随着我国医疗水平的迅猛发展,PET/CT在各大医院的逐年增多,作为PET生产显像剂的关键设备回旋加速器的使用过程中的辐射防护措施亦备受相关工作人员关注[1]。为了了解回旋加速器生产放射性药物及放射性药物的质控和分装过程中工作场所周围环境的辐射水平,探讨放射性核素生产、合成和分装过程中的防护措施,为医院辐射防护管理工作提供科学依据,本文就某医院的回旋加速器建设项目(以下简称建设项目)的放射防护检测结果进行分析和评价,现总结如下。
1 对象与方法 1.1 建设项目基本情况建设项目回旋加速器安装在原有的直线加速器机房内,并对机房周围区域进行改建和扩建,主要包括回旋加速器区、品管区、生产分装区、缓冲区、出货包装区及其他辅助用房,其中加速器机房和品管区为二层建筑的一层,二层为医院会议室,其他区域均为单层建筑。建设项目东侧和南侧均与放疗中心相邻; 建设项目北侧为一层临时建筑和医疗废物处理站; 西侧2 m外为建设单位围墙,围墙外为临街门面房。
1.2 辐射源项 1.2.1 回旋加速器基本情况及主要参数生产厂家:通用电气(中国)医疗集团;型号:Qilin型;主要参数:质子能量10 MeV,引出质子束流强度 > 70 μA,18F产额(单靶,EOB) > 94.5 GBq。
1.2.2 18F半衰期为109.7min,产生的γ射线能量为0.511 MeV,对于铅的什值层为16.6mmPb。
1.3 辐射类型及产生环节放射性核素生产、合成、质控、分装及出货包装及合成箱的紧急维修过程中产生的γ射线,回旋加速器生产过程中除18F产生的γ射线外,还存在中子、感生放射性的影响; 工作人员的放射性核素操作过程中,可能造成工作人员体表表面污染、工作场所、设备表面及周围环境污染; 更换过滤膜时工作人员会受到感生放射性的影响。
1.4 建设项目屏蔽设施建设项目仅回旋加速器机房、生产分装区和出货包装区需做防护屏蔽,其屏蔽种类及参数见表 1。
回旋加速器仅生产放射性核素18F,生产药物时束流强度<70 μA,每周工作5 d,每天生产药物时间约为50 min。每天最大生产药量为1.35 × 104 MBq,合成药量为7.40 × 103 MBq; 平均生产药量为1.01 × 104 MBq,平均合成药量为5.55 × 103 MBq; 出货最大包装单位为555 MBq; 正常情况下,采用药物自动分装设备进行分装,设备故障时采用手动分装。
1.6 检测仪器 1.6.1 工作场所外照射辐射水平检测仪器美国Victoreen公司生产的451P型加压电离室巡测仪,美国Cardinal Heath公司生产的190型多功能巡测仪,上海申核电子仪器有限公司生产的FD - 3013H型智能化X - γ辐射仪。
1.6.2 工作场所表面污染检测仪器德国Thermo公司生产的RadEye AB100型多用途测量仪。
1.6.2 个剂量监测仪器北京市防化研究院生产的RGD - 3B型热释光剂量仪,中国辐射防护研究院生产的HW—Ⅳ退火炉和LiF(Mg,Cu,P)探测器。
上述仪器均经计量检定部门刻度。
1.7 检测评价方法按照《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》(GB 18871 - 2002) [2]和《临床核医学放射卫生防护标准》[3] (GBZ 120 - 2006)对机房外人员可达区域及工作人员位置辐射水平和工作场所表面污染进行检测和评价; 按照《职业性外照射个人监测规范》(GBZ 128 - 2002) [4]的要求对工作人员个人剂量进行监测和评价; 采用卫生调查法对建设项目布局及分区、屏蔽设施等进行调查分析与评价。
2 结果 2.1 建设项目布局及分区布局见图 1。位于建设项目西北角的回旋加速器机房(核素生产区)和与其南侧紧邻的生产分装区和出货包装区、品管区和无菌实验室(进行药物质控)划为控制区; 建设项目南侧的卫生淋浴间、中间的缓冲区和东侧的值班室、净化空调机房和气瓶间及通道等区域划为监督区; 放射性核素流向为回旋加速器→合成热室→分装热室→分装(质控区) →检验符合要求后根据需要分装、包装→出货包装区→使用场所; 人员流向见图 1中“↔”标注。
由图 1可知,设施用房齐全且布局顺序和建设项目工作流程基本一一对应,在流程上各功能区分区明显,满足放射性药物制备、质检、包装等相关工作要求; 工作区域相对独立,人员及放射性流向合理,辐射危害易于控制,可以有效控制污染的扩散。
2.2 相关场所外照射辐射水平检测结果检测结果见表 2。
由表 2可以看出,回旋加速器机房外辐射水平与本底接近,设备正常运行过程中不会对在相关区域停留人员造成辐射影响; 工作人员在进行放射性核素质量控制、分装等近距离操作时人员位置辐射水平较高,尤其工作人员手部受照剂量最大。
2.3 相关场所表面污染检测工作人员操作放射性核素时使用一次性手套、口罩、帽子、隔离衣。检测结果见表 3。
由表 3可知,建设项目监督区相关表面污染水平监测结果在0.02 ~ 0.31 Bq/cm2,符合国家标准要求(4 Bq/cm2) [2]; 合成分装区计算机表面污染检测结果最大值为77 Bq/cm2,超过国家标准要求(40 Bq/cm2) [2]; 回旋加速器操作人员和分装人员右手表面(洗手前)表面污染检测结果最大值分别为2.3 Bq/cm2和0.72 Bq/cm2,均超过国家标准要求(0.4 Bq/cm2) [2]。
2.4 通风设施配置及气流走向 2.4.1 通风设施配置控制区采用2套相互独立的中央空调通风系统,回旋加速器区排风机与净化空调机房1空调机组联动,生产分装区、二更及出货包装区排风机与净化空调机房2空调机组联动,排风口设置有过滤装置,过滤器前后装有压差计,提示更换过滤器; 气瓶间为事故排风,采用防爆轴流式排风机。
