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        CT方艙的輻射防護與安全管理研究

        2022-12-04 12:07:18張文龍
        關(guān)鍵詞:防護門集成式方艙

        張文龍,董 碩,黃 崗,吳 航,白 玫

        新型冠狀病毒肺炎已成為全球公共衛(wèi)生事件,且局部地區(qū)仍在蔓延發(fā)展[1]。肺部影像學(xué)表現(xiàn)是新型冠狀病毒肺炎診療的重要依據(jù)[2,3],大量患者需要依靠CT設(shè)備來方便、快捷、直觀地跟蹤判斷病情的發(fā)展[4,5]。但由于疫情的突發(fā)性和醫(yī)院空間的限制,往往缺乏現(xiàn)成的、滿足CT設(shè)備安裝條件的場地,嚴(yán)重制約了疫情的防治[6~8]。在此情況下,CT方艙應(yīng)運而生。

        CT方艙不僅可以快速安裝、支持大通量掃描、適應(yīng)各種場地環(huán)境,還可降低醫(yī)患間的交叉感染風(fēng)險[9,10]。但是CT方艙多采用臨時組裝型或集成式機房,其放射防護措施與常規(guī)醫(yī)院使用的固定式CT機房相比具有特殊性[11]。

        為了使放射工作人員、患者和公眾的輻射安全得到保證,筆者檢測了使用不同方艙的某品牌CT機房外輻射劑量水平,根據(jù)檢測結(jié)果分析CT方艙輻射防護的可行性管理辦法,從而建立、健全醫(yī)院的放射防護管理制度。

        1 材料與方法

        1.1 實驗材料

        1.1.1 CT配置的方艙

        某品牌CT配置的方艙分為集成式和組裝型兩種,其中集成式方艙為4.10 m×5.60 m(圖1A),該方艙可以根據(jù)醫(yī)院的空間、位置、雙通道等要求具體設(shè)計。檢測的組裝型方艙為醫(yī)院獨立設(shè)計,組裝型方艙為5.65 m×5.34 m(圖1B),滿足國家職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)對CT機房最小使用面積30 m2和最小單邊長度4.50 m的限值要求[12]。

        圖1 集成式方艙布局(A)和組裝型方艙布局(B)示意圖Fig.1 Schematic diagrams of CT placement at integrated shelter(A)and assembled shelter(B)

        集成式方艙、組裝型方艙的四周防護墻、防護門、鉛玻璃觀察窗、地面和頂棚的防護屏蔽厚度分別為4、4、4、4、4 mmPb和4、4、4、2、3 mmPb。兩個型號的方艙中,CT機均按照掃描架遠離觀察窗并根據(jù)機房寬度采取一定角度傾斜的原則安裝。

        1.1.2 檢測儀器

        AT1123型X、γ射線測量儀(ATOMTEX,白俄羅斯),儀器經(jīng)中國計量科學(xué)研究院計量檢定合格。

        散射模體采用標(biāo)準(zhǔn)CT模體[12],直徑為32 cm,長度為14 cm,材料為聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate,PMMA)。

        1.2 方法

        1.2.1 檢測方法

        根據(jù)相關(guān)職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)[12]的檢測方法,在CT掃描中心放置散射模體;模體圓柱軸線與掃描面垂直,采用腹部螺旋掃描條件。曝光參數(shù):140 kV,400 mAs,9.6 s。在CT機曝光的同時,用AT1123輻射測量儀對方艙外檢測點進行巡測,檢測點距離機房屏蔽體外表面30 cm。

        1.2.2 測量指標(biāo)

        測量機房外檢測點的周圍劑量當(dāng)量率,重點關(guān)注工作人員經(jīng)常逗留和防護相對薄弱的位置,主要包括放射工作人員操作位、電纜溝、觀察窗、防護門和四周墻體。根據(jù)GBZ 130—2020的要求,機房外所有檢測點的周圍劑量當(dāng)量率應(yīng)不大于2.50μSv/h。

