DR機房屏蔽防護側重點的研究
——以深圳市為例

林擇華，張金帆

(深圳市環(huán)境監(jiān)測中心站，廣東 深圳 518000)

隨著醫(yī)學影像學新技術的快速發(fā)展，醫(yī)學影像檢查已成為臨床診斷和治療疾病不可缺少的常規(guī)檢查手段，診斷用X射線機是利用X射線透過人員形成的各種影像對疾病進行診斷的設備。在我國隨著醫(yī)用X 射線診斷技術廣泛應用，其所致公眾受人工電離輻射照射問題也備受關注，公眾所受人工電離輻射照射來源主要為各類放射診療所導致的醫(yī)療照射，其中以X射線診斷為最大份額[1]。深圳市近年來大力發(fā)展醫(yī)療事業(yè)，目前醫(yī)院、門診等都大量配置DR，DR屬于攝影用X射線機，是數字化直接成像系統(tǒng)的簡稱，比傳統(tǒng)X光成像具備圖像更清晰、輻射量更低、檢查速度更快、檢查成功率更高等優(yōu)點，但發(fā)展與民生安全必須相匹配才能更為科學地前進。為此，在利用X 射線診斷技術時，必須考慮X 射線診斷機房的屏蔽防護，要盡可能降低公眾和醫(yī)護人員的受照射劑量，防止有害的確定性效應的發(fā)生，將隨機效應的發(fā)生率與醫(yī)療照射的利益相比，限制到被認為可以接受的水平，把X 射線診斷帶來的潛在危害降至最低限度。目前根據遞交到環(huán)保部門的檢測報告顯示，DR機房外的輻射環(huán)境周圍劑量當量率檢測結果差別較大。

1 對象與方法

(1)對象。隨機抽取深圳市新建的40間DR機房進行輻射防護檢測。

(2)儀器。近幾年，深圳市第三方檢測機構因其檢測范圍廣、檢測費用低、檢測周期短、服務質量高發(fā)展迅速，調研了業(yè)務范圍包括輻射防護檢測的部分檢測機構，根據統(tǒng)計數據，配備的輻射檢測儀器主要以AT1123、AT1121和451P為主。

機房的輻射屏蔽防護檢測宜使用能夠測量短時間出束和脈沖輻射場的設備進行測量，若測量儀器達不到響應時間要求，則應對其讀數進行響應時間修正[2]。根據儀器使用說明書，AT1121和AT1123輻射劑量儀響應時間為30 ms，451P型電離室劑量儀響應時間為5 s，但根據國內一些論文探討研究，451P型電離室劑量儀第一量程(0～5 μSv/h)響應時間應為7.3 s[3]，甚至高劑量率時候響應時間更長，而不是說明書上描述的5 s；此次DR機房防護檢測所用的儀器為AT1121或AT1123型X-γ輻射劑量儀。

(3)檢測方法。對醫(yī)療機構DR機房的屏蔽防護檢測方法參照GBZ 130—2020《放射診斷放射防護要求》[2]。機房防護檢測時，DR的管電壓流選擇較高工作條件，管電流至少為100 mA，為減少由于時間響應系數過大帶來的誤差，應根據儀器的響應時間和攝影常用最高條件盡可能設置較長的出束時間，應不小于0.2 s[2]。采用定點檢測的方法，對關注點的局部屏蔽和縫隙進行重點檢測。關注點位置選為操作位、管線口、防護墻、機房門(患者出入)、控制室門(醫(yī)護人員出入)、觀察窗、(上下層)樓板。關注位置的距離為：距離墻體、門、窗表面30 cm處，距離樓上地板表面100 cm處，距離樓下地板表面170 cm處[2]。對于不同有用線束方向，分別對機房進行一次放射防護檢測。具體檢測點位見表1。

表1 檢測點位設置Tab.1 Detection point setting

2 結果數據分析

整理DR機房的屏蔽防護檢測數據，列出屏蔽體外泄漏劑量率超過25 μSv/h、劑量率為2.5～25 μSv/h以及劑量率小于2.5 μSv/h的關注點位置和數量的分布情況，將機房最高、最低泄漏劑量率的關注點位置和數量的分布情況列表分析。

