导管室辐射防护策略

用于减少导管室辐射暴露的防护罩和防护服

摘要

引言：减少心脏导管室工作人员的辐射暴露对于最大限度地减少与辐射相关的不良后果至关重要，这可以通过降低患者剂量和使用屏蔽来实现。
覆盖区域：可通过建筑式、设备附着式和一次性屏蔽装置以及个人防护装备实现对电离辐射的屏蔽。
专家评论：防辐射围裙是最常用的个人防护装备，能够提供有效的辐射防护，但可能导致肌肉骨骼劳损。建议使用甲状腺护领、“胫骨护具”、铅眼镜和放射防护帽，尽管后者的有效性尚存争议。替代铅围裙的方案包括悬挂在天花板上的屏蔽装置以及机器人辅助经皮冠状动脉介入术。防辐射手套和防护霜可用于手部保护，但最佳防护措施是避免手部直接暴露于辐射束中。可提供实时操作人员辐射剂量监测的设备能够实现对位置调整和屏蔽装置放置的实时优化，从而降低辐射剂量。屏蔽可通过建筑式、设备安装式和一次性屏蔽装置实现。设备安装式屏蔽包括悬挂在天花板上的屏蔽装置、悬挂在手术台上的防护帘和射线吸收帘。所有导管室人员均应持续且合理地使用个人防护装备和屏蔽措施。

关键词 ：介入心脏病学，导管室，电离辐射，职业暴露，辐射防护，屏蔽，防护服

关键问题：

• 电离辐射是导管室内一种看不见的职业危害；可能导致随机性和确定性健康效应，应保持在合理可行的最低水平。这可以通过操作人员/工作人员的行为修正以及改变导管室的配置来实现。
• 屏蔽电离辐射对于减少暴露至关重要，可通过建筑式、设备安装式和一次性屏蔽装置，以及个人防护装备来实现。
• 防辐射个人防护装备的核心是防辐射围裙，可与其他防护装备结合使用以保护颈部、头部、眼睛和四肢。所有设备均需妥善存放和维护。为进一步优化辐射防护，以及同样重要的辐射防护服的人体工程学设计，仍需进一步研究。新型解决方案（如无重量辐射防护和机器人介入心脏病学）正被越来越多地应用。
• 建筑式、设备附着式和一次性屏蔽装置若使用得当，可提供有效的辐射防护；这通常需要频繁调整设备附着式和一次性屏蔽装置，并正确使用建筑式防护罩和屏障。辐射防护培训对于促进操作人员和工作人员采取减少暴露的行为至关重要。
• 新的辐射监测和反馈功能，例如实时剂量计设备，能够实现即时的行为修正，从而显著降低患者和操作者辐射剂量。

1. 引言

辐射暴露是心脏导管室工作人员公认的职业危害。辐射暴露可能导致辐射性皮肤损伤、白内障和癌症(1)，因此将其降低至“合理可行最低水平”（ALARA）至关重要。
操作者辐射剂量的主要来源是患者散射的辐射，因此通过合理使用透视、采用低帧率血管造影、使用准直以及优化患者和X射线探测器的位置调整来降低患者辐射剂量，也将有助于降低操作者剂量。此外，操作者剂量还可通过以下屏蔽措施减少：（a）个人防护装备；以及（b）建筑屏蔽(2,3)。

2. 个人防护装备

2.1 躯干防护

防辐射围裙目前是导管室工作人员辐射防护的关键组成部分（图1）(2)。分体式铅围裙（背心和裙子）优于单件式，因为其重量部分分布在腰部，可减轻脊柱负担并降低骨科损伤风险。尽管已开发出非铅围裙以减轻重量并提高操作人员舒适性，但台架测试显示，非铅围裙与铅围裙在单位重量下的辐射防护效果相似(4)。防护围裙应妥善存放以避免开裂，并需每年检查，以发现辐射防护层的任何损坏。建议额外使用甲状腺防护颈圈，特别是对于年轻工作人员以及颈部位置暴露较多的工作人员。
剂量计显示的剂量超过每月4毫希沃特（5）。对于孕妇，国际辐射防护委员会（ICRP）建议妊娠期间胎儿吸收剂量不超过1毫希沃特，而美国国家辐射防护与测量委员会建议胎儿的月职业当量剂量限值为0.5毫希沃特。至少应使用合适且具有0.5毫米铅当量的防护围裙，通常这已足以防止超过上述限值；孕妇应根据需要更换更大尺寸的防护围裙，或使用市售的孕妇专用防护围裙，以适应增大的腹部。为了获得额外防护，可在骨盆和腹部区域加用额外的0.5毫米铅当量半围裙，从而实现总共1.0毫米铅当量防护，使胎儿吸收剂量相较于标准防护降低约~10倍（6）。
穿戴铅围裙已被证实与背痛和骨科损伤相关。目前有两种可减轻肌肉骨骼劳损的创新技术：一种是“无重力”辐射防护系统，另一种是介入心脏病学机器人技术系统。Zero Gravity系统（Biotronik公司，俄勒冈州莱克奥斯韦戈）由悬挂在天花板或移动底座上的铅屏蔽装置组成，提供1.0毫米铅当量防护，其防护能力约为标准铅围裙的两倍，并已被证明可提供优异的辐射防护（4,7）。
目前可用的CorPath机器人系统（Corindus血管机器人公司，马萨诸塞州纳蒂克）包括一个具有辐射屏蔽的介入控制舱，操作人员在控制舱内操控无菌机器人卡匣，从而实现从控制舱内推进导丝、球囊和支架的操作，在无需穿戴个人防护装备的情况下实现对操作人员的辐射防护。初步经验表明，对主要操作者有显著的防护效果（8）；然而，至少需要有一名团队成员留在房间内进行设备更换和球囊/支架扩张。

