中国辐射卫生  2019, Vol. 28 Issue (6): 734-736  DOI: 10.13491/j.issn.1004-714x.2019.06.036

引用本文 

刘明, 耿建华, 梁颖. 核医学治疗分化型甲状腺癌场所空气中131I浓度的研究进展[J]. 中国辐射卫生, 2019, 28(6): 734-736. DOI: 10.13491/j.issn.1004-714x.2019.06.036.
LIU Ming, GENG Jianhua, LIANG Ying. Research progress of 131I concentration in the air in the 131I thyroid carcinoma treatment site[J]. Chinese Journal of Radiological Health, 2019, 28(6): 734-736. DOI: 10.13491/j.issn.1004-714x.2019.06.036.

通讯作者

耿建华, E-mail:gengjean@163.com

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收稿日期:2019-05-20
核医学治疗分化型甲状腺癌场所空气中131I浓度的研究进展
刘明 1,2, 耿建华 2, 梁颖 1,2     
1. 国家癌症中心/国家肿瘤临床医学研究所中心/中国医学科学院北京协和医学院肿瘤医院深圳医院, 广东 深圳 518100;
2. 国家癌症中心/国家肿瘤临床医学研究所中心/中国医学科学院北京协和医学院肿瘤医院
摘要131I治疗甲状腺癌是核医学临床的重要内容,131I治疗剂量大,并且具有挥发性,易造成空气污染。在核医学科131I治疗甲状腺癌场所内,空气中131I污染一直是被重点关注的辐射危害因素。本文就近年来国内外核医学科131I治疗甲状腺癌场所空气中131I浓度的探测方式和研究现状进行综述,为核医学科131I治疗甲状腺癌场所放射防护提供信息。
关键词碘-131    甲状腺癌治疗场所    空气污染    
Research progress of 131I concentration in the air in the 131I thyroid carcinoma treatment site
LIU Ming 1,2, GENG Jianhua 2, LIANG Ying 1,2     
1. National Cancer Center/National Clinical Research Center for Cancer/Cancer Hospital & Shenzhen Hospital, Chinese Academy of Medical Sciences and Peking Union Medical College, Shenzhen 518116 China;
2. National Cancer Center/National Clinical Research Center for Cancer/Cancer Hospital, Chinese Academy of Medical Sciences and Peking Union Medical College
Abstract: The treatment of thyroid cancer by 131I is an important clinical application in nuclear medicine. The treatment dose of 131I is high and volatile, which easily causing air pollution. It is considered as a radiation hazard factor which attracted public attention. In this paper, We reviewed the current detection methods and research status of 131I concentration in the air in the treatment site, and provided information for radiation protection.
Key words: Nuclear Medicine    Iodine-131    Thyroid Carcinoma Treatment Site    Air Pollution    

分化型甲状腺癌(Differentiated Thyroid Cancer,DTC)术后131I治疗已被列入国内外关于DTC的治疗多个指南中[1-3],是核医学临床的重要内容。碘是最早期被发现的与人类健康有紧密关系的一种元素,也是至今不被完全认识的元素[4]目前,在临床中使用的131I均为碘[131I]化钠口服溶液。由于131I具有挥发性,在给药过程中,会挥发出131I;患者服用碘[131I]化钠口服溶液后,其呼出的气体中会含有131I;患者的分泌物中有131I,也会挥发到空气中。因此,导致场所空气中放射性131I浓度升高,造成空气131I污染,进而被场所中的工作人员及公众吸入体内,引起内照射。而内照射是一个比较复杂长期的过程,核医学工作中不仅仅局限于外照射个人剂量监测[5]。核医学科131I治疗甲状腺癌场所空气中131I污染一直是被重点关注的辐射危害因素[6-8]。本文就核医学科131I治疗甲状腺癌场所空气中131I活度浓度的探测方式和研究现状进行综述,为核医学科131I治疗甲状腺癌场所放射防护提供信息。

