福建省輻射環(huán)境監(jiān)督站 萬子誠

福建省核醫(yī)學(xué)常用放射性核素輻射環(huán)境監(jiān)測與分析

福建省輻射環(huán)境監(jiān)督站 萬子誠

對福建省內(nèi)核醫(yī)學(xué)常用放射性核素18F、99mTc、131I的輻射環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測。結(jié)果表明, 工作場所周圍γ吸收劑量率測值范圍為 0.10～0.64μGy/h，較環(huán)境本底值（0.20μGy/h）未明顯升高；工作場所 β表面污染水平控制區(qū)測值范圍為 0.02～10.4Bq/cm2，監(jiān)督區(qū)測值范圍為 0.03～3.58Bq/cm2，均低于國家標(biāo)準(zhǔn)相應(yīng)限值；廢水的 β放射性比活度測值范圍為 0.21～0.98Bq/L，低于國家污水排放 β比活度限值（10Bq/L）。對給藥患者體外輻射水平監(jiān)測與分析可知，常用核素診療過程所致周圍人員的年有效劑量符合國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)限制要求。

核醫(yī)學(xué) 常用核素 輻射環(huán)境 監(jiān)測與分析

1 概述

核醫(yī)學(xué)是利用核素和核技術(shù)來進(jìn)行生命科學(xué)和基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究并診斷和治療疾病的一門新興綜合性交叉學(xué)科，是核技術(shù)、電子技術(shù)、計算機技術(shù)、化學(xué)、物理和生物學(xué)等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)與醫(yī)學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物。其中利用18F、99mTc、131I放射性核素能量高等特性進(jìn)行疾病診療，不可避免地帶來放射性危害，同時因單次用藥量和年用藥量比較大的特點，因而引起廣泛關(guān)注。患者在注射18F、99mTc，服用131I（本文僅針對131I治療甲狀腺癌）后一段時間進(jìn)入相應(yīng)機房進(jìn)行掃描，整個過程中醫(yī)護(hù)人員、陪同家屬等均會受到一定照射，對周圍環(huán)境影響很大；而核醫(yī)學(xué)使用的其他放射性核素能量低，使用量較小，使用頻次較低，有些屬于豁免水平（125I放免分析和14C呼吸實驗），對周圍環(huán)境影響極小。

為分析福建省內(nèi)核醫(yī)學(xué)常用放射性核素輻射環(huán)境，本研究對18F、99mTc、131I核素診療場所和給藥患者體外輻射環(huán)境進(jìn)行了監(jiān)測。同時，考慮給藥患者體外輻射水平隨時間變化，引入核素有效半衰期進(jìn)行受照人員年有效劑量分析與評價，以期為今后核醫(yī)學(xué)科輻射防護(hù)管理提供參考。

2 調(diào)查對象、內(nèi)容及方法

調(diào)查福建省內(nèi)15家使用18F、99mTc、131I放射性核素診療的相關(guān)醫(yī)療單位。主要監(jiān)測內(nèi)容：工作場所周圍環(huán)境γ吸收劑量率，工作臺面、墻壁、地面β表面污染水平，廢水總β放射性比活度，給藥患者體外30cm和1m處γ吸收劑量率。采用相應(yīng)國家監(jiān)測技術(shù)規(guī)范[1-6]開展監(jiān)測工作。

3 工作場所輻射環(huán)境監(jiān)測結(jié)果

監(jiān)測結(jié)果表明（見表1～表3），工作場所周圍γ吸收劑量率測值范圍為 0.10～0.64μGy/h，較環(huán)境本底水平（0.20μGy/h）未明顯升高，屏蔽體防護(hù)性能良好；工作場所β表面污染水平控制區(qū)（配藥、給藥室等）測值范圍為0.02～10.4 Bq/cm2，監(jiān)督區(qū)（候診區(qū)、休息室等）測值范圍為0.03～3.58Bq/cm2，分別低于國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[1]中控制區(qū)、監(jiān)督區(qū) β放射性物質(zhì)污染限值（40Bq/cm2和4Bq/cm2）；廢水的β放射性比活度測值范圍 0.21～0.98Bq/L，低于國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[2]污水排放β放射性比活度限值（10.0Bq/L）。

