中华放射医学与防护杂志  2017, Vol. 37 Issue (4): 294-297   PDF    
正电子发射断层成像装置质量控制检测时操作人员眼部受照剂量水平分析
张显鹏1, 于海涛2, 李炜1, 王振光3, 丁国永4     
1. 250014 济南 山东省疾病预防控制中心辐射防护安全所;
2. 266033 青岛市疾病预防控制中心放射防护科;
3. 266061 崂山 青岛大学医学院附属医院崂山院区核医学科;
4. 271000 泰安 泰山医学院公共卫生学院流行病学教研室
[摘要] 目的 探讨正电子发射断层成像装置(PET)质量控制检测时,检测操作人员眼晶状体受照剂量。 方法 对山东省5台PET质量控制检测时,在分装前、制作点源、制作线源1和制作线源2时分别在2名检测操作人员的左眼部左侧、左眼部前方,左右眼中间、右眼部前方、右眼部右侧各佩戴1个热释光眼晶状体个人剂量计。对检测操作人员眼晶状体受照辐射剂量进行测量和分析,计算其最大年受照剂量。 结果 检测5台PET,检测时操作人员的眼晶状体最大剂量是2 439.80 μSv,第一和第二检测操作人员左右眼晶状体剂量呈现相同趋势(χ2=15.629~16.155,P < 0.05),第一检测操作人员眼晶状体受照剂量高于第二检测操作人员(Z=2.611,P < 0.05)。 结论 单台PET检测所致检测操作人员眼晶状体受照剂量处于较低水平。
[关键词] 正电子发射断层成像装置     分装     眼晶状体     剂量     年受照剂量    
Analysis on illuminated dose level of operators' eyes in imaging quality control test of positron emission tomography
Zhang Xianpeng1, Yu Haitao2, Li Wei1, Wang Zhenguang3, Ding Guoyong4     
1. Institute for Radiological Protection and Safety, Shandong Center for Disease Control and Prevention, Jinan 250014, China;
2. Radiation Protection Department, Qingdao Municipal Center for Disease Control and Prevention, Qingdao 266033, China;
3. Nuclear Medicine Department, The Affiliated Hospital of Qingdao University, Laoshan 266061, China;
4. School of Public Health TaiShan Medical University, Taian 271000, China
Fund programs: Natural Science Foundation of Shandong Province (ZR2015HL100)
Corresponding author: Ding Guoyong, Email:dgy153@126.com
[Abstract] Objective To investigate the eye lens dose to the operators who tended to test the quality control of positron emission tomography (PET). Methods Before encapsulation and in preparation of point source, line source 1 and line source 2, the two operators were worn with lens thermoluminescence dosimeter each at the left of the left eye, the front of the left eye, between the right eye and the left eye, the left of the right eye, and the front of the right eye. Measurement and analysis were made of the radiation doses to eye lens received by the operators in order to calculate their maximum annual doses. Results The maximum lens dose was 2 439.80 μSv for the test of 5 PETs. There appears to be the same trend in the eye lens doses for the first and second operators. (χ2=15.629-16.155, P < 0.05). The first operator have received higher eye lens dose higher than the second (Z=2.611, P < 0.05). Conclusions The dose to the eye lens for a single PET test is relatively low.
[Key words] Positron emission tomography imaging device     Encapsulation     Eye lens     Dose     Annual dose    

2011年,国际放射防护委员会 (ICRP) 在其出版的118号报告中,将职业照射眼晶状体当量剂量限值从150 mSv/年调整为连续5年内平均不得超过20 mSv/年,且任1年内不得超过50 mSv,并说明更改限值的原因是近期的研究表明,白内障剂量阈值不是以前认为的5 Gy,而是可能低至0.5 Gy[1]。国际原子能机构 (IAEA) 随即采纳了ICRP的观点,在其新的基本安全标准[2]中对眼晶状体剂量限值做了同样的更改。新的眼晶状体职业照射年剂量限值建议的提出,引起了各相关领域对眼晶状体辐射防护的重视[3]。2006年3月,《放射诊疗管理规定》[4]发布实施,该规定对医疗机构核医学设备的质量控制提出了明确的内容和要求,由此开展的检测数量逐渐增多,但对正电子发射断层成像装置 (positron emission tomography,PET) 质量控制检测时操作人员的眼部受照剂量研究鲜有报道。ICRP和IAEA降低了工作人员的眼晶状体剂量限值,国际上其实关注更多的是近台操作的介入人员。国内研究PET检测操作人员剂量的资料很少。因此,本研究从山东省东部、中部三级医院选择5台PET,对进行质量控制检测时,检测操作人员眼晶状体受照剂量进行了测量分析。