2.1 劑量率超過25 μSv/h的機房情況

DR機房總樣本數40間，根據表2的結果顯示劑量率超過25 μSv/h的機房總共為5間(其中最大值為275 μSv/h)，占比12.5%；劑量率為2.5～25 μSv/h的機房總共為15間，占比37.5%；劑量率小于2.5 μSv/h的機房總共為20間，占比50%。

2.2 DR機房劑量率分布情況

以本次檢測的報告中本底范圍最大值的數據，根據文獻所報道的，將檢出限定義為本底標準差的3 倍來計算[4]，則檢出限，根據左側算式計算得出0.28 μSv/h為檢出限。

40間DR機房進行輻射防護檢測，共測量有2 444個檢測結果，以檢出限0.28 μSv/h、國家標準GBZ 130—2013《醫(yī)用X射線診斷放射防護要求》[5]中的周圍劑量當量率屏蔽防護要求2.5 μSv/h以及GBZ 130—2020《放射診斷放射防護要求》中的周圍劑量當量率屏蔽防護要求25 μSv/h劃分檢測結果的區(qū)間，根據表2的結果顯示，檢測結果小于檢出限0.28 μSv/h的點位占比73%，除觀察窗、管線口以及四周墻體外，小于0.28 μSv/h的檢測點占比均在80%以上；機房劑量率超過25 μSv/h的僅有四周墻體的6個關注點；而檢測結果為0.28～2.5 μSv/h以及2.5～25 μSv/h的點位分布則相對零散，檢測結果為0.28～2.5 μSv/h的點位占比23.24%，檢測結果為2.5～25 μSv/h的點位占比3.51%。

表2 DR機房關注點的劑量率分布情況Tab.2 DR room detection point situation of dose rate exceed

3 討論與建議

3.1 國家相關標準限值

根據GBZ 130—2020《放射診斷放射防護要求》的要求，具有短時、高劑量率曝光的攝影程序(如DR、CR、屏片攝影)機房外的周圍劑量當量率應不大于25 μSv/h，當超過時應進行機房外人員的年有效劑量評估，應不大于0.25 mSv 。

3.2 深圳市機房防護合格率問題

《深圳市科技創(chuàng)新“十三五”規(guī)劃》[6]曾提出將醫(yī)學影像技術、生物醫(yī)藥傳感與監(jiān)護技術、體外測試等醫(yī)療器械作為重點發(fā)展領域。深圳市作為核技術應用大市，的確一定程度上將醫(yī)學影像技術發(fā)展起來了，但是決不能以犧牲環(huán)境為代價，應牢固樹立保護生態(tài)環(huán)境就是保護生產力、改善生態(tài)環(huán)境就是發(fā)展生產力的理念，更加自覺地推動綠色發(fā)展、循環(huán)發(fā)展、低碳發(fā)展。

通過對40間DR機房輻射防護檢測結果的調查，按照GBZ 130—2020《放射診斷放射防護要求》的標準以25 μSv/h作為劑量約束，本次機房屏蔽防護檢測合格率為99.75%，就這個比例而言，可以說是十分令人滿意的結果。但實際的防護設計中除了要考慮輻射防護三原則中的實踐正當性和個人劑量限值要求，還要考慮防護與安全的最優(yōu)化，即在考慮了社會和經濟等因素后，應當將一切輻射照射保持在可合理達到的盡可能低的水平[7]。在國家標準中有進一步規(guī)定:“這個劑量約束值的使用不應取代最優(yōu)化”，之所以如此規(guī)定，應理解是因為最優(yōu)化是在實踐的經濟與社會因素考慮后對個人受照劑量一種降低的追求，并非表示只要達到某一約束值，而強調可合理的盡可能低的劑量水平，所以“劑量約束值只能作為最優(yōu)化的上線”[8]。從防護最優(yōu)化的角度考慮，應盡量使受檢者所受劑量或者周圍劑量當量率盡可能低，并且還應該考慮機房外人員的年有效劑量評估，應不大于0.25 mSv。