表1 工作場所周圍環(huán)境γ吸收劑量率監(jiān)測結(jié)果（μGy/h）

表2 工作場所β放射性表面污染水平監(jiān)測結(jié)果（Bq/cm2）

表3 衰變池廢水總β放射性比活度監(jiān)測結(jié)果（Bq/L）

4 給藥患者體外輻射水平及所致劑量估算

4.1 給藥患者體外輻射水平監(jiān)測結(jié)果

給藥患者體外輻射水平監(jiān)測結(jié)果見表4。

表4 給藥患者體外γ吸收劑量率監(jiān)測結(jié)果（μGy/h）

4.2 典型照射情景分析

18F與99mTc檢查照射情景可做如下分析：患者一般在注射藥物后約40～60min進(jìn)行顯像檢査，顯像時間約30min，保守估計，患者在醫(yī)院停留時間為2h。而131I治療照射情景與上述兩者的不同之處在于患者隔離治療（無家屬陪同），一般在其服用后第5～7d才進(jìn)行全身顯像。

職業(yè)人員劃分為A、B兩類，A類主要是配藥、給藥的醫(yī)護(hù)人員，其與患者的平均接觸距離為0.3m，接觸時間為服藥后的前5～10min；B類主要指給患者掃描檢查的醫(yī)技人員，其與受檢者的平均接觸距離為 1m，接觸時間為候診后的前5～10min。公眾劃分三類，分別是:（1）陪同家屬，與患者的平均接觸距離為1m，18F與99mTc檢查保守估計接觸時間為2.5h，包括患者在醫(yī)院停留的2h和回家途中的0.5h，131I治療保守估計接觸時間為1.5h；（2）配偶，設(shè)定與患者平均接觸距離為1m（未分床），8h的睡眠時間，共計給藥后前7d；（3）患者歸途中所遇人群為最典型的公眾，與患者平均接觸距離為1m，接觸時間為服藥后的2～2.5h。

4.3 核素有效半衰期

引入患者體內(nèi)核素有效半衰期是進(jìn)行患者受照劑量評估的前提。18F、99mTc半衰期短，忽略生物排泄作用，體內(nèi)核素總活度變化可按物理半衰期下的規(guī)律變化，而131I半衰期較長，甲癌患者體內(nèi)核素總活度必然受到生物排泄影響，體外輻射水平不按物理半衰期下的規(guī)律變化。18F、99mTc物理半衰期可視為患者體內(nèi)18F、99mTc有效半衰期；131I有效半衰期選取Alhaj等人[10]測量311例患者1m處劑量率獲得的平均有效半衰期12.75h。

4.4 輻射劑量估算

放射性核素所致輻射劑量的估算除了要考慮診療項目的核素特性、用藥量外，還需要考慮人群與患者接觸距離、時間等因素，特別是患者體內(nèi)核素總活度變化導(dǎo)致的輻射劑量率變化。本文在考慮給藥患者放射性隨時間變化的因素，并引入核素有效半衰期的基礎(chǔ)上，優(yōu)化《環(huán)境地表γ劑量測定規(guī)范》GB/T 14583-93中劑量估算公式[4]，得出以下公式：

式中，He——有效劑量，mSv；0.7為劑量系數(shù)轉(zhuǎn)換，Sv/Gy；t1，t2——測量初、末時間點，h； D（r，t1）——患者服藥后t1時刻，距離其r處吸收劑量率，表4中測值，μGy/h；λ——核素有效衰變常數(shù)，h-1。

根據(jù)核醫(yī)學(xué)常用核素診療典型照射情景，選取表4中相應(yīng)監(jiān)測值代入式(1)，可保守估算典型照射情景下單次診療所致職業(yè)人員有效劑量，結(jié)果如表 5、表 6所示，其中18F、99mTc、131I核素所致 A 類職業(yè)人員受照最大劑量分別為0.019、0.0036、0.2mSv，B類職業(yè)人員受照最大劑量分別為0.0024、0.00083、0.00015mSv。就公眾而言，若患者給藥后放開受照時間限制，核素衰變所致受照劑量大于核素衰變?nèi)魏螘r間段的受照劑量，結(jié)合表4中相應(yīng)監(jiān)測值可保守估算典型照射情景下單次診療所致所致公眾有效劑量，結(jié)果如表5、表6所示，其中18F、99mTc、131I核素所致公眾受照最大劑量分別為0.065、0.048、0.0047mSv。

表5 單次典型18F、99mTc 檢查所致周圍人員受照最大劑量 (mSv)

