陳 渝，向 逾

核醫(yī)學輻射場所劑量監(jiān)控及語音提示報警裝置設計

陳 渝，向 逾

目的：研制一種能對核醫(yī)學科服藥受檢者進行劑量監(jiān)測及語言提示，同時可告知醫(yī)務工作人員服藥受檢者動向的輻射場所監(jiān)控報警裝置。方法：按照國家標準對核醫(yī)學科服藥受檢者的管控要求，利用成熟的劑量檢測儀及自制多通道電氣控制器組成管控點劑量監(jiān)測及語音提示裝置。結果：實現了監(jiān)控點對服藥受檢者的劑量監(jiān)測、語音提示及醫(yī)護工作站的檢測報警位置指示。結論：輻射場所劑量監(jiān)測報警裝置能有效管控核醫(yī)學科服藥受檢者的任意通行，提高了現場輻射防護的安全性。

輻射場所；劑量監(jiān)控；語音提示；裝置研制

0 引言

大部分醫(yī)院核醫(yī)學科都設有放射性藥物治療與檢查項目，服用放射性藥物的受檢者，在待診和檢查后其體內聚集有大量放射性核素，如：氟-18（18F）、碘-131（131I）、锝-99m（99mTc）等放射性同位素，并向體外釋放放射性輻射[1]。放射性核素在衰變期間，使受檢者成為輻射源，而產生的外照射可能對醫(yī)務工作人員、非服藥受檢者和受檢者家屬造成輻射危害[2]，同時對服藥受檢者所通行的場所造成環(huán)境的輻射污染，直接影響了他人的身體健康和環(huán)境狀況[3]。為確保服用放射性藥物的受檢者在指定的場所活動，盡可能減少對他人的輻射危害，減小對環(huán)境的輻射污染，我們研制了一種既能對服藥受檢者進行劑量監(jiān)測，又能通過語言提示服藥受檢者不得擅自進入其他非監(jiān)督區(qū)域，同時還能告知醫(yī)院醫(yī)務工作人員服藥受檢者動向的裝置，現已投入臨床使用，并申請了國家實用新型專利。

1 核醫(yī)學輻射場所管控要求

我國對核醫(yī)學輻射場所受檢者的管控規(guī)范主要有國家標準、國家職業(yè)衛(wèi)生標準和醫(yī)療照射指導水平。GB 18871—2002《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》規(guī)定在控制區(qū)的入口處需設置相應劑量檢測設備[4]；GBZ 129—2002《職業(yè)性內照射個人監(jiān)測規(guī)范》對核醫(yī)學輻射場所的控制區(qū)、監(jiān)督區(qū)進行了明確定義[5]；GB 18871—2002附錄G2《核醫(yī)學診斷的醫(yī)療照射指導水平》指出：大多數成年受檢者在核醫(yī)學診斷中每次檢查常用的最大活度均在400 MBq以上，而GBZ 120—2006《臨床核醫(yī)學放射衛(wèi)生防護標準》要求：接受131I治療的患者，應將其體內的放射性活度降至低于400MBq后方可出院，以避免該患者家庭與公眾成員可能受到的輻射照射，并應盡量減少放射性藥物和已給藥治療的患者通過非放射性區(qū)域[6]。盧寧等[7]報道，在距離注射18F-脫氧葡萄糖（FDG）顯像2 h后的受檢者1m處，劑量當量率仍有（10.1±4.3）μSv/h。由此可見，實施對服藥受檢者的劑量監(jiān)測和通行管控是落實和貫徹國家法律法規(guī)要求、減少環(huán)境輻射污染和對他人身體健康影響的有效方法。

