综述：在逆行性肾内镜手术中减少辐射暴露的技巧与方法：欧洲泌尿学会内泌尿科分会进行的文献综述

《Asian Journal of Urology》：Tips and tricks for reducing radiation exposure during retrograde intrarenal surgery: A literature review by the European Association of Urology Section of Endourology

　　奥塔斯·杜鲁托维奇（Otas Durutovic）|米洛斯·佩特罗维奇（Milos Petrovic）|文森特·德·科宁克（Vincent De Coninck）|劳里安·德拉戈斯（Laurian Dragos）|马科斯·塞佩达（Marcos Cepeda）|吉多·M·坎菲乌斯（Guido M. Kamphius）|帕纳约蒂斯·卡利多尼斯（Panagiotis Kallidonis）|安德烈亚斯·斯科拉里科斯（Andreas Skolarikos）|阿梅莉亚·皮埃特罗帕奥洛（Amelia Pietropaolo）|巴斯卡尔·索马尼（Bhaskar Somani）|维尼特·高哈尔（Vineet Gauhar）|托马斯·泰利（Thomas Tailly）

塞尔维亚贝尔格莱德大学临床中心泌尿科诊所

**摘要**

**目的**
荧光透视是逆行肾内手术（RIRS）的重要组成部分，因为它有助于安全准确地进行操作、引导和术中导航。然而，手术中的荧光透视会使患者和医务人员暴露在有害的电离辐射下。为了减少辐射暴露，已经提出了多种策略。本综述的目的是分析减少RIRS过程中辐射暴露的策略，并为其实施提供建议。

**方法**
通过搜索PubMed、Cochrane Library、EMBASE和Web of Science数据库以及ClinicalTrials.gov注册库，我们进行了全面的文献回顾，查找了关于减少RIRS期间荧光透视使用的策略的相关出版物。搜索时使用了以下医学主题词的组合：“荧光透视”、“辐射安全”、“辐射暴露”、“泌尿学”、“内泌尿学”、“柔性输尿管肾镜检查”、“FURS”、“逆行肾内手术”和“RIRS”。

**结果**
我们发现了大量证据，包括原始文章、临床试验以及叙述性和系统性综述。一些术前措施，如仔细分析可用的影像学研究、应用质量检查表以确保最佳患者位置、设置C臂设备以及使用辐射防护装备，已被证明可以显著降低辐射暴露。术中，采用无荧光透视或无需荧光的RIRS方法，以及诸如间歇性荧光透视、准适技术和保留最后影像等设备优化技术，被证明是减少辐射的有效方法。实施辐射安全培训和基于模拟的培训可以进一步降低辐射暴露。

**结论**
减少RIRS过程中的辐射暴露需要一个综合策略，该策略结合了细致的术前计划、无荧光透视或无需荧光透视的技术、设备优化以及辐射安全培训和教育。目前的证据表明，在适当选择的患者中，这些方法可以安全有效地实施。然而，还需要进一步的高质量随机对照试验来确认这些发现并指导其更广泛的采用。

**1.0. 引言**
泌尿结石是一种常见的疾病，对全球健康和经济造成了巨大负担，男性患病率为10%，女性为7%[1]。目前，治疗上尿路结石的标准方法是微创技术，包括体外冲击波碎石术（ESWL）、输尿管肾镜检查（URS）、逆行肾内手术（RIRS）和经皮肾镜取石术（PCNL）。近年来，由于内镜技术的进步、激光系统的改进以及外科医生经验的提升，RIRS在处理上尿路结石中的应用显著增加，而冲击波碎石术的依赖程度逐渐下降[2]。此外，由于激光技术的进步、碎石效率的提高以及良好的无石率和并发症发生率，RIRS也被越来越多地用于治疗大于2厘米的结石，在符合条件的情况下成为PCNL的可行替代方案[3]。

