2. 中国疾病预防控制中心辐射防护与核安全医学所,北京 100088;
3. 中国医学科学院放射医学研究所,天津 300192
2. National Institute for Radiological Protection,China Center for Disease Control and Prevention, Beijing 100088 China;
3. Institute of Radiation Medicine Chinese Academy of Medical Sciences, Tianjin 300192 China
根据2015年全国甲状腺流行病学(TIDE)的调查显示,我国甲状腺疾患人群已超2亿,至少有1000万甲状腺功能亢进、1000万甲状腺癌和2亿甲状腺结节患者,5%~15%甲状腺结节会转为甲状腺癌。放射性核素131I是治疗甲亢、甲状腺癌的主流疗法[1],131I进入人体后,会富集于甲状腺,利用131I衰变释放出β射线靶向杀死甲状腺细胞和甲状腺肿瘤细胞,达到治疗甲亢与甲癌的目的。但131I为非密封源,用量大、挥发性强,服药患者随体液排泄的131I可造成工作场所空气污染,核医学科工作人员长期工作在该环境中,可导致131I内照射剂量水平升高[2-3]。本研究选择湖北省24家开展131I治疗的医院,采用直接测量法对其131I治疗场所162名工作人员甲状腺的131I活度进行测量,结合各医院防护设备、设施配置情况及工作内容,估算内照射水平,分析影响因素,提出干预措施,为核医学工作人员辐射安全管理与内照射防护提供依据。
1 材料与方法 1.1 调查对象2021年10—12月,采取整群抽样的方法,抽取湖北省开展核医学的24家三甲医院中与131I治疗相关的162名工作人员全部纳入调查,并进行甲状腺131I活度测量,所有调查对象均签订了知情同意书。162名工作人员岗位类别为医师、技师(含物理师)、护士、保洁人员和临床试验员,分布比例为71∶28∶45∶14∶4,男女比例为58∶104,平均年龄38.60 ± 10.21(21~65)岁。
1.2 仪器设备使用美国Canberra公司InSpector 1000 型便携式 γ 谱仪进行甲状腺体外直接测量,仪器经中国疾病预防控制中心辐射防护与核安全医学所使用131I标准源及甲状腺模体刻度,仪器探测下限(DL)为10.72 Bq;使用德国Berthold公司 LB124型表面污染仪测量表面污染,表面污染仪经中国计量科学研究院检定。
1.3 测量方法选择医护办公室或会议室等低辐射本底(γ周围剂量当量率 < 200 nGy/h)区域作为测量场所。测量前,先对核医学场所环境本底水平测量5 min,以确认环境本底中无 131I等放射性核素存在;使用表面污染监测仪对每个调查对象进行全身表面污染检测,若调查对象身上有核素污染,须去污处理直至全身无污染后,方可测量。用干净的塑料薄膜包裹设备探头,每名调查对象测量均须更换新的塑料薄膜。体外直接测量法分别测量调查对象大腿与甲状腺部位,设备探头紧贴大腿与甲状腺皮肤表面,测量时间均为2 min,测量完成后,保存测量结果并记录测量时间。
1.4 内照射剂量估算方法参考《职业性内照射个人监测规范》(GBZ 129—2016)[4]与国际放射防护委员会 137号报告等[5]中相关公式与参数,根据仪器测定的131I甲状腺活度估算摄入量。一般而言,甲状腺疾患(特别是甲癌)的碘治疗场所通常每周均需操作131I,假设调查对象每周都重复操作131I,则摄入方式应为连续性摄入模式;根据GBZ 129—2016中的评价方法,监测周期(T)以30 d计,摄入发生在监测周期(T)的中间时刻(T/2),则监测周期的摄入量(I)可利用式(1)来计算,131I的化合物形态为F类[4](能被呼吸道以快速吸收速率吸收进入体液的沉积物质,它100%以生物半吸收期为10 min被吸收),根据假设30 d的监测周期,131I的F类物质m(T/2)值参见GBZ 129—2016附录D。由监测周期可知全年共计监测12次,以此可估算131I的年摄入量,根据年摄入量可采用式(2)估算调查对象的待积有效剂量,式中剂量系数
