自1942年Hailton等使用¹³¹I治疗甲状腺功能亢进症(甲亢)以来, ¹³¹I在核医学领域中得到了广泛的应用。除传统上用作临床检查甲状腺功能和核素显像诊断外, 目前已被更多地用于甲状腺功能亢进症、功能自主性甲状腺瘤并甲亢、毒性或非毒性多结节性甲状腺肿、分化型甲状腺癌术后残留甲状腺组织及分化型甲状腺癌转移灶等疾病的放射治疗^[1]。

近年来越来越多医院的核医学科使用¹³¹I的剂量已占其科室放射性核素总活度的绝大部分, ¹³¹I在核医学应用中的辐射防护及评价尤显重要^[2]。

1 ¹³¹I核医学应用中的辐射特点

¹³¹I在核医学中的应用, 是利用甲状腺组织对¹³¹I的选择性浓集特性, 使¹³¹I高度聚集在甲状腺内, 由¹³¹I放射出的β和γ射线杀死多余的甲状腺组织而达到治病目的。¹³¹I放射出的β射线, 90.4%的能量为191.7keV, 因其能量低、射程短(约1~2.2mm), 基本上可完全被甲状腺组织吸收, ¹³¹I在甲状腺内有效半减期多数为4~6d, 因而能破坏甲状腺组织, 减少甲状腺激素的合成和分泌, 起到治疗作用; 同时对邻近组织(如甲状旁腺)的损伤甚微^[3]。

所以¹³¹I在核医学应用中的环境污染因子为γ射线、β射线、表面污染和含有¹³¹I的废气、废水和固体废物。

2 辐射防护措施 2.1 限制投药量

在不影响诊断和疗效的情况下, 尽量减少¹³¹I药物的使用量, 严格要求给药剂量的准确性。对于甲亢和甲状腺癌等疾病的大剂量放疗, 也最好采用低剂量、多次给药的方式进行。另外, 将分散在各医院分装¹³¹I口服液改为使用药厂生产不同剂量¹³¹I胶囊有利于给药剂量准确。

2.2 完善辐射防护设施与放射性废物管理^{[4, 5]}

在使用¹³¹I进行甲亢治疗时, 由于¹³¹I挥发性极强, 为了减少由¹³¹I挥发至环境带来辐射污染, ¹³¹I的分装及派药需在通风柜中进行, 其经排气管道排放的气体必须经活性碳过滤后排放; ¹³¹I在通风柜中分装和派药时, 还应注意β射线对工作人员眼睛的照射, 工作人员可在有机玻璃防护屏后或戴上专用防护眼镜, 同时还必须做好对γ射线防护, 可采用铅砖把¹³¹I封装液屏蔽的方法; 分装及派药后仍应通一段时间的风, 以降低高活性室内的空气中¹³¹I的浓度; 分装托盘使用后应立即清洁。还需为患者设置专用走廊、楼梯出口、候诊区、卫生间和配备磁感应水龙头的洗手池, 并防止其他无关人员进入。

患者的排泄物及污染物的冲洗废水等均应经三级衰变池贮存衰变, 其放射性活度浓度低于国家标准后排入城市污水排放管道, 若有未使用的¹³¹I原液和高活度浓度废水, 应收集后转移到省放射性废物库等专门处理场所。工作场所应设置通风过滤装置, 烟囱须高于周围50m范围内最高屋脊3m以上。对于放射性固体废物, 必须收集到专用的贮存容器内, 集中统一送交省城市放射性废物库处理。

2.3 人员培训及安全操作

工作人员培训合格后才能上岗, 必须熟练掌握业务技术和辐射防护知识; 在分装、派药和服药的治疗过程中, 其他无关人员不应留在高活性室内; 放射性物质的存放、转移、分装和运转均应在有效屏蔽的专用容器内或通风柜内进行; 用剩的药品要立即密闭封存, 避免放射性药物¹³¹I的挥发; 在¹³¹I分装及派药操作后, 仍应通一段时间的风, 以降低高活性室内空气中¹³¹I的浓度; 分装托盘等使用后应立即清洁, 避免表面污染。

2.4 监督管理和辐射监测

所有¹³¹I应用的单位必须申领《放射诊疗许可证》、《放射性药品使用许可证》, 并取得《放射性排污许可证》和进行"放射性工作登记"后方可开展治疗工作, 缺少上述三证中任何一项, 卫生、环保以及公安行政部门均可按照国家有关法规进行监督管理。卫生、环保等部门也应该根据各自的职能定期到各使用单位进行监督检查和环境辐射监测, 以保护环境和公众的健康与安全。

3 防护评价 3.1 辐射工作场所的划分

《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》(GB18871-2002)将辐射工作场所划分为控制区和监督区。控制区内需要或可能需要采取专门的防护手段或安全措施, 以便:①在正常工作条件下控制正常照射或防止污染扩散; ②预防潜在照射或限制潜在照射的范围。监督区是未被确定为控制区, 通常不需要专门防护手段或安全措施, 但需要经常对其职业照射条件进行监督和评价的区域^[6]。

3.2 评价标准

在¹³¹I应用项目的环境影响评价中, 评价标准有:《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》(GB18871-2002)、《临床核医学卫生防护标准》(GBZ120-2002)、《医用放射性废物管理卫生防护标准》(GBZ133-2002)和《污水综合排放标准》(GB8978-1996)。

3.3 辐射环境监测

监测时间、监测范围和监测对象与项目, 按照《辐射环境监测技术规范》(HJ/T61-2001)中的规定执行^[7]。监测范围为以工作场所为中心, 半径50~500m以内; 监测对象与项目见表 1。

