成员的辐射暴露，无论其在操作台旁的相对位置如何。两种ERPD与轻型（0.125 mm）铅围裙联用时，所有位置的有效剂量均低于标准屏蔽配合标准（0.5 mm）铅围裙。更重要的是，使用EggNest Protect和Complete ERPD后，所有位置的年化EDE-1均不超过ICRP推荐年最大限值的1%。这些数据表明，在CCL中加用完整ERPD可将散射辐射有效降低至使用者可在“合理可行尽量低”原则下选择超轻型甚至不穿铅围裙的程度。这有望减轻或消除传统铅围裙相关的骨科损伤。研究也指出了局限性：目前尚无公认统一的CCL散射辐射测量标准；结果可能无法推广至其他透视引导操作，如结构性心脏介入和电生理操作；标准屏蔽组测得的辐射剂量低于既往研究报告，部分原因是仅纳入冠状动脉操作；SCAI调查的回复率较低，可能存在选择偏倚；且研究仅评价了本机构可获得的一种ERPD。总体而言，与标准屏蔽相比，两种ERPD在冠状动脉介入操作期间为心导管室所有成员提供了实质性辐射防护，具有重要的临床意义。