随着核医学的发展和显像技术的进步,放射性药品的应用已成为医学诊断和治疗疾病的重要手段。根据全国核医学普查情况分析[1],截至2017年底,全国医疗使用的治疗放射性药品中,用于甲亢和甲癌治疗的131I类放射性药品使用量居首位,并以每年约12.7%的速度增长。为满足我国市场日益增长的131I类放射性药品需求,国内放射性药品生产单位生产规模也在扩大,为放射性药品生产单位的辐射安全和人员防护带来挑战。
131I是裂片核素最具有毒理学意义的核素[2],在放射性核素毒性分组中属于中毒组核素,131I物理半衰期(8.04 d)较长,该核素与空气微小颗粒结合形成的放射性气溶胶,被人体吸入后,放射性核素131I随血液聚集在甲状腺,造成内照射,引起放射性甲状腺损伤[3-4],是131I类放射性药品生产单位主要的职业病危害因素之一[5]。
本研究提供了一种可在较短时间内有效降低有限空间内131I气溶胶浓度的雾化固定技术,结合实际应用,对辐射安全进行分析,提出该技术可作为放射性药品生产单位高浓度131I气溶胶应急管理办法。
1 材料与方法国内放射性药品生产单位131I药品的主要生产操作大多在生产线固定的生产热室或分装箱室中完成,药品检验和包装则在生产箱室外开展[6]。由于药品原料液和药品成品所含的碘挥发性很强,且比活度大,即使在常温常压下,操作131I的箱室也很容易出现浓度为几万到几百万贝可每立方米的高浓度131I气溶胶,放射性药品生产单位通常采用排风净化系统持续通风和多重过滤的方法降低箱室气溶胶的浓度,箱室的负压可以控制放射性气溶胶溢出,从而减少人员内照射。但在生产箱室外,如果出现药品打碎或液体滴漏等失误操作时,131I气溶胶控制办法比较有限[7-9],人员内照射风险会大大提高。国内某放射性药品生产单位曾经处理类似情况,采取的喷洒稳定态碘化合物替换131I,但控制131I气溶胶的效果并不理想。
雾化固定技术是将一定组分的固定剂雾化产生出粒径非常小的雾滴,由于雾滴具有一定粘性,在气溶胶区域,这些雾滴相互碰撞并捕获空气中悬浮的放射性气溶胶粒子,凝聚变大的雾滴通过自身重力,发生沉降,粘附于箱室内部或地面、墙面上,从而将松散污染固定。该技术适用于如风管、管廊、手套箱、小室、气闸、工艺管道、容器内部、热室、房间等作业区域,降低区域中悬浮的放射性气溶胶,固定表面松散污染,防治其再悬浮。该技术在国内外超铀元素场所去污、退役和污染设备拆除有很多应用实践[10-12]。
1.1 材料以国内某放射性药品生产单位一台操作131I核素的有机玻璃手套箱为研究对象,该箱室开展过3次131I核素操作,箱室内131I气溶胶初始浓度分别为(289 ± 9) DAC(导出空气浓度)、(304 ± 6) DAC和(259 ± 10) DAC,箱室尺寸(长 × 宽 × 高)为100 cm × 50 cm × 50 cm。手套箱下方预留一直径为12 mm的取样口,不使用时封堵,为防止气溶胶溢出,对手套箱门缝做了密封处理;配备一台WF2510型号移动式碘取样器(陕西卫峰核电子有限公司生产);固定剂主要成分为聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、乙醇和水。
1.2 方法分批次向箱室中喷洒雾滴态固定剂,每次喷洒固定剂30 mL,将箱室静置,使输入的固定剂雾滴与131I气溶胶充分反应,对箱室气溶胶取样测量,估算箱室131I气溶胶浓度。
$ {c}_{\rm{i}}=\frac{\left({A}_{{\text{样品}}\rm{i}}\rm{-}{A}_{{\text{空白样品}}}\right)\times \xi }{{V}_{{\text{取样体积}}}\times DA{C}_{{}^{\rm{131}}\rm{I}}}$ | (1) |
式中
对浓度为(289 ± 9) DAC和(304 ± 6) DAC的131I气溶胶,分4次向箱室输入固定剂雾滴,固定反应80 min后,总计消耗固定剂120 mL,测量并估算箱室内131I气溶胶最终浓度分别为(21.7 ± 2.0) DAC和(26.2 ± 1.8) DAC;对浓度为(259 ± 10) DAC的131I气溶胶,分6次向箱室输入固定剂雾滴,固定反应3 h后,总计消耗固定剂180 mL,测量并估算箱室内131I气溶胶最终浓度为(1.80 ± 0.18 )DAC,见表1。处理结果表明,雾化固定对于控制浓度为300 DAC的高浓度131I气溶胶有非常明显的效果,在不依赖通风的情况下,可在较短时间内大幅度降低箱室内131I气溶胶的浓度。对气溶胶充分处理后,可以使高浓度气溶胶降低至131I核素在工作场所空气中的限制浓度。