就數據本身而言，以超過0.28 μSv/h判定機房的輻射防護屏蔽工作并未完全屏蔽輻射，劑量率是有泄漏的，只是泄漏的量級大小有別，雖然超標點位占比僅為0.25%，但實際有泄漏的點位占比已達27%。從表2的結果可知，檢測結果為0.28～2.5 μSv/h的點位占比23.24%，深圳市目前第三方檢測機構及防護工程機構發(fā)展已經十分完善。綜合各方面因素考慮，筆者認為深圳能在輻射防護工作上做得更為完善，以完全無泄漏為目標有點苛刻，那么可以以2.5 μSv/h作為界限，這也是細化分類前的GBZ 130—2013《醫(yī)用X射線診斷放射防護要求》中對周圍劑量當量率屏蔽防護的要求，如今雖然被GBZ 130—2020《放射診斷放射防護要求》中的周圍劑量當量率屏蔽防護要求代替了，但深圳市作為先行示范區(qū)，應有與自身醫(yī)學影像的發(fā)展相匹配的輻射防護能力，對輻射防護的要求不能僅停留于達到某一約束值，而應該考慮在合理的條件下盡可能低的劑量水平。既然檢測結果為2.5～25 μSv/h的點位占比只有3.51%，那么從防護出發(fā)，把這部分關注點降低至2.5 μSv/h以下，并以此作為標桿，在輻射防護領域作領頭模范。

3.3 超標關注點位分析

從表2可以看出，劑量率超過25.0 μSv/h的關注點均在防護墻，而劑量率為2.5～25.0 μSv/h的關注點位置大多分布于機房門、防護墻以及觀察窗。根據防護最優(yōu)化原則，結合上一章節(jié)提到的深圳應更優(yōu)化輻射防護工作的想法，不僅出現(xiàn)超標情況的防護墻，機房門和觀察窗這2個位置也應納入防護的側重點。可以從外照射防護的3個基本方法與措施[9]對防護的側重點進行分析。

(1)時間防護。在劑量率一定的情況下，人體接受的劑量與受照時間呈正比，所以所有人員都應盡量減少在核輻射環(huán)境中的停留時間。相關工作人員可以經過專業(yè)的培訓，熟練操作手法，縮短工期，減少照射時間；而其他人員也應盡量減少在輻射源附近逗留的時間，特別是上述的機房門、防護墻以及觀察窗3個側重關注點附近。

(2)距離防護。受照劑量與離輻射源的距離平方呈反比，所以增加與輻射源的距離是非常有效的防護措施。首先，操作人員需要盡量遠離輻射源，公眾人員不宜接近其輻射源，避免受到照射；其次，在滿足機房防護最小有效使用面積的情況下，可根據防護檢測的結果，適當增加設備與出現(xiàn)超標情況或劑量率較高的墻體的距離；另外，應盡量避免有用線束直接照射門、窗、管線口和工作人員操作位。

(3)屏蔽防護。X射線通過與物質的相互作用，會逐漸衰減能量，在輻射源與防護關注點之間增加衰減系數高的物質作為防護屏蔽材料，能有效減少關注點收到的輻射劑量率，從而達到屏蔽防護的效果。醫(yī)用診斷 X 射線機房常用的屏蔽材料包括實心紅磚、泡沫水泥磚、實心水泥磚、鉛板、鋇基纖維板、硫酸鋇水泥板(硫酸鋇與水泥 4∶1 質量比制作)、鉛板等[10]，從表2的結果來看，應注重機房門、防護墻以及觀察窗3個位置的機房防護工作。機房防護門由于開關頻繁，在防護門建造時應盡可能采用整塊鉛板鋪設，以免發(fā)生鉛板移位存在縫隙，進而造成輻射泄漏；防護墻墻體推薦使用實心磚結構，墻體厚度至少30 cm，機房內壁用重晶石抹灰10 mm；機房與控制室隔室操作，控制室與機房間應建有2 mm 鉛當量防護的鉛玻璃觀察窗。