醫(yī)用回旋加速器輻射劑量檢測與評價

任慶余，楊 星，張延華，張 林，賈峰濤

0 引言

近年來，隨著我國醫(yī)療水平的迅猛發(fā)展，PET/CT在各大醫(yī)院的應用逐年增多，作為為PET生產(chǎn)顯像劑的關(guān)鍵設備，回旋加速器越來越多地被人們關(guān)注[1]。由于回旋加速器加速粒子能量較高，在進行核素生產(chǎn)時會產(chǎn)生較強的放射性，而加速器機房位于人員密度很高的醫(yī)院內(nèi)部，潛在的職業(yè)照射、醫(yī)療照射和公共照射越來越引起有關(guān)人員的重視[2]，許多人對其抱有戒心，因此，測定回旋加速器的輻射劑量具有重要意義[3]。目前國內(nèi)相關(guān)研究較為缺乏，本文統(tǒng)計了近5 a來本院回旋加速器的環(huán)境輻射劑量、操作人員個人劑量水平，以檢驗其對環(huán)境、公眾及相關(guān)工作人員的安全性。

1 對象和方法

1.1 回旋加速器

本院PET中心回旋加速器（住友HM12型，能量12 MeV，束流強度45 μA）位于地下一層9 m深處，加速器室布局如圖1所示。在防護設計中充分考慮了放射性藥物生產(chǎn)過程中的輻射影響因素，對場所合理分區(qū)。加速器四周屏蔽墻及屋頂為1．5 m厚的加硼混凝土，出口設有迷路，加速器機房呈“S”形，加速器機房及迷路出口均設有屏蔽門。加速器自帶射線屏蔽系統(tǒng)，材料為鋼、聚乙烯和碳化硼的混合物，厚度30 cm，總質(zhì)量約2 t。地下室配有獨立空調(diào)系統(tǒng)、負壓通風系統(tǒng)、污水衰變池等配套設施。本加速器僅生產(chǎn)18F離子，年平均產(chǎn)量為188 679 mCi，為Ⅱ類射線裝置，屬于乙級非密封源工作場所。

圖1 回旋加速器室布局

1.2 檢測儀器和方法

采用多功能輻射儀Umo LB123和Neutron Probe LB6411（德國Berthold公司）檢測回旋加速器環(huán)境中γ射線、中子輻射水平；采用FJ-377型熱釋光劑量儀（北京核儀器廠生產(chǎn)）、HW-II型熱釋光退火爐（核工業(yè)部第七研究所生產(chǎn)）用于工作人員個人劑量監(jiān)測；個人劑量計為 LiF（Mg、Cu、P）熱釋光劑量計（中國輻射防護研究院提供）。所用儀器均經(jīng)中國計量科學研究院校準，劑量元件定期篩選、刻度。

2 結(jié)果

2.1 回旋加速器環(huán)境輻射水平檢測

在建設PET中心之前，檢測加速器機房及其周圍環(huán)境輻射本底水平，γ 射線：0．12～0．16 μSv/h，中子：0～0．06 μSv/h。檢測 2008—2012 年回旋加速器開機時周圍環(huán)境平均輻射水平（檢測結(jié)果未扣除本底），結(jié)果見表1。

表1 回旋加速器環(huán)境輻射水平檢測結(jié)果 μSv/h

2.2 回旋加速器操作人員個人劑量檢測結(jié)果

我院不同工種核醫(yī)學工作人員2008—2012年個人劑量監(jiān)測結(jié)果見表2，回旋加速器操作者為工程師系列人員。由表2可知，各工種受照劑量不均衡，人均年劑量當量為 1．26～3．15 mSv，各工種受照劑量差別較明顯，其中，核素治療師最高，為3．15mSv，工勤人員最低，為1．26 mSv，回旋加速器操作人員居中，為 2．21 mSv。

表2 核醫(yī)學工作人員個人劑量檢測結(jié)果

3 討論

3.1 回旋加速器對環(huán)境及公眾輻射影響

回旋加速器在轟擊過程中，構(gòu)成輻射的主要產(chǎn)物為18F離子和伴隨產(chǎn)生的中子、中子活化產(chǎn)物、中子慢化過程中產(chǎn)生的高能γ光子，對外界引起的外照射可能來自于穿過屏蔽體和加速器室的γ射線和中子，加速器室內(nèi)的活化產(chǎn)物氣體也是放射性污染的主要來源[4]。本研究中加速器室與迷路門口的γ射線輻射水平達96．16 μSv/h，中子輻射水平達85．09 μSv/h，說明加速器開機時產(chǎn)生的輻射劑量是較高的，但因為設計有“S”形迷路，增加了射線散射次數(shù)，并且加速器室四周及屋頂都設計有足夠鉛當量的屏蔽層，因此迷路與控制室門口、控制室操作臺、加速器室墻外及屋頂?shù)妮椛渌揭堰_或接近本底水平，不會對外界環(huán)境產(chǎn)生不良影響。我國相關(guān)標準規(guī)定，公眾場所的γ射線輻射水平應小于0．5μSv/h，工作場所小于2．5 μSv/h[5-6]，本加速器室的環(huán)境輻射水平已達到國家公共場所標準。另外，回旋加速器機房設有獨立的空調(diào)系統(tǒng)、活性炭過濾裝置的負壓通風系統(tǒng)及污水衰變池，可解決加速器生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的放射性廢氣和放射性廢液。污水衰變池的輻射劑量也為本底水平，因此只要按規(guī)章制度進行生產(chǎn)，是完全可以滿足和超過相關(guān)輻射標準的，公眾完全沒有必要對此恐慌，相關(guān)人員應通過多種形式和途徑加強核醫(yī)學知識的宣傳，使公眾對此有科學的認識，既不要有精神負擔，也不能毫無所謂，忽視相關(guān)規(guī)章制度。

3.2 回旋加速器對工作人員影響

我國相關(guān)標準規(guī)定的職業(yè)照射年劑量限值為20 mSv[5]，我單位工作人員年劑量限值管理目標值為國家標準的1/4，回旋加速器操作人員個人劑量水平相對稍高，但遠低于國家標準水平，僅相當于國家標準的1/10，低于同期介入治療專業(yè)的個人受照水平[7]，也滿足我單位的管理目標值，因此我們應注意消除某些人對核醫(yī)學的恐懼心理。但核醫(yī)學屬于開放性工作場所，并使用回旋加速器，核醫(yī)學科工作人員是放射防護監(jiān)管的重點[8]，而回旋加速器操作人員是重點和難點，管理好這些人員，對降低集體劑量及人均年劑量當量、搞好防護管理意義重大。因需要定期換靶和進行濾膜沖洗，靶前操作是加速器工作人員接受輻射的主要來源[9]。根據(jù)此類人員的工作特點，加強放射防護工作要做好以下幾點：（1）加強訓練，提高操作的熟練度和規(guī)范化水平，特別是在加速器檢修過程中，強調(diào)工作輪換制度，縮短維修時間；另外，加速器產(chǎn)生的感生放射性不容忽視[10]，但由于多數(shù)感生放射性核素的半衰期都較短，因此，可適當延長停機時間，以減少感生放射性的影響。（2）在生產(chǎn)過程中要強調(diào)屏蔽設施和防護手段的使用，注意環(huán)境放射防護檢測，正確使用個人防護用品，利用一切可能增設屏蔽設施，盡可能在屏蔽體后進行操作。（3）注意內(nèi)照射防護，應嚴格遵守放射場所操作規(guī)程，定期檢查通風系統(tǒng)，杜絕在工作場所吸煙、進食等行為，避免不必要的內(nèi)照射。

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