⁹⁰Y树脂微球选择性内放射治疗(SIRT)是在介入影像引导下，使用导管经股动脉向肝脏肿瘤注入⁹⁰