90Sr—90Y敷貼器外周輻射劑量檢測(cè)及安全評(píng)估

遠(yuǎn)奇　馬玉波　徐楓　顧愛春

[摘 要] 背景：用于皮膚病敷貼治療的國(guó)產(chǎn)90Sr-90Y敷貼器外殼由鋁質(zhì)材料包裹，但外周韌致輻射水平未見文獻(xiàn)報(bào)道，因此相關(guān)檢測(cè)對(duì)醫(yī)護(hù)人員輻射防護(hù)具有現(xiàn)實(shí)意義。目的：測(cè)算90Sr-90Y敷貼器周邊輻射水平，為醫(yī)護(hù)人員提供輻射防護(hù)依據(jù)。方法：敷貼器規(guī)格28×28mm2，源窗表面劑量率21167μGy/s。用SPECT和X-γ輻射儀檢測(cè)敷貼器四周空氣中的輻射類型、能量和劑量，方向包括源窗活性面、背面、背面+鉛服（0.33mmPb）、側(cè)面和不同距離，記錄各點(diǎn)輻射劑量率，繪制劑量曲線，并模擬測(cè)算和評(píng)估醫(yī)護(hù)人員接觸時(shí)間和輻射劑量。結(jié)果：敷貼器外周測(cè)得連續(xù)能譜X射線（韌致輻射），能量范圍20～500keV，平均240keV。源窗活性面、背面、背面+鉛服（0.33mmPb）、側(cè)面的輻射劑量：在5cm（相當(dāng)于手部操作距離）分別為805.8?Gy/h、540.5?Gy/h、445.4?Gy/h、252.4?Gy/h；在50cm（相當(dāng)于一臂距離即軀干或內(nèi)臟距離）分別為16.8?Gy/h、13.4?Gy/h、11.3?Gy/h、5.5?Gy/h。源背面50cm鉛防護(hù)服只能衰減15.7%。醫(yī)護(hù)人員平均2個(gè)月軀干輻射劑量（穿和不穿鉛防護(hù)服）分別為63.8?Sv和75.0?Sv。結(jié)論：90Sr-90Y敷貼器外周存在韌致輻射，正面最高，背面次之，側(cè)面最低；普通鉛服屏蔽效果不佳，減少操作時(shí)間更有效；操作者軀干模擬劑量顯著低于劑量限值。

[關(guān)鍵詞] 90Sr-90Y；敷貼治療；韌致輻射；輻射劑量；輻射防護(hù)

中圖分類號(hào)：TL75+1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-5200（2015）02-026-03

DOI：10.11876/mimt201502009

90Sr-90Y（90鍶-90釔）釋放純?chǔ)律渚€，可有效治療表淺性增生性疾病。90Sr-90Y敷貼器除活性面，其余五面均由鋁質(zhì)材料包裹，其β射線是否被完全屏蔽不得而知；β射線產(chǎn)生后飛行介質(zhì)主要是外殼鋁或外周空氣，它們雖然不是重原子序數(shù)物質(zhì)，但仍可能產(chǎn)生一定韌致輻射，其輻射水平未見報(bào)道。為此，我們通過(guò)SPECT（單光子發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層掃描儀，single photon emission computed tomography）驗(yàn)證并檢測(cè)了其韌致輻射能量范圍，用X-γ輻射儀實(shí)際測(cè)量了90Sr-90Y敷貼器周圍不同距離輻射劑量，并模擬評(píng)估了醫(yī)護(hù)人員輻射劑量，為防護(hù)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 90Sr-90Y敷貼器

北京401所生產(chǎn)，規(guī)格28×28mm2，源窗活性面積為20×20mm2，外科材質(zhì)為鋁，出廠活度1000MBq（27.2mCi），表面劑量率2.7cGy/s（2.7rad/s），半衰期28.5年。至2010年4月21日測(cè)算日期，衰變后活性面理論剩余表面劑量率為21167μGy/s。