荧光透视在RIRS中一直被视为必不可少的，因为它提供了实时成像，确保了安全和精确的操作、引导和术中导航。在手术初期，荧光透视有助于放置导丝和输尿管导引鞘（UASs），并确认其在集合系统中的正确位置，从而增加了这些步骤的安全性，防止了意外的输尿管损伤。它还可以提供额外信息，尤其是在复杂的肾脏解剖结构中，通过描绘集合系统、检测结石位置以及难以到达的肾内位置的残留碎片[4]。

荧光透视使医务人员和患者暴露于有害的电离辐射和高能光子之下，这些辐射可以破坏化学键并使原子电离，导致自由基的形成，进而造成DNA和细胞损伤。辐射引起的组织损伤可以分为确定效应和随机效应[5]。当辐射暴露超过特定阈值时，会出现确定效应。这些效应与剂量相关，随着剂量超过阈值，其严重性会增加。它们通常在急性且大量暴露后出现，最常见的是红斑、白内障、甲状腺功能障碍、骨髓抑制、脱发和急性辐射综合征。在标准条件下进行的泌尿内镜手术中，这些辐射阈值通常不会被超过，因此泌尿科医务人员和患者的确定效应较为罕见[6]。相比之下，随机效应与明确的辐射剂量阈值无关，在任何水平的暴露下都会发生，包括低剂量，这表明辐射没有安全的下限[7]。随机效应可能会引起DNA突变，从而增加恶性肿瘤的风险，特别是白血病、多发性骨髓瘤、乳腺癌、结肠癌或卵巢癌。在泌尿内镜手术中使用辐射也有可能引发随机效应[5]。

辐射测量和监测对于在RIRS等泌尿内镜手术中安全使用荧光透视至关重要，有助于评估和减少患者和医务人员的辐射暴露。辐射指标中使用的关键参数包括荧光透视时间（FT）、剂量-面积积（DAP）和有效辐射剂量[8]。FT量化了荧光透视光束处于活跃状态的时间（以秒或分钟计）。尽管这提供了有用的信息，但FT本身并不能代表辐射强度或分布。相比之下，DAP以Gy·cm2为单位，通过计算总辐射剂量乘以照射面积来提供更全面的辐射暴露评估，从而评估传递给患者的总能量。有效剂量以毫西沃特（mSv）为单位，考虑了辐射类型和受影响组织的敏感性，反映了与辐射暴露相关的随机风险。在荧光透视期间，必须监测医务人员的辐射暴露，通常使用个人剂量计来量化随时间累积的剂量，剂量计通常佩戴在胸部（铅围裙的上方或下方）或四肢[8]。

鉴于前述的辐射风险，国际辐射防护委员会建议全身年职业辐射剂量限制为五年平均值20 mSv，或在单年内为50 mSv。四肢的年暴露限制为500 mSv；然而，由于眼睛的敏感性较高，建议的年剂量限制为20 mSv[9]。作为参考，腹部和盆腔CT扫描的平均辐射暴露范围为9 mSv至19 mSv，具体取决于所采用的协议[10]。为了限制和优化临床实践中的辐射暴露，早在20世纪60年代就引入了“尽可能低的合理可实现水平”（ALARA）的概念。ALARA原则已被泌尿科医生在从诊断到术中管理和随访的整个患者护理过程中广泛应用，其基础是减少FT、使用防护屏蔽，并与辐射源保持最大可能的距离[5]。遵循这些辐射安全原则，泌尿科医生可以保持在推荐的胸部、四肢和眼晶状体暴露限制范围内[11]。

最近一项关于泌尿科医生在泌尿内镜手术中辐射暴露的回顾发现，不同研究之间的平均暴露水平存在很大差异。其中，经皮肾镜取石术（PCNL）的辐射暴露最高，尤其是对眼睛和手部的辐射暴露。幸运的是，使用甲状腺防护罩和铅围裙可以将暴露量减少94.1%至100%。该回顾还指出，关于辐射安全的培训课程有助于降低暴露并提高泌尿科医生的意识[12]。关于患者辐射暴露，2024年的一项研究发现，PCNL期间的辐射暴露也是最高的，其次是冲击波碎石术和URS。该研究发现辐射剂量与外科医生的经验和病例量呈反比关系。通过优化荧光透视设置、使用超声波以及遵循ALARA原则等策略，可以最小化患者的暴露[13]。