        1.2.3 整改方法

        根據(jù)檢測結(jié)果,對超標(biāo)點位散漏射線來源進行分析,使用鉛板等材料進行屏蔽增強。

        2 結(jié)果

        2.1 兩種方艙周圍劑量當(dāng)量率分析

        分別測量集成式方艙和組裝型方艙機房外的周圍劑量當(dāng)量率,結(jié)果表明,兩種方艙的放射工作人員操作位、電纜溝、鉛玻璃觀察窗、工作人員防護門和組裝型方艙受檢者防護門、四周墻體劑量當(dāng)量率處于本底水平,而集成式方艙四周墻體劑量當(dāng)量率明顯高于本底水平,且其受檢者防護門下縫周圍劑量當(dāng)量率超過國家標(biāo)準(zhǔn)限值,需進行局部整改。見表1。

        表1 集成式方艙與組裝型方艙機房外周圍劑量當(dāng)量率μSv/hTab.1 Dose equivalent rate surrounding integrated shelter and assembled shelter μSv/h

        2.2 超標(biāo)位點整改結(jié)果

        巡測時發(fā)現(xiàn)集成式方艙受檢者防護門與地面縫隙漏放射線劑量超標(biāo),在防護門與地面之間的縫隙處,使用鉛板和不銹鋼板制作防護門檻,增強屏蔽。整改后防護門下縫周圍劑量當(dāng)量率(0.31~2.35μSv/h)達到國家標(biāo)準(zhǔn)要求。

        兩種方艙的屏蔽體外平均輻射劑量水能滿足國家標(biāo)準(zhǔn)要求(當(dāng)量率不大于2.50μSv/h),但是集成式方艙受檢者防護門外最大輻射劑量當(dāng)量是組裝型方艙的10.2倍,位于防護門的下縫;集成式方艙四周墻體外最大輻射劑量當(dāng)量是組裝型方艙的4.6倍,主要位于墻體的搭接處,其余位置輻射劑量當(dāng)量率均處于本底值水平。

        3 討論

        3.1 方艙CT輻射安全管理

        相關(guān)研究表明[13],2018年北京市固定式CT機房防護檢測合格率為99.7%,機房外漏放射線平均值為0.74μSv/h,標(biāo)準(zhǔn)差為0.61μSv/h。因此,為了保障人員和環(huán)境安全,CT方艙建設(shè)前應(yīng)充分論證,確保輻射實踐的正當(dāng)性;在外界條件具備的情況下,對于防疫用CT機應(yīng)優(yōu)先選用固定式機房;確有必要選擇CT方艙時,其輻射防護管理需要重點關(guān)注如下內(nèi)容:①合理選擇CT方艙安置場所,根據(jù)安置場所實際情況設(shè)計屏蔽方案,做到輻射防護最優(yōu)化;②CT方艙安裝完成后,應(yīng)由有資質(zhì)的第三方進行驗收檢測,若存在不合格點位及時整改,滿足輻射安全要求后方可啟用;③CT方艙應(yīng)由具備資質(zhì)的放射工作人員進行操作,并按規(guī)定對工作人員進行個人劑量監(jiān)測,限制個人當(dāng)量劑量,避免不必要的職業(yè)照射;④由于方艙面積較小、建筑材料和結(jié)構(gòu)存在特殊性,應(yīng)加強對CT方艙工作場所的監(jiān)測,制定CT方艙機房輻射防護定期檢測和管理計劃,必要時(如遇到惡劣天氣)增加監(jiān)測頻次。

        3.2 方艙的輻射屏蔽措施

        由于方艙面積較小,建筑材料和結(jié)構(gòu)均存在特殊性,相較于固定式CT機房,其屏蔽厚度應(yīng)適當(dāng)增加。筆者研究的兩種型號的方艙四周墻體、防護門和鉛玻璃觀察窗均采用了4.0 mmPb的鉛進行防護,高于GBZ 130—2020[12]中較大工作量CT機房屏蔽厚度為2.5 mmPb的要求。組裝型方艙地面采用2.0 mmPb低于GBZ 130—2020的標(biāo)準(zhǔn)要求,主要是考慮到方艙直接坐落于地面且不存在地下空間。這一設(shè)計方案也符合中國衛(wèi)生監(jiān)督協(xié)會發(fā)布的《CT方艙放射防護要求》(T/WSJD 6—2020)[14]的要求。