由于¹³¹I在核医学中对环境影响的主要污染因子为γ射线、β射线、表面污染和废水、底泥、废气中的¹³¹I, 所以现场监测项目定为环境γ辐射剂量率、β表面污染和¹³¹I。监测点分别选择更衣室、走廊、病床、高活性室地面、给药窗、服药窗台, 洗手池台、候诊区, 吸¹³¹I室、专用观察室、废水排放口和废气排放口等位置。

3.4 标准限值选取 3.4.1 年有效剂量管理限值

《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》(GB18871-2002)规定, 核医学属职业照射工作, 工作人员为放射工作人员, 其职业照射年剂量限值不超过:①连续5年内平均年有效剂量20mSv; ②任何一年中有效剂量50mSv; ③眼晶体的当量剂量每年150mSv; ④手、脚及皮肤的当量剂量每年500mSv。公众照射剂量限值为:①年有效剂量1mSv; ②眼晶体的当量剂量每年15mSv; ③皮肤的当量剂量每年50mSv; 根据以上限值, 按照总量控制和防护最优化的原则, 选取1/4作为安全系数, 年有效剂量5 mSv为工作人员的管理限值, 0.25 mSv为公众的管理限值。

3.4.2 表面污染控制水平

根据《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》(GB18871-2002)规定, ¹³¹I核医学应用工作场所的放射性表面污染控制水平见表 2。

3.4.3 放射性废水排放标准

由于¹³¹I衰变时放射出β射线和γ射线, 所以可通过监测放射性废水的总β放射性浓度判断其废水的污染水平。根据《污水综合排放标准》(GB8978-1996), 总β为第一类污染物, 其监测点位应布置在三级衰变池废水排放口处, 其最高允许排放浓度为10Bq/L^[8]。

3.5 结果及分析 3.5.1 有效剂量计算

¹³¹I在核医学应用中, 以年为时间周期, 则其总有效剂量可用下式计算^[6]:

(1)

式中:E_T:总有效剂量, H_p(d):该年内贯穿辐射照射所致的个人剂量当量; 和:同一期间内年龄组食入和吸入单位摄入量放射性核素j后的待积有效剂量; I_{j, ing}和I_{j, inh}:同一期间内食入和吸入放射性核素的摄入量。

3.5.2 监测实例与评价 3.5.2.1 工作人员剂量估算

以某医院核医学科为例(该院核医学工作场所为非密封源乙级工作场所, 采用液态¹³¹I治疗甲亢^{[4, 6]}, 估算¹³¹I治疗过程中对工作人员所致有效剂量。①该院¹³¹I治疗每月两次, 每次治疗病人8~15人, 每次分装及派药时间共约60min, 以年标准工作时间2 000h, 年标准空气呼吸量为300m³计算, 则该院工作人员在工作场所年空气呼吸量为28.8m³; ②采用FR-PIB便携式碘监测仪, 实际测得高活性室内空气中¹³¹I平均浓度为270Bq/m3;③根据《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》(GB18871-2002)附录B中表B3(工作人员吸入和食入单位摄入量所致的待积有效剂量), 取工作人员吸入单位摄入量所致的待积有效剂量为1.1×10^-8Sv/Bq; ④由于¹³¹I的分装和派药等操作均在通风柜内进行, 且采用了有机玻璃防护屏和用铅砖屏蔽¹³¹I分装液等辐射防护措施, 所以贯穿辐射照射所致的个人剂量当量可不计算。

将上述参数值代入公式(1), 经计算可得, 该院核医学科¹³¹I治疗工作人员因分装及派药而接受的附加年有效剂量为0.09mSv, 远低于年剂量管理限值5mSv。

3.5.2.2 公众剂量估算

由于该医院为甲亢患者设立了专用走廊、候诊区、洗手池、专用厕所和专用病房, 甲亢患者的排泄物均排入三级衰变池, 所以¹³¹I工作场所周围公众受到的辐射量很低。该院¹³¹I工作场所为中心半径50m范围内的γ剂量率值监测结果与当地辐射本底值相近。即公众在¹³¹I工作场所周围所受辐射的年有效剂量远小于0.25 mSv。

3.5.2.3 表面污染监测

β表面污染监测结果表明核医学科更衣室、高活性室地面、服药窗台、通风柜台面和病人专用走廊、病床、洗手池台、候诊区、观察室等监测点位的β表面污染水平均低于《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》(GB18871-2002)中工作场所的放射性表面污染控制水平。

3.5.2.3 γ射线、β射线外照射防护

对于一般医院的核医学科使用¹³¹I在通风柜内分装操作, 除特别高活度外, 工作人员只需采取穿戴防护手套、铅衣和铅帽等防护服, 在有机玻璃防护屏后操作或戴上专用的防护眼镜, 将¹³¹I分装液用铅砖屏蔽等辐射防护措施即可有效防护γ、β射线的外照射。

4 结论

目前¹³¹I已被广泛应用于甲状腺疾病的诊断和治疗, ¹³¹I的年等效操作量占医院核医学科放射性核素总活度的比例越来越高, 对工作人员及工作场所周围公众可能带来的辐射已引起辐射工作者和公众的高度关注。若能按《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》要求, 实现实践的正当性和医疗照射的防护最优化, 加强环保、卫生和公安等职能部门的监督管理与监测, 则¹³¹I对工作人员和工作场所周围公众的辐射剂量可控制在可合理达到的尽量低水平。