王志超 郭 文 丁艷秋 郝述霞

(中國疾病預防控制中心輻射防護與核安全醫(yī)學所，北京 100088)

醫(yī)用X射線診斷設備主要是利用X射線透過人體所形成的各種影像對患者進行診斷的設備[1]。此類設備在使用過程中會產生X射線，相關輻射劑量學方面的研究更加關注的此類設備在醫(yī)院使用過程中的輻射劑量分布與防護。而對于數字化X射線攝影系統(tǒng)的輻射劑量學研究較少。

在數字化X射線攝影系統(tǒng)生產組裝過程需要對系統(tǒng)性能、成像質量等進行調試，在此過程中，調試工程師在調試機房外調試設備，會接觸到X射線外照射危害。國家目前尚未有明確關于此類調試機房的輻射防護管理規(guī)定，為做好調試工程師的防護最優(yōu)化以及為優(yōu)化機房的輻射防護設計提供參考，本研究對數字化X射線攝影系統(tǒng)調試機房的周圍輻射水平和機房內輻射劑量分布進行檢測。

1 材料與方法

1.1 材料

選取北京地區(qū)某具有代表性的數字化X射線攝影系統(tǒng)生產企業(yè)。檢測對象是數字化X射線攝影系統(tǒng)調試機房。在正常工作狀態(tài)下,對調試機房周圍的輻射水平進行檢測，同時選取一個機房對機房內的輻射劑量分布進行檢測。該企業(yè)個人劑量監(jiān)測依據《職業(yè)性外照射個人監(jiān)測規(guī)范》(GBZ128-2019)進行[2]，本次研究引用該企業(yè)提供的個人劑量監(jiān)測報告中相關崗位調試工程師的個人劑量監(jiān)測結果。

1.2 儀器設備

1.2.1檢測設備及模體 使用AT1123型 X-γ輻射測量儀(白俄羅斯ATOMTEX公司)對機房外的輻射水平進行檢測。AT1123型X-γ輻射測量儀具有能量響應范圍大，響應時間快[3]，可以測量短時輻射和脈沖輻射等特點，用于檢測醫(yī)用X射線診斷設備可不進行時間修正[4]。

使用熱釋光劑量計(TLD)對機房內輻射劑量分布進行檢測[5]，熱釋光劑量計具有體積小，可以進行點劑量測量[6]，能量響應好，靈敏度高，使用方便等特點?？捎糜诃h(huán)境監(jiān)測和放射防護等方面。RE2000熱釋光讀出系統(tǒng)對劑量計進行測讀[7]。

檢測使用的模體為該企業(yè)加工定制的水模體(規(guī)格：30cm×30cm×20cm)。

1.2.2受檢設備 受檢數字化X射線攝影系統(tǒng)主要為北京通用電氣華倫醫(yī)療設備有限公司生產的XR 6000、SR 6000、D 6000、Optima XR646HD、Optima XR646、Brivo 575、THUNIS 800+、Feitian等型號數字化X射線攝影系統(tǒng)，檢測時的最大工作條件為150kV，400mA。檢測時均放置了模體，以模擬正常調試情況。

1.2.3受檢機房 涉及的數字化X射線攝影系統(tǒng)調試機房有BAY3、BAY5、BAY6、BAY7、BAY8、BAY9和BAY10。調試機房的四周墻體及頂部均為含鉛防護層(3mmPb)，觀察窗為鉛玻璃觀察窗(3mmPb)，防護門為鋼質門(內3mm鉛板)。工作現場設置有電離輻射警告標志和職業(yè)病危害告知卡等，機房設置有門機聯鎖、出束指示燈等輻射安全防護措施。

1.3 檢測方法

1.3.1調試機房外的輻射水平檢測 數字化X射線攝影系統(tǒng)調試機房外的輻射水平檢測是參照《醫(yī)用X射線診斷放射防護要求》(GBZ130-2013)第7.2款中“射線設備機房的防護檢測應在巡測的基礎上，對關注點的局部屏蔽和縫隙進行重點檢測，位點選取應具有代表性”[8]。檢測時均放置模體，以模擬正常調試情況。