        根據(jù)T/WSJD 6—2020標(biāo)準(zhǔn)[14],機房面積宜不小于18 m2,最小單邊長度不小于2.8 m,凈空高度宜不小于2.4 m;四周屏蔽體的屏蔽厚度應(yīng)不小于4 mmPb,底板和頂板應(yīng)不小于2 mmPb。

        市售CT方艙產(chǎn)品的機房面積存在較大差異。筆者研究的集成式方艙面積為22.96 m2、組裝型方艙面積為30.17 m2。檢測結(jié)果表明,組裝型方艙的漏放射線檢測值基本為本底值,而集成式方艙的機房外的漏放射線檢測值相對較高,這與放射線防護中的距離防護因素有關(guān)。因此,當(dāng)機房面積進一步減小時,可根據(jù)實際情況適當(dāng)增加屏蔽厚度,從而保障在正常工作條件下,機房屏蔽體外的泄露輻射劑量符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定當(dāng)量率不大于2.50μSv/h的限值要求。特別是底板和頂板的屏蔽厚度,要根據(jù)安置場所的實際情況進行調(diào)整,確保鄰近區(qū)域的輻射安全。

        3.3 CT機位擺放的影響

        相關(guān)文獻表明[15~17],CT機房內(nèi)X射線輻射強度在該空間區(qū)域內(nèi)大致呈現(xiàn)蝴蝶狀分布,當(dāng)距離CT機架位置較遠時,輻射劑量會明顯降低,且CT機架上方區(qū)域和側(cè)方區(qū)域是輻射劑量最低位置,輻射劑量在與CT掃描中心成45°角的區(qū)域處于較高水平。在機房面積允許情況下,CT機宜與機房成一定角度安裝,拓寬操作者的觀察視野,減少觀察盲區(qū),同時應(yīng)保證機房所有屏蔽門處于輻射劑量相對較低的位置。在筆者研究中,集成式方艙墻外輻射劑量較高處恰好位于CT機架后方的位置,這也是集成式方艙屏蔽體外輻射劑量高于組裝型方艙的原因之一。

        3.4 臨時控制區(qū)的設(shè)置

        國家職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)[12]中定義位于車外3 m處的臨時控制區(qū)為車載式診斷X射線設(shè)備車外檢測點。根據(jù)CT方艙機房外實際輻射劑量水平,可以參考上述規(guī)定,在方艙外設(shè)置臨時控制區(qū),以保障公眾的輻射安全。

        3.5 方艙CT的個人劑量和工作場所監(jiān)測

        集成式方艙內(nèi)CT機架一般與鉛玻璃觀察窗處于平行位置,恰好處于CT機房內(nèi)X射線輻射劑量高劑量區(qū),應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范[18]的要求,放射工作人員正確佩戴個人劑量計并及時監(jiān)測,加強個人劑量管理,保障工作人員的輻射安全。

        集成式方艙為了方便運輸,機房面積和高度設(shè)計都較小,在設(shè)備安裝和維修時需要借助艙外空間,因此會在CT機架兩側(cè)墻體預(yù)留設(shè)備通道門。雖然該設(shè)備通道門處于CT射線輻射低劑量區(qū)且與墻體采用同樣的屏蔽厚度,但是也容易產(chǎn)生漏放射線;同時,考慮到惡劣天氣等因素有可能對方艙結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響從而影響其防護性能,醫(yī)院應(yīng)制定CT方艙機房輻射防護定期檢測和管理計劃,當(dāng)遇到惡劣天氣等不利因素時,應(yīng)主動增加輻射監(jiān)測頻次,以保證輻射安全。

        4 結(jié)論

        CT方艙能夠快速安裝,獨立性、隔離性較強,可以最大限度地避免交叉感染,在突發(fā)公共衛(wèi)生事件的應(yīng)急中具有獨特優(yōu)勢?,F(xiàn)有CT方艙機房能夠滿足輻射安全的要求,保障在應(yīng)急狀態(tài)下的放射診療活動安全,同時醫(yī)院應(yīng)充分認識輻射危害和放射防護管理的重要性,制定有針對性的CT方艙輻射安全管理制度,有效提升應(yīng)急放射設(shè)備的輻射防護和安全管理水平。

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