新型懸浮式防護服防X線輻射效果、可操作性和舒適性評價

周建煒， 趙振華， 官 樂， 余日勝

介入診療在各個學科的應用日益廣泛，但醫護人員所受X線輻射劑量隨之日益增加，可能誘發隨機（致癌和基因突變等）和確定性損傷（小劑量或大劑量照射產生放射損傷）［1-3］。如何更好地做好介入醫護人員輻射防護，始終備受臨床關注。為此，本中心研究開發出一款新型“懸浮式防護服”，并獲得國家發明專利。本研究檢測了該懸浮式防護服射線防護效率，并對可操作性和使用舒適性進行評價，以期臨床推廣應用。

1 材料與方法

1.1 新型懸浮式防護服設計理念

新型懸浮式防護服基本設計理念是移動式無負重全面防護X線輻射。該專利防護服結構包括三大部分：①防護頭盔——為透明防輻射材料，無頂，可拆卸，為操作者提供寬闊視野。②防護主體——基本材料為鉛膠皮，具有2.0 mm/1.0 mm（正面/側后面）鉛當量的X線防護能力。防護服后面設有可啟閉開口，兩側手臂處設置防護軟簾。③活動實時調節裝置——防護服左右骨架通過寬度調節裝置連接，相向或相背運動調節防護服橫向寬度，適合不同身材手術者；上下半身防護骨架通過承接部活動裝置和高度懸浮裝置連接，可實現前、左、右、上、下等5個維度方向活動。防護服底部有4個萬向輪，方便移動，并承擔所有重量，以實現操作時零負重。（圖 1①）

1.2 射線防護評價

所有射線防護檢測均按照GBZ130-2013《醫用X射線診斷放射防護要求》進行。采用荷蘭Philips公司FD20 DSA機、標準水模（尺寸為300 mm×300 mm×200 mm，箱壁由有機玻璃制作）、美國 Inovision公司451P型 X.γ.β射線巡測儀。將銅板（300 mm×300 mm×1.5 mm）放置于水模上，模體置于有用線束中，診床與影像接收器間距調至250 mm，照射野面積調至250 mm×200 mm。設置檢測程序為Abdomen Frontal 3 fps，采用透視照射模式，設備顯示條件為82 kV、8.7 mA。水模體上增加厚度為1.5 mm銅板，選擇自動亮度控制條件，射束垂直從床下向床上照射。射線巡測儀有效測量點位于測試平面（140 cm×120 cm）上，測試平面中心點距地面90 cm，分別在床側第1術者位和第2術者位平面上按頭部、胸部、腹部、下肢、足部位置進行巡測，檢測點距地面高度分別為 155 cm、125 cm、105 cm、80 cm、20 cm。普通防護服為Barad C202雙面連體防護衣（無袖，重疊卡扣型，北京巴瑞德醫療器械公司），0.5 mm/0.25 mm（前面/后面）鉛當量。相同條件下，對新型防護服和普通防護服分別進行檢測。除普通防護服頭部和足部外，其余檢測部位均在有/無防護服兩種狀態下各測量1次。每個部位均曝光10 s，間歇30 s，重復操作10次，讀取劑量率，然后對數據進行校準，再取其算術平均值，單位為μSv/h。（圖1②）

1.3 操作性和舒適性評價

由于新型懸浮式防護服未正式進入臨床應用，請本院15名介入放射科醫師參與模擬手術評價（圖1③）。先后穿普通防護服、懸浮式防護服進行模擬手術操作，結束后對可操作性和防護服舒適性進行評價。操作性按手術流程4部分（①穿防護服，②踩射線、調整床及球管，③導管導絲及藥物、器械操作，④進出手術室及與外界交流），每部分3個程度（分別記2分、1分、0分）記錄總分；舒適性按身心感受4部分（①熱感、出汗，②負重、疲勞感，③安全感，④美觀度），每部分3個程度（分別記2分、1分、0分）記錄總分。15位操作者獨立完成評分，互不交流。

1.4 統計學分析

采用SPSS 20.0軟件進行統計學分析。計量資料以均數±標準差（x±s）表示，兩組間比較用t檢驗，兩組間操作性和舒適性比較用配對樣本秩和檢驗。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 防護效率比較

