祖國紅 王厚偉
加速器放射治療工作人員長期遭受電離輻射和非電離輻射的危害,暴露在低劑量電離輻射、臭氧和氮氧化物等有害環(huán)境中。電離輻射包括X射線(初級輻射、次級輻射、泄露輻射、天空散射和側散射輻射)中子輻射以及γ射線(緩發(fā)輻射、俘獲γ射線輻射)等。尤其能量>10 MV時產生中子輻射,緩發(fā)輻射產生活化釋放β、γ射線(感生放射性)以及俘獲γ射線等構成感生放射性損傷[1]。其中,由感生放射性氣體引起吸入機體產生內照射、個人劑量并不能體現。殘余輻射包括加速線圈的殘余暗電流產生的散射線、漏射線以及感受放射性核素產生的感生放射性兩部分,散射線和漏射線任何能量照射均可產生[2]。為此,本研究監(jiān)測加速器工作人員穿戴鉛圍裙在治療室輻射防護(接受殘余輻射的劑量和損傷)效果,并對加速器工作人員進行穿戴鉛圍裙防護試驗。
Primus型直線加速器(德國SIEMENS),熱釋光劑量系統(tǒng)FJ-427A1型熱釋光測讀儀(中國人民解放軍防化研究院),量程為0~9.999 Gy,工作電壓為220 V,環(huán)境溫度0~45 ℃,相對濕度<95%;熱釋光探測器LiF(Mg,Cu,P)片型元件(北京潤意通輻射監(jiān)測設備有限公司),直徑4.5 rnm,厚0.9 mm的圓片,該探測器的分散性<5.0%,線性范圍為5×10-7~10×10-7Gy,粒度為80~200目;2000B型TLD遠紅外線精密退火爐(北京康科洛電子有限公司);鉛圍裙5 mm鉛當量(龍口市龍躍醫(yī)療器械有限公司)。機房內溫度22~24 ℃,相對濕度50%~60%,換氣3~4次/h。
固定2位技師參加測量,連續(xù)2 d,將鉛圍裙對折疊成5 mm+5 mm鉛當量防護。第1 d去除所有金屬類配飾穿著工作褲(無金屬拉鏈和金屬紐扣),第2 d穿牛仔褲(均帶金屬拉鏈和紐扣一枚),余均與第1次試驗同,在鉛圍裙內外對穿部位布點,內側貼緊皮膚在恥骨聯合上約10 cm處設內中點(IM),在同一水平中點的左右10 cm設內左點(IL)和內右點(IR),對穿圍裙外設外中點(OM)、外左點(OL)及外右點(OR);體后無圍裙遮擋,體后與前方同一高度中骶椎處設后中點(PM),在同一水平中點左右10 cm設后左點(PL)和后右點(PR);第1 d各點依次為IM1、IL1、IR1、OM1、OL1、OR1、PM1、PL1以及PR1。第2 d各點依次為IM2、IL2、IR2、OM2、OL2、OR2、PM2、PL2以及PR2。每個點含3個熱釋光劑量計(thermoluminescence dosimeter,TLD)探測器成放射狀排列,用膠布粘好形狀注明部位貼到相應部位。進入機房擺位3 h(2 d患者量及治療方式不變,適形治療約15人次,普放6人次),射野65野,53野能量6 MV,其余12野分別給予5 MeV、7 MeV及10 MeV。治療完成后回收TLD探測器測讀,計算工作人員體表有效劑量。
各種指標均滿足國家標準要求。采用黑色紙包裹TLD探測器,在24~48 h內使用完畢,放在離機房較遠的辦公室,為減少元件在機房暴露時間,帶好后再進入機房,而且2次試驗的擺位人員的擺位人次和治療方式時間一致。本次調查測量的各類劑量儀(包括熱釋光測讀儀等)均在中國計量科學研究院檢定、校準的有效期限之內。
每個點放置3個探測器,均以原點為中心放射狀排列,每個探測器做2~3次讀數報告,在排除個別誤差>10%的讀數后,取每一部位TLD讀數的平均值(average surface dose reading,ASD),按照Hp(10)=Xi×Cf[Hp(10)為皮下10 mm有效劑量,Xi為儀器測量讀數減去本底讀數,Cf為刻度因子,最大非線性偏差為6%,能量響應的最大偏差為20%,檢驗值偏差為6%,刻度因子不確定度U=9.0%(k=2),得出體表下10 mm有效劑量(E)。
采用SPSS 17.0進行數據分析,以均數±標準差()表示,兩組數據均符合正態(tài)分布,對不同分組間的差異采用組內數據配對t檢驗進行比較。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
兩次穿戴鉛圍裙內外各點的ASD及平均有效劑量(E)均以()表示,第1次和第2次測試本底分別為220 μGy和215 μGy,見表1。
(1)同次穿戴鉛圍裙內外平均有效劑量的比對見表2。第1次鉛圍裙內平均有效劑量為(IPb1=12.53±3.34)大于鉛圍裙外有效劑量(OPb1=4.09±2.53),差異有統(tǒng)計學意義(t=0.0002,P<0.01);第2次測試鉛圍裙內、外及體后各點平均有效劑量,鉛圍裙內平均有效劑量為(IPb2=19.44±10.22),大于鉛圍裙外有效劑量(OPb2=7.69±3.33),差異有統(tǒng)計學意義(t=0.0158,P<0.05),見表2。