檢測操作點位置包括調試機房防護墻外30cm，防護門外30cm，觀察窗外30cm。操作位置參考檢測布點見圖1。

注：A為調試機房外布點圖；B為防護門外布點圖； C為觀察窗外布點圖；▲：表示檢測點位。

1.3.2調試機房內的輻射劑量分布檢測 使用經過篩選，選擇分散性小于3%的熱釋光探測元件用于此研究。使用的RE2000熱釋光讀出系統(tǒng)和劑量計已經過中國計量科學研究院刻度和校準，且在校準有效期內。

在距離數字化X射線攝影系統(tǒng)模體不同距離不同方向的治療床平面內設置多個熱釋光劑量計，記錄調試1臺數字化X射線攝影系統(tǒng)時機房內的輻射劑量分布情況。監(jiān)測點位布置在治療床平面按0°、45°、90°、135°、180°、225°、270°、315° 8個方向，距離靶點2m范圍內，每隔20cm，設置1個監(jiān)測點位。見圖2。

圖2 劑量監(jiān)測布點示意圖

1.3.3受檢機房調試 調試機房進行數字化X射線攝影系統(tǒng)調試時，調試工程師位于機房外的操作位進行曝光操作。

2 結果

2.1 調試機房外周圍的輻射水平

數字化X射線攝影系統(tǒng)調試機房外輻射水平(2017年：0.07～2.15μSv/h；2018年：0.07～2.19μSv/h；2019年：0.07～2.44μSv/h)，部分點位高于工作場所本底水平(0.06～0.10μSv/h)，其余各檢測點位的劑量率水平處于工作場所本底水平。2017年至2019年各數字化X射線攝影系統(tǒng)機房外周圍劑量當量率水平平均值和最大值見表1和表2。

表1 調試機房外周圍劑量當量率水平平均值(μSv/h)

表2 調試機房外周圍劑量當量率水平最大值(μSv/h)

2.2 調試機房內輻射劑量分布

熱釋光劑量計在RE2000熱釋光系統(tǒng)上進行測讀后得到的發(fā)光量數值，經計算后，調試機房內各點位的輻射劑量見表3。調試機房內輻射劑量與距離分布規(guī)律見圖3。

通過數據分析可知，距離模體表面20cm位置的劑量最大值為23.35mSv，在距離模體表面100cm位置的劑量值均接近或超過1mSv。

2.3 調試工程師個人劑量監(jiān)測

該企業(yè)的個人劑量監(jiān)測數據均來源于取得外照射個人劑量監(jiān)測資質的放射衛(wèi)生技術服務機構所出具的個人劑量監(jiān)測報告。根據企業(yè)提供的個人劑量監(jiān)測結果，上述機房涉及的放射工作人員年受照劑量為：2017年在0.02～0.10mSv，2018年在0.02～0.16mSv，2019年在0.04～0.20mSv。

表3 調試機房內輻射劑量(mSv)

圖3 調試機房內輻射劑量與距離分布規(guī)律

3 討論

現行的《醫(yī)用X射線診斷放射防護要求》(GBZ130-2013)[8]的適用范圍僅針對醫(yī)院等X射線診療設備的使用場所，未包含診療設備生產調試過程中的輻射防護要求。經前期調研發(fā)現，現階段針對醫(yī)用放射診療設備的輻射劑量分布的研究主要集中在醫(yī)院正在使用的設備，涉及的設備主要是C型臂數字剪影介入診斷設備[9]、骨科C型臂[10]、移動式加速器[11]和Co-60治療機[12]等，均是采用熱釋光劑量計對場所內的輻射場分布進行研究。王忠立等[13]在某醫(yī)用X射線機生產廠新建測試機房周圍輻射防護水平評價中僅對測試機房外的輻射水平進行研究，沒有針對測試機房內的輻射劑量進行研究。此外，已有部分研究是針對醫(yī)用X射線診斷設備在醫(yī)院使用過程中的輻射劑量分布進行的，而針對調試機房內的輻射劑量學研究相對較少。本研究通過對數字化X射線攝影系統(tǒng)調試機房輻射劑量分布進行研究，發(fā)現數字化X射線攝影系統(tǒng)在調試機房內劑量分布規(guī)律，為進一步做好醫(yī)用X射線診斷設備調試機房的輻射防護設計、保護調試工程師等勞動者的職業(yè)健康提供理論基礎。

