PET/CT是将PET与CT二者的硬件和软件有机融合在一起,以CT精细的解剖图像为背景,融合PET功能影像的图像,便于病灶的准确定性和精确定位,广泛用于肿瘤等全身性疾病的诊断、分级分期和治疗方案的制定[1]。该设备涉及的射线种类多、操作复杂,因此防护要求较高。某医院在门诊楼扩建过程中,对PET/CT中心机房进行了改造,我们对其机房的防护进行了监测。
1 材料与方法 1.1 监测设备美国ThermoFisher公司生产的FH40G多功能辐射监测仪,经计量检定,并在有效期内。
1.2 监测方法在工作岗位,监测点离地1m(坐姿岗位)或1.5m(立姿岗位); 在墙壁和防护门外,设备距防护面30cm、离地1m。以机房30m外处为本底。在测量设备稳定2min后的每隔10s读数一次,连续读数6次。监测过程中,控制病人在走廊内的移动。
1.3 评价方法和标准取6次读数的最大值作为该点的监测值,按式(1)估算位于该点人员的年有效剂量,取标准规定的剂量限值[2]的1/3作为剂量约束值(即放射工作人员年剂量约束值为6mSv,公众为0.3mSv),评价机房的屏蔽防护效果。
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式中: E—监测点人员的年附件有效剂量,mSv; x—监测点空气比释动能率的均值; x0—PET/CT机房周围的本底; t—工作时间,h; T—居留因子。
2 结果与分析 2.1 一般情况该PET/CT中心位于地下一层,周围50m内无居民区,工作区总面积约300m2,分为控制区和监督区,布局见图 1,放射工作流程见图 2,控制区内的防护设计见表 1。
该中心无加速器,直接购买所需的18F-葡萄糖。因此,涉及的放射源有18F、注射后的病人释放γ射线和CT扫描产生的X射线,见表 2。
根据规划和初期实际运行情况预计,该PET/CT中心每天可能需要给40名病人注射18F-葡萄糖,每人的用量约185MBq,每天的最大用量7 400MBq。3名护士负责注射,轮流操作。药品由机器人自动分装,因此,在此期间注射护士受到照射的主要是手部。据观察,药品分装过程需2min/次,注射过程也是2min/人。因此每名注射护士每天在注射室的工作时间最多约80min。
2.3.2 工作时间分析按每天大检查40名病人计算,每天的实际工作时间超过10h,每周需工作6d,每年休假不超过14d,因此该PET/CT的工作人员每年的工作时间可按3 600h计算。
2.3.3 CT扫描条件CT扫描时的条件一般是120kV、480mA,每名病人的实际扫描时间累计约3min。从CT扫描医师的工作过程来看,CT扫描医师主要是在对病人摆位时受到病人的照射,一般摆位时间约5min。
2.4 机房屏蔽防护监测与评价γ剂量率的监测结果见表 3监测结果表明,该PET/CT中心污染区的防护效果总体尚可。但由于该PET/CT的工作量较大,部分病人坐在污染区走廊中休息,成为医生工作室的受照来源。本次监测过程中,有1名病人坐在医生办公室隔壁的污染区走廊中,医生工作位置的剂量率为1.87μSv/h,造成医生的年附加有效剂量达6.59mSv,超过剂量约束值。如果有多名病人在此休息,必然会大大增加医生的受照剂量。
在药品分装、注射过程中,注射护士不仅全身受照,而且手部会受到较高剂量率的照射,虽然时间较短,但剂量率较高,应引起重视。
此外,CT扫描室病人摆位过程也是医生受照的来源。
3 讨论 3.1 防护设计PET-CT工作区的防护要求不同于CT,其防护的对象主要是0.511MeV的γ射线,防护要求更高。本PET- CT中心的防护设计完全是按照CT工作区来进行设计,显然不能够满足要求。
本次监测时,安排1名病人坐在与工作人员位置相隔一层防护墙的走廊中,工作人员位置的剂量率为1.87μSv/h,超过本底20倍。事实上,走廊内设置了3个座椅,如果病人较多,医护工作人员工作位置的剂量率将更高,工作人员的年附加剂量很可能超过年剂量限制。因此必须对该防护墙进行重新设计、施工。
根据文献[3]报道,对于0.5MeV的γ射线,铅的半减弱厚度为0.4cm。在只有1名病人的情况下,将医护人员位置的γ剂量率降低到本底水平的2倍以内,减弱倍数约为16倍,需要的铅厚度约1.6cm。从将来发展的需要和安全的角度出发,考虑病人数量的增加、所处位置和距离等影响因素,防护所需要的铅层厚度大约5cm。综合现场空间限制、施工难度等因素,我们建议医院将医生办公室与污染区走廊的隔墙再增加37cm的混凝土砖墙。医院在按我们的建议改造后,医护人员的工作位置的γ剂量率降低到了本底2倍以内。
3.2 工作人员受照分析医护工作人员的受照主要来源于放射药物、病人和CT的X射线照射。其中,药物处理(包括接收、分装和注射)过程较短,防护较好,全身照射的几率较小。但药物注射时,手部直接接触注射器的防护套,如果注射过程中不可避免会发生渗漏,注射护士的手部会受到较大的照射,建议对注射护士的手部剂量进行监测。对于来自于病人的照射,主要是采取屏蔽防护,必须接触病人的,如摆位等操作,要尽量控制与病人的距离和接触时间。相对来讲,CT的X射线散射对医护工作人员影响较小。
[1] |
郑钧正. 电离辐射医学应用的防护与安全[M]. 北京: 原子能出版社, 2009: 275-277.
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[2] |
GB18871-2002, 电离辐射防护与辐射源安全基本标准[S].
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[3] |
李星洪. 辐射防护基础[M]. 北京: 原子能出版社, 1982: 126-134.
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