新型放射性核素注射防護(hù)裝置的研制

余巧生，葛賢順，仝青英，王耀彬，李世錄，張鐵騎

新型放射性核素注射防護(hù)裝置的研制

余巧生，葛賢順，仝青英，王耀彬，李世錄，張鐵騎

目的：根據(jù)放射性核素藥物注射的輻射防護(hù)原理，結(jié)合工作人員注射的操作特點(diǎn)，研制一種方便使用的新型放射性核素注射防護(hù)裝置。方法：通過對鎢合金管體、軸向通孔、透明鉛玻璃條、卡固裝置、長形凸臺、支撐彈簧、卡板等進(jìn)行技術(shù)設(shè)計，實(shí)現(xiàn)放射性藥物注射防護(hù)的方便操作。結(jié)果：該新型放射性核素注射防護(hù)裝置方便使用，并能為操作人員提供良好的全封閉屏蔽保護(hù)。結(jié)論：采用此方案研制的放射性核素注射防護(hù)裝置能使放射性藥物始終處于封閉狀態(tài)，具備使用簡單、省時便捷的特點(diǎn)，對降低核醫(yī)學(xué)工作人員的全身輻射特別是手部的照射劑量起到非常好的防護(hù)作用，推廣應(yīng)用意義較大。

放射性核素；注射；防護(hù)裝置

0 引言

臨床核醫(yī)學(xué)是我國放射診療實(shí)踐的一個重要領(lǐng)域[1]。目前，放射性核素注射劑被廣泛應(yīng)用于靶向治療、核素顯像等，但是注射過程中對注射器缺少放射防護(hù)手段，使得醫(yī)護(hù)或者實(shí)驗(yàn)操作人員無端暴露在注射藥劑的放射線下，受到不必要的放射線傷害。在PET/CT工作中，使用開放型放射性核素（高能γ線核素18F、11C、15O、13N）和封閉型放射性核素（68Ge棒源、68Ge校正定標(biāo)源）[2]。用18F等放射性核素標(biāo)記的放射性藥物就是一個放射源，在源周圍形成一個輻射場。在放射性藥物制備、封裝、注射等操作過程中，工作人員處在該輻射場中，會受到來自放射性藥物的外照射，照射劑量的大小與放射性藥物的活度、輻射源距離、停留時間及屏蔽程度有關(guān)[3]。放射性核素即使小劑量暴露，長時間接觸也會因蓄積作用而致畸、致癌[4]。其中，分裝和注射是受輻射照射最大環(huán)節(jié)[5]，也是核醫(yī)學(xué)工作人員防護(hù)最需關(guān)注的重點(diǎn)。目前，臨床使用的多數(shù)放射性藥物注射防護(hù)器材在設(shè)計上還有諸多不合理、不完善的地方，造成操作人員上體尤其是手部照射劑量比較大。為克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，研制一種新型使用方便、有效屏蔽的放射性核素注射防護(hù)裝置，本研制已獲國家實(shí)用新型專利。

1 結(jié)構(gòu)設(shè)計和基本原理

如圖1所示，本新型放射性核素注射防護(hù)裝置包括一個用于套裝注射器針管部分的鎢合金管體，管體開有用于觀察注射器針管刻度的軸向通孔。軸向通孔內(nèi)固裝用于吸收放射線的透明鉛玻璃條，管體還配裝有用于卡住注射器針管基部蘭盤的蘭盤卡固裝置。與卡針管管體的固定方法相比，采用卡蘭盤更牢固穩(wěn)定。

1.1 鎢合金管體、長形凸臺、透明鉛玻璃條

鎢合金管體用于配裝注射器針管基部蘭盤的后端口制有喇叭口。設(shè)計喇叭口的目的是能夠使注射器針管基部蘭盤貼近鎢合金管體后端。鎢合金管體前端設(shè)計為錐形，如此設(shè)計，方便注射操作。管體向上制有軸向長形凸臺，軸向通孔及透明鉛玻璃條設(shè)置在長形凸臺處，一方面方便配置玻璃條，另一方面可以相應(yīng)增加鉛玻璃條厚度，保證屏蔽強(qiáng)度。