(1)摄入量的估算,采用公式(1)计算:
$ I=M/m(T/2) $ | (1) |
式中,
I—放射性核素131I的摄入量,Bq;
M—调查对象甲状腺的131I活度,Bq;
m(T/2)—摄入单位活度后T/2天后体内或器官内放射性核素的活度预期值,131I的F类物质在甲状腺的m(T/2)为0.035 Bq/Bq。
根据GBZ 129—2016中的方法,可以通过全年摄入量来估算待积有效剂量,
(2)待积有效剂量的估算,采用公式(2)计算:
$ E\left(\tau \right)={I}_{jp}\cdot {e}_{jp} (\tau) $ | (2) |
式中,
测量数据使用SPSS 26.0 进行处理,年龄、检出对象的甲状腺131I剂量水平以及医院131I年用量、年患者数量和131I患者人均用量经正态性检验符合正态分布,均采用
24家医院按测量结果以A~X编号,其中18家开展甲亢和甲癌治疗,6家单纯开展甲亢治疗;24家中未使用核素自动分装仪的有3家,均为单纯开展甲亢治疗的医院。24家医院中,有13家医院(为便于描述,按检出结果编号至A~L)检出甲状腺131I活度高出探测下限(DL),占比54.17%。检出的13家医院且均使用了自动分装仪分装核素,其中12家开展131I甲亢、甲癌治疗,1家开展131I甲亢治疗。131I甲亢、甲癌治疗医院的检出率66.67%,高于单纯131I甲亢治疗医院的检出率16.67%。检出与未检出医院的131I年用量、年患者数量和131I患者人均用量间的差异,分别经t检验后显示,检出与未检出医院年患者数量,P值为0.01,差异有统计学意义;2组的131I年用量和131I患者人均用量则差异无统计学意义,结果见表1。检出率最高为K与L医院,分别达到62.50%和61.90%,K与L医院均为省级131I甲癌治疗大医院,其中K医院甲癌病房10间,病床数20张,L医院甲癌病房12间,病床数22张,甲亢病房3间,病床数6张,且L医院核医学病房设置在地下1层。K 、L医院与其他11家医院的检出率差别,经过秩和检验,Z值为−5.977,P值 < 0.0001,差异有统计学意义。检出率最低为G与M医院,均为8.33%,结果见 表2。
162名调查对象中,34人甲状腺131I活度高出探测下限,占比20.99%,占13家医院108名调查对象的31.48%,活度水平均值179.09 ± 138.71(6.02~589.74)Bq。34名调查对象覆盖了全部岗位类别,医师、技师(含物理师)、护士、保洁人员和临床试验员比例9∶3∶15∶5∶1,检出率最高是保洁人员与护士,达到35.71%和33.33%,检出率最低为医师,检出率12.68%,结果见表3。岗位类别经过秩和检验,Z值为9.662,自由度υ为4,P值为0.047,各岗位间两两比较,P值经Bonferroni校正法调整为0.005,提示岗位类别间检出率差异无统计学意义。
估算检出的34名调查对象待积有效剂量均值为0.68 ± 0.52(0.02~2.22)mSv/a,其中待积有效剂量小于1 mSv/a的有25人,大于1 mSv/a小于2 mSv/a的有8人,大于2 mSv/a的有1人,结果见表4。根据GBZ 129—2016要求,待积有效剂量大于2 mSv/a即达到调查水平,调查结果显示,该调查对象在内照射测量5 d前进行了自动分装给药,操作量为4440 MBq,所在医院核医学科相对密闭,日常主要依靠自然通风,且无机械排风系统。
