Райън Д. Мадър, доктор по медицина, Фредерик Мейер Институт за сърце и съдове, Спектър Здраве, 100 Мичиган, НЕ, Гранд Рапидс, Мичиган 49503. Имейл

Фредерик Мейер Институт за сърце и съдове, Спектър здраве, Гранд Рапидс, Мичиган.

Фредерик Мейер Институт за сърце и съдове, Спектър здраве, Гранд Рапидс, Мичиган.

Институт за сърце и съдове Frederik Meijer, Spectrum Health, Grand Rapids, MI.

Фредерик Мейер Институт за сърце и съдове, Спектър здраве, Гранд Рапидс, Мичиган.

Фредерик Мейер Институт за сърце и съдове, Спектър здраве, Гранд Рапидс, Мичиган.

Фредерик Мейер Институт за сърце и съдове, Спектър здраве, Гранд Рапидс, Мичиган.

Институт за сърце и съдове Frederik Meijer, Spectrum Health, Grand Rapids, MI.

Резюме

Заден план:

В съответствие с нарастващото разпространение на затлъстяването сред общата популация, затлъстяването става все по-разпространено сред пациентите, подложени на сърдечна катетеризация. Това проучване оценява връзката между индекса на телесна маса на пациента (ИТМ) и дозата на облъчване на лекаря по време на коронарография.

Методи и резултати:

Данните за радиационно облъчване в реално време са събрани по време на последователни процедури за коронарография. Дозата на облъчване на пациента се изчислява, като се използва продукт с площ на дозата. Дозата на облъчване на лекаря във всеки отделен случай се записва с дозиметър, носен от лекаря, и се отчита като еквивалент на личната доза (Hp10). ИТМ на пациента е категоризиран като 2; P 1 В съответствие с високото разпространение на затлъстяването сред общата популация, затлъстяването става по-разпространено сред пациентите, подложени на сърдечна катетеризация. 2 Това нарастване на затлъстяването вероятно е повлияло на употребата на лъчение в катетеризационната лаборатория, тъй като пациентите със затлъстяване, подложени на флуороскопски процедури, получават по-големи дози на облъчване от пациентите, които не са с дебелина. 3–5 Това увеличение на дозата на радиация се дължи на увеличената енергия, необходима за преодоляване на затихването на тъканите и улесняване на достатъчен брой фотони, достигащи интензификатора на изображението, за да генерират адекватни изображения. 3–5

Най-големият източник на облъчване на лекаря по време на сърдечна катетеризация идва от разсеяна радиация, излъчвана от пациента, която сама по себе си е пропорционална на дозата на облъчване на пациента. 6 Тъй като са необходими по-големи дози радиация, за да се получат адекватни изображения при пациенти със затлъстяване, се излъчват по-големи количества разсеяна радиация 3–5 и следователно епидемията от затлъстяване има потенциал да промени професионалните рискове на лекарите, извършващи сърдечна катетеризация. Показано е ясно, че индексът на телесна маса на пациента (ИТМ) влияе върху дозата на облъчване на пациента по време на флуороскопски процедури, 3–5, но въздействието на ИТМ на пациента върху дозите на облъчване, получени от оперативните лекари, е по-слабо разбрано. Настоящото проучване беше проведено, за да се оцени връзката на ИТМ на пациента и дозата на облъчване на лекаря по време на коронарография.

Методи

Проучване на населението

Проучването SHIELD (Комбиниране на роботизирани техники за стентиране и проактивно екраниране в лабораторията за катетеризация, за да се постигне възможно най-ниска радиационна експозиция на лекари и персонал) е едноцентрово проспективно наблюдателно проучване, предназначено да изследва радиационното излагане на лекари и служители в сърдечната катетеризация лаборатория. 7 Изследването е замислено, проектирано и проведено от изследователи от Института за здраве и спектър на здравето на Фредерик Мейер (Grand Rapids, MI). Местният институционален съвет за преглед одобри протокола и всички участници предоставиха информирано съгласие. При разумно искане данните, аналитичните методи и материалите за това проучване ще бъдат предоставени на други изследователи с цел възпроизвеждане на резултатите.

Данните бяха събрани за последващи случаи в 2 последователни флуороскопски апартамента с идентични флуороскопски системи (рентгенова система Allura Xper FD10; Philips, Амстердам, Холандия). Всички случаи, които имат начален час между ≈8 и 17 ч., От понеделник до петък, бяха включени в проучването. Случаите, които не са използвали никаква радиация, са изключени, както е посочено в протокола от изследването. За целите на този анализ са включени само онези процедури, при които е извършена коронарография. Процедурите, които не включват коронарна ангиография, включително самостоятелни катетеризации на дясно сърце и имплантации на пейсмейкър, бяха изключени от този анализ.