表6 單次典型131I 治療所致周圍人員受照最大劑量

經(jīng)調(diào)查，福建省內(nèi)某腫瘤?？漆t(yī)院診療量最大，其中2016年度的診療量分別為18F核素300例次/月，99mTc核素500例次/月，131I核素20例次/月。一般情況，A類職業(yè)人員輪崗（工作時間為1月/年），B類職業(yè)人員無休息，依據(jù)上述典型照射情景下單次診療所致職業(yè)人員受照劑量，可保守估算常用核素所致職業(yè)人員年有效劑量，結(jié)果如表7所示，其中18F、99mTc、131I核素所致A類職業(yè)人員最大年劑量分別為5.7、1.8、4mSv，B類職業(yè)人員最大年劑量分別為8.6、4.98、0.036mSv，均低于國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中職業(yè)人員年有效劑量20mSv的限值[1]。

對于公眾而言，其受照年有效劑量一般限于單次受照，結(jié)果如表7所示，其中18F、99mTc、131I核素所致公眾最大年劑量分別為0.065、0.048、0.0047mSv，均低于國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中公眾年有效劑量1mSv的限值[1]。

表7 131I、99mTc、18F所致職業(yè)人員、公眾最大年有效劑量 (mSv)

5 結(jié)論

針對福建省內(nèi)開展18F、99mTc、131I放射性核素診療的相關(guān)醫(yī)療單位，進(jìn)行了γ吸收劑量率、表面放射性污染、放射性廢水監(jiān)測，結(jié)果表明，工作場所周圍γ吸收劑量率測值范圍為0.10～0.64μGy/h，較環(huán)境本底水平未明顯升高，屏蔽體防護(hù)性能良好；工作場所β表面污染水平控制區(qū)測值范圍為0.02～10.4Bq/cm2，監(jiān)督區(qū)測值范圍為0.03～3.58Bq/cm2，廢水的β放射性比活度測值范圍為0.21～0.98Bq/L，均低于國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)限值。

本研究還對核醫(yī)學(xué)診療中給藥患者體外輻射水平進(jìn)行了監(jiān)測，劃分潛在的受照人群，依據(jù)不同人群設(shè)定了若干與診療患者的照射情景，在考慮給藥患者放射性變化，并引入核素有效半衰期的基礎(chǔ)上，通過優(yōu)化劑量估算方法，估算得出18F、99mTc、131I核素典型照射情景下單次診療所致周邊人群受照劑量，進(jìn)而結(jié)合最大工作量得出職業(yè)人員和公眾的年有效劑量，A類職業(yè)人員最大年有效劑量分別為5.7、1.8、4mSv，B類職業(yè)人員最大年有效劑量分別為8.6、4.98、0.036mSv，公眾最大年有效劑量分別為0.065、0.048、0.0047mSv，均符合國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)限制要求。

[1] 潘自強,等. 電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn):GB18871-2002 [S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2002.

[2] 國家衛(wèi)生部.醫(yī)療機構(gòu)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn):GB 18466-2005[S].2005.

[3] 國家環(huán)境保護(hù)部.輻射環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范: HJ/T 61-2001 [S].北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社,2001.

[4] 國家環(huán)境保護(hù)部.環(huán)境地表γ輻射劑量測定規(guī)范:GB/T14583-93[S]. 1993.

[5] 中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局,中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員.表面污染測定第1 部分:β發(fā)射體（Eβmax>0.15 MeV）和α發(fā)射體: GB/T 14056.1-2008[S]. 2008.

[6] 國家環(huán)境保護(hù)部.水中總β放射性測定 蒸發(fā)法:EJ/T900-94[S].2001.

[7] 國家衛(wèi)生部.臨床核醫(yī)學(xué)放射性衛(wèi)生防護(hù)標(biāo)準(zhǔn):GBZ 120-2006 [S].2006.

[8] 黃嘉麟,廖彤,劉寶華.核技術(shù)應(yīng)用項目的輻射防護(hù)與安全[M]. 廣州: 廣東科技出版社, 2014.

[9] 鄭鈞正.電離輻射醫(yī)學(xué)應(yīng)用的防護(hù)與安全[M]. 北京: 原子能出版社, 2009.

[10] AlhajA N,LagardeC S,Lobriguito A M.Patient parameters and other radiation safety issues in131I therapy for thyroid cancer treatment[J].Health Phys, 2006 (91):119-122.

[11] 易艷玲.臨床核醫(yī)學(xué)診療中的輻射劑量與防護(hù)研究[D]. 上海: 復(fù)旦大學(xué), 2012.