近年来，各地应用正电子发射计算机断层/X射线计算机体层成像系统(Positron Emission Tomography & Computed Tomography，PET-CT)进行放射诊疗的医用辐射项目逐渐增多，为了解PET-CT应用中，项目对辐射环境的影响程度，特以具有代表性的某医院PET-CT项目为实例，对工作人员与公众所受剂量进行估算，并与根据《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》(GB18871-2001)和最优化原则设定的剂量约束值进行比较，从环境保护角度论证PET-CT应用的正当性和对环境可能的影响。

1 扫描诊断流程及污染因子识别

¹¹C、¹³N、¹⁵O、¹⁸F等放射性核素作为正电子示踪剂被标记在生物活性物质中如¹⁸F-FDG(¹⁸F-氟脱氧葡萄糖)，这些活性物质不具有挥发性，上述放射性核素在衰变中释放出的β⁺粒子与周围物质中的自由电子湮没转化成一对γ光子(在人体内β⁺粒子的射程不超过10mm) ^[1]，因此在PET扫描诊断中，放射性污染因子为: γ射线、β表面污染和含有放射性核素的废液及固体废物。

CT属于X射线诊断装置，可通过通断高压管的电源来控制X射线的产生，因此在PET-CT扫描诊断中，CT对工作人员及机房四周的公众产生的放射性污染因子为X射线^{[2, 3]}见图 1。

2 剂量估算

PET-CT中心通常建有导引台、侯检室、分装注射室、休息室、扫描室、控制室、放射性废物贮存室、专用淋浴间、卫生间等。功能布局遵守患者在受检及工作人员在检查过程中从高活性区域到低活性区域不交叉的原则。放射性核素分装注射、PET-CT扫描，设置相互独立的岗位，由不同工作人员分开执行; 从事放射性核素分装注射的工作人员在分装注射完放射性核素，淋浴后从专用出口离开PET-CT中心。

2.1 职业照射 2.1.1 职业照射途径

在放射性核素分装注射等环节，若操作不当，放射性核素可能会通过食入、吸入、伤口及皮肤浸入等途径对工作人员造成内照射，本文仅考虑外照射引起的剂量。

由图 1 PET-CT扫描诊断流程图可见，职业照射的外照射途径主要为: ①在放射性核素分装注射环节，工作人员会受到γ射线的外照射(β⁺粒子射程短、与自由电子湮没的过程短，因此可不考虑β⁺粒子的外照射影响); ②在PET-CT扫描环节中，工作人员扫描前对患者摆位，扫描结束后帮患者离开时，会受到γ射线的外照射; 对患者进行扫描时，工作人员在控制室内可能会受到泄漏的X、γ射线的外照射^[4]。

2.1.2 工作条件的设定

该院PET-CT扫描室辐射防护设计参数为:机房面积为51.5m²，机房四周墙体30cm混凝土、天棚20cm混凝土、防护门2.5mmPb、观察窗2.5mmPb，螺旋CT机球管离操作室观察窗的距离为4m，患者离操作室观察窗的距离为2.0m。

¹⁸F衰变产生的γ射线能量为0.511MeV，宽束γ射线的TVT(十分之一值屏蔽层厚度)厚度为:铅1.6cm，混凝土25.8 cm。CT管电压为150kV，宽束X射线的TVT厚度为:铅0.96 mm，混凝土7.0cm^[5]。

该院PET-CT防护性能检测数据显示距焦点1m远处球面上漏射线的空气比释动能率为0.18 ~ 0.20mGy/h，根据《X射线计算机断层摄影机房放射卫生防护标准》(GBZ165-2005)的相关规定，距焦点1m远处球面上漏射线的空气比释动能率应小于1.0mGy/h，从偏保守角度出发，取为1.0mGy/h。

该院应用¹⁸F-FDG进行PET-CT扫描诊断，年工作220d，每天最大患者数为20人，每人最大给药活度为370MBq (10 mCi，本文按该活度进行剂量估算)，每次注射用时30s(操作距离取为0.5 m)，两名工作人员轮换进行放射性核素分装注射; 患者注射放射性核素卧床休息45min后进入PET-CT扫描室，扫描前工作人员帮患者摆位用时2min，扫描结束后帮患者离开用时1min(与患者平均接触距离取为1m)，PET-CT扫描用时10min(其中CT扫描用时3min)，4名工作人员轮换进行PET-CT扫描操作。

2.1.3 典型受照剂量估算 2.1.3.1 分装注射

(1)