1 空气中131I浓度的探测方法

空气中的131I附着在空气中的微小固体颗粒或液滴上形成气溶胶,气溶胶是131I在空气中存在的的主要形式。通过取样装置采集空气,使空气通过特殊的吸附材料(称之为碘盒、滤盒),将空气中的131I吸附在特殊的吸附材料上,通过检测吸附材料上的131I活度浓度,计算出空气中131I活度浓度。

采样装置使定量的空气以一定的速度通过吸附材料,根据具体情况调节空气流量(风速)。在取样装置的气体管道中有温度控制器,对管道中气体温度进行调节,提高131I的浓聚效率。

活性炭是常用的吸附材料。活性炭对元素碘的吸附效率达90%以上,可是对有机碘吸附只有6%左右。如果在活性炭中添加某些化学物质可大幅提高对化合物状态碘的吸附效率,用活性炭浸渍10%TEDA(三乙烯二胺),对有机碘吸附效率可增加到98%。浸渍活性炭是131I理想的吸附材料,常用的碘盒材料为浸渍活性炭[9]

探测碘盒活度的装置对131I的γ射线能谱进行分析确定活度。探测器有NaI(Tl)闪烁探测器、高纯锗探测器等。在实验中应加强样品取样和测量过程中的质量控制,确保检测设备的稳定性和样品盒封闭完好,减少人为因素误差[10]

2 131I工作场所空气中131I活度浓度

张震等[11]采用装有StaplexTFACC250碘盒的StaplexTF1A型空气采样器(美国Clover公司生产的固定采样器)对两家医院的131I分装室(131I操作量为2 GBq和30 GBq)和另外两家医院的检查服药室(131I操作量为5 GBq和10 GBq)进行131I气溶胶的采样,采样点位于垂直地面向上1.5 m处,采样流量0.4 m3/min, 采样时间平均为4h, 采样体积平均为105 m3。将采样结束后的碘盒包裹封闭,利用ADCOM100型γ能谱仪(美国ortec)探测,结果表明131I分装室131I活度浓度分别是5.8 Bq/m3、197 Bq/m3;检查服药室131I活度浓度分别是28 Bq/m3和320 Bq/m3

梁婧等[12]采用StaplexTF1A型空气采样器(美国Clover公司)在12位患者服药期间对131I服药室进行采样,有11位患者的服药量是3.70 GBq, 1位患者的服药量是5.55 GBq, 本次采样中患者总服药量46.2 GBq。采样点位于垂直地面向上1.5 m处呼吸带,采样流速为1.8 m3/min.结果表明服药期间服药室空气中131I活度浓度为45.9 Bq/m3

廖光星等[13]当患者接受治疗服药的时候,对服药室的空气进行采样, 测量当天总共治疗10位患者,10例患者均给予药剂量5.5 GBq,采样点位于工作人员站立位置距地面约1.5 m的呼吸带处, 采样流量为1.8 m3/min, 采样时间为150 min。由γ能谱仪测定可知131I活度浓度水平为42.6 Bq/m3

泰国P. Jiemwutthisak等[14]采用装有碳浸渍纤维滤膜的Gilian BDX II空气取样泵(个体采样器),采样流量为3×10-3m3/min, 采样时间180 min, 并通过Perkin Elmer Wallac Wizard 1480(3”×3”)和Atomlab 950 PC(2”×2”)两个NaI(Tl)伽马计数器进行分析出两组数据。Perkin Elmer Wallac Wizard 1480(3”×3”)和Atomlab 950 PC(2”×2”)两个NaI(Tl)伽马计数器的计数效率分别为57%和39%。经计数器Wallac测量结果表明放射性碘通风柜处131I活度浓度为(31.59±16.31)Bq/m3,在装有剂量校准器的通风柜处131I活度浓度为(8.98±4.33)Bq/m3,在放射性废物储存区处131I活度浓度为(7.80±5.39)Bq/m3,在患者等候区处131I活度浓度为(0.03±0.54)Bq/m3,医院病房废物收集区处131I活度浓度为(2.94±3.60)Bq/m3,医院水处理区处131I活度浓度为(0.03±0.01)Bq/m3;经计数器Atomlab测量表明放射性碘通风柜处131I活度浓度为(29.84±14.74)Bq/m3,在装有剂量校准器的通风柜处131I活度浓度为(7.58±5.10)Bq/m3,在放射性废物储存区处131I活度浓度为(7.54±5.04)Bq/m3,在患者等候区处131I活度浓度为(0.03±0.57)Bq/m3,医院病房废物收集区处131I活度浓度为(2.55±2.98)Bq/m3,医院水处理区处131I活度浓度为(0.03±0.01)Bq/m3。当给予患者3.7 GBq、5.55 GBq和7.4 GBq治疗剂量的放射性碘时,Wallac计数器采集数据显示在3个放射性碘治疗室中131I浓度分别为11.63 Bq/m3、18.57 Bq/m3和31.9 Bq/m3;Atomlab计数器采集数据显示在3个放射性碘治疗室中131I浓度分别为9.86 Bq/m3、17.35 Bq/m3和30.90 Bq/m3。两个伽马计数器显示的结果具有非常高的相关性(r=0.99)。