2.4.2 气流走向回旋加速器产生的废气与加速器机房、生产分装区箱体内产生的废气与房间的进风口、排风口和管道均为相互独立,室内进风口设在室顶,排风口设在靠近地面位置排风经过中效过滤器和活性炭高效过滤器后排至室顶3 m高室外排风口; 气瓶间直接排出室外,排风口设在北墙。
2.5 个人剂量监测结果建设项目运行期间对工作人员进行了个人剂量验证监测,胸部剂量计佩戴在左胸前; 头箍剂量计佩戴在右眼角旁; 指环剂量计佩戴在右手,探测器部位朝向手心方向。其中自动分装设备故障期间(150天) 2名工作人员累积个人剂量监测结果最大为:胸部Hp (10) 0.05和0.19 mSv,眼晶状体Hp(3) 0.16和0.18 mSv,手部Hp (0.07) 9.44和191 mSv; 自动分装设备正常使用期间2名工作人员90天手部Hp (0.07)累积个人剂量监测结果最大为33.59 mSv。
3 讨论由建设项目辐射源项分析可知,回旋加速器辐射危害控制关键点为设施布置、工作场所分区及其管理措施,放射性药生产、合成、质控和分装过程中的屏蔽措施及工作人员近距离操作放射性药物过程中的防护措施(包括辅助屏蔽设施和防污染措施)及紧急维修合成热室和更换过滤膜时的防护措施。
该建设项目工作人员在分装设备故障期间手部150天累积当量剂量监测结果最大达191 mSv,超过医院的年管理目标值(125 mSv/a),明显高于正常使用期间手部当量剂量,亦均明显高于张巍等[5]关于放射性药物分装所致工作人员手部年当量剂量估算结果(69.4 mSv)和戴富友等[6]关于操作性放射性核素人员手部年当量剂量估算结果(117.5 mSv),结合表 3中检测结果进行异常原因调查,是因药物自动分装设备故障检修,多次采用手动操作放射性药物。医院应采取有效措施降低工作人员在放射性药物自动分装设备故障情况下的手部受照剂量,如配备备用放射性药物自动分装设备,为核素操作人员配备手部剂量计实时监控人员受照剂量,必要时增加放射性药品分装人员,查明故障原因,正确使用,减少维修率。
该建设项目回旋加速器操作、放射性药物分装工作人员手表面(清洗前)和计算机表面污染水平检测结果超标高是因为在工作过程中有污染而未及时更换一次性手套。赵艳芳[7]等调查亦显示工作人员因操作失误造成放射性核素污染致使防护服、手套等的污染。工作人员在核素操作过程中应尽量减少接触容易污染的部位,及时更换一次性手套,离开控制区之前必须洗手并进行表面污染监测以有效降低表面污染水平。
赵艳芳[7]等调查显示合成热室的紧急维修时人员的计划照射剂量(约为71.0 mSv)超过国家剂量限值,更换过滤膜时人员位辐射水平亦较高(可达69 μSv/h),工作人员可采取使用适当辅助屏蔽设施、缩短操作时间和延长操作距离等方法来降低其受照剂量。
工作场所的合理布局及分区可以使人员和放射性核素流向合理,有效控制污染的扩散; 放射性药物生产、合成、质控、分装及包装过程相关场所的建筑屏蔽和辅助设施可以有效控制工作人员及周围相关公众的辐射危害; 完善的放射性药物操作放射防护措施可以有效降低工作人员体表及工作场所、设备表面的表面污染水平。回旋加速器使用单位应在使用过程中注意以上问题,尤其重视核素操作人员及合成模块紧急维修和更换过滤膜过程中的防护。
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Eik HT, Soon WG. Exploring new frontiers in molecular imaging: Emergence of Ga PET/CT[J]. World J Radiol, 2010, 2(2): 55-67. DOI:10.4329/wjr.v2.i2.55 |
[2] |
国家质量监督检验检疫总局.GB 18871 -2002电离辐射防护与辐射源安全基本标准[S].北京: 中国标准出版社, 2002.
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[3] |
中华人民共和国卫生部.GBZ/T 181 -2006建设项目职业病危害放射防护评价报告编制规范[S].北京: 中国标准出版社, 2006.
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[4] |
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: 中国标准出版社, 2006.
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[5] |
中华人民共和国卫生部.GBZ 128 -2002职业性外照射个人监测规范[S].北京: 中国标准出版社, 2002.
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[6] |
张巍, 王倩, 夏春冬, 等. 某微型回旋加速器和PET-CT的辐射防护监测与评价[J]. 中华放射医学与防护杂志, 2008, 12(5): 6-11. |
[7] |
戴富友, 赵艳芳, 楚彩芳, 等. 某医院正电子发射计算机扫描显像仪工作场所防护监测与评价[J]. 中国职业医学, 2012, 39(8): 360-361. |
[8] |
赵艳芳, 张钦富, 程晓军, 等. 某台正电子发射计算机扫描显像仪放射危险来源与防护对策研究[J]. 中国职业医学, 2012, 39(8): 328-330. |