式中: H:距离点源rm处的空气比释动能率，μGy/h; A:放射性活度，mCi; Γ_δ:空气比释动能率常数，μGy·m²/mCi·h^[5]。

放射性核素18 F的空气比释动能率常数为5.1 μGy·m²/mCi·h^[3]，由公式(1)可以计算出无屏蔽时离患者(看作点源) 0.5 m处的空气比释动能率为204μGy/h，则每名工作人员因药物分装注射受到的年有效剂量为3.7 mSv。

2.1.3.2 PET-CT扫描

(2)

式中: A:经时间t后剩余的活度，mCi; A₀ :原有活度，即t = 0时的活度，mCi; λ:衰变常数; t:衰变时间，min。

(3)

式中: P-目标点剂量率值，μGy/h; S-屏蔽当量; TVT-十分之一值屏蔽层厚度; W-距源1m处剂量率，μGy/h; T-居留因子，无量纲; d-距防护计算点的距离，m; n-安全系数，无量纲^[5]。

由公式(1)、(2)计算出患者休息45min后，离患者1m处的空气比释动能率为38μGy/h; PET-CT扫描结束后离患者1m处的空气比释动能率为36μGy/h，则每名工作人员在摆位和帮患者离开过程中，受到的γ射线外照射年有效剂量为2.1mSv。

由公式(3) (居留因子T为1，安全系数n为2)，计算出PET-CT控制室内离防护门30cm、观察窗30cm处γ射线空气比释动能率为2.87μGy/h，X射线空气比释动能率为0.27μGy/h; 离防护墙30cm处γ射线空气比释动能率为0.28μGy/h，X射线空气比释动能率为0.056μGy/h。

从偏保守角度出发，取γ射线空气比释动能率为2.87μGy/ h，X射线空气比释动能率为0.27μGy/h，则在PET-CT扫描期间，控制室内每名工作人员受到γ射线外照射的年有效剂量为0.53mSv，受到X射线外照射的年有效剂量为0.015mSv。

则每名工作人员因扫描前帮患者摆位、PET-CT扫描期间和扫描后帮患者离开，受到的年有效剂量为2.6 mSv。

2.2 公众照射

该院对工作场所进行分区管理，将分装注射室、注射候检室、VIP候检室、PET-CT扫描室、PET-CT控制室和走廊划为控制区，禁止公众及其他无关人员进入; 将PET － CT中心围墙四周1m范围内划分为监督区，设置明显的电离辐射警示标识。上述措施的应用，有效的降低了公众照射的风险和强度。

患者离走廊一侧防护墙的距离为3m，墙体为30cm混凝土，从偏保守角度出发，取放射性活度A为10mCi、公众居留因子T为1/16、安全系数n为2，由公式(1)、(3)计算出，经过墙体的屏蔽之后，墙外30cm处的空气比释动能率为0.04μGy/h。取每名患者走廊内停留6min，在此过程中墙外公众可能受到的年有效剂量为0.018mSv。

2.3 剂量估算验证

应用6150AD型X-γ辐射剂量率监测仪对该院PET-CT中心进行了X-γ辐射剂量率现场测量，测量结果表明工作人员放射性核素注射时的操作位处(离患者0.5m，离地高1m和1.5m处，有铅玻璃防护)空气比释动能率为2.1 ~ 12.5μGy/h，PET-CT扫描前帮患者摆位及扫描后帮患者离开时的操作位处(离患者1m，离地1m处)的空气比释动能率为1.2 ~ 3.8μGy/h; PET-CT扫描时控制室内操作位处空气比释动能率为120 ~ 135nGy/h，在室内环境背景水平范围内。现场测量数据表明，本文提出的剂量估算方法是偏保守的，从保护人体健康，保护环境的角度是可行的。

3 结论

PET-CT具有多层螺旋CT高空间分辨率，图像显示解剖结构清晰的特点，弥补了PET图像空间分辨率的不足; 同时，具有PET的功能成像、灌注成像及时间-代谢四维成像的优势，大大提高了多层螺旋CT的诊断价值，尤其是对肿瘤性疾病的诊断价值^[6]。本文以某医院应用¹⁸F-FDG进行PET-CT扫描诊断为例，对PET-CT扫描诊断中职业照射与公众照射剂量进行了估算，结果表明，在该院PET-CT中心设定的工作条件下，工作人员和公众受到的外照射年有效剂量可以达到根据防护与安全最优化原则设定的剂量约束值以下的尽量低的水平，PET-CT的应用符合辐射防护正当性要求。