1.2 輻射能譜測(cè)定

將敷貼器水平裸露置于SPECT（美國(guó)GE公司，型號(hào)InfiniaVC Hanwkeye）探頭正下方20cm處采集，獲取敷貼器輻射能譜或能譜曲線，了解其能量范圍、能峰和平均能量等參數(shù)。

1.3 輻射測(cè)量?jī)x

X-γ輻射儀（專用檢測(cè)X或γ射線），型號(hào)JB4000A，上海精博工貿(mào)有限公司2005年8月生產(chǎn)，經(jīng)上海法定計(jì)量單位校準(zhǔn)。檢定單位：上海市計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究院華東國(guó)家計(jì)量測(cè)試中心。檢定依據(jù)：JJG393-2003。地點(diǎn)：上海浦東張衡路1500號(hào)電離輻射樓202室。環(huán)境條件：溫度19.4℃，濕度70%，氣壓102.1kPa。測(cè)量范圍：3×10-3～3×10-7C/kg·h。相對(duì)固有誤差小于20%，重復(fù)性（單次測(cè)量相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差）2.2%。能量范圍：60～662keV。校準(zhǔn)因子：從5～1500μGy/h劑量范圍分別為0.71～0.99不等。本次測(cè)量環(huán)境條件：溫度22.0℃，濕度65%，氣壓102.1kPa，與檢定條件相似，所以暫忽略實(shí)際測(cè)量誤差。

1.4 測(cè)量方法

輻射儀接收窗正對(duì)敷貼器測(cè)量，方向分別為源窗活性面、背面、背面+普通鉛防護(hù)服（鉛當(dāng)量0.33mmPb）、側(cè)面，測(cè)定距離分別為0 cm、1 cm、2 cm、3 cm、4 cm、5 cm、50 cm、200cm。記錄各點(diǎn)輻射劑量率，并繪制劑量曲線。

1.5 模擬人體部位測(cè)量

通常手持敷貼器手柄操作時(shí)，活性面緊貼患者病灶，而背面朝向操作者。所以背面5mm握手柄處相當(dāng)于手部操作距離，源背面50cm相當(dāng)于一臂長(zhǎng)度，模擬操作過(guò)程中身體軀干（含眼晶狀體、顱腦、甲狀腺、心肺、肝腎、胃腸、性腺等臟器）位置離敷貼器源距離。

1.6 醫(yī)護(hù)人員累積劑量測(cè)算

醫(yī)護(hù)人員在敷貼治療時(shí)與敷貼器平均接觸時(shí)間模擬估算：假設(shè)每個(gè)工作日治療10位患者，每位患者10個(gè)病灶，每處操作時(shí)間平均5s，那么2個(gè)月共40個(gè)工作日平均接觸敷貼器時(shí)間為5.6h。據(jù)此測(cè)算和評(píng)估醫(yī)護(hù)人員2個(gè)月穿和不穿鉛防護(hù)服時(shí)所接受累積輻射劑量。

2 結(jié)果

2.1 敷貼器外周輻射能譜曲線

見圖1。能譜曲線顯示：曲線為連續(xù)能譜；射線能量范圍大致為20～500keV，平均約240keV；沒有主能峰，在低能量區(qū)可見一局限小能峰，峰值為70keV，能峰窗寬為±20%。

2.2 敷貼器外周韌致輻射劑量

見圖2。源窗活性面、背面、背面+普通鉛服、側(cè)面輻射劑量（含本底劑量0.14?Gy/h）：在0cm分別為5665.7?Gy/h、4562.8?Gy/h、3640.3?Gy/h、2008.7?Gy/h；在5cm（相當(dāng)于手部操作距離）分別為805.8?Gy/h、540.5?Gy/h、445.4?Gy/h、252.4?Gy/h；在50cm（相當(dāng)于一臂距離即軀干或內(nèi)臟距離）分別為16.8?Gy/h、13.4?Gy/h、11.3?Gy/h、5.5?Gy/h；在200cm分別為1.3?Gy/h、1.1?Gy/h、0.9?Gy/h、0.7?Gy/h?？梢姡瑒┝侩S距離衰減迅速，尤其5cm以內(nèi)；鉛服對(duì)軀干或內(nèi)臟防護(hù)只能衰減15.7%。

