不同介入放射条件下铅眼镜和铅面罩对医生眼晶状体防护效果的蒙特卡洛模拟比较

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目的:肝动脉化疗栓塞(Transcatheter arterial chemoembolization, TACE)手术是目前主流的介入治疗手术。经常从事TACE手术的医务人员所受辐照较强,易引起眼晶体损伤甚至导致白内障。我们使用蒙特卡洛方法和三维体素人体模型(RPI-AM)研究了医生在TACE手术中不同站姿下,不同FOV(视野),不同射线质量以及不同DSA系统投射角度下眼晶状体辐射剂量水平、并比较了铅面罩和铅眼镜对于眼晶状体的辐射防护效果。方法:以介入医护人员为研究对象,不同站姿情况选取面对病人、左转45°、右转45°三种常用站姿;不同FOV,选取FOV10cm*10cm,20cm*20cm,30cm*30cm,40cm*40cm;不同射线质量,选取管电压90kVp,铜滤过厚度0.1mm,0.2mm,管电压80kVp,铜滤过厚度相同不同投射角度,选取了PA,LAO45°和RA0450三种投射角度。在各种不同射线条件和站姿情况下,分别计算佩戴铅面罩,佩戴铅眼镜,眼睛无防护措施三种情况下医生的眼晶状体年当量剂量和左右眼晶状体的吸收剂量。结果:不同站姿影响:无防护情况下,眼晶状体受到年当量剂量按照左转45°,面对病人和右转45°这三种情况依次减小,但均超过《国际电离辐射防护和辐射源安全基本标准》(IBSS)年剂量限值20 mSv。戴铅眼镜情况下,不同站姿眼晶体年当量剂量相似且接近IBSS年剂量限值;戴铅面罩情况下,不同站姿下所受剂量均较小。对于左右眼晶体吸收剂量比较,左转45°时,右眼晶体剂量率大于左眼,而其他两种站姿时,均小于左眼晶体剂量。不同FOV视野影响:医生眼晶体所受到的剂量随着DSA系统的FOV的增加而增加,这种增加在一定范围内成线性,不随防护措施的变化而变化。FOV对左眼的影响效果大于右眼,且无防护时,年当量剂量快速超过限值,;戴铅眼镜时,在增加的最后超过限值;铅面罩时,一直没有超过限值。不同射线质量影响:影响射线质量的两个参数对于眼晶体剂量影响不同,增加管电压会大幅度增加医生眼晶体所受剂量,而改变铜滤过厚度对于医生眼晶体的影响根据不同防护措施不同,无防护时基本不影响,有防护措施时,增加滤过厚度能一定程度减小剂量,但不显著。这两种因素对于左右眼的影响均相似。四种情况下,无防护时均超过了规定的20mSv限值;戴铅眼镜时,高管电压情况微微超过限值,低管电压情况在限值一下;而佩戴铅面罩时,均在限值以下。不同投射角度影响:PA投射角度时,医生眼晶体所受剂量最大,RA045°投射角度微微小于PA, LAO45°投射角度最小,且仅仅为PA的一半,对于不同防护措施效果相似。戴铅眼镜时,LAO45°投射角度对于左眼的影响要强于右眼,表现为剂量降低的比右眼显著,此外在其他情况下,左右眼对不同投射角度的影响相似。LAO45°及佩戴铅面罩情况均在20mSv限值以下,其余情况,除了铅眼镜的RA045°投射,都在限值以上。结论:为了减少医生在TACE手术中眼晶状体所受到的辐射剂量,在保证手术质量的前提下,若无防护措施,应尽量采用正面面对和右转45°站姿,较小的FOV值,较小的DSA系统管电压大小和合适的铜材料滤过厚度,以及偏左的射线投射角度。对于医生防护措施的选择,应该尽量采取防护措施,且佩戴铅面罩比佩戴铅眼镜防护效果更加。在左右眼防护上,应多注意左眼的防护,增加铅眼镜左眼的厚度,或者铅面罩左侧的厚度。核心是要减少医生眼晶体所受剂量,减少医生所受的辐照风险,获得更多的保护。
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