Tran Xuan Hoi等[15]采用装有Hi-Q型TC-12浸渍活性炭墨盒的埃伯林型号RAS-1便携式空气采样器,采样点为垂直地面高度1.5m, 采样时间每个样本是5~10 min, 采样流量为0.07 m3/min,采样地点是131I的生产间,使用伽马能谱仪测量空气样本中131I活度浓度。并且提出利用空气采样器采样时应满足一些条件:采样室内面积不大;采样点应尽量靠近呼吸区;对被监测工人的时间-环境模式进行了认真的收集结果显示131I生产间的度131I活度浓度为(814.96±37.18)Bq/m3

在J. Ferdous等[16]的研究中提到气溶胶的采样浓度,利用便携式Staplex空气采样器,进行气体采样,采样流速为0.894 m3/min,采样时间为60 min。采样结束后并将采集样品封闭包装好,通过高分辨率伽马光谱系统进行放射性测量, 结果表明该核医学科热实验室空气中131I活度浓度范围为0.19 mBq/m3到60.67 mBq/m3,平均活度浓度为6.4 mBq/m3。当在实验室中打开含有116 mCi的131I的小瓶时,实验室通风厨附近发现的131I的最大活度浓度为60.67 mBq/m3, 当在实验室中打开含有157.6 μCi的131I的小瓶时,实验室通风橱附近空气测得131I的活度浓度最低为(0.19±0.0)mBq/m3

K.Brudecki1等[17]使用了移动气溶胶采样器HVS-30(由AtmoService有限公司(波兰波兹纳)生产)。采样器流量为30 m3/h, 采样点位于地面上方1.6 m处,以收集呼吸区的空气(原子能机构1999年)。使用Petryanov过滤器FPP-151.5[聚氯乙烯]捕获气溶胶部分,使用筛孔尺寸为2 mm颗粒活性炭作为吸附剂收集气体部分。采样后,将木炭再次放在塑料袋中,并运至实验室进行伽马射线光谱测定。结果表明:热室131I活度浓度范围为5.3~7.8 Bq/m3, 护士站131I活度浓度范围为6~41 Bq/m3

Luana Gomes Carneiro等[18]使用SKC便携式采样器Airchek 224-44xr型号(个体采样器),采集流量为1 m3/min,采样点为非密封液源处理处1 m。采集样品由样品由辐射防护与剂量测定研究所(IRD)剂量测定科的体外生物测定实验室提供的Canberras-HPGe同轴半导体探测器进行伽马能谱分析,结果表明实验室131I活度浓度为7.4 Bq/m3

3 总结与展望

各研究利用不同设备获得的结果有较大的差异,131I服药室的131I活度浓度范围28~320 Bq/m3,碘病房废物区131I活度浓度范围为2.55~6.54 Bq/m3,等候区131I活度浓度范围0.03~0.60 Bq/m3等。其原因主要与131I操作方式、采样开始时间及场所通风设施相关。为了降低空气中131I活度浓度,核医学科131I治疗甲状腺癌场所应设有良好的通风设施并且规范操作。131I治疗患者离开后不同时间,场所131I活度浓度有何变化规律有待进一步研究。