表1 兩次穿戴鉛裙內外各點ASD和平均有效劑量(E)報告
表2 同次穿戴鉛裙內外各點平均有效劑量的比對
(2)兩次穿戴鉛圍裙內外及體后各點平均有效劑量的比對。即第2次(穿戴金屬飾品和配件)體后部平均有效劑量(P2=19.71±7.96)與第1次(不戴金屬物件)的體后平均有效劑量(P1=5.37±3.10)的比對,差異有統(tǒng)計學意義(t=0.0005,P<0.01);鉛圍裙外第2次有效劑量(OPb2=7.69±3.33)和第1次的平均有效劑量(OPb1=4.09±2.53)比對,差異無統(tǒng)計學意義(t=0.0537,P>0.05);鉛圍裙內第2次有效劑量(IPb2=19.44±10.22)和第1次的平均有效劑量(IPb1=12.53±3.34)比對,差異無統(tǒng)計學意義(t=0.0991,P>0.05),見表3。
表3 兩次穿戴鉛圍裙內外及體后各點平均有效劑量的對比
試驗結果顯示,鉛圍裙內平均有效劑量大于鉛圍裙外有效劑量,鉛圍裙不能給予工作人員防護作用,相反能增加工作人員受照劑量,這可能由于鉛圍裙遮擋引起韌致輻射產生的X射線及次級電子污染的作用,使得工作人員受照劑量份額增加[3]。因此,不應被這些看似防護射線的產品誤導,加速器工作人員注意防護的意識非常必要,尤其育齡女性僅僅使用鉛圍裙不能起到預期的防護作用,應嚴格參照國際放射防護委員會(International Commission on Radiological Protection,ICRP)[4]第60、73、75和84號出版物、電離輻射防護與輻射安全基本安全標準(IBSS)[5]以及電離輻射防護與輻射源安全基本標準(CBSS)[6]的建議:腹部表面<2 mSv,放射性核素攝入量<(1/20)年攝入量限制(annual Limit of Intake,ALI)。在確認妊娠之后,孕婦的工作條件應當使胎兒在余下的妊娠時期受到的附加的當量劑量<1 mSv,在解釋這一建議時,重要的是要重視孕婦的防護。ICRP多次強調其如下的觀點:應用委員會建議的防護體系,特別是采用源相關的劑量約束值,通常足以保證上述限值,而無須對孕婦加以特別限值。
第2次(戴金屬裝飾)體后部平均有效劑量和第1次(不戴金屬裝飾)的比對統(tǒng)計分析有極顯著差異;鉛圍裙內、外第2次有效劑量和第1次的平均有效劑量比對統(tǒng)計分析無顯著差異;表明通過鉛圍裙或金屬紐扣及拉鏈相互作用產生次級輻射產生X射線二次污染,能成數倍的增加工作人員受照劑量,因此進入機房時不應佩戴有金屬物質的配飾和衣服配件,包括帶金屬拉鏈和紐扣的服裝,手表、項鏈、手機、鑰匙等金屬類物品不應隨身帶入控制室,其小細節(jié)或小配件經常容易被忽略,因此,應將降低受照劑量保護健康的方法寫入操作規(guī)程或指南。
本研究試驗照射能量采用的是6 MV的X射線(53野),其余分別采用5 MeV、7 MeV及10 MeV(12野)電子線。有文獻顯示,殘余輻射包括加速器線圈的殘余暗電流產生的散射線和漏射線,以及感生放射性核素產生的感生放射性兩部分組成[2]。散射線和漏射線任何能量照射均可產生,而感生放射性當加速器能量>10 MeV時才產生。根據以上分析本研究試驗主要是散射和漏射線以及很少感生放射性而造成,穿戴鉛圍裙、帶金屬配件的衣物后還包括鉛圍裙和金屬飾物相互作用產生次級輻射產生一次散射X射線污染,以及緩發(fā)輻射產生β、γ射線和俘獲γ射線產生的感生放射性的危害[1]。
本研究顯示,鉛圍裙外的受照劑量(OPb1)幾乎接近本底的量,而以往文獻[7]證實,所有放射人員的外照射年有效劑量均低于規(guī)定限值的1/10水平,與X射線診斷及放射治療工作人員年有效劑量低于全國水平(分別為1.52 mSv和1.01 mSv)[8]。
做為從事放射職業(yè)的工作人員,隨著年累積量的附加,盡管年個人劑量處于低水平,隨機效應的發(fā)生概率隨照射劑量的增加而增大,但不存在劑量閾值,主要表現遺傳效應和癌變[9]。通過年檢發(fā)現,從事放射工作近5~10年系列損傷癥狀(與放射工作年限成正相關),如眼晶狀體渾濁、外周血象異常遺傳學改變以及常見的植物神經功能紊亂,頭暈頭痛記憶力降低失眠等,文獻資料尚無遠期遺傳和癌癥的統(tǒng)計。