材料与方法

1.仪器:PET (美国GE公司);CTLD-J1000型热释光眼晶状体个人剂量计 (TLD),配氟化锂 (Mg, Cu, P) 剂量片,灵敏度为1.22~1.29,探测域为10-7 Gy,探测能量范围为30 keV~1.3 MeV的光子,测量范围 (线性)0.1 mGy~10 Gy,同批分散性≤3%。重复使用中的退火条件为240℃、10 min。3500型热释光阅读器 (美国Thermo公司)。热释光阅读器、剂量计分别作为读出器和探测器合并由中国计量科学院进行刻度。TLD刻度系数为1.46×10-4 mSv/Xi (γ射线,Xi为测量读数扣本底值)。

2.方法:氟-18-氟代脱氧葡萄糖 (18F-fluorodeoxyglucose, 18F-FDG),其发射511 keV γ光子,半衰期约109 min。PET检测分装的总活度约2.22×109 Bq。分装时,将注射器与储药罐连接,抽吸放射性药液,达到一定体积后,用活度仪测量所抽的药液活度是否满意,若不满意,再次抽吸调整药量,直到符合要求为止,然后将注射器放到运输铅罐中。检测时检测操作人员将注射器从运输铅罐中取出,根据现场检测流程,分别制作点源和2个线源。选择5台PET,在检测操作人员进行PET空间分辨力、系统灵敏度、散射分数、计数丢失和随机符合测量4项质量控制指标检测时,对其受照剂量进行检测[5]。每台PET质量控制检测由2名检测人员完成,分为第一检测操作人员和第二检测操作人员。准备热释光眼晶状体个人剂量计205个,在其使用前,预留5个,用于记录环境本底剂量;在分装前、制作点源、制作线源1和制作线源2时分别在2名检测操作人员的左眼部左侧、左眼部前方,左右眼中间、右眼部前方、右眼部右侧各佩戴1个热释光眼晶状体个人剂量计。佩戴方法是通过可伸缩的绷带把热释光个人剂量计悬挂固定在检测操作人员上述5个部位处,来测量眼晶状体剂量,也有研究者把热释光元件固定在职业人员的眼睛附近来测量[6-8]。各步完成后取下所有热释光眼晶状体个人剂量计,分别回收并编号,用热释光阅读器测量,读取预留的热释光眼晶状体个人剂量计的测量值,取均数作为本底值。检测时检测操作人员佩戴的热释光眼晶状体个人剂量计的测量值与本底值的差值为其实际受照剂量。各个阶段检测中,左眼受照剂量为左眼部左侧、左眼部前方,左右眼中间3个热释光剂量计和的均数,右眼受照剂量为左右眼中间、右眼部前方、右眼部右侧3个热释光剂量计和的均数。检测全程左、右眼晶状体受照剂量为分装前、制作点源、制作线源1、制作线源2的4个阶段受照剂量之和。根据检测台数计算检测时检测操作人员年受照剂量,全程是分装、制作点源、制作线源1与制作线源2之和,与GB 18871-2002《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》[9](以下简称“GB18871-2002”) 进行比较。

3.统计学处理:采用SPSS 21.0软件进行分析。由于受照射剂量分布类型未知,采用x±sMXmax进行描述,两组间的受照射剂量水平比较采用Mann-Whitney检验,多组间的比较采用Kruskal-Wallis检验,组间的两两比较采用q检验。P<0.05为差异有统计学意义。