本叙述性综述的目的是识别和评估当前关于减少RIRS期间荧光透视使用策略的文献，以及这一不断发展的领域的未来发展方向。

**2.0. 材料与方法**
我们通过搜索PubMed、Cochrane Library、EMBASE和Web of Science数据库以及ClinicalTrials.gov注册库，查找了关于减少RIRS期间荧光透视使用的方案和策略的出版物。搜索范围涵盖了2000年1月至2025年7月期间发表的研究。通过检查初步识别的文章的参考列表，还发现了更多出版物。搜索协议使用了以下医学主题词的组合：“荧光透视”、“辐射安全”、“辐射暴露”、“泌尿学”、“内泌尿学”、“柔性输尿管肾镜检查”、“FURS”、“逆行肾内手术”、“RIRS”。非英语语言的出版物、病例报告、社论、会议论文以及文本不完整的出版物被排除在后续分析之外。文献搜索不限于特定的研究设计，包括比较性和非比较性研究，以及前瞻性和回顾性研究。根据系统评价和meta分析的优先报告项目（PRISMA）指南[14]，我们对研究进行了识别、筛选和纳入，并在PRISMA流程图（图1）中进行了展示。使用Risk of Bias 2（RoB 2）工具评估了纳入的随机对照试验的质量和偏倚风险[15]。评估包括了以下几个方面：随机化过程中的偏倚、因干预措施偏差导致的偏倚、因结果数据缺失导致的偏倚、结果测量中的偏倚、报告结果选择中的偏倚以及总体偏倚风险。每项研究的总体偏倚风险被分类为低、有些问题或高。RoB 2评估的 findings 显示在补充表1中。非随机研究的质量评估使用了Newcastle–Ottawa量表（NOS）[16]。每项研究在三个领域进行了评估：选择（最高4分）、可比性（最高2分）和结果（最高3分）。得分7-9分的研究被视为高质量，得分5-6分的研究被视为中等质量，得分0-4分的研究被视为低质量。这项评估的全面结果显示在补充表2中。RIRS的并发症根据Clavien–Dindo分级系统进行了重新分类：1级——需要退烧药的发热或暂时性术后血尿或口服镇痛剂后缓解的轻度腰痛或不需要干预的轻微黏膜擦伤；2级——需要抗生素的发热性尿路感染或需要输血的严重血尿或肾绞痛；3A级——在局部麻醉下进行的输尿管支架插入或因输尿管损伤或阻塞进行的输尿管支架插入；3B级——因输尿管阻塞或移位的碎片需要再次进行输尿管镜检查或需要麻醉的输尿管损伤手术修复；4级——尿路败血症；5级——死亡。在确定相关研究后，进行了叙述性综合分析。

**3.0. 减少RIRS中荧光透视暴露的技巧和窍门**
3.1 术前计划
RIRS期间的辐射暴露会受到多种因素的影响，包括结石负荷和位置、结石密度、手术经验、手术时间和输尿管支架的放置[17, 18]。为了减少辐射暴露并防止辐射的不利后果，随着时间的推移，已经开发并实施了一些术前和术中技术。这些技术必须优化，以符合ALARA原则，同时不损害手术效果或增加并发症发生率。