參照《醫(yī)用X射線診斷放射防護要求》(GBZ130-2013)[8]的限值要求，本研究結果顯示，該企業(yè)數字化X射線攝影系統(tǒng)調試機房外的輻射水平符合標準條款(5.4a)“在距機房屏蔽體外表面0.3m處，機房的輻射屏蔽防護，應滿足下列要求具有透視功能的X射線機在透視條件下檢測時，周圍劑量當量率控制目標值應不>2.5μSv/h”的限值要求，但部分點位檢測數據高于工作場所本底水平(0.06～0.10μSv/h)。根據近3年的檢測結果，以及不同點位輻射水平對比分析，該企業(yè)數字化X射線攝影系統(tǒng)調試機房防護門門縫外的輻射水平整體偏高，高于其他檢測點位的輻射水平。根據該企業(yè)現場調研資料，調試工程師每年工作約240d，每天出束時間約為2h，即放射工作人員在機房外出束調試的時間約為2h/d，以機房外周圍劑量當量率水平最大值2.44μSv/h，可能受到的年劑量約為1.17mSv，低于企業(yè)制定的放射工作人員年劑量管理目標值的要求。結合現場調查資料，由于機房建造時間較長，防護門及防護墻內襯鉛板可能下墜變形造成鉛板搭接縫隙變大，導致整體調試機房防護效果變差，從而導致門縫處以及防護墻個別點位劑量率水平較高。針對上述情況，企業(yè)應嚴格管理作業(yè)現場管理，盡可能減少不必要的照射，定期進行自主監(jiān)測，及時發(fā)現存在問題，可采取對防護墻鉛板進行重新搭接加固、對防護門門縫增加鉛橡膠或鉛擋條等措施完善調試機房的輻射屏蔽，避免調試工程師受到額外的漏射或散射外照射。同時應加強規(guī)范操作，確保各項輻射安全防護措施和設施均正常有效運行。

通過使用熱釋光劑量計對調試機房內輻射劑量進行監(jiān)測(曝光20次)，可以看出：距離模體表面20cm位置的劑量最大值為23.35mSv，在距離模體表面100cm位置的劑量值均接近或超過1mSv，單次曝光的輻射劑量50μSv。根據調試機房內輻射劑量分布規(guī)律，調試工程師在進行調試工作時應正確佩戴個人劑量計，除必要操作外，盡可能遠離X射線球管區(qū)域，并注意嚴格按照相應操作規(guī)程進行，以避免因誤照射造成調試工程師的超劑量照射。結合數字化X射線攝影系統(tǒng)調試工作特點，調試工程師在不同出束條件下對不同參數進行調試，此過程在醫(yī)院正常使用時的工作條件，因此調試工程師在調試工作中可能會接觸不同能量的X射線，累積接觸時間也比醫(yī)院的工作時間要長。

綜上所述，數字化X射線攝影系統(tǒng)調試機房內外的輻射劑量分布規(guī)律可為此類設備調試機房或使用機房的輻射防護設計提供參考，同時也為調試工程師的防護最優(yōu)化提供依據。此外，國內目前尚未有數字化X射線攝影系統(tǒng)調試機房相關檢測及評價標準，此研究檢測時參照的是《醫(yī)用X射線診斷放射防護要求》(GBZ130-2013)，但由于調試機房實際工作內容、工作頻次及接觸時間等方面與醫(yī)院在用機房均不同，不能完全按照此標準來評估調試工程師的受照水平。因此，對于調試工程師這類職業(yè)人群尚未有合適的評價機制，亟須監(jiān)管部門加強管理機制的制定和完善。