2 核醫(yī)學輻射場所管控現狀

核醫(yī)學科多設在中心醫(yī)院，開展的項目有放射性免疫檢測項目、放射性影像項目（如PET、ECT等）、放射性粒子插植以及其他放射診療項目。常用的放射性核素有18F、99mTc、125I及131I等，見表1。但核醫(yī)學科對服藥受檢者的現行管控方式主要是以口頭或文字告知的方式進行留觀限制，只是要求服藥受檢者在核醫(yī)學科內劃定的控制區(qū)等待，且不得任意走動，但無法真正控制服藥受檢者的隨意行動，經常出現服藥受檢者進入低活性區(qū)域，造成對他人的輻射危害和環(huán)境污染。如某醫(yī)院核醫(yī)學科內，7個注射核素藥物7.4×108Bq的受檢者就使服藥候診室門口劑量達到6.9μSv/h，超過了國家規(guī)定的劑量限制[8]。大中型醫(yī)院的核醫(yī)學科通常僅采用個人劑量監(jiān)測獲得服藥受檢者體外的輻射劑量水平，基本沒有對服藥受檢者在科內場所行走時進行現場劑量監(jiān)測；所需管控的場所出入口既無輻射劑量檢測和報警裝置，也無語言提示和告知設備；科內醫(yī)務工作人員更無法獲知服藥受檢者是否進入非放射性區(qū)域，對服藥受檢者的管控僅停留在口頭、文字告知和個人自覺性層面，不能真正構成對服藥受檢者的有效管控[9]。

表1 核醫(yī)學科常用放射性核素的主要物理常數

3 輻射場所監(jiān)控報警裝置設計

3.1 裝置設計

輻射場所劑量監(jiān)控報警裝置旨在解決現行核醫(yī)學輻射場所對服藥受檢者管控中所存在的不足。利用該裝置實現對核醫(yī)學科服藥受檢者的現場劑量監(jiān)測、訊響報警和語言提示，同時告知核醫(yī)學科醫(yī)務工作人員服藥受檢者正試圖進入非放射性區(qū)域。根據輻射場所劑量監(jiān)控報警需求，所設計的輻射場所劑量監(jiān)控報警裝置主要由輻射監(jiān)測探頭、MP3播放器（帶TF卡插槽）、輻射劑量檢測儀、多通道電氣控制器和多媒體有源音箱等構成，其輻射場所劑量監(jiān)控報警裝置的方框圖如圖1所示。

圖1 核醫(yī)學輻射場所監(jiān)測報警及語音提示控制裝置方框圖

3.2 主要模塊及功能

本裝置由輻射劑量探測模塊、多通道控制模塊、提示語音播放模塊組成。輻射劑量探測模塊主要是將場所輻射劑量經探頭并轉換成電流，電流的大小正比于輻射劑量水平，經A/D轉換后顯示于劑量儀LCD屏幕；當輻射劑量超過劑量儀預設的限值時，發(fā)出訊響提示音，同時輸出開關控制信號。多通道控制器模塊主要是在輻射劑量儀開關信號的作用下，觸發(fā)門電路工作，并驅動固態(tài)繼電器，使控制信號切換到對應通道，然后觸發(fā)MP3播放器啟動播放提示語音。提示語音播放模塊是在探測到場所劑量超標時由MP3播放器播放預先錄制在TF卡中的限制性提示語音，該語音信號送入多媒體有源音箱并在醫(yī)護工作站操作臺播放。

3.3 工作原理

如圖1所示，以1#管控點為例。當1#管控點輻射監(jiān)測探頭未檢測到超過國家規(guī)定限值（空氣比釋動能率2.5μSv/h）的輻射劑量時，輻射劑量檢測儀不輸出控制指令信號，多通道電氣控制器不輸出觸發(fā)信號，MP3播放器不工作，此時1#管控點無語言提示，醫(yī)護工作站操作臺上的多媒體音箱也無語音信號輸出。當服藥受檢者到達1#管控點附近，1#管控點輻射監(jiān)測探頭檢測到超過國家規(guī)定限值的輻射劑量時，輻射劑量檢測儀將控制指令信號送入多通道電氣控制器中，經切換輸出一個對應于1#管控點MP3播放器的觸發(fā)信號，此時，1#管控點MP3播放器開始播放預先錄制在TF卡中的MP3訊響報警聲和限制服藥受檢者通行的提示語音；與此同時，1#管控點MP3播放器將音頻信號經多通道電氣控制器送入醫(yī)護工作站操作臺上的多媒體音箱，發(fā)出與1#管控點相同的訊響報警和限制性語音提示。其他各管控點劑量檢測與語音提示的工作原理與此相同。