1.2 凹槽、支撐彈簧、卡板

長形凸臺的前部和中部設(shè)置軸向通孔及透明鉛玻璃條，長形凸臺后部制有用于配裝卡板的凹槽，凹槽通過銷軸配裝一個內(nèi)端配有支撐彈簧、外端能夠與注射器針管基部蘭盤卡扣的蹺蹺板式卡板。在向上凸出的長形凸臺部分設(shè)置配裝卡板的凹槽，一方面設(shè)置空間大，方便設(shè)計和配裝，另一方面不會因?yàn)榘疾鄣拈_設(shè)而使該處的管體壁厚相對變薄，造成不必要的屏蔽弱區(qū)。

圖1 放射性核素注射防護(hù)裝置結(jié)構(gòu)示意圖

卡板中部配裝銷軸，內(nèi)端下面與凹槽底部之間配裝支撐彈簧，外端下面制有用于扣合注射器針管基部蘭盤的槽口。向下按壓卡板內(nèi)端，使卡板外端向上抬起，即可使注射器針管基部蘭盤釋放，靈活取放注射器；松開卡板內(nèi)端，槽口就能牢牢卡住注射器針管基部蘭盤（如圖2所示）。

圖2 放射性核素注射防護(hù)裝置套裝注射器后的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖

卡板內(nèi)端下面制有用于配裝支撐彈簧上端的上盲孔，凹槽底部也制有與之對應(yīng)的用于配裝支撐彈簧下端的下盲孔。上、下盲孔能夠約束支撐彈簧，在正常使用狀態(tài)下不會脫出，增強(qiáng)可靠性?？ò鍨橹胁肯掳?、兩端上翹，且上翹的內(nèi)端或者內(nèi)外端上端面制有方便手觸動的凹凸紋，非常方便操作。鎢合金管體前端除長形凸臺以外的部分為錐形，方便手扶端部。

2 功能特點(diǎn)

放射性核素注射防護(hù)裝置在設(shè)計時應(yīng)牢固，質(zhì)量適宜，可操作性強(qiáng)，具備放射性核素服的屏蔽防護(hù)功能。工作人員在注射過程中，身體、四肢、手部不直接接觸和暴露于放射性藥物表面。使用該裝置注射操作時要遵循時間防護(hù)原則，打開和組裝應(yīng)當(dāng)快速、方便。與既往主要的市場研發(fā)相比，美國CAPINTEC公司生產(chǎn)的同類型產(chǎn)品，其防護(hù)鉛玻璃與鋁材料小窗框嵌合為獨(dú)立整體后與管狀鎢合金防護(hù)套黏合在一起。此種設(shè)計的結(jié)構(gòu)堅固性很差，若摔落地面，兩部分極易即時分離，重新粘接晾干后才能使用，因此產(chǎn)品的故障率較高。而且，鋁材料小窗框因?yàn)殇X質(zhì)材料沒有任何防護(hù)效果，與管狀鎢合金防護(hù)套黏合處在注射使用時會泄露出大量放射性射線，給技師受照劑量及防護(hù)效果帶來很大的影響。每次注射器的裝卡由硬質(zhì)金屬倒刺刀刃切割注射器塑料外壁完成，長期使用后硬質(zhì)金屬倒刺刀刃逐漸鈍化，造成注射使用時注射器會不確定脫落，處理脫落的過程增加了操作技師的受照時間。

本文研制的新型注射器防護(hù)裝置產(chǎn)品造價要高于同類產(chǎn)品，采取一體異型設(shè)計，由一整塊鎢合金防護(hù)材料在無軸聯(lián)動加工下一次性車削成型，將鉛玻璃鑲嵌在鉛玻璃窗內(nèi)后，注射器防護(hù)裝置形成無縫隙管狀結(jié)構(gòu)，注射使用時防護(hù)管表面無射線泄漏。每次注射器的裝卡，硬質(zhì)金屬彈力倒刺刀直接卡在注射器圓柱主體的最末端，可完成無阻力裝卡，而且永久性無注射器脫落現(xiàn)象發(fā)生。新型注射器防護(hù)裝置結(jié)構(gòu)更加緊湊堅固、靈巧便捷，操作技師手感更佳，提高了注射工作效率。

3 使用方法

采用上述技術(shù)方案設(shè)計，本新型放射性核素注射防護(hù)裝置使用時套進(jìn)注射器，即可對注射器向外周發(fā)散的放射線進(jìn)行有效屏蔽，用卡固裝置卡住注射器針管部分，抽取、移運(yùn)、注射即可，并且透過透明鉛玻璃條可以實(shí)時觀察抽取和注射的刻度，非常方便使用。本新型注射器防護(hù)裝置，使設(shè)備在操作技師為受檢者注射同位素整體過程中的性能得到了有效提升，使用方法快速、簡便是該產(chǎn)品最主要特點(diǎn)。