参考文献
[1]
中华医学会内分泌学分会, 中华医学会外科学分会内分泌学组, 中国抗癌协会头颈肿瘤专业委员会, 等. 甲状腺结节和分化型甲状腺癌诊治指南[J]. 中华核医学与分子影像杂志, 2013, 33(2): 96-115. DOI:10.3760/cma.j.issn.2095-2848.2013.02.003
[2]
Perros P, Boelaert K, Colley S, et al. Guidelines for the management of thyroid cancer[J]. Clin Endocrinol, 2014, 81: 1-122.
[3]
Pacini F, Castagna M G, Brilli L, et al. Thyroid cancer:ESMO Clinical Practice Guidelines for diagnosis, treatment and follow-up[J]. Ann Oncol, 2012, 23(suppl 7): vii110-vii119.
[4]
郑宝山, 王滨滨, 朱广伟, 等. 大气与植物中碘的环境地球化学[J]. 地学前缘, 2001, 8(2): 359-365. DOI:10.3321/j.issn:1005-2321.2001.02.022
[5]
钟恩德, 谭维维, 陈午才, 等. 2010-2017年南通市某医院核医学工作人员个人剂量和健康检查结果分析[J]. 中国辐射卫生, 2019, 28(1): 25-27.
[6]
国家卫生和计划生育委员会.GBZ 129-2016职业性内照射个人监测规范[S].北京: 中国标准出版社, 2016.
[7]
中华人民共和国卫生部.GBZ 120-2006临床核医学放射卫生防护标准[S].北京: 人民卫生出版社, 2007.
[8]
耿建华, 陈英茂, 郑容, 等. 核医学科131I治疗病房建设的选址与布局设计[J]. 中国医学装备, 2018, 15(4): 18-22. DOI:10.3969/J.ISSN.1672-8270.2018.04.005
[9]
何林锋, 唐方东, 卓维海, 等. 高纯锗γ谱仪对碘采集装置中131I的探测效率研究[J]. 中国辐射卫生, 2015, 24(4): 408-411.
[10]
孟庆华, 马永忠, 王欢, 等. 2009-2016年高纯锗γ能谱分析方法比对结果分析[J]. 中国辐射卫生, 2018, 27(2): 145-147, 152.
[11]
张震, 张奇, 拓飞, 等. 4家核医学工作场所空气中131I活度浓度的监测[J]. 工业卫生与职业病, 2013, 39(3): 185-187.
[12]
梁婧, 张庆召, 林志凯, 等. 碘-131治疗过程人员受照剂量分析[J]. 中国职业医学, 2015, 42(3): 318-321.
[13]
廖光星, 李宁, 廖宁, 等. 分化型甲状腺癌术后患者131I治疗的辐射防护初探[J]. 肿瘤学杂志, 2016, 22(11): 888-892. DOI:10.11735/j.issn.1671-170X.2016.11.B004
[14]
P. Jiemwutthisak N S P C. Air Monitoring to Control the Intake of Airborne Radioiodine-131 Contaminants by Nuclear Medicine Workers[J]. 6th Annual Scientific Meeting, Phitsanulok, Thailand: 87-90.
[15]
Hoi T X, Phuong H T, van Hung N. Estimating the internal dose for 131I production workers from air sampling method[J]. RadiatProt Dosimetry, 2016. DOI:10.1093/rpd/ncw269
[16]
Ferdous J, Sharmin N, Begum A, et al. Airborne radioactivity in hot lab of nuclear medicine[J]. JSciRes, 2017, 9(2): 159-166.
[17]
Brudecki K, Szczodry A, Mróz T, et al. Measurement of 131I activity in air indoor Polish nuclear medical hospital as a tool for an internal dose assessment[J]. RadiatEnvironBiophys, 2018, 57(1): 77-82.
[18]
Carneiro L G, de Lucena E A, da Silva Sampaio C, et al. Internal dosimetry of nuclear medicine workers through the analysis of 131I in aerosols[J]. ApplRadiatIsot, 2015, 100: 70-74.