2.2 头部、眼睛和四肢的防护

铅眼镜或面罩可用于减少眼睛的辐射剂量，降低白内障形成的风险。由于大量辐射可能从防护眼镜的侧面或下方进入，因此必须采用合适的眼镜设计（例如带侧板或“环绕式”设计），并结合适当的介入手术室布局，才能实现最佳防护(9)。
同样，放射防护帽可用于最小化大脑所受剂量，从而降低脑肿瘤风险，早期研究表明其具有高效性(10)。然而，近期台架测试对这些系统的有效性提出了质疑，原因是散射辐射束存在“由下至上”的方向性(11)。
对腿部进行附加屏蔽（防辐射“胫骨护具”，图1）也可能有益，因为散射辐射的最高剂量主要指向下肢(12)。
操作者的手部防护可通过防辐射手套或防辐射霜（如 Ultrablox霜，BLOXR解决方案，犹他州西谷）实现。但最佳的手部防护方法是将操作者（以及患者）的手保持在初级辐射束之外（图2）(13)。

2.3 辐射监测设备

国际辐射防护委员会（ICRP）建议使用两个剂量计对工作人员暴露进行监测，其中一个佩戴在防护服内的躯干或腰部（用于估算有效剂量），另一个佩戴在防护服外领口水平（用于估算皮肤和眼睛晶状体的当量剂量）；这些防护服不应混用或共用，并必须妥善存放。已有建议将领口剂量计每月2毫希沃特作为启动调查并实施质量改进程序的阈值。
尽管标准徽章式剂量计至关重要，但其无法实现实时调整。虽然从技术上讲不属于“防护服”，但提供实时操作人员辐射剂量监测的设备可实现对位置调整和屏蔽装置放置的实时调整，从而降低辐射剂量（图3）(2)。最近的一项随机对照试验显示，使用提供听觉反馈的设备可使操作者剂量减少29‐36%(14)。

3. 屏蔽

3.1 建筑屏蔽

建筑屏蔽被集成在导管室结构中，或由可移动和固定式铅屏蔽组成，可为护理人员和麻醉人员提供防护。最近一项研究发现，常规使用1.8米×0.7米的附加铅玻璃屏障，可使护士和技术人员的辐射暴露减少近三分之二（15）。对于需要全程在场但不参与透视操作的人员，应留在控制室内。

3.2 设备附着式和一次性屏蔽装置

目前可提供设备附着式（图4）和一次性屏蔽装置(16)。设备安装式屏蔽包括悬挂在天花板上的屏蔽装置、悬挂在床边的帘布和射线吸收帘。天花板悬挂式屏蔽由透明含铅塑料制成，在位置调整适当时可提供出色的防护。
然而，通常情况下，适当的屏蔽位置调整被忽视，导致防护效果不理想（图5）(17)。
悬挂式手术单可提供显著防护，因为大部分散射辐射均向下传播（图5）。在铅玻璃和铅板顶部下方的床下铅屏蔽处增加1.0毫米铅片，可进一步降低操作者剂量。已开发出具有增强屏蔽功能的手术床（EGGNEST医用床，Egg Medical公司，美国明尼苏达州枫林市），以实现对操作者的最佳防护，无论其相对于患者处于何种位置。
由于操作者与散射源之间的距离较短，桡动脉入路通常与更高的操作者暴露相关。针对桡动脉手术，已开发出多种辐射防护方案，包括多支延伸装置和防护罩，并已被证明可减少辐射暴露（18‐20）。其中一种设备为RAD BOARD 2（Rad Board 桡动脉支撑板，Merit Medical Systems公司，美国犹他州南乔丹市），可为桡动脉手术提供支撑，并嵌入 Xenolite TB材料以降低散射辐射暴露。
一次性无菌吸辐手术单（如Radpad，Worldwide Innovations & Technologies公司，美国堪萨斯州雷内萨市）可放置在患者的下腹部以衰减散射辐射，已被证明能有效降低操作者受照剂量(21,22)，但可能导致患者剂量升高，可能原因是手术单材料引起的背向散射(23)。含铅手术单也可置于无菌手术单下方使用，但其更重且使患者舒适度降低。

4. 结论

尽管辐射不可见，但它可能导致严重并发症。幸运的是，有多种方法可用于降低患者辐射剂量以及屏蔽导管室工作人员。了解这些选项并审慎、持续地使用，将有助于最小化与辐射相关的风险。

5. 专家评论：

电离辐射的职业暴露长期以来一直被认为是介入心脏病学导管室工作人员的健康危害；尽管患者可能暴露于单次大剂量辐射，但操作人员和工作人员在多年期间长期暴露于散射辐射，可能导致白内障和恶性肿瘤等多种健康问题。有效辐射防护的关键在于减少辐射使用和屏蔽；后者通过多种工具实现，迄今为止，防护围裙仍是大多数导管室辐射防护的核心组成部分。

6. 五年展望：

传统的铅围裙对肌肉骨骼系统造成显著负担，可能导致损伤和残疾；目前正开发新技术以缓解这一问题，包括无重力辐射防护系统和机器人介入心脏病学。过去未被充分重视的危害（如辐射相关性白内障）正受到越来越多的研究，预防这些危害的有效方法（如人体工学辐射防护眼镜）也正在被开发。虽然辐射追踪与警示设备及软件并不严格属于辐射屏蔽或防护服范畴，但其发展和完善，包括实时辐射监测将在促进操作人员和工作人员在辐射防护方面的行为调整中发挥关键作用。随着导管室内开展的手术种类不断扩展，例如结构性介入心脏病学，需要进一步研究以制定针对新手术及相关新增工作人员的最佳防护指南。