（1）將裝有同位素藥物的注射器迅速插入注射器防護(hù)裝置的套管內(nèi)，彈簧倒刺刀刃將注射器慣性裝卡牢固后，開始注射。

（2）注射后通過觀察窗有回血后，此時確認(rèn)注射完畢。

（3）給受檢者注射完畢后，食指按下指柄打開倒刺刀刃將注射器取出，放入鉛防護(hù)廢物桶，最后將注射器防護(hù)裝置整理完好放在注射操作平臺上等待下次操作時使用。

4 防護(hù)效果評價

4.1 評價標(biāo)準(zhǔn)及目標(biāo)

核醫(yī)學(xué)注射人員連續(xù)5 a平均年有效劑量限值為20 mSv/a，四肢為500 mSv/a。核醫(yī)學(xué)工作人員平均年有效劑量約束值為5 mSv/a，四肢劑量約束值＜50 mSv/a。屏蔽厚度的計算方法是采用根據(jù)遮擋鎢合金屏蔽情況下，距屏蔽10 cm處測定的實(shí)際劑量率，得到鎢合金屏蔽材料的減弱倍數(shù)，從而從輻射防護(hù)最優(yōu)化考慮實(shí)際鉛當(dāng)量厚度。

4.2 防護(hù)效果檢測方式

采用手提式放射性劑量檢測儀，將裝有放射性注射藥物的一次性注射器裝入鉛當(dāng)量為50 mmPb的注射防護(hù)裝置套筒內(nèi)，分別在距離注射器針筒防護(hù)套正面、前端、后部位置10、20、30 cm處所形成的照射輻射場進(jìn)行現(xiàn)場讀數(shù)，測定5次以上，記錄外照射劑量率結(jié)果平均值。

4.3 防護(hù)效果

經(jīng)測試，使用以上設(shè)計的注射防護(hù)裝置后，在距防護(hù)裝置正面30 cm處劑量率低于1.5 Sv/h，此距離為注射操作時手部到注射防護(hù)裝置的距離，軀干在分裝防護(hù)柜后方。操作過程低于GB 18871—2002《電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)》中推算出的2.51 μSv/h要求，在職業(yè)照射可接受水平范圍，能有效降低輻射劑量。

快速便捷的操作性能對于防護(hù)效果至關(guān)重要，操作時間越短，受照劑量就越小。一體異型設(shè)計成型的注射器防護(hù)裝置，與美國CAPINTEC公司生產(chǎn)的產(chǎn)品及其他同類型產(chǎn)品相比，鎢合金管狀防護(hù)外殼殼體面積增加了20%，其一體異型的設(shè)計結(jié)構(gòu)比兩部分不同材料黏結(jié)成型的注射器防護(hù)裝置防護(hù)效果更好，技師在注射操作時受照劑量大大降低。本新型注射器防護(hù)裝置的整體防護(hù)性能提升了約25%，快速操作使用性能也比同類產(chǎn)品先進(jìn)。

5 討論與結(jié)論

PET/CT掃描系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了功能影像和解剖影像的同機(jī)融合，在提高了腫瘤疾病診斷特異性和準(zhǔn)確性的同時，也使超高能放射性核素及其使用劑量大幅增加。如何加強(qiáng)放射性注射藥物的職業(yè)照射防護(hù)，盡可能降低職業(yè)照射劑量從而保護(hù)放射醫(yī)務(wù)人員的職業(yè)健康，是核醫(yī)學(xué)技術(shù)操作需要持久關(guān)注和改進(jìn)提高的一項(xiàng)難題。為了減少核醫(yī)學(xué)注射放射性藥物操作時工作人員接受射線照射的劑量，需通過設(shè)計和不斷改進(jìn)，制作出適合各項(xiàng)具體操作的防護(hù)用具并采用合適的操作方法[6]。操作放射性藥物應(yīng)盡量采取縮短時間、增加距離和屏蔽等措施，以減少無謂照射[7]。應(yīng)該針對PET/CT中心工作每個環(huán)節(jié)的技術(shù)特點(diǎn)、輻射劑量理論及工作經(jīng)驗(yàn)積累，對其防護(hù)進(jìn)行探討。在稀釋分裝和給藥的過程中，醫(yī)護(hù)人員要接觸到較大劑量的輻射危害，這是每名核醫(yī)學(xué)治療從業(yè)人員必須面對的問題[8]，應(yīng)按照操作規(guī)程嚴(yán)格控制受照劑量[9]。本文設(shè)計研制的放射性核素注射防護(hù)裝置，主要針對給藥的注射輻射防護(hù)，操作簡單、省時便捷，如果配合屏蔽注射臺或分裝防護(hù)柜使用，對盡可能有效降低核醫(yī)學(xué)醫(yī)務(wù)人員全身特別是手部的輻射劑量將起到非常好的防護(hù)作用。本研制已獲國家實(shí)用新型專利，市場應(yīng)用前景廣闊，推廣意義較大。

