中国辐射卫生  2020, Vol. 29 Issue (5): 496-499  DOI: 10.13491/j.issn.1004-714X.2020.05.013

引用本文 

闵楠, 耿直, 王小山, 宋钢, 刘芳, 刘乾, 牛菲, 孙伟航. 125I粒籽植入术人员受照剂量模拟测量与分析 [J]. 中国辐射卫生, 2020, 29(5): 496-499. DOI: 10.13491/j.issn.1004-714X.2020.05.013.
MIN Nan, GENG Zhi, WANG Xiaoshan, SONG Gang, LIU Fang, LIU Qian, NIU Fei, SUN Weihang. Simulation measurement and analysis of dose received by the personnel during 125I seed implantation [J]. Chinese Journal of Radiological Health, 2020, 29(5): 496-499. DOI: 10.13491/j.issn.1004-714X.2020.05.013.

基金项目

山东省医药卫生科技发展计划项目(2017WS272);山东省医学科学院医药卫生创新工程

通讯作者

牛菲,E-mail:niufeimeng@126.com

文章历史

收稿日期:2020-03-23
125I粒籽植入术人员受照剂量模拟测量与分析
闵楠 1, 耿直 2, 王小山 1, 宋钢 1, 刘芳 1, 刘乾 1, 牛菲 1, 孙伟航 3     
1. 山东第一医科大学(山东省医学科学院)预防医学科学学院(放射医学研究所),山东 济南 250062;
2. 滕州市中心人民医院;
3. 山东第一医科大学(山东省医学科学院)
摘要目的 模拟测量125I粒籽植入治疗过程中的工作人员受照剂量,为工作人员的防护提供辐射剂量学数据。方法 根据现场调查中接触粒籽源环节,模拟125I粒籽植入手术过程,植入前及植入后,分别测量距离其0.05 m及1 m处的周围剂量当量率水平。植入时,分别将10粒、50粒、100粒、150粒125I粒籽源置于治疗床上,分别测量0 mm、1 mm、10 mm、20 mm固体水以及0.25 mmPb的铅方巾覆盖粒籽源的条件下,距离床边10 cm处头部、胸部、腹部的周围剂量当量率水平。头部、胸部、腹部分别代表距地高度155 cm、125 cm和105 cm。手部代表距离辐射源0.05 m。结果 粒籽源活度测定时,井型电离室0.05 m处的周围剂量当量率为0.46~0.64 μSv/h。粒籽源装入植入枪后,其表面的周围剂量当量率为15.7~16.3 μSv/h,所检测的其余各阶段的周围剂量当量率均为本底辐射水平。粒籽植入过程中,随着所植入的粒籽数量的增加,工作人员操作位置的周围剂量当量率水平均随头部、腹部、胸部、手部顺序递增。但随着固体水厚度的增加,各操作位置的周围剂量当量率水平顺序递减。当粒籽源覆盖铅方巾后,其表面的周围剂量当量率均为本底辐射水平。结论 操作125I的工作人员所接受的辐射剂量虽未超过相关国家法律法规的要求,但处于较高的水平,需引起足够重视。
关键词125I粒籽植入    辐射剂量    周围剂量当量率    测量    
Simulation measurement and analysis of dose received by the personnel during 125I seed implantation
MIN Nan 1, GENG Zhi 2, WANG Xiaoshan 1, SONG Gang 1, LIU Fang 1, LIU Qian 1, NIU Fei 1, SUN Weihang 3     
1. School of Preventive Medicine Sciences (Institute of Radiation Medicine),Shandong First Medical University (Shandong Academy of Medical Sciences) , Jinan 250062 China;
2. The Center People's Hospital of Shandong Tengzhou;
3. Shandong First Medical University (Shandong Academy of Medical Sciences)
Abstract: Objective To simulate and measure the exposure dose of workers during 125I seed implantation treatment, and to provide radiation dosimetry data for the protection of workers. Methods According to the contacting processes seed source in the field investigation, the 125I seed implantation operation process was simulated. Before and after implantation, the ambient dose equivalent rate levels were measured respectively at 0.05 m and 1.0 m from the source. During implantation, 10, 50, 100, and 150 125I seeds were placed on the treatment bed and covered with 0 mm, 1 mm, 10 mm, 20 mm thick solid water and 0.25 mmPb lead pads, respectively. The level of dose equivalent rates around the head, chest and abdomen were detected at 10 cm from the bed and 155 cm, 125 cm, and 105 cm from the ground, respectively. The hand represents 0.05 m from the radiation source. Results The ambient dose equivalent rate at 0.05 m from the well-type ionization chamber was 0.46~0.64 μSv/h during measuring the activity of the seed source. After the seeds are loaded into the implant gun, the ambient dose equivalent rate on its surface was 15.7~16.3 μSv/h, and the ambient dose equivalent rates of the other tested stages were the background radiation level. In the process of seed implantation, with the increase of the number of implanted seeds, the level of the ambient dose equivalent rate at the staff operating positions increased with the order of head, abdomen,chest and hands. However, with the increase of thickness of the solid water, the level of the ambient dose equivalent rate of each operating position decreases sequentially. When the seed source was covered with a lead pad, the ambient dose equivalent rate on its surface was at the background radiation level. Conclusion Although the radiation dose received by the staff during 125I operations did not exceed the requirements of relevant national laws and regulations, it was at a relatively high level, and should be paid enough attention.
Key words: 125I Seed Implantation    Radiation Dose    Ambient Dose Equivalent Rate    Measurement    

