介入性卒中成像过程中的关键器官剂量评估：对辐射安全的影响

《Radiography》：Critical organ dose evaluation during interventional stroke imaging: Implications for radiation safety

本研究通过Alderson Rando人体模型模拟神经介入性卒中成像，使用热释光剂量计（TLD-100）量化头颈部器官吸收剂量，发现左腮腺和C1-C2椎体剂量最高，甲状腺平均4.6mGy，晶状体5.6-11.5mGy，提示累积暴露需关注确定性效应及 stochastic风险。

　　

E. ?zgür|D. Tun?man Kayaokay|D.S. ?zgür|A. Tünay|O. Günay|F.F. Kesmezacar|M. Demir|G. ALMisned|H.O. Tekin

伊斯坦布尔培训与研究医院，放射科，土耳其伊斯坦布尔

摘要

引言

神经介入性中风成像涉及长时间的荧光透视和多次血管造影，可能会对头部和颈部的放射敏感器官造成显著的辐射剂量。本研究在临床实际条件下量化了特定器官的吸收剂量。

方法

使用校准的MTS-100 LiF:Mg,Ti热释光剂量计（TLD-100）在Alderson Rando人体模型中测量器官剂量。在Siemens Artis Zee C臂系统上，使用常规临床参数进行模拟中风成像。TLDs在经过认证的SDSL机构中根据RQR-9光束质量进行校准，并使用Harshaw 4500读数器读取数据。

结果

吸收剂量最高的是左侧腮腺和C1–C2椎体水平。双侧甲状腺的剂量平均约为4.6 mGy，晶状体的剂量范围为5.6至11.5 mGy。剂量分布显示出明显的空间变异性，这反映了投影几何结构和散射的影响。

结论

尽管单次会话的测量剂量低于确定性阈值，但在重复或长时间的操作中累积的暴露可能会变得具有临床意义。

对实践的启示

研究结果支持需要严格的准直、优化的投影角度、脉冲荧光透视以及连续的剂量监测，以在保持诊断图像质量的同时最小化患者和工作人员的暴露。

引言

神经介入成像在急性缺血性中风的管理中变得至关重要，因为它能够实现快速诊断、实时血管可视化以及及时的血管内治疗，显著改善患者预后。¹尽管有这些临床益处，但长时间的荧光透视和多次血管造影会导致头部和颈部放射敏感器官（包括晶状体、甲状腺和唾液腺）受到大量辐射暴露。即使是对这些组织的相对较低累积剂量，也可能导致确定性效应（如早期晶状体混浊或腺体功能障碍），以及包括致癌作用在内的随机风险。²

与传统诊断成像相比，介入放射学程序由于成像时间较长、需要荧光透视引导以及复杂的几何投影，会释放出更高的辐射剂量。³这种情况强调了在临床工作流程中准确量化和监测器官水平吸收剂量的必要性。可靠的剂量测量有助于提高临床质量保证，并构成了机构辐射安全计划的基础。⁴

在本研究中，使用Alderson Rando?人体模型实验性地量化了关键器官的剂量，该模型复制了人体解剖结构和组织等效特性。基于模型的研究允许在真实的成像条件下进行标准化、受控和可重复的剂量评估，同时避免了体内测量的伦理限制。⁵通过使用校准的热释光剂量计（TLDs），在模拟的神经介入性中风成像过程中获得了头部和颈部区域的详细吸收剂量分布。

迄今为止，大多数已发表的研究^6,7依赖于间接暴露指标（如剂量-面积积（DAP）或参考空气 Kerma）来估计患者剂量。然而，这些系统报告的参数并未反映特定器官的吸收剂量变化，尤其是在受投影几何结构、光束散射和二次辐射影响的区域。因此，本研究通过提供在接近临床中风介入方案条件的成像条件下直接获得的器官水平剂量数据，填补了这一重要研究空白。

通过将基于实验的剂量测量与真实的神经介入成像参数相结合，本研究提供了实用且可重复的器官水平剂量估计，有助于临床医生、医学物理学家和辐射防护专家改进神经介入放射学的辐射安全并优化操作技术。研究结果为补充和验证该领域的现有剂量估计模型提供了宝贵的实证证据。

剂量计

本研究使用了MTS-100 LiF:Mg,Ti热释光剂量计（TLDs；RadPro，波兰）来测量器官剂量。选择这些尺寸为3 x 3 × 0.9 mm的剂量计，是因为它们具有组织等效性、高灵敏度和长期稳定性，适用于低能和中能X射线的剂量测量。⁸在辐照前，所有TLDs都经过三步退火处理，以确保信号均匀性并消除残余背景。

结果

TLD测量提供了在模拟神经介入性中风成像条件下头部和颈部区域关键器官和组织的定量吸收剂量数据。TLDs在Alderson Rando人体模型中的位置和层位在表1中展示，每个解剖位置的代表性吸收剂量在表2和图6中总结。显然，最高的吸收剂量出现在左侧腮腺。

讨论

许多医学状况可以通过神经介入放射学程序进行治疗，包括缺血性中风、脑和脊髓的血管畸形、头部和颈部的静脉病变以及压缩性骨折。尽管这些程序具有显著的治疗价值，但它们通常伴随着长时间的荧光透视、高强度的电离辐射暴露以及潜在的辐射诱导生物效应。

结论

本研究表明，在介入性中风成像过程中，关键器官的剂量主要集中在唾液腺和上颈椎，甲状腺水平也记录到了可测量的散射剂量。吸收剂量虽然低于确定性阈值，但在累积或重复操作中，剂量累积可能会增加随机和特定组织的风险。

伦理批准和参与同意

本研究未涉及人类参与者或动物实验对象。所有实验均在受控的实验室条件下使用静态人体模型进行。因此，不需要伦理批准和知情同意。

数据可用性

本研究使用和分析的数据集可根据合理请求从相应作者处获得。

作者贡献

Eren ?zgür：概念构思、方法论、数据管理、撰写——初稿准备
Duygu Tun?man Kayaokay：数据管理、正式分析、可视化
Duygu Sevin? ?zgür：研究、资源获取、验证
Abdurrahman Tünay：方法论、软件使用、数据管理
Osman Günay：研究、可视化、审阅和编辑
Fahrettin Fatih Kesmezacar：正式分析、验证、撰写——审阅和编辑
Mustafa Demir：监督、项目管理、撰写——审阅和编辑

生成式AI的使用

作者承认使用了ChatGPT-5（OpenAI，美国加利福尼亚州旧金山）来帮助提高手稿的可读性、语法和整体语言清晰度。作者仔细审查、编辑并验证了所有生成的内容，以确保其准确性和完整性。没有使用AI工具进行数据分析、图表生成或科学解释。作者对这项工作的内容负全责。

资金支持

本研究未获得公共、商业或非营利部门的任何特定资助。

利益冲突声明

无。

致谢

作者感谢Princess Nourah bint Abdulrahman大学研究人员支持项目编号（PNURSP2026R149），沙特阿拉伯利雅得的Princess Nourah bint Abdulrahman大学。