术前可以采取多种措施来减少辐射暴露。首先，对术前影像学进行全面检查，并确保其在手术过程中的即时可用性，可以加速结石识别并减少该操作阶段的荧光透视使用[19]。此外，实施术前质量检查表有助于正确设置手术室[20]。检查表确保患者的正确位置，这对于防止X射线场中的干扰伪影至关重要。此外，检查表还有助于所有人员正确实施辐射防护措施（防护眼镜、铅制躯干和颈部围裙以及铅制手套）。在任何低辐射暴露方案中，确保C臂的正确位置和设置也是高效术前计划的重要组成部分。X射线管必须放置在最低可行的高度，并使用激光引导以确保理想的图像居中。此外，还需要根据患者的体重调整荧光透视剂量[11]。在2013年发表的一项前瞻性比较研究中，Kokorowski等人[21]评估了两组患者在进行输尿管镜检查时的辐射暴露情况——一组使用了术前检查清单，另一组则没有使用。研究结果表明，采用术前检查清单后，术中辐射时间（FT）减少了67%，日累计剂量（DAP）减少了88%。根据已发布的DAP与有效剂量转换系数[22]，实施术前检查清单后，有效剂量大约从2.05 mSv降低到了0.25 mSv。作为参考，逆行近距离内镜尿石术（RIRS）的平均有效辐射剂量约为4.4 mSv[23]。2011年进行的一项回顾性比较研究发现，使用术前检查清单（包括由专业放射科技术员操作的激光引导C臂、易于获取的术前影像以及输尿管镜下对结石和支架位置的验证）可以使术中辐射时间减少82%，同时不会增加并发症发生率[19]。尽管这两项的研究结果都非常令人鼓舞，但由于患者样本量有限，难以将这些结果推广到更大的患者群体，因此需要未来对更大规模的患者群体进行进一步研究。不过，显然，这些简单且技术上不复杂的术前检查清单对于减少辐射暴露具有很大的潜力，而不会延长手术时间或影响患者结果。图1.3.2展示了一种旨在减少RIRS期间辐射暴露的术前检查清单的内容。

3.2.2 设备优化
3.2.2.1 间歇性透视（IF）
现代C臂透视系统使用了先进的成像技术，支持间歇性透视（IF），这种技术可以通过调整帧率来显著降低患者和手术团队的辐射暴露，同时保持手术的准确性。C臂中最常用的设置是连续透视（CF），其帧率为每秒30帧，当激活脚踏板或控制器被按下时，会持续释放X射线束，提供实时的、不间断的图像流。这样可以清晰地观察移动的手术器械或对比剂的流动，但会导致较高的累积辐射暴露。而间歇性透视（IF）则只在操作者需要时才启动X射线束，按需捕捉图像或短暂序列，从而显著减少辐射暴露。IF的特点是用户可定义的速率，范围从每秒15帧到1帧（FPS）[42]。使用IF可以显著降低PCNL患者的辐射剂量[43, 44]。Durutovic等人[43]报告称，在引入2 FPS的IF后，从155.45秒显著减少到76.8秒，而使用30 FPS的CF则没有这种效果，同时在111名PCNL患者中保持了相当的SFR。Sourial等人2019年的研究[44]也发现了类似的结果，他们在实施4 FPS和低剂量设置下的IF后，FT减少了175秒，并且电流强度降低了50%。IF协议的实施也在URS患者中进行了评估。Elkousey等人[45]在2012年的一项比较研究中分析了157名URS患者和100名PCNL患者的FT。54名患者使用了RIRS，39名患者使用了半刚性URS，64名患者同时使用了这两种技术。在URS患者中，使用4 FPS的IF组的FT显著低于CF组（44.1秒对比109.1秒，p<0.001）。在PCNL患者组中，实施IF后也观察到了FT的显著减少。在URS和PCNL患者中，IF组和CF组的SFR相似[45]。Yecies等人[42]在151例URS病例中观察到，从CF切换到1 FPS的IF后，FT显著减少了77秒至16秒。此外，IF还使外科医生的每月辐射暴露量减少了64%。Canales及其同事[46]发现，在使用IF方法后，几种不同的泌尿内镜手术中的辐射暴露量减少了30%。尽管上述研究表明IF可以在不影响URS和PCNL手术的安全性或结果的情况下减少辐射暴露，但支持其在RIRS中有效性的高质量证据仍然有限。因此，需要设计良好的前瞻性研究和随机对照试验来专门评估IF在RIRS中的作用。尽管其好处很有前景，但仍有相当一部分泌尿内镜医师不了解这项技术，或者没有将其常规纳入他们的实践中。这突显了需要开展有针对性的教育和培训活动，以提高意识，促进IF的采用，并进一步增强泌尿内镜手术中的辐射安全。