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表 1 131I气溶胶固定处理情况(
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对浓度为(259 ± 10)DAC的131I气溶胶处理完成后,将箱室静置24 h,再次对箱室气溶胶浓度取样,箱室内131I气溶胶浓度为(1.60 ± 0.14)DAC;对箱室内部进行了表面污染测量,箱室内表面存在高水平的表面污染。由于箱室密闭性较好,仅在箱室取样口附近台面测量出轻微的放射性污染,但污染程度小于0.4 Bq/cm2,工作人员用去污粉进行去污处理。以上结果表明,通过雾化固定后的表面松散污染,可有效防止气溶胶再悬浮,防止二次内照射。
3 讨 论通过对131I气溶胶处理的实践表明,对于131I放射性药品生产线或操作高浓度131I比较频繁的核医学科,当箱室内或箱室外131I气溶胶浓度超出净化系统处理能力时,工作人员可通过先控制气溶胶再处理松散污染的工作程序,将其作为一种应急管理办法,达到降低场所气溶胶浓度,防止气溶胶扩散,保护工作人员的目的。如果所选择的固定剂是亲水性的试剂,会为后续去污操作和废物处理带来方便。
考虑到药品生产的质量安全,建议雾化固定可以作为不涉及药品生产环节的箱室外应急处置办法。从辐射防护的角度上注意以下3点:①尽可能的查清并控制住气溶胶产生源头,如用滤纸或移液枪吸收洒落碘液,然后将污染滤纸封存在应急密封容器中;②尽可能将气溶胶控制在有限空间内,控制弥散,同时减少气流对气溶胶和固定剂雾滴沉降的干扰;③在去污处理时,要注意沉积131I对人员外照射的防护,因固定后形成的表面松散污染不容易产生再悬浮气溶胶,去污作业可以充分利用131I核素的衰变特性。
综上所述,雾化固定对于控制高浓度131I气溶胶是可行的,该技术可在较短时间内降低有限空间内的131I气溶胶的浓度,大大降低工作人员内照射的风险,可作为放射性药品生产单位作为处理高浓度131I气溶胶的应急管理办法。
[1] |
李思进. 2018年中国核医学现状普查结果Z/OL]. (2018-09-14)[2020-7-21]. http://chinanm.cma.org.cn/art/2018/9/14/art_1365_23723.html. LI SJ. Results of The National Survey of Nuclear Medicine in 2018[R/OL]. (2018-09-14)[2020-7-21]. http://chinanm.cma.org.cn/art/2018/9/14/art_1365_23723.html. |
[2] |
朱寿彭, 李章. 放射毒理学[M].苏州: 苏州大学出版社, 2004: 259-260. Zhu SP, Li Z. Radiation toxicology[M]. Suzhou: Soochow University Press, 2004: 259-260. |
[3] |
文湘闽, 刘忠恕, 李兴义, 等. 碘[131I]化钠口服液生产线辐射防护安全措施评价
[J]. 职业卫生与病伤, 2007, 22(4): 299-300. Wen XM, Liu ZS, Li XY, et al. Evaluation of the radiation protective measures for the production line of a Sodium 131I oral solution [J]. J Occup Heal Damage, 2007, 22(4): 299-300. DOI:10.3969/j.issn.1006-172X.2007.04.020 |
[4] |
刘丽波, 陈强. 放射性甲状腺疾病诊断解析[J]. 中国辐射卫生, 2019, 28(5): 477-479, 484. Liu LB, Chen Q. Diagnostic analysis of radiational thyroid disease[J]. Chin J Radiol Health, 2019, 28(5): 477-479, 484. DOI:10.13491/j.issn.1004-714X.2019.05.001 |
[5] |
