2. 苏州大学医学部放射医学与防护学院;
3. 放射医学与辐射防护国家重点实验室(苏州大学);
4. 苏州大学放射医学及交叉学科研究院;
5. 山东省立医院保健肿瘤科
2. School of Radiation Medicine and Protection, Medical College of Soochow University;
3. State Key Laboratory of Radiation Medicine and Protection, Soochow University;
4. School for Radiological and Interdisciplinary Sciences, Soochow University;
5. Department of Oncology Healthcare, Shandong Provincial Hospital
粒籽源植入治疗,又称组织间放射性粒籽植入治疗,是借助诸如超声、CT、磁共振、DSA等影像引导,将发出低能射线的粒籽源(125I、103Pd)通过微创方法或者手术方式植入肿瘤组织从而达到杀伤肿瘤组织目的的一种近距离放射性核素治疗方法[1-3]。目前我国常用的核素是125I,125I粒籽源永久性植入治疗已广泛应用于临床恶性肿瘤的治疗,其治疗范围由最初的前列腺癌、宫颈癌等实体肿瘤逐渐扩展到肺癌、肝癌、口腔部肿瘤等,其治疗效果已获得了业界的公认[3-4]。随着该技术的发展,人均植入活度和植入例数逐渐增加,其导致的辐射安全成为医护人员、患者家属及公众关注的热点问题之一。125I放射性核素不断地进行衰变,持续发出射线,无论是术前的质控、分装,还是术中和术后都会给放射工作人员带来一定的辐射[3-5]。为明确125I粒籽源永久性植入治疗病人植入粒籽源后对医护人员、家属和公众的受照剂量以及辐射风险,本研究采用长周期内对植入病房内不同点位进行热释光剂量测量,对医务人员、家属和公众的受照剂量进行估算,并评估辐射风险,同时为医务人员、家属和公众的提出合理化的辐射防护建议。
1 材料与方法 1.1 材料和设备FJ427A1 型热释光读出仪(中核(北京)核仪器厂);CTLD-1000(LiF:Mg,Cu,P)型热释光探测器(北京瑞辐特公司),规格为φ4. 5 mm × h0. 8 mm,分散性 ≤ ± 1. 0%,设备经中国计量科学院校准检定,检定编号DYjl2017-3833(2017.7.5—2.18.7.4)和DYjl2018-6560(2018.7.5—2019.7.4)。
1.2 方法采用热释光剂量测量方法对粒籽源永久性植入治疗病房内输液架、病床两侧、病人陪护区、厕所、病房公共走廊、护士站、医生办公室、电梯、患者活动室、配餐间10类区域的剂量水平进行为期1年的监测,同时为工作人员佩戴个人剂量计。个人剂量计由山东省疾病预防控制中心统一准备和测量,由医院病房护士长协助下进行人员和点位的登记、布放和回收。
1.3 统计学方法按照不同监测点位进行剂量数据收集,同时监测该点位所在病房、病床的病人植入粒籽活度和住院天数关联数据。采用SPSS22.0软件中单因素方差分析对不同监测点位的数据进行分析,P < 0.05为差异有统计学意义。
2 结 果 2.1 医院病区基本信息医院保健肿瘤科共开放病房17间(单人间3间),开放床位31张,2017年9月—2018年8月期间共收住病人1232人次,男性754人次、女性478人次;其中行粒籽源永久性植入治疗病人432人次(190人),男性300人次,女性132人次。共植入粒籽源2.746843 × 1011 Bq (7423.9 mCi),人均6.3566 × 108 Bq(17.18 mCi),患者植入粒籽活度分析见图1,粒籽源永久性植入治疗病人年度住院天数2478天,平均住院6天,共计1.4721301 × 1012 Bq·d(39787.3 mCi·d),患者粒籽源永久性植入治疗后住院天数分析见图2。治疗的肿瘤主要有肺癌、直肠癌、肝癌、食管癌、胃癌、宫颈癌、前列腺癌、乳腺癌、胰腺癌等。