Радиационен мониторинг

Данните за експозиция на лъчение в реално време са събрани с помощта на наличната в търговската мрежа система за дозиметрия, която съдържа монитор до леглото, способен да показва дози на лъчение в реално време (RaySafe i2; Unfors RaySafe, Billdal, Швеция). Лекарите и членовете на персонала бяха заслепени за дисплея на монитора и за радиационните данни, събрани от дозиметрите по време на проучването. По време на проучването всеки лекар носеше дозиметър, разположен или от лявата предна страна на очилата, или от лявата предна страна на щитовидната яка. Съгласно стандартната оперативна процедура в учебната институция, във всеки случай между пациента и опериращия лекар бяха разположени 2 щита: монтиран на тавана горен щит на горната част на тялото с изрез на контура на пациента и оловен щит на долната част на тялото, прикрепен към страната на операцията маса, простираща се от масата до пода. 6 По усмотрение на операционния лекар и членовете на персонала беше използвана лъчепоглъщаща еднократна подложка (RadPad; Worldwide Innovations & Technologies, Kansas City, MO).

Дози на лъчение за пациент и лекар

Записаните радиационни метрики за всеки отделен случай включват времето на флуороскопия, въздушната керма и продукта на дозата (DAP), които автоматично се изчисляват от системата за образно изследване на флуороскопията. В съответствие с предходната методология, дозата на облъчване на пациента за всеки случай е оценена от DAP. 4,8,9 Дозата на облъчване на лекар за всеки случай е еквивалентът на личната доза (Hp10), както е записано и отчетено директно от дозиметричната система.

Статистически анализ

Резултати

Проучване на населението

Между 3 август 2015 г. и 26 февруари 2016 г. са събрани радиационни данни в 1119 последователни случая, при които е извършена коронарография. От тях дозите на облъчване на пациентите са били налични в 1116 (99,7%) случая, а дозите на облъчване на лекарите са били налични в 1114 (99,6%) случая. Характеристиките на тези процедури са обобщени в Таблица 1. Разпределението на ИТМ на пациента в изследваната популация е представено на Фигура 1. Като цяло 17,0% от пациентите са имали ИТМ

маса 1. Характеристики на пациента и процедурата

Нормално разпределените стойности са показани като средна стойност ± SD. Ненормално разпределените променливи са показани като медиана (25–75-и персентил). Категоричните стойности са показани като n (% честота). ИТМ показва индекса на телесна маса; DAP, продукт с площ на дозата; FFR, частичен резерв на потока; PCI, перкутанна коронарна интервенция; и RHC, катетеризация на дясно сърце.

индекс

Фигура 1. Разпределение на индекса на телесна маса (ИТМ) сред изследваната популация. Показано е разпределението на ИТМ на пациента в изследваната популация, което се състои от 1119 последователни пациенти, подложени на коронарна ангиография, които отговарят на критериите за включване.

Характеристиките на пациента и процедурата според категорията на ИТМ са показани в Таблица 2. В категориите ИТМ процедурните характеристики не се различават значително за честотата на катетеризация на дясно сърце (P= 0.78), FFR (P= 0,49), PCI (P= 0,63), роботизиран PCI (P= 0,97), радиален достъп (P= 0,10) или време за флуороскопия за случай (P= 0,26). Честотата на използване на поглъщащи лъчи подложки се е увеличила значително при нарастващите категории на ИТМ (P= 0,007; Таблица 2). Когато се третира ИТМ като непрекъсната променлива, не се наблюдават значителни разлики за ИТМ на пациента сред случаите със и без катетеризация на дясното сърце (P= 0,86), FFR (P= 0.78), PCI (P= 0,25) или роботизиран PCI (P= 0,86). ИТМ на пациента е значително по-висок сред случаите с (31,4 ± 6,9) в сравнение с тези без (30,0 ± 6,2) използване на радиационно абсорбираща подложка (P= 0,0003). По същия начин ИТМ на пациента е по-висок за случаи с (31,3 ± 6,8) в сравнение с тези без (30,2 ± 6,3) използване на радиален достъп (P= 0,01). Наблюдава се слаба, отрицателна корелация между възрастта и ИТМ (r = −0,17; P

Таблица 2. Пациент и процедурни характеристики според ИТМ на пациента

Таблица 3. Дози на облъчване на пациента и лекаря по време на коронарните ангиографски процедури според ИТМ на пациента

Показаните стойности са средни (25–75-и процентил). ИТМ показва индекса на телесна маса; DAP, продукт с площ на дозата; Hp (10), личен дозов еквивалент; и PCI, перкутанна коронарна интервенция.