125I放射性粒籽植入治疗技术是在现代影像引导下将放射性粒籽植入到肿瘤内部,通过放射源发出的短距离、持续的放射线,从而杀伤肿瘤组织的一种治疗方法。具有创伤小、靶区剂量分布均匀以及对周围正常组织损伤小等特点[1]。适应症包括各种实体肿瘤,尤其是在前列腺癌治疗方面临床疗效显著[2-3]。粒籽源是指将放射性核素液体吸附在银棒或银丝上,放入钛管密封形成的源。125I粒籽的半值层为0.025 mmPb,易于防护和屏蔽。其半衰期长,可对肿瘤进行持续不断的照射,提高其杀伤效果[4]。尽管125I的射线能量较弱,但由于操作时需近距离接触放射源,对操作人员产生一定的辐射剂量。近年来,该技术在我国得到广泛应用。其工作人员在术前、术中和术后都会接触到放射性,有研究表明[5],操作粒籽源植入到腹部过程中,手术医生、助手眼晶状体单次最大剂量当量分别为1.2 mSv和0.9 mSv。手部单次最大剂量当量分别为0.8 mSv和0.9 mSv。因此,本研究模拟了125I粒籽植入全过程,估算放射工作人员可能受到的辐射剂量,并提出相关防护建议。

1 材料与方法 1.1 研究对象

原子高科有限公司提供,粒籽外观长度为4.5 mm,直径0.8 mm。内为吸附125I的银棒,外壳为0.05 mm厚的钛金属。每粒粒籽源的活度为0.7 mCi(25.9 MBq),粒籽数量共计150粒。

1.2 仪器设备

德国Automess公司生产6150AD 6/ H 型X、γ环境辐射剂量监测仪(中国计量科学研究院检定)、钢卷尺(500 mm,山东省计量科学研究院检定)、德国PTW公司RW3型等效固体水、介入辐射防护手套(0.025~0.03 mmPb)、铅方巾(0.25 mmPb)。

1.3 现场调查

编制调查表,对125I粒籽植入流程进行调查,找到接触粒籽源的环节。

1.4 辐射水平检测 1.4.1 植入前

根据现场调查中接触粒籽源环节,对粒籽源植入前各环节进行检测,分别测量距离其0.05 m及1.0 m处的周围剂量当量率水平。读数重复测量三次,取平均值。

1.4.2 植入中

分别将10粒、50粒、100粒、150粒125I粒籽源置于治疗床上。使用6150AD 6/ H 型X、γ环境辐射剂量监测仪分别测量0 mm固体水、1 mm固体水、10 mm固体水、20 mm固体水、0.25 mmPb的铅方巾覆盖粒籽源的条件下,距离床边10 cm处头部、胸部、腹部、手部的周围剂量当量率水平。头部、胸部、腹部分别代表距地高度155 cm、125 cm、105 cm。手部代表距离辐射源0.05 m。读数重复测量三次,取平均值。

1.4.3 植入后

根据现场调查中接触粒籽源环节,对粒籽源植入后各环节进行检测,分别测量距离其0.05 m及1.0 m处的周围剂量当量率水平。读数重复测量三次,取平均值。

2 结果 2.1 现场调查结果

根据调查结果,粒籽植入治疗过程工作人员接触粒籽源的环节详见表1

表 1 粒籽植入治疗过程工作人员接触粒子源的环节
2.2 植入前关注点的辐射水平检测

粒籽源植入前各关注点辐射水平见表2。井型电离室外0.05 m处剂量率为0.55 μSv/h,植入枪外表面0.05 m处剂量率为16.0 μSv/h,储源保险箱、储源铅罐、分装箱及粒籽源消毒盒、消毒柜外周围剂量当量率均处于本底辐射水平。