本次研究共监测人员10人,医生4人,护理人员6人。其中5人为参加粒籽植入手术和术后查房、护理等工作(标记为A类人员),5人为病房护理人员仅参加病房护理工作(标记为B类人员)每人年检测次数为4次。监测结果表明:A类人员的年度个人剂量当量范围为0.08 ~0.22 mSv,其中15人次个人剂量当量监测结果低于监测下限记录为0.02 mSv。B类人员年度个人剂量当量范围为0.23 ~0.52 mSv,其中仅5人次个人剂量当量监测结果低于监测下限记录为0.02 mSv。同时人员年度个人剂量当量均远小于国家相关标准的要求。
2.2.2 粒籽植入病房剂量监测结果 2.2.2.1 各监测点位处剂量数据分析病房内输液架、病床两侧、病人陪护区、厕所、病房公共走廊、护士站、医生办公室、电梯、患者活动室、配餐间10类区域的监测结果见表1,从表中可以看出病床附近的监测数据高于其他点位,与患者长期卧床休息有关,同时病房陪护区的剂量数据平均约为1.03 mSv,考虑到陪护人员的陪护居留时间和患者的住院时间,其实际剂量远低于此值。
由于各个病人植入的粒籽活度不同,根据源剂量特性,其剂量与源的初始活度相关,即植入的粒籽源活度大,则理论上对周围的剂量贡献就大。由于125I粒籽源的半衰期为60.1天,患者平均住院天数为6天,为统计方便,不考虑粒籽源衰减带来的活度变化,将患者植入的活度作为统计活度。将剂量计监测数据归一到所处区域的植入活度,求出剂量/活度数据,具体见表2。从表中可以看出,剂量/活度病床的数据大于病房的数据。病房的数据大于病区的数据。同时,病人经常活动的活动室配餐间的数据高于医生办和护士站。
由于各个病人植入的粒籽后住院的天数不同,平均住院天数为6天。根据源剂量特性,其剂量与源的照射时间相关,即住院天数越长,则理论上对周围的剂量贡献就大。为了分析住院时间对剂量的影响,将剂量计监测数据归一到所处区域的植入活度和住院时间,求出剂量/(活度 × 天)数据,具体见表3。
由于粒籽源植入的部位不同,病床左右两侧接受的剂量存在差异。为比较其差异在病床两侧对称位置分别进行监测,将监测数据进行分析,发现病床左右侧比值范围为0.39~3.44、均值1.27、中值1.07,数据分析见图3。
病区共有17间病房(3个单间),每个房间均设置陪护区(圆桌一张、椅子两把)和独立的卫生间。对于同一病房的厕所与陪护区监测数据进行比对分析,其比值范围为0.83~2.88、均值1.59、中值1.60,数据分析见图4。
医生办公室设置监测点位5处,护士站设置监测点位9处。将护士站内外和护士站和医生办的监测数据进行比对分析,护士站工作台内外两侧的剂量当量比值为1.39,护士站和医生办剂量当量比值为1.10。
2.2.2.7 病房各点位结果分组比较分析将各监测点位的剂量数据、剂量/活度数据和剂量/(活度 × 天)数据进行统计分析,采用聚类分析方法将输液架,左病床右侧作为一类,而其余区域作为一类进行分析,该两类以与患者接触位置远近作为分类依据。结果见表4和图5~图7。
剂量比较结果显示不同区域具有统计学差异,F = 12.403,P < 0.001;其中活动室,护士站内、外,医生办,电梯,输液架,走廊,陪护区,厕所和配餐室之间差异不具有统计学意义,P > 0.05;活动室、输液架、病床右侧间间是没有统计学意义的,P > 0.05;输液架,病床左侧,病床右侧间是没有统计学意义的,P > 0.05;而其余各组间两两比较具有统计学意义,P < 0.001。
剂量/活度比较结果显示不同区域具有统计学差异,F = 5.765,P < 0.001;其中活动室,护士站内、外,医生办,电梯,输液架,病床右侧,厕所和配餐室之间差异不具有统计学意义,P > 0.05;输液架,病床左侧,病床右侧间是没有统计学意义的,P> 0.05;而其余各组间两两比较具有统计学意义,P < 0.001。