Фигура 2. Дози на облъчване на пациент и лекар за всеки случай по време на коронарография според индекса на телесна маса на пациента (ИТМ). Имаше постепенно увеличение на дозата на облъчване на пациента (A) и доза радиация на лекаря (Б.) в нарастващите категории ИТМ на пациентите. P показаните стойности са за тенденцията. DAP означава продукт с площ на дозата.

Дозите на облъчване на пациента, определени от DAP и стратифицирани от диагностични процедури за коронарна ангиография и процедури, включващи PCI, са дадени в Таблица 3. В сравнение с диагностичните процедури за коронарография тези процедури, включващи PCI, са свързани с 1,9-кратно увеличение на DAP (101,7 [67,9 –156,1] срещу 54,4 [36,9–76,7] Gy × cm 2; P 2; P 2; P

Таблица 4. Променливи, независимо свързани с дневника на радиационната доза на лекаря чрез анализ на множествена регресия

Δ% експозицияβP СтойностPCI166,7 (98,0 до 259,3)0,98 (0,68 до 1,28) 3–6 Наблюденията, направени в това проучване, са свързани с това, че продължителното излагане на радиация сред интервенционните кардиолози е свързано с множество неблагоприятни ефекти върху здравето 10-14 и че разпространението на затлъстяването в сърдечната катетеризационна лаборатория се увеличава с течение на времето. 2 Докато затлъстяването е убедително свързано със здравословни проблеми при пациентите, 15 настоящите наблюдения подкрепят необходимостта от допълнителни проучвания, за да се определи дали затлъстяването на пациентите може да има неблагоприятно въздействие върху здравето на лекуващите лекари, като ги изложи на по-големи количества радиация по време на коронарография.

Влияние на затлъстяването върху дозата на облъчване на пациента

В съответствие с предходни наблюдения, показващи високо разпространение на затлъстяването сред пациенти, подложени на сърдечна катетеризация, 2> 50% от настоящата популация на проучването е с наднормено тегло и ≈10% от изследваната популация е болестно затлъстяване. Между 1998 г. и 2009 г. Buschur и сътр. 2 демонстрират, че заболеваемото затлъстяване се е увеличило с 91% сред пациентите, подложени на PCI. В подкрепа на концепцията, че нарастващото разпространение на затлъстяването може да окаже отрицателно въздействие върху радиационната безопасност на пациентите, настоящото проучване демонстрира значително увеличение на дозата на облъчване на пациента при нарастващите категории на ИТМ. Сравним с удвояването на дозата на облъчване на пациента, което наблюдавахме сред пациенти със затлъстяване, Ector et al 4 демонстрира 2,2-кратно увеличение на дозата на облъчване на пациента при затлъстели пациенти, подложени на изолиране на белодробна вена. Също подобно на нашите открития, Shah et al 5 установяват, че пациентите със затлъстяване, подложени на коронарна ангиография, имат радиационна доза, която е 2,5 пъти по-висока от слабите пациенти.

Затлъстяване на пациента и доза на лъчение от лекаря

Радиационна безопасност при епидемия от затлъстяване

Като се има предвид нарастващото признаване на рисковете за здравето, пред които са изправени интервенционните кардиолози, съчетано с нарастващото разпространение на затлъстяването в лабораторията за катетеризация, наблюденията на настоящото проучване може би изискват по-агресивни практики за радиационна безопасност в ерата на епидемията от затлъстяване. Наблюдението, че поглъщащите лъчи подложки се използват значително по-често при нарастващи категории на ИТМ, може да покаже, че операторите са наясно с потенциално по-високите нива на облъчване от пациенти със затлъстяване и са приложили допълнителни защитни стратегии за намаляване на излагането. За отбелязване е, че използването на радиационно поглъщаща подложка е свързано с ≈70% намаляване на дозата на облъчване на лекаря при множествения регресионен анализ. Като друго средство за намаляване на експозицията, трябва да се насърчават непрекъснатите подобрения в оборудването за флуороскопия. Забележително е, че новите системи за флуороскопия, като тези, които използват технология за намаляване на шума на изображението в реално време, са демонстрирали намаляване на дозите на радиация с ≈50% или повече. 17–20 Ще бъдат необходими допълнителни проучвания, за да се определи въздействието на технологията за намаляване на шума при катетеризацията на пациенти със затлъстяване.

Ограничения

Заключения

Сред пациентите, подложени на коронарография, се наблюдава повишаване на ИТМ на пациента, свързано със значително увеличение на дозата на облъчване от лекаря. Докато предишните проучвания са документирали неблагоприятните последици за здравето на затлъстяването върху пациента, са необходими допълнителни проучвания, за да се определи дали затлъстяването на пациента може да има неблагоприятни последици за здравето и върху лекарите, под формата на увеличени дози на облъчване по време на коронарография.

Източници на финансиране

Тази работа е частично финансирана от безвъзмездна финансова помощ от Corindus Vascular Robotics (Waltham, MA).