当今以同步辐射与可控核聚变为代表的核技术正引领着全球科技向新的深度和广度迈进, 将对各国经济发展和综合实力产生重要影响。我国已投巨资参加国际热核聚变计划, 且在北京正负电子对撞机和合肥同步辐射实验室两个同步辐射研究装置的基础上于2006年投巨资在上海张江高科技园区建设了第三个同步辐射研究装置, 以加速我国科技进步, 提升综合国力。随着计算机、电子学以及其他新材料、新技术在核技术领域的广泛应用, 核科学技术出现了新的发展高潮, 应用领域更加广泛, 发挥的作用也越来越大, 核技术应用产业对国民经济的贡献也逐步增大, 其效益已占世界国民经济总收入的0. 5%, 在发达国家达3%左右, 社会影响巨大。为此, 我国在现有11座核电机组运行的基础上, 计划再建设40座核电站, 使2020年核电占电力总装机容量的比例达到5%以上^[1], 同时国家也在积极推进快堆及混合堆技术研发。另外, 我国辐照加工业呈现蓬勃发展态势, 2009年底产值已达600亿元。我国医疗机构放射诊疗业务也在快速扩张, 导致放射诊疗设备急剧增加。这些使我国放射源与射线装置迅速增加。

随着射线装置与放射性同位素在工农业生产和科学研究中的应用越来越广泛, 公众在日常生活中接触电离辐射的机会也逐渐增多, 例如车站机场的X射线行李检查机, 在求学求职的体检过程中的X射线诊断检查等。而笔者在工作中发现公众与部分大学生均缺乏辐射安全防护知识^[2]。以往发生的许多辐射事故也暴露了相关单位疏于管理、辐射安全意识薄弱、公众对电离辐射缺乏认识等问题。所以必须加强辐射防护与核安全监管, 加强辐射安全教育。由于医疗辐射源是日常生活中公众接触最多的辐射源, 医学生将来大部分在医疗机构从事放射诊疗工作或利用放射手段辅助诊断疾病, 大部分医科院校只有核医学课程讲授辐射安全防护知识, 针对这些实际情况, 结合我国核技术应用产业的发展趋势及核医学课程的教学任务, 笔者主要从下述几方面对医学生加强辐射安全和防护知识教育。

1 根据医学生的职业定位讲授辐射安全相关理论及防护原则

大学生作为社会知识阶层的代表, 他们的辐射安全意识直接影响着公众对电离辐射的认识水平。故在核医学理论课教学中有必要讲授电离辐射生物效应的机理、常见急慢性放射病种类、放射性职业病诊断原则与方法、程序, 外照射与内照射防护的基本方法、放射性废物处置的基本原则与方法。笔者针对医学生将来大多在医疗机构工作的特点, 重点讲述医院放射科、肿瘤放射治疗科及核医学科医师在各自业务活动中必须注意自身与病员或受检者的防护及必须穿戴的防护用具, 使将来准备在这三个临床科室就业的医学生对职业辐射防护知识有所了解。

2 明确核医学实验教学的目的及放射性实验的一般要求

核医学实验教学的主要目的是教给学生放射性测量的基本方法、辐射防护监测的基本要求及如何运用放射免疫分析、液体闪烁测定和放射自显影技术来研究不同个体不同组织器官不同种细胞受有毒有害因素作用后, 物质分布、激素、神经递质分泌量、免疫因子等发生的变化。核医学实验不可避免地要使用放射性核素, 学生不可避免地要接触各种射线, 因此笔者在学生进行首次实验时, 就给学生讲授放射性实验基本要求及本校放射操作区的放射卫生防护制度, 介绍本实验室的三区设置情况, 要求他们按照具体实验要求穿戴工作服、口罩等必要的防护用具。

3 让学生在放射性实验的操作过程中体验辐射防护三原则, 培养辐射安全意识

本校主要开设放射性测量、放射免疫分析、液体闪烁测定3个实验。各自的实验方法与防护要求均有差异, 因此在实验教学中针对各自特点, 讲清防护措施与要求。

放射性测量实验的主要目的是让学生了解放射性测量仪器工作的基本原理及基本构成、常用放射性活度测量仪器与辐射防护监测仪器。放射性测量仪器大都由探头和后续电子学线路构成, 其工作原理是射线与探头内晶体相互作用发出荧光, 经光电倍增管光电转换, 电子数倍增, 正负电荷在阳极上碰撞, 产生电脉冲信号, 然后由后续电子学线路分析记录这种信号, 形成放射性计数。测量前, 首先, 给学生讲述地球上放射性的来源, 各种射线测量常用的测量方法和测量仪器。让学生认识到, 不是所有的辐射都会给人类造成危害, 日常生活中人类无时无刻均会受照, 但经数千万年的进化, 逐步适应了本底照射, 所以不会产生损伤。然后, 结合辐射防护中的剂量限制原则讲述放射工作人员与公众的年剂量限值, 超过剂量限值以上的辐射照射才会诱发辐射损伤。辐射防护监测的目的就是为了监测放射工作场所的X-γ空气剂量率水平是否超过上述限值, 若超过限值, 就必须查明原因, 进行必要的整改, 使放射工作场所整改后的剂量水平低于剂量限值, 满足防护要求。而对α、β核素产生的α、β粒子能量一般较低, 所以只有在进入人体后产生内照射时才能诱发损伤。对这些核素, 主要关注放射工作场所墙壁、地面与操作台表面α、β核素的放射性活度高低。一般用表面沾污仪监测α、β核素活度来判断污染程度。另外, 在本实验中笔者还给学生展示个人剂量警示仪的用法, 并结合上海6.25事故介绍它在避免意外受照时的重要作用^[3]。

