CT方艙的輻射防護與安全管理研究

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)生標準對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。

散射模體采用標準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)生標準[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

測量機房外檢測點的周圍劑量當量率，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、四周墻體劑量當量率處于本底水平，而集成式方艙四周墻體劑量當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量率超過國家標準限值，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量率μSv/hTab.1 Dose equivalent rate surrounding integrated shelter and assembled shelter μSv/h

2.2 超標位點整改結(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，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量率（0.31～2.35μSv/h）達到國家標準要求。

兩種方艙的屏蔽體外平均輻射劑量水能滿足國家標準要求（當量率不大于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，標準差為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的標準要求，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標準[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，當機房面積進一步減小時，可根據(jù)實際情況適當增加屏蔽厚度，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)標準規(guī)定當量率不大于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)生標準[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)嚴格執(zhí)行相關(guān)標準規(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。現(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。