2.3 粒籽源植入过程中关注点的剂量率水平

粒籽源植入过程中各关注点辐射水平见表3。结果显示,随着粒籽数量的增加,工作人员操作位置的周围剂量当量率水平随头部、腹部、胸部、手部顺序递增。但随着固体水厚度的增加,各操作位置的周围剂量当量率水平顺序递减。固体水的设置是为了模拟人体组织的厚度,当固体水的厚度为0 mm(相当于裸源状态下),植入150粒125I粒籽时工作人员的胸部周围剂量当量率为44.1 μSv/h。

表 2 125I粒籽源植入前各关注点辐射水平

表 3 125I粒籽植入过程中工作人员操作位置辐射水平
2.4 粒籽源植入后关注点的剂量率水平

粒籽源植入后各关注点辐射水平见表4。在测量条件下,病房外周围剂量当量率均处于本底辐射水平。

表 4 125I粒籽源植入后各关注点辐射水平
3 讨论

本研究不针对某一具体的手术过程,而是模拟了125I粒籽植入全过程,估算工作人员所受到的辐射剂量,设置了粒籽梯度(10粒、50粒、100粒、150粒),代表植入不同数量粒籽的患者。同时利用固体水(1 mm固体水、10 mm固体水、20 mm固体水)的厚度变化模拟人体的植入深度变化。因此,基本能涵盖大部分手术类型,使实验数据更具有代表性。

粒籽源在储存、消毒过程中以及病房周围其周围剂量当量率均处于本底辐射水平,工作人员基本不会受到额外照射。但在使用井型电离室进行活度测定以及将粒籽源导入植入枪的过程中,由于距离粒籽源较近且无防护,因此,周围剂量当量率最大值为16.0 μSv/h,与岳瑶[6]等研究基本一致。目前,部分公司在将粒籽源发往医院的时候已经完成装枪,工作人员可在术中直接使用,但没有进行粒籽的活度检测和粒籽的泄露检测[7],不符合GBZ 178—2017[8]的要求。

GB 18871[9]中规定,放射工作人员年剂量限值为连续5年内的平均年有效剂量不超过20 mSv,任何一年的有效剂量不超过50 mSv。按照平均每台手术40 min[10]。则在不佩戴防护用品的情况下,粒籽植入工作人员全年进行680台手术时可达到标准中规定的年有效剂量限值要求。植入150粒125I粒籽时工作人员的手部周围剂量当量率为681 μSv/h,按照每台手术40 min[11],则每年操作1101台手术时,工作人员手部的手部年当量剂量方达到限值要求。Hans S[10]等使用热释光剂量计(TLD)测量了食指和手背部的辐射剂量,结果显示,一个经验丰富的医生在不超过限值要求的条件下,每年可进行大约400次手术。该数据远远高于本研究结果,可能与该研究的测量位置为手部直接接触粒籽源有关。

当裸源外覆盖0.25 mmPb铅方巾后,工作人员头部、胸部、腹部等部位的周围剂量当量率均处于本底辐射水平,手部的周围剂量当量率亦衰减99%以上。实际工作中,介入辐射防护手套的铅当量一般为0.025 mmPb,远低于本实验中的0.25 mmPb,125I粒籽的半值层为0.025 mmPb,相当于1个半值层,可屏蔽大约掉50%[11]的射线。因此,125I粒籽植入后的患者在植入部位覆盖防护用品能够达到较好的防护效果,可有效减少工作人员的受照剂量。

本研究中,植入100~150粒粒籽源时,在固体水厚度为20 mm处测得的剂量率约为154.0~220.0 µSv/h。有研究表明[12],在前列腺癌患者会阴深度约20 cm处,使用AT1123剂量率仪测量植入结束时在患者会阴处的剂量率约为170 µSv/h。与本研究结果基本一致。

GBZ 178—2017中规定,手术结束后应对手术区域进行检测[13],以排除粒籽源在手术过程中遗漏的可能。调查中发现,粒籽植入过程中发生粒籽源丢失又未采取相应措施的事件时有发生,虽未对工作人员造成确定性效应,但其随机性效应及心理方面的影响难以估量。

综上所述,操作125I的工作人员所接受的辐射剂量虽未超过相关国家法律法规的要求,但处于较高的水平,应引起足够的重视。

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表 1 粒籽植入治疗过程工作人员接触粒子源的环节
表 2 125I粒籽源植入前各关注点辐射水平
表 3 125I粒籽植入过程中工作人员操作位置辐射水平
表 4 125I粒籽源植入后各关注点辐射水平
125I粒籽植入术人员受照剂量模拟测量与分析
闵楠 , 耿直 , 王小山 , 宋钢 , 刘芳 , 刘乾 , 牛菲 , 孙伟航