放射免疫分析在临床医学和基础医学、生物学、环境科学中应用广泛, 用于检测病理与正常生理条件下人体及动物体内各种激素、神经递质、免疫影子、疾病相关因子的含量。其原理在于标记抗原与非标记抗原(包括待测样品与标准样品)竞争结合有限量的单克隆抗体, 最终标记抗原与抗体的结合率同非标记抗原的量呈负相关关系。其基本步骤为:加样; 孵育; 分离; 以γ放免仪测每个标准样品管沉淀的放射性计数, 计算标记抗原与抗体的结合率, 以四参数模型拟合标准曲线, 最终根据待测样品放射性计数, 算结合率, 求得样品含量。

笔者在放免实验中首先介绍放免试剂盒中只有¹²⁵I标记抗原是放射性物质, 且通常活度不超过1.11×10⁵Bq, 低于国家环保总局规定的Ⅴ类放射源标准(¹²⁵I活度≥1×10⁶Bq)。而Ⅴ类放射源为极低危险源, 不会对人造成永久性损伤^[4]。所以, 学生在做放免操作的短短2h内(实际接触标记抗原时间小于20min)不会产生较大危害, 使其克服辐射恐惧心理。在操作过程中, 要求学生把盛标记抗原液的瓶固定在试剂盒内, 如不慎滴洒在桌面地面, 立即用吸水纸吸尽, 并用软布擦洗干净或用湿拖布拖地。若滴在手上, 立即用自来水冲洗干净后用肥皂洗净。加样后震荡混匀时, 要求学生将离心管竖直放置以免放射性液体震荡时喷出管外造成污染。离心后, 吸弃上清液时, 要求学生在专用的负压抽滤器抽吸上清, 由于连续实验放射性废液量较大, 笔者把废液收集瓶置于2mm铅板后, 以免学生受照。对本实验产生的放射性废液与固体废物, 给学生介绍放射性"三废"处理的稀释排放、放置衰变及浓缩储存三原则, 根据¹²⁵I物理半衰期只有近60d的实际, 告知学生, 放免废液可排入教研室设置的二级放射性废液储存池长期储存, 等待衰变池废液边衰变边累积, 至池满溢出时放射性活度也基本达到国家放射性废液排放标准(7.4×10⁴Bq/kg)^[5], 其后流入城市污水管网; 放射性固体废物包括装标记抗原的塑料瓶及含有放射性沉淀的塑料管放置2a (大于10个半衰期)后即可作为普通废物处理。

液体闪烁测定实验主要运用³H-TdR掺入结合滤膜法制样, 测定人外周血淋巴细胞转化率。其基本原理是人外周血T淋巴细胞受植物血凝集素刺激, 转化为淋巴母细胞而增殖, 在增殖过程中摄取胸腺嘧啶核苷(thymidine, TdR)来合成DNA。氚标记化合物³H-TdR与普通TdR一样, 可经同样过程掺入细胞。根据液闪仪测得的放射性计数值大小, 可确定淋巴细胞增殖程度, 了解机体的细胞免疫功能。也可借此定量评价各种毒素或药物的毒性。其方法是, 抽取静脉血, 肝素抗凝, 37℃培养56h后加³H-TdR, 继续培养16h, 将细胞收集在49型玻璃纤维滤膜上, 置烤箱烘干, 进行液闪测定。本实验中用到的³H核素发射18.6keV的低能β粒子, 其外照射损伤可忽略不计, 但³H -TdR如进入体内除掺入增殖中的细胞外, 也可部分转化为氚水, 而氚水与普通水分子一样可在全身均匀分布, 且³H物理半衰期长达12.35a, 故对其通过吸入可能产生的内照射损伤必须给以高度关注, 稀释较浓的³H-TdR液体须在四周密封顶部有通风管道的放射操作台上进行, 且操作时务必戴上口罩。另外, 由于³H半衰期较长, 对本实验产生的放射性废液与固体废物必须长期保存, 所以在操作过程中告知学生尽量减少放射性废液的量。

总之, 结合医学生职业定位及其可能遇到的医疗照射, 从理论与实践两方面教授辐射防护的基本原则及防护方法。这在一定程度上提高了我校医学生的辐射安全意识, 使其对相关知识及防护原则的知晓率从23%上升89%, 并使其能在将来的放射诊疗实践中从病人健康出发, 加强防护, 保护患者与自身免受不必要的照射, 努力成为辐射安全知识的传播者与实践者。