3.2.2.2 C臂准直和最后一幅图像保持
在透视过程中，准直使用可调铅快门或隔板将X射线束限制在身体的特定区域。准直有助于减小照射面积，从而降低患者和医务人员的辐射暴露。此外，准直还能减少散射辐射，从而提高图像质量。2017年的一项尸体研究发现，在透视过程中使用准直可以将外科医生手部和甲状腺的辐射暴露量减少65%[47]。Kokorowski等人[21]在之前的研究中检查了儿科尿路镜检查中预透视检查表的使用情况，发现准直是减少辐射方案的主要组成部分之一，导致FT（减少了67%）和DAP（减少了88%）。Hein等人[27]在2017年发表的研究中也观察到了类似的结果，他们在RIRS过程中采用了超低辐射暴露方法，准直是一个标准组成部分。

C臂设置的另一个重要方面是使用“最后一幅图像保持”选项。该功能允许操作员无需持续X射线照射即可检查和分析最新的透视图像，从而避免了不必要的重复透视并最小化了辐射暴露。为了进一步优化辐射减少方案，应在患者呼吸结束时捕获透视图像，因为这样可以提供更好的图像质量并减少失真[11]。此外，为了增强透视控制，C臂踏板应由外科医生而不是助手或放射技术员来控制[49]。在不进行成像时离开透视踏板可以进一步减少不必要的辐射暴露，通过减少散射辐射并增加与辐射源的距离[11]。

3.3. 辐射安全培训和教育
随着透视和电离辐射被整合到现代泌尿内镜手术中，患者和医务人员的累积终身辐射暴露量一直在逐渐增加。随着辐射暴露量的增加，全面了解相关风险和减少辐射的策略变得至关重要。因此，实施强调ALARA原则的全面辐射安全培训变得极其重要。然而，在临床实践中，制定辐射防护指南具有挑战性，而且往往不够充分，许多泌尿内镜医师在住院医师培训或进修期间没有接受正式的辐射暴露减少培训[50]。Smith等人[51]在2024年关于泌尿手术过程中辐射安全和实践的回顾中观察到，使用铅围裙和甲状腺防护罩的遵守率高于使用铅护目镜和手套的遵守率。此外，该回顾表明辐射安全培训和教育不足，特别是关于辐射的确定性和随机效应的知识尤为欠缺。2013年对泌尿科住院医师的调查显示，使用身体和甲状腺铅防护罩的遵守率分别为99%和73%；然而，由于缺乏这些防护装备，使用护目镜和手套的情况几乎不存在。只有53%的住院医师认为自己对辐射风险和防护措施有足够的了解[52]。在2019年的类似研究中，只有46%的住院医师的课程中包含了辐射安全内容[53]。基于这些信息，可以得出结论，需要加强当前的辐射防护培训实践，并为所有泌尿科住院医师、进修医师和其他医务人员建立标准化和正式的教育，以促进注重辐射安全的外科文化。制定国际泌尿学指南中的强制性辐射安全培训建议将进一步加强对这一工作的支持。除了正式的辐射安全教育外，还可以通过基于模拟的培训（SBT）来减少辐射暴露。通过在这种安全和受监管的条件下促进手术技能的培训和改进，SBT已成为泌尿学和其他外科领域中一种有吸引力的教育策略。泌尿学中的SBT是一个快速发展的领域，其特征是开发了多种模拟器，包括箱式训练器、虚拟现实平台和尸体模型。目前，已有模拟器可用于机器人手术、腹腔镜手术、经尿道前列腺切除术、URS和RIRS[54]。技术进步使得可以创建多种用于泌尿结石的培训模拟器，有效复制了URS和RIRS的患者解剖结构和手术场景[55]。培训和教育方法的标准化，以及欧洲泌尿协会下属的欧洲泌尿学院提供的URS和RIRS培训课程（包括高级课程如ART in Flexible或UroBESTT），可以进一步提高患者和工作人员的安全性[54]。研究表明，在介入放射学和心脏病学中使用的基于透视的SBT可以显著减少辐射暴露[56, 57]。一项包括40名放射科住院医师和8名放射科医生的前瞻性研究表明，SBT显著减少了踏板使用次数、辐射暴露和手术时间[56]。在RIRS中也可能预期到类似的好处。然而，必须认识到SBT的局限性，包括评估技能的方法有限，以及模型的不可获得性和高昂的成本。最终，SBT无法完全替代基于导师的培训。表3总结了RIRS过程中减少辐射暴露的建议。