[1]張震，張奇，朱衛(wèi)國，等.核醫(yī)學(xué)防護(hù)容器屏蔽效果調(diào)查與分析[J].中國職業(yè)醫(yī)學(xué)，2013，40（2）：159-162.

[2]田嘉禾.PET-CT診斷學(xué)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007.

[3]李惠蘭.PET-CT工作人員的職業(yè)危害與防護(hù)對策[J].吉林醫(yī)學(xué)，2010，31（15）：2 352.

[4]彭立華，張錦艷.核醫(yī)學(xué)醫(yī)務(wù)人員的職業(yè)風(fēng)險分析與放射防護(hù)措施[J].中國傷殘醫(yī)學(xué)，2013，21（6）：384.

[5]李衛(wèi)國，楊國仁，李全太，等.PET/CT放射性核素的分裝和注射人員受照劑量[J].中國輻射衛(wèi)生，2012，21（2）：181-183.

[6]王榮鑫，羅芙蓉，徐泉鳳.放射性核素注射操作防護(hù)實(shí)踐[J].中國輻射衛(wèi)生，2004，13（1）：48.

[7]楊新芳，趙進(jìn)沛，劉士敏，等.醫(yī)院核醫(yī)學(xué)項(xiàng)目的放射防護(hù)現(xiàn)況與管理對策[J].中國輻射衛(wèi)生，2011，20（2）：172-173.

[8]張子泰，陳志平，王林輝，等.注射器鉛套的手工制作[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備，2013，34（1）：137.

[9]余巧生，仝青英，王耀彬，等.移動式X線防護(hù)屏的研制[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備，2013，34（5）：38-40.

（收稿：2014-03-19 修回：2014-06-15）

Development of protective device for radio isotope injection

YU Qiao-sheng1,GE Xian-shun1,TONG Qing-ying2,WANG Yao-bin1,LI Shi-lu1,ZHANG Tie-qi3
（1．The 2nd Hospital of Beijing Corps Hospital of CAPF,Beijing 100037,China;2．Department of Medical Engineering, General Hospital of CAPF,Beijing 100039,China;3.Beijing MBZY Technology Co,.Ltd.,Beijing 100073,China）

ObjectiveTo develop a protective device for radio isotope injection based on related radiation protection principle.MethodsThe technical designs were carried out for tungsten alloy tube body,axial through hole,transparent lead glass bar,retaining unit,elongated boss,support springs,card board and etc.ResultsThe device with easy operation could provide completely sealed protection.ConclusionThe protective device with easy operation and high convenience can make the isotope always sealed,and can reduce the radiation to the staffs,especially to their hands,which is worth popularizing practically.[Chinese Medical Equipment Journal，2014，35（11）：33-35]

radio isotope;injection;protective device

R318.6；R143

A

1003-8868（2014）11-0033-03

10.7687/J.ISSN1003-8868.2014.11.033

專 利：國家實(shí)用新型專利（ZL201320236213.5）

余巧生（1973—），男，主任，主管技師，主要從事醫(yī)療設(shè)備管理、維修及研發(fā)工作，E-mail：627672707@qq.com。

100037北京，武警北京市總隊(duì)第二醫(yī)院醫(yī)學(xué)工程科（余巧生，葛賢順，王耀彬，李世錄）；100039北京，武警總醫(yī)院醫(yī)學(xué)工程科（仝青英）；100073北京，北京美邦正悅科技有限公司（張鐵騎）