2.3 醫(yī)護(hù)人員2個(gè)月模擬累積劑量

不穿鉛防護(hù)服時(shí)，醫(yī)護(hù)人員軀干部位平均吸收劑量為5.6h×13.4?Gy/h=75.0?Gy（含本底劑量5.6h×0.14?Gy/h=0.78?Gy，可忽略），換算為當(dāng)量劑量為75.0?Sv；穿鉛防護(hù)服時(shí)，平均吸收劑量為5.6h×11.3?Gy/h=63.3?Gy。無(wú)防護(hù)時(shí)手部累積劑量為5.6h×540.5?Gy/h =3026.8?Gy。

3 討論

90Sr-90Y敷貼器臨床實(shí)用價(jià)值較高，可治療多種疾病[1～3]。文獻(xiàn)及生產(chǎn)說(shuō)明書中只說(shuō)明了病灶β射線輻射劑量或吸收劑量，均未涉及其對(duì)四周空間產(chǎn)生輻射種類和劑量。因此工作中輻射防護(hù)容易被忽略，探討敷貼器周圍輻射狀況，對(duì)正確認(rèn)識(shí)和做好輻射防護(hù)工作有積極指導(dǎo)意義。

雖然外殼鋁和外周空氣是輕原子序數(shù)物質(zhì)，能有效阻擋β射線。但圖2顯示，敷貼器外周仍存在一定輻射，而且是連續(xù)能譜輻射，能量范圍20～500keV，平均約240keV。由于β射線在鋁和空氣中射程有限，更不能穿透SPECT探頭碘化鈉晶體，而90Sr-90Y又不產(chǎn)生γ射線，因此探頭采集到輻射只能是X射線，即由90Sr-90Yβ射線產(chǎn)生韌致輻射。分析其來(lái)源：在正面即活性面應(yīng)該主要是活性材料本身和空氣；而背面和側(cè)面主要是外殼鋁，可能還有部分空氣（如果有部分β射線泄露）。于是敷貼器外周射線種類只能有兩種：即韌致輻射和β射線。由于本次測(cè)量?jī)x器用途是X或γ射線探測(cè)，并不能接收β射線，故本次測(cè)得劑量是源于X射線即韌致輻射。

X-γ輻射儀是核醫(yī)學(xué)科常用輻射防護(hù)儀器，測(cè)量方法簡(jiǎn)單，探測(cè)窗對(duì)準(zhǔn)方向和把握距離后，穩(wěn)定數(shù)秒鐘即可讀取數(shù)值。完全能夠滿足臨床實(shí)際需要，因?yàn)獒t(yī)護(hù)人員在防護(hù)β源時(shí)主要考慮韌致輻射，這點(diǎn)與文獻(xiàn)報(bào)道[4]不同。通過(guò)本次測(cè)量和測(cè)算，至少明確了以下幾項(xiàng)認(rèn)識(shí)。

其一：90Sr-90Y敷貼器外周空氣中存在韌致輻射，并且其輻射劑量在正面最高，背面次之，側(cè)面最小，隨距離增加衰減很迅速（尤其5cm以內(nèi)曲線最陡峭），因此敷貼器接觸方向和距離因素對(duì)防護(hù)很關(guān)鍵。

例如若以敷貼器背面0cm處劑量率為100%，則在1cm、5cm、50cm、200cm劑量率分別為0cm處48.8%、11.8%、0.3%、0.02%。因此操作者手部應(yīng)盡量避免在5cm距離以內(nèi)直接接觸敷貼器，特別是源窗活性面，提倡連接手柄操作還可以戴防護(hù)手套以減少輻射。

