雷 震
(深圳市瑞達檢測技術有限公司,廣東 深圳 518000)
X射線機作為現(xiàn)代醫(yī)學技術成果,對于當前的醫(yī)學檢測工作具有重要作用,常用的檢測設備主要包括CT、DR、牙片機等多種形式,DR等檢測設備在應用過程中往往會產(chǎn)生一定量的輻射,人體在輻射作用下可以出現(xiàn)細胞核DNA受損等異常情況,為避免機房內X射線機運行期間產(chǎn)生的輻射對外界人員造成損傷,醫(yī)院在機房建設時,通常需要做好相關防護工作,并針對防護效果定期做環(huán)境輻射水平調查。
為實現(xiàn)對X射線輻射問題的有效防治,各醫(yī)院均按照國家發(fā)布的《放射診斷放射防護要求》執(zhí)行相關防護標準。該標準中指出,DR機房等應用X射線機的機房需要對房間的單邊長度與面積進行嚴格控制,透視條件下的X射線機、CT機、口內牙片攝影、牙科全景頭顱攝影、乳腺攝影等相關機房需要基于2.5 μSv/h的標準控制周邊環(huán)境劑量當量率,具體范圍為機房屏蔽體外表面0.3 m范圍內,同時對其余具有X射線攝影診斷功能的機房外部人員可能受到的影響進行了嚴格限制,要求年相關有效劑量在0.25 mSv范圍內[1]。
為實現(xiàn)對深圳市DR機房外輻射水平的精準檢測,對第三方檢測機構常用的檢測儀器進行了對比分析,相關應用頻率調查結果詳見表1。結果表明,AT1121、AT1123與451P三種儀器的應用頻次較高,本文選擇其中的AT1121與451P兩種儀器進行對比分析,選擇最優(yōu)的檢測儀器進行深圳市DR機房外輻射水平檢測。
表1 第三方檢測機構輻射防護檢測設備應用數(shù)據(jù)
為驗證兩個檢測儀器的輻射檢查效果,需應用ATOMTEX生產(chǎn)的AT1121型X-γ輻射劑量檢測儀器,與FLUKE生產(chǎn)的451P型X-γ輻射劑量檢測儀器進行測試;同時,測試期間需要應用1臺RaySafe生產(chǎn)的X2型X射線質控檢測儀,1臺上海聯(lián)影醫(yī)療生產(chǎn)的uDR 780i型DR。此外,還需要應用15塊50 mm Pb的鉛磚、1個6 mm Pb的定制準直器,含有4個劑量片/個的個人劑量計6個,15 cm×15 cm×2 mm的鉛板2塊,15 cm×15 cm×1.5 mm鉛板1塊,以及15 cm×15 cm×20 mm的鋁板2塊[2]。
基于《放射診斷放射防護要求》標準要求,選擇一個屏蔽防護質量與面積符號要求的DR機房作為試驗對比區(qū)域,并按照相關標準選擇檢測質量合格的DR機進行測試,本文所選擇的DR機型號詳見3.1,機房屏蔽參數(shù)如表2所示[3]。
表2 DR機房屏蔽情況
在對比檢測分析過程中,對DR設備的管電流與管電壓進行固定,通過調整球管濾過厚度的方式形成輻射強度不同的4種X射線,相關檢測條件詳見表3[4]。在利用AT1121儀器進行檢測過程中,需要通過遠程遙控器進行控制。為了實現(xiàn)對散射線影像的屏蔽,在檢測過程中需要應用定制的準直器,滿足儀器對主射線單一方向射線的檢測需求。測量期間,工作人員需要按照1.4 m的標準固定儀器探頭,并逐步延長DR設備的曝光時間,對兩種檢測儀器在不同曝光時間中的檢測結果進行記錄,同時確認不同輻射水平下兩儀器的終值響應時間。
表3 現(xiàn)場檢測條件
為避免不同曝光時間要求下所輸出的X射線穩(wěn)定性不符合要求,在對比檢測期間需應用X2型X射線質控檢測儀進行控制,確保曝光時間與輸出量數(shù)據(jù)精準有效。在表3所示情況4的附加濾過條件下,對不同曝光時間下的輸出量與曝光時間進行檢測,得到數(shù)據(jù)結果詳見表4,結果表明曝光時間的時間偏離與輸出量的重復性均滿足測試要求[5]。
表4 DR曝光時間和輸出量測量結果
在應用X2型質控檢測儀的基礎上,本文選擇應用定制的準直器(6 mm Pb)對雜亂散射線的干擾情況進行屏蔽處理,確保檢測儀器能夠直接對主射線進行檢測,進一步為檢測質量提供保障。