3.4 系統(tǒng)實現及實驗分析

根據我院核醫(yī)學科現場布控需求，設置了4個控制點，將輻射劑量檢測探頭及MP3播放器安裝在相應控制點的門沿上方，如圖2（a）所示；4路劑量監(jiān)測電纜、播放器音頻電纜、播放器電源線（DC12V）一并布線，并連接到醫(yī)護工作站操作臺旁的輻射劑量檢測儀（如圖2（b）所示）和多通道控制器（如圖2（c）所示）。接通電源，儀器自檢正常，在輻射劑量儀上完成各控制點劑量限值設定，然后使用131I核素在各控制點進行模擬測試。將核素容器移動到高1.3m、水平距離控制門1.4～2.2m位置時，播放器及醫(yī)護工作站多媒體音箱能同時輸出警報音和限制性提示語音，輻射劑量儀持續(xù)報警并顯示出控制點超標劑量數值。移開核素容器后，整套裝置處于待機狀態(tài)。輻射場所劑量監(jiān)控報警裝置現場安裝圖如圖2所示。

圖2 輻射場所監(jiān)控報警裝置現場安裝圖

本裝置為集成技術的應用，主要技術指標依耐于技術成熟的輻射劑量檢測儀[9]。測量范圍0.1～200μSv/h；測量誤差≤±15%；能量響應40 keV～3 MeV；報警閾值2.5μSv/h（可自設）；傳輸距離≤50m（劑量檢測儀與探頭之間的距離）。自制多通道電氣控制器為4路（可擴展），具有管控點自動切換指示，供電電源AC 220 V，功率＜60W。

3.5 應用效果分析

在檢測中，使用國產已標定的FD-3013B型γ輻射儀與本裝置進行比對測試，結果表明，該裝置測試值誤差≤±10%，報警閾值2.5μSv/h，聯(lián)動可靠，靈敏度高，控制響應快，提示語音清晰，實用性強。該裝置在我院核醫(yī)學科應用中，使服藥受檢者及時明白自己體內輻射劑量超限，不得任意行走；同時告知了核醫(yī)學科醫(yī)護工作人員該服藥受檢者所處的實際位置，起到了對服藥受檢者現場管控的作用。

4 結語

輻射場所劑量監(jiān)控報警裝置在核醫(yī)學科的臨床應用，實現了管控點現場劑量檢測、訊響報警、語音限制性提示和醫(yī)護工作站劑量顯示、報警位置指示、語音提示等功能，增強了對核醫(yī)學科服藥受檢者的管控，降低了服藥受檢者對他人和環(huán)境的輻射影響，提高了核醫(yī)學科場所輻射防護安全性和對服藥受檢者的管控效能。該裝置還可與核醫(yī)學科管控點的通過門實現門禁聯(lián)動[10]，以確保服藥受檢者體外輻射超限時不能通過門禁。

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（收稿：2013-06-24 修回：2013-08-05）

Radiation dosemonitoring and voice alarm device in nuclear medicine site

CHEN Yu,XIANG Yu
(Departmentof Equipment,Xinqiao Hospital of the Third Military Medical University,Chongqing 400037,China)

Objective To develop a radiation site dose monitoring and voice alarm device for the subject who receives radionuclide drugs,and to inform themedical staff the trends of the subjects.Methods In accordance with the national standards requirement for the subject,mature measuring instrument and self-developed multichannel electrical controller were used to constitute the site dose monitoring and voice alarm device.Results The dose detection and voice prompt were realized for the subject,and the alarming position indication was implemented in themedical station.Conclusion The radiation dosemonitoring alarm device can effectively supervise the random passing of the subject,and thus safety of field radiation protection can be enhanced greatly.[Chinese Medical Equipment Journal，2014，35（7）：34-36]

radiation site;dosemonitoring;voice prompt;device development

R318.6；R143

A

1003-8868（2014）07-0034-03

10.7687/J.ISSN1003-8868.2014.07.034

專 利：國家實用新型專利（ZL 201320306642.5）

陳 渝（1963—），男，高級工程師，主要從事生物醫(yī)學工程教學、醫(yī)療儀器設備管理及研究方面的工作，E-mail：13908316814@163.com。

400037重慶，第三軍醫(yī)大學新橋醫(yī)院設備科（陳 渝，向 逾）

向 逾，E-mail：xiangyu0719@163.com