国家八部委联合发布了《医用同位素中长期发展规划(2021—2035)》纲领性文件,核医学诊疗将迎来飞速发展,《2020年全国核医学现状普查结果简报》[6]调查结果,我国2019年全国开展核素治疗的医疗机构770所(占67.1%),较 2017年(662 所)增加了 16.3%(108 所),131I治疗甲亢 14.57 万例次,131I治疗分化型甲癌 8.42万例次。基于非密封源131I的应用场景和物理特性,可能造成病区环境污染和医护人员内照射等问题,虽然国家标准GBZ 129—2016[4]中明确要求:对接受内照射个人监测的人员,应根据具体情况确定常规监测的周期,空气中存在131I的工作场所,至少每个月用体外测量方法监测甲状腺一次。但我国对于131I场所医护人员内照射剂量监测关注度不足[7-8],职业内照射监测工作未大范围开展[9],国内直至2017年才首次建立便携式γ能谱仪测量甲状腺131I活度的方法[10]。
本研究结果显示,162名调查对象中,共检出有甲状腺131I活度34人,检出率20.99%,低于李小亮等[11]、王洁等[12]研究的检出率,其原因可能是本次研究大部分(21/24)医院使用了核素自动分装仪,而以往研究提示使用自动分装仪可明显降低医护人员甲状腺131I剂量水平[11-12]。检出率最高K、L医院,分别为62.50%和61.90%,显著高于其他检出医院,两医院均为省级131I甲亢甲癌治疗大医院,病床数分别20张和28张,131I使用量较大,2021年K、L医院131I使用量分别达到了3609.72、5809 GBq(97.56、157Ci);K、L医院核医学病房分别设置在地上和地下1层;现场调查发现,两医院核医学病区虽均设置有动力排风装置,但由于风机噪声较大,长期处于关闭状态,病区通风效果不佳。同时发现K、L医院的调查对象中前台护士和临床协调员虽未参与分装给药、进入病房等直接操作,但仍检出了甲状腺131I,提示两家医院核医学病区131I明确存在气溶胶污染的情况可能较为严重。未使用自动分装仪的3家医院均未检出,3家医院均仅开展甲亢治疗,131I全年使用量3.7~14.8 GBq。提示131I使用量大和病区通风效果不佳是可能导致内照射检出率较高的主要影响因素。
调查对象岗位类别检出率最高的为保洁人员与护士,不同岗位类别检出率差异并无统计学意义,与李小亮等[11] 的研究结果一致,但与马加一等[13]研究的护士岗位检出率明显高于其他岗位不同。值得注意的是,现场调查发现检出5名保洁人员中有2人的鞋底均存在表面污染,可能与保洁人员均为劳务派遣单位雇佣、相对工作场所流动大、文化程度普遍不高、未纳入医院放射工作人员职业健康管理及辐射防护意识不强等影响因素有关。保洁人员在进行病区清理过程中,若不注意污染鞋底与拖把等用品更换可能会造成交叉污染。提示需加强保洁人员辐射防护培训,规范工作流程,提高防护意识,同时建议将保洁人员纳入放射工作人员管理。
流行病学研究显示,长期接触低剂量辐射可导致肿瘤风险增加,特别是电离辐射敏感靶器官甲状腺,低剂量辐射接触可引起甲状腺形态学变化、甲状腺功能障碍以及增加实性甲状腺结节的风险[14-16]。本研究中,检出的34名调查对象待积有效剂量均值为0.68 ± 0.52(0.02~2.22) mSv/a,高于我国核医学放射工作人员职业性外照射剂量水平0.45 mSv/a[17],同时内照射相对于外照射危害更大,特别是131I长期蓄积甲状腺,增加了罹患甲状腺疾病的风险[18-20]。
本研究在湖北省首次开展,其目的是掌握全省核医学131I治疗场所医护人员职业内照射现状,通过现场调查与测量,探讨影响甲状腺131I剂量水平的因素,提出干预措施,以期保障辐射环境安全和医护人员健康权益,也为政府决策部门制定相关内照射的法律、法规、标准提供基础数据与科学依据。
综上,按国家标准要求,应开展核医学131I治疗相关工作人员的内照射常规监测。131I使用量大和工作场所通风不佳会导致甲状腺131I检出率上升,从业人员特别是保洁人员防护意识不强;提示应加强放射防护知识培训,优化工作流程管理,改善工作场所通风措施。本研究仍存在不足,如监测周期少,待积有效剂量估算可能存在误差;调查对象是否存在其他放射性核素的内照射;以及工作场所的气溶胶中131I染污水平监测等,拟在下一步研究计划增加以上内容。
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