實(shí)際操作時(shí)，除手部外，軀干都會(huì)自然保持一臂距離（約50cm），相對(duì)固定，實(shí)際劑量率≤13.4?Gy/h，2個(gè)月劑量≤75.0?Sv，遠(yuǎn)低于國(guó)家規(guī)定2個(gè)月個(gè)人目標(biāo)劑量限值3200?Sv（根據(jù)國(guó)際放射防護(hù)委員會(huì)ICRP 2007年第103號(hào)出版物建議書[5]，職業(yè)照射5年內(nèi)平均年有效劑量限值20mSv，即平均每月1667?Sv，2個(gè)月取近似值即3200?Sv，也是目前上海市衛(wèi)監(jiān)和放醫(yī)所執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)）。因此在操作距離相對(duì)固定條件下，最大限度減少操作時(shí)間（提高操作熟練程度）是更有效更有意義防護(hù)手段。

以下兩個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)節(jié)約時(shí)間至關(guān)重要①?gòu)姆雷o(hù)容器中取出敷貼器之前制備工作要充分：如事先與患者溝通交流和咨詢答疑，不要邊敷貼邊解釋以免分心耗時(shí)、擺好體位充分暴露病灶、避免他人圍觀干擾、病灶周圍正常皮膚事先做好防護(hù)、小兒安撫配合等。②操作要熟練：位置和方向?qū)ξ痪_迅速、中途不能移位、相鄰病灶處不能重疊和遺漏，以免重新調(diào)整而耽誤時(shí)間。

其二：輻射與本底。本次測(cè)定本底劑量率為0.14?Gy/h，敷貼器背面和側(cè)面200cm處輻射劑量率分別為本底7.9倍和5.0倍。因此雖然絕對(duì)劑量很低，但治療時(shí)，醫(yī)護(hù)人員在完成敷貼器擺放之后還是應(yīng)該盡量遠(yuǎn)離，至少在200cm以外。

其三：0.33mmPb鉛服屏蔽β源韌致輻射效果不佳。本次結(jié)果，軀干部位平均吸收劑量穿和不穿鉛服分別為63.3?Gy 和75.0?Gy，只相差15.7%，相對(duì)于時(shí)間來(lái)說(shuō)防護(hù)效果有限。如通過(guò)熟練操作將5s減少為4s，輻射劑量可減少20%。因此如果穿戴鉛防護(hù)服影響熟練操作，反而增加操作時(shí)間話，寧可不穿。

其四：身體軀干和四肢劑量較低，心腦、晶狀體、甲狀腺、肝腎、胃腸、性腺等臟器較安全。如果不穿鉛防護(hù)服，連續(xù)工作2個(gè)月，醫(yī)護(hù)人員軀干和內(nèi)臟部位平均累積吸收劑量為75.0?Sv，相當(dāng)于劑量限值2.3%，該水平職業(yè)照射足可接受。即使手部劑量與四肢或皮膚年當(dāng)量劑量限值（≤500mSv）[5]比較，同樣足夠可以接受。

總之，核醫(yī)學(xué)醫(yī)護(hù)人員在應(yīng)用90Sr-90Y敷貼器時(shí)，除考究病灶β射線劑量外，不應(yīng)忽略其產(chǎn)生外周韌致輻射劑量，并應(yīng)在臨床應(yīng)用中熟練基本功，充分掌握時(shí)間、距離等防護(hù)原則，趨利避害，做好有效防護(hù)。

參 考 文 獻(xiàn)

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[4] 吳國(guó)榮， 郭紅霞， 周輝， 等. 90Sr-90Yβ源輻射場(chǎng)中軔致輻射劑量分量理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)測(cè)量[J]. 原子能科學(xué)技術(shù)， 2001，35（1）：65-68.

[5] 潘自強(qiáng)， 周永增， 周申坤， 等. 國(guó)際放射防護(hù)委員會(huì)第103號(hào)出版物： 國(guó)際放射防護(hù)委員會(huì)2007年建議書[M]. 北京：原子能出版社， 2008：98-99.