结果

1. 5台PET检测结果:列于表 12。检测5台PET,第一和第二检测操作工作人员眼睛不同部位剂量在不同操作过程中,差异有统计学意义 (χ2=15.629~16.155,P<0.05)。第一和第二检测操作人员左右眼晶状体剂量呈现相同趋势,均在制作线源2过程中高于制作点源、制作线源1(q=2.807~6.100,P<0.05),但与分装的剂量水平差异无统计学意义 (P>0.05)。

表 1 第一检测操作人员眼睛不同部位在PET质量控制检测时受照剂量水平 (μSv,x±s) Table 1 Doses to the first operator′s eyes due to PET quality control test (μSv, x±s)

表 2 第二检测操作人员眼睛不同部位在PET质量控制检测时受照剂量水平 (μSv,x±s) Table 2 Doses to the secondary operator′s eyes due to PET quality control test (μSv, x±s)

2.不同操作人员眼晶状体受照剂量检测结果:第一与第二检测操作人员在分装、制作点源、制作线源1和制作线源2的4个操作过程中,眼晶状体受照剂量见表 3。从表 3可以看出,第一检测操作人员眼晶状体受照剂量高于第二检测操作人员,差异有统计学意义 (Z=2.611,P<0.05)。单台PET检测操作人员眼晶状体最大累积剂量为487.96 μSv。查询山东省医疗机构医用辐射防护监测工作信息,目前全省共有PET约40台。以PET检测时检测操作人员年检测20台计算,其眼晶状体剂量最大为9 759.20 μSv (9.76 mSv)。

表 3 第一与第二检测操作人员在PET质量控制检测时受照剂量水平比较 (μSv) Table 3 Comparison of eye dose levels between the first and second operators due to PET quality control test (μSv)

讨论

由于整个检测操作人员都是近距离的接触18F-FDG,造成了检测操作人员接受了高剂量率照射。第一和第二检测操作工作人员眼睛不同部位剂量在不同操作过程中,差异有统计学意义,主要由于检测不同过程中使用放射源活度差别较大造成的,在能满足检测条件时选用最低活度的放射源。本研究中,其眼晶状体受照剂量低于国家剂量限值[9]要求 (职业人员眼晶状体年剂量限值150.00 mSv),这是由于检测工作人员操作熟练和检测PET设备数量较少。实际放射卫生学检测工作中,检测时操作人员往往还承担了其他多项放射卫生学检测工作,而检测结果中又忽略了18F-FDG因吸入性污染对检测时操作人员产生的内辐射剂量,一定程度上低估了其实际总的辐射剂量。

人群中存在对癌易感和对辐射敏感的高危亚群,这对传统的危险度估计提出极大挑战,使得个体接触于电离辐射后的危险度估计存在一定的不确定性。PET质量控制检测时操作人员都试图减少受照剂量,本研究中所测剂量值波动范围大,单台PET检测操作人员眼晶状体最大累积剂量为487.96 μSv,也说明该类检测工作人员受照剂量有一定的下降空间。本研究中,第一检测操作人员眼晶状体受照剂量高于第二检测操作人员,差异有统计学意义。主要由第一检测操作人员距离放射源更近,受到的辐射剂量更大,在平时检测中应尽量远离放射源,尽可能单独完成操作,以减少第一和第二检测操作人员受照剂量。时间、距离、检测PET设备数及操作核素活度仍是影响检测操作工作人员职业照射的重要因素。最好的方法是应用自动分装、制源系统以及适宜的制源防护仪,目前PET质量控制检测制源及其综合防护仪还有待进一步研究。

利益冲突 本人及所属单位在此项研究工作中未接受过第三方资助或服务,与企业间无经济关系,不存在引起利益冲突的其他关系
作者贡献声明 张显鹏负责论文选题与设计,文章撰写;于海涛、李炜、王振光负责检测实施,资料收集;丁国永负责论文设计与统计分析,对文章的知识性内容作批评性审阅和研究指导
参考文献
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