表3. RIRS过程中减少辐射暴露的建议

术前措施和设备优化
建议
- 术中准备：确保术中有术前影像可供使用 [11, 19]
- 包括透视设置和辐射防护措施在内的安全手术检查表 [11, 19, 21]
- 确保正确的患者定位 [11]

术中措施和设备优化
- 在适当选择的患者中实施无透视或无X射线的RIRS [11, 36]
- 在手术过程中使用视觉和触觉提示，同时尽量减少透视的使用 [24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 32, 33, 34, 35, 36]
- 通过降低FPS来使用间歇性透视而不是连续透视 [45]
- 使用C臂准直以减小照射面积 [20, 27]
- 使用C臂设置中的“最后一幅图像保持”选项 [11]
- 确保C臂踏板由外科医生而不是助手或放射技术员控制 [49]

其他建议
- 确保所有参与手术的人员都接受适当的辐射安全教育和培训 [51]

3.4. 未来方向
需要进一步的研究来确定影响辐射暴露的具体因素，了解它们对患者健康的影响，并建立标准化的、特定于操作的辐射剂量参考水平。现有证据受到研究之间和辐射减少方案之间显著异质性的限制，以及缺乏FT和DAP的标准报告。因此，未来的研究应强调方案和辐射指标报告的标准化。通过实施实时剂量测定等新兴技术，可以实现ALARA原则的更好应用。被动剂量测定由于其在检测低剂量辐射方面的能力有限，存在显著局限性，而辐射过度暴露可能只能在事后确定。相反，主动实时剂量测定利用电子数据收集，可以在手术过程中快速连续地监测辐射暴露，为外科医生提供即时反馈。这种由医务人员佩戴的电子剂量计可以提供即时、实时的辐射读数，便于在手术过程中进行现场调整以减少额外的辐射暴露[58]。人工智能（AI）已在多个泌尿学领域得到了广泛研究，可能在诊断、治疗计划和术中手术指导方面提供重要应用。在泌尿结石治疗中，AI可以增强结石识别、预测治疗结果、优化手术程序或改进结石成分分析[59]。AI提高效率和降低并发症率及辐射暴露的能力也适用于RIRS[60]。在透视过程中，泌尿内镜医师通常只关注一个有限的感兴趣区域，而周围有一个更宽的视野范围，这对于定位至关重要。因此，这个更宽视野范围内的组织也会受到相当大的辐射剂量。通过应用AI算法和技术，AI控制的准直器可以将辐射集中在感兴趣的区域，从而减少周围组织和器官的辐射暴露[61]。此外，利用深度学习和机器学习的AI驱动技术可以提高X射线图像的质量，降低噪声，增强对比度，并保持重要的解剖信息，同时施加低辐射剂量[61]。AI分析大规模数据集的显著能力也可以改进和优化现有的辐射安全方案。然而，目前的证据有限，需要在前瞻性临床环境中进行验证。尽管目前关于AI在RIRS中应用的文献有限，但它具有显著的变革潜力，并且鉴于其快速发展的性质，可能会在塑造未来的临床实践中发挥重要作用。

4.0. 结论
减少RIRS过程中的辐射暴露需要采用多方面的方法，结合术前计划、术中措施和持续的员工培训和教育。细致的术前计划和高质量的检查表可以是一种有效且可行的方法来减少辐射暴露。越来越多的证据表明，无透视和无X射线的RIRS以及设备优化在适当选择的患者中是安全且有效的。最后，关于辐射暴露风险和遵守ALARA原则的重要性的泌尿学教育和培训应成为现代RIRS实践的标准组成部分。然而，还需要进一步的随机对照试验来确认这些发现并指导更广泛的采用。