規(guī)范有關減少加速器工作人員在治療室接受殘余輻射損傷和劑量的意識和流程,各級相關領導和執(zhí)行部門應重視放射工作人員的防護,在保證放射治療質量的同時,應使放射治療工作人員所受的輻射劑量合理,保持在可以做到的最低水平做為放射治療防護的目標[10-11]。提高擺位效率,減少停留在機房的時間,每次進入機房時間至少間隔60 s以上,高能量大劑量照射至少間隔3~5 min。合理安排治療順序,采用高能量治療與低能量治療交替進行,避免治療時長期處于高能射線的照射下[12-13]。加強通風,降低空氣中感生放射性水平[14]。增加輪流作業(yè)班次,建立正常的休假制度,如放射假及休養(yǎng)假(工作年限20年以上者)。
聯合國原子輻射效應委員會(UNSCEAR)于1982年報告中指出,必須研究放射職業(yè)條件下放射與非放射因素聯合作用,特別是研究小劑量長期協(xié)調作用,并明確指出,電離輻射和其他因素的相互作用已成為一個具有潛在重要意義的領域[15]。
加速器工作人員長期暴露在低劑量電離輻射及各種有害氣體中,本試驗證實,鉛圍裙并不能給加速器工作人員帶來有益的防護作用,尤其育齡女性,應按照ICRP、IBSS和CBSS相關規(guī)定執(zhí)行。此外,進入機房不應佩戴有金屬物質的配飾和衣服配件,減少加速器工作人員在治療室遭受殘余輻射的劑量和損傷。強化和規(guī)范有關減少加速器工作人員在治療室接受殘余輻射的損傷和劑量的意識和流程,使得這種長期低劑量暴露電離輻射職業(yè)人員的受照劑量達到盡可能低的水平,將輻射隨機及確定效應盡可能控制在掌控和預期的水平。
參考文獻
[1]張秀文,張永壽,鄭慶海,等.醫(yī)用電子直線加速器基本原理與職業(yè)防護[J].中國醫(yī)學裝備,2012,9(4):18-22.
[2]朱忻,涂彧.Varian CLinac 23EX型加速器殘余輻射的監(jiān)測與評價[J].中國輻射衛(wèi)生,2012,21(2):173-177.
[3]谷銑之,殷蔚伯,劉泰福.腫瘤放射治療學[M].北京:中國協(xié)和醫(yī)科大學聯合出版社,1993:122-123.
[4]ICRP.1990 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection,ICRP Publication 84.Pregnancy and medical radiation[S].Oxford.Pergamon Press,2000.
[5]IBSS.國際電離輻射防護和輻射源安全的基本安全標準[S].IAEA,1995.
[6]國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局.GB18871-2002電離輻射防護與輻射源安全基本標準[S].國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局,2002-10-08.
[7]白光.醫(yī)學工作者的職業(yè)照射:劑量水平,輻射危害和個人劑量監(jiān)測[J].國外醫(yī)學放射醫(yī)學核醫(yī)學分冊,2005,29(4):171-176.
[8]張良安,馬吉增,潘自強.全國職業(yè)照射基本情況分析[A].中國輻射防護學會,全國職業(yè)照射個人劑量檢測與評價學術研討會論文匯編[C].太原:中國輻射防護學會,2004.
[9]姜德智,涂彧,劉犁,等.放射衛(wèi)生學[M].蘇州:蘇州大學出版社,2004:28-34.
[10]蔣德祥,張蕾,任克杰.放射治療職業(yè)人員的防護教育[J].中華全科醫(yī)學,2010,8(12):107-108.
[11]郭偉珍,楊宇華.對輻射防護與安全的最優(yōu)化認識與實踐[J].醫(yī)療衛(wèi)生指標,2011,32(4):107-108.
[12]陳亞正,祁國海,李廚榮,等.加速器15 MV射線引起殘留輻射的測量研究[J].中國醫(yī)學裝備,2016,13(11):16-19.
[13]王志斌,向瑩,溫涵泳,等.高能醫(yī)用直線加速器感生放射性輻射場特點和防護研究[J].職業(yè)健康,2014,30(13):1758-1760.
[14]從慧玲.實用輻射安全手冊[M].北京:原子能出版社,2006:45-46.
[15]Bertin DM.1982 report of UNSCEAR(United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation)[J].Radiol,1983,64(8-9):515.