彭建亮. 131I放射性药物生产工作人员剂量估算与评价[J]. 中国辐射卫生, 2019, 28(6): 662-664. Peng JL. Dose estimation and evaluation for 131I radioactive pharmaceuticals production workers[J]. Chin J Radiol Health, 2019, 28(6): 662-664. DOI:10.13491/j.issn.1004-714X.2019.06.017 |
[6] |
高艺莹, 文湘闽, 李红, 等. 某碘[131I]化钠口服溶液生产线辐射安全评价
[J]. 职业卫生与病伤, 2016, 31(3): 133-135. Gao YY, Wen XM, Li H, et al. Safety analysis and evaluation of the radiation protective measures for the production line of a sodium 131I oral solution [J]. J Occup Health Damage, 2016, 31(3): 133-135. DOI:CNKI:SUN:ZYWB.0.2016-03-002 |
[7] |
贾明. 我国除碘技术的研究和应用现状[J]. 辐射防护通讯, 1992, 12(4): 18-23. Jia M. Research and Application of Iodine Removal Technology in China[J]. Radiat Prot Bull, 1992, 12(4): 18-23. |
[8] |
赵超, 唐方东, 何林峰, 等. 气态放射性碘的制备与控制研究[J]. 中国辐射卫生, 2015, 24(3): 290-292. Zhao C, Tang FD, He LF, et al. Methods for generation and control of gaseous radioactive iodine[J]. Chin J Radiol Health, 2015, 24(3): 290-292. DOI:10.13491/j.cnki.issn.1004-714X.2015.03.044 |
[9] |
梁飞, 李永国, 张计荣, 等. 核燃料后处理厂溶解废气中放射性碘吸附材料的研究与应用[J]. 中国辐射卫生, 2015, 24(4): 423-426. Liang F, Li YG, Zhang JR, et al. Research and application of adsorbents for removing radioiodine from dissolver off-gas in nuclear fuel reprocessing plant[J]. Chin J Radiol Health, 2015, 24(4): 423-426. DOI:10.13491/j.cnki.issn.1004-714x.2015.04.039 |
[10] |
王永仙, 武明亮, 安凯媛, 等. 一种用于控制放射性气溶胶的雾化固定技术[J]. 污染防治技术, 2013, 26(3): 52-54, 60. Wang YX, Wu ML, An KY, et al. A fogging process for fixing radioactive aerosol contamination[J]. Pollut Control Technol, 2013, 26(3): 52-54, 60. DOI:CNKI:SUN:WRFZ.0.2013-03-019 |
[11] |
Quintana D M , Rodriguez J B , Cournoyer M E . Glovebox decontamination technology comparison[M]. Los Alamos National Lab, 1999.
|
[12] |
武明亮, 张文俊, 唐德仲, 等. 放射性气溶胶雾化捕集固定试验初步研究[J]. 辐射防护, 2014, 34(2): 81-85, 90. Wu ML, Zhang WJ, Tang DZ, et al. Preliminary study on capturing and encapsulating radioactive aerosol[J]. Radiat Prot, 2014, 34(2): 81-85, 90. DOI:10.3969/j.issn.1000-8187.2014.02.003 |