第1術者劑量率最大者為普通防護服頭部、足部，即無防護條件下分別達到（428.91±0.77） μSv/h、（1 242.66±0.51） μSv/h，懸浮式防護服內頭部、足部劑量率僅為（4.80±0.06） μSv/h、（1.79±0.06） μSv/h；與普通防護服相比，懸浮式防護服內胸部、腹部和下肢劑量率明顯降低（t＝135.5～1 688.9，P＜0.01），見表1。第2術者普通防護服頭部、足部劑量率分別達（696.36±1.15） μSv/h、（843.67±0.49） μSv/h，懸浮式防護服與普通防護服相比，可有效降低各部位射線劑量率（P＜0.01），見表 2。

2.2 操作性和舒適性比較

防護服操作性比較表明，懸浮式防護服操作性評分雖低于普通防護服，但差異無統計學意義（Z＝－1.826，P＝0.103），15 名（次）評價中有 4 名操作者反映剛開始操作時袖口前伸出有部分阻礙，熟悉后也可順暢完成操作；舒適性比較表明，懸浮式防護服舒適性明顯優于普通防護服（Z＝－3.482，P＜0.000 1），避免了普通防護服重力帶來的不適和悶熱感，且有11名操作者表示操作中還可向后倚靠休息，見表3。懸浮式防護服在安全感方面更顯優勢，美觀度方面相當。

圖1 新型懸浮式防護服及現場評價示意圖

表1 第1術者有/無懸浮式和普通防護服劑量率比較 x±s，μSv/h，n=10

表2 第2術者有/無懸浮式和普通防護服劑量率比較 x±s，μSv/h，n=10

3 討論

近年來介入放射學發展迅猛，被譽為與傳統內科、外科并列的第3大診療技術［4］。大部分介入診療依賴于X射線定位，不可避免地使患者和術者受到大量射線照射。有研究顯示，普通防護服防護下冠狀動脈造影和經皮冠狀動脈介入治療中術者所受平均有效輻射劑量為0.4 μGy/min，射頻消融為0.1 μGy/min，經皮腎鏡取石為 0.7 μGy/min，骨科椎體成形術則高達 1.4 μGy/min［5］。 另有研究表明，肝動脈栓塞化療術X射曝光時間為2.75～129.0 min，防護服內最高劑量率為 163.8 μSv/h［6］。 不僅有客觀原因，還有部分術者主觀放射防護意識不強及醫院監管不嚴、技術培訓不完善等因素［7］，使介入放射學防護仍存在諸多問題。

傳統防護設備包括固有防護配件和個人穿戴式防護用品（防護服、鉛帽、鉛圍脖和鉛圍裙），盡管配備齊全，但目前防護效果卻并不令人滿意。Shortt等［8］研究顯示，每次介入手術人員眼、甲狀腺和手部受照射后平均有效劑量為0.27～1.29 mSv。本研究發現穿普通防護服操作時，第1、第2術者位置胸、腹、下肢均無法達到安全值（2.5 μSv/h）。目前普通穿戴式防護服對足部無防護作用，會曝露于較高輻射中。普通防護服另一個弊端即為笨重的鉛衣直接由操作者承擔，長期穿戴勢必引起身體承重部位損傷。

為減輕操作者負重，研究者們設計了床載式防輻射裝置［9］和懸吊式防護屏［3，10］。 劉智慧等［11］通過應用鉛防護屏、床側防護吊簾和房頂防護吊簾等綜合防護措施，使放射劑量從未加防護前（382±113）μSv/h降低至防護后（49.7±32.2）μSv/h。上述設備在具有一定防護作用的同時，一定程度上也避免了長期穿防護服引起的勞損性疾病。但上述設備無法實現頭部、足部有效防護，由于屏蔽散射線及漏射線存在，左胸部可測到相對較高輻射劑量率。此外，由于各種原因，如器械長度不足及手術部位在曝光野內時，床旁防護設備會影響操作。針對上述現象，法國學者設計了防輻射防護艙（上、左、前三面防護材料構成的開放式防護裝置）［12］，并經135臺心臟電生理手術中檢測發現，該防護倉與普通防護服相比防護作用更佳，并可有效降低操作者頭部輻射劑量，但未對手部和背部進行防護。國內孫智山等［13］設計了一種圓筒式放射線操作房，在有效減少輻射同時，具備良好的可操作性和舒適性。但該設備無法實現前傾，無法實現患者對側操作，且手部仍未得到很好防護。