剂量/(活度 × 天)比较结果显示不同区域具有统计学差异,F = 4.722,P < 0.001;其中活动室,护士站内、外,医生办,电梯,输液架,病床右侧,厕所和配餐室之间差异不具有统计学意义,P > 0.05;输液架,病床左侧,病床右侧间是没有统计学意义的,P > 0.05;而其余各组间两两比较具有统计学意义,P < 0.001。结果与剂量/活度结果基本一致。
本文通过对125I粒籽源永久性植入治疗病房为期一年的热释光剂量测量,得出植入术后病人住院期间在整个病区的剂量分布,从而推出其对各类人员的辐射危害,从监测结果中可以看出输液架,病床两侧为剂量偏高区域,提示工作人员和陪护人员应远离这些区域,同时对于病区内的公共区域其监测结果均不超过医院常规的年剂量管理目标值(2 mSv/a)。对于陪护人员,陪护区监测结果表明其均值为1.03 mSv/a(按照365天进行监测),由于粒籽植入后患者平均住院6天,考虑到陪护人员的居留情况和患者实住院情况,其值约为0.02 mSv/人,但患者回家后应尽可能远离家属,减少与家属近距离交流的时间,特别是与怀孕妇女和儿童的接触。同时,同一时期的人员个人剂量当量监测结果显示其结果远小于点位剂量监测结果,其造成的原因与人员的工作性质和工作过程有关,医生一般仅白天上班,夜间仅有值班,护理人员实行8小时工作制,同时人员在病区内走动,不是固定在某一点位,其受照剂量与其在不同点位的居留时间相关。建议医护人员在日常工作时应尽可能远离病人或者减少与病人的接触时间来降低剂量[6-8]。
本文将剂量监测结果和病人粒籽植入活度和住院时间相关联,得出剂量/活度和剂量/(活度 × 天)两个指标,此指标可以运用到粒籽手术总量控制中,根据剂量/活度和剂量/(活度 × 天)的数据,得出年度可植入的粒籽活度和病人可以住院的天数,从而大体推算出每年可开展的粒籽植入数量。根据表4中的内容及医护人员的工作流程推算如下,医生按照8小时工作制,一年工作250天计算,护理人员按照8小时工作制,一年工作365天,其中医生一年内在病房内各点位的居留时间约为(办公室750 h、查房500 h、病区内工作250 h,其他500 h),护理人员一年内在病房内各点位的居留时间约为(护士站1460 h、护理730 h、病区内工作730 h)。根据本文2.2.1中的数据显示由B类人员的年度个人剂量当量高于其他人员,估算依照护理人员数据进行。则根据表4及护理人员工作流程其一年内的个人剂量当量约为0.60 mSv,与B类人员的个人剂量当量范围上限接近。若按照常规的年剂量管理目标值(2 mSv/a)进行剂量管理,则可推算出一年内病区可植入的粒籽活度约为24600 mCi。单床一年内可植入的粒籽活度约为670 mCi,人均植入后住院平均约4天。医院在实际工作中应根据病区的病床数量调整人均粒籽植入活度和住院天数,以保证工作人员的受照剂量符合国家相关标准要求。
125I粒籽源永久性植入治疗越来越广泛的应用于肿瘤治疗中,由于125I的加权平均能量仅有28.37 keV,铅半值层为0.025 mm,细胞组织半值层为20 mm,在植入治疗中医护人员往往不重视甚至忽略其防护问题。同时国家相关标准中规定从事粒籽源永久性植入治疗的工作人员应穿戴防护用品,防护当量不小于0.25 mmPb,同时患者在植入部位对应的体表应进行适当的辐射屏蔽[1]。本次实验病区内对于进行粒籽源永久性植入治疗的病人,均在术后穿戴铅衣或者使用铅毯,同时医护人员(从事手术、护理工作)在工作中均穿戴铅衣,通过人员个人剂量当量监测和场所剂量当量监测结果显示,穿戴铅衣可明显降低医护人员的受照剂量,结果与何丽娟等人的研究结果基本一致[9]。
在粒籽源永久性植入治疗建设项目放射性职业病危害预评价和控制效果评价中,需要对放射工作人员的辐射危害进行综合评价,以往的评价均是通过测量粒籽源植入过程中涉及环节的瞬时剂量率并结合工作量进行推算,缺乏运行后阶段的监测数据[10]。本文的数据可为粒籽源永久性植入治疗建设项目提供类比的依据,增加评价工作的准确性和实用性,并为建设单位和监督单位提供理论数据支持。
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