451P檢測儀器在0~5 μSv/h范圍內檢測期間,需要5 s時間方可使終值從10%提升至90%,在50~500 Sv/h時則可以將時間縮短為1.8 s,由于DR設備的攝影時間范圍為0.05~5 s,該檢測儀器的響應時間在大多數(shù)情況下超出了DR設備曝光時間,最終檢測的數(shù)據(jù)往往不能達到終值,通過延長曝光時間的方式能夠提升451P檢測儀器的精度,但這種操作容易對DR球管造成損傷。AT1121檢測儀器的響應時間能夠控制在200~250 ms范圍內,在實際應用過程中,儀器能夠在100 ms時即獲得趨于穩(wěn)定的數(shù)據(jù)結果,能夠有效滿足DR設備的短時曝光檢測需求。
AT1121儀器具有Tvar與T兩種檢測模式。其中,T模式為連續(xù)測量,測量周期為1 s,當測量時間不超過2 s時,該模式下的檢測結果難以保證重復性;Tvar模式為短時測量,能夠間隔0.01 s對注冊光子進行分析檢測,能夠有效滿足曝光時間較短的DR設備檢測需求,因此本文選擇應用AT1121儀器的Tvar模式進行深圳市DR機房外輻射水平檢測工作。
按照表5所示條件,在深圳市內隨機選取40間DR機房進行輻射水平的檢測工作,檢測期間需要按照200 ms的標準控制曝光時間,所應用的儀器為AT1121型檢測儀,具體檢測標準保持與《放射診斷放射防護要求》標準要求一致。
表5 DR機房放射防護檢測條件
主要針對可能存在輻射影響的重點部位進行檢測,包括樓板(上下層)、觀察窗、供醫(yī)護人員出入的控制室房門、供患者出入的機房門、管線口、操作位以及防護墻。其中,上下層樓板檢測期間需要控制的距離為下層樓板170 cm以及上層樓板100 cm,其它部位則保持與屏蔽體30 cm的間距。
在曝光參數(shù)方面,檢測人員需要保持200 ms曝光時間不變,管電流控制范圍為100~200 mA,管電壓控制范圍為110~120 kV,散射模體尺寸為300 mm×300 mm×200 mm。
檢測結果如表6所示,數(shù)據(jù)表明,40間DR機房中存在15間DR機房的劑量率達到了2.5 μSv/h以上,剩余的25間則能夠將劑量率維持在2.5 μSv/h范圍內。檢測得到的2 000多個數(shù)據(jù)結果之中,85%以上的數(shù)據(jù)低于1 μSv/h,90%以上的數(shù)據(jù)低于2.5 μSv/h;約56%的2.5 μSv/h以上數(shù)據(jù)來源于機房門,約14.6%的2.5 μSv/h以上數(shù)據(jù)來源于防護墻,約10.4%的2.5 μSv/h以上數(shù)據(jù)來源于觀察窗。管線口部位的劑量率最高可達275 μSv/h,數(shù)據(jù)表明該部位防護水平相對較差。機房門輻射水平超標與防護鉛當量不達標、墻體與房門接縫連接部位存在質量缺陷、房門開啟頻率較高等存在較大關聯(lián);劑量率最大值達到275 μSv/h的管線口出現(xiàn)輻射水平嚴重超標問題的原因,主要包括:管線口屏蔽補償處理不到位,部分施工單位未能在開關裝設后做好補償處理工作;部分施工單位在穿墻管線口部位應用多折或U型等處理方式,導致屏蔽防護承受的壓力較大;部分施工單位未能嚴格處理通風口部位的屏蔽防護結構,或者在施工期間未能做好相關接口單位的溝通聯(lián)系,導致屏蔽防護因接口單位施工受損。
表6 DR機房劑量率分布情況(μSv/h)
綜上所述,為確保DR機房外環(huán)境輻射水平檢測結果精度滿足要求,檢測單位需要結合DR儀器的曝光時間等運行參數(shù)對檢測儀器進行合理選型,AT1121儀器的Tvar模式能夠有效滿足DR機房的輻射水平測量需求。通過對深圳市40間DR機房外環(huán)境輻射水平檢測發(fā)現(xiàn),機房門與管線口是DR機房輻射防護工作需要重點關注的部位,在施工過程中需要做好房門與墻體接縫處理、墻體防護鉛當量控制、房門開啟頻率控制相關工作。對于管線口則需要做好設計優(yōu)化改造,并在施工期間加強接口單位的溝通聯(lián)系,避免對管線口屏蔽結構造成損傷。