新型懸浮式防護服在研究設計時，參考了目前各種防護裝置/防護服優點，主要特點為在大鉛當量下能實現良好的活動性。本防護服外形類似衣服，由活動度更大、更穩定的內骨架作為支撐，操作者可免于負重；兩側增加防護軟簾，實現對手臂防護；底部由4個萬向輪提供移動平臺，移動范圍大，便于在手術室進出，使醫師與家屬及技師交流更為順暢，更能滿足臨床需求。

相比于普通防護服及其它非負重防護服（防護房/艙、懸吊類或內骨架支撐類），本懸浮式防護服具有以下優點：①鉛當量合理，防護更加全面。前期針對介入診療中常用的X線條件，采用不同鉛當量對防護效果進行了評價，研究表明鉛當量至少為1.0 mm。防護服設計完成后，防護主體在1.0 mm鉛當量以上，重疊后部分達2.0 mm鉛當量。經輻射檢測，除頭部以外，第1、2術者位置在防護服內輻射值均處于安全值內，顯著優于普通防護服，相當于隔室操作水平。由于介入手術者活動度及范圍較大，如防護不全面（法國防輻射防護艙），轉身拿器械或與技師、護士交流時背部或右側可能會曝露于射線中。本防護服在右側及背側均有足量防護，避免意外曝露發生。②內骨架活動度更大（實現實時懸浮的最大保障）。這不僅能實現前傾，還能夠側彎，活動范圍呈“圓錐”形，使操作者上半身活動基本不受限制，還能在操作者疲勞時或操作間隙休息時提供倚靠。③細節上更適應介入操作。例如頭部面罩有更大空間，能防止操作人員呼吸時面罩鉛玻璃產生霧氣；面罩去頂設計能讓防護服有良好通風性，使操作者與外界順暢地交流；經輻射檢測，第1、2操作者頭部約為4.8 μSv/h，在較低水平；如果操作者縮小曝光野，輻射水平會更低，去頂設計利大于弊；防護服上半身上下浮動時，特制的彈性部件使升降更加靈活，能隨著操作需要或不同操作者身型實時地上下升降及左右開合；防護服在實時變形時，無曝露部位，依然防護全面。

表3 兩種防護服操作性、舒適性評分比較 分，n=15

普通防護服在眾多防護方式中可操作性、靈活性最大，新型懸浮式防護服可操作性、靈活性評價雖稍低于普通防護服，但不影響手術操作，在手術流程4部分（洗手、消毒、鋪單，踩射線、調整床及球管，導管導絲及藥物、器械操作，進出手術室、與外界交流評分及與操作者交流）中均能完成操作，大部分操作順暢。在舒適性方面，新型懸浮式防護服遠優于普通防護服，不僅可避免操作者身體負重引起的不適及疲勞感、通風不良所致悶熱、出汗，還能帶來心理方面的安全感；讓更多年輕醫師能安心地投入到安全、高效、精準的介入診療中。新型防護服在美觀度方面與普通防護服相當，外觀達到了醫患均感覺美觀、可接受程度。初步研究表明具有很好的實用性。

新型懸浮式防護服需要優化及改進之處：①防護服無菌衣需定制，穿戴時需助手協助完成。②前傾時相對費力、前傾角度需要再加大。前傾費力原因是為保持防護服平衡，背部鉛皮相對較重引起。可通過適當調整平衡比例，減輕背部鉛皮重量解決此問題。③未來進行智能化改進，使之成為輻射防護機器人。

本研究結論認為，新型懸浮式防護服具有良好的防護性能，基本實現全面防護；真正實現零負重，舒適美觀；一體化設計，靈活性強，活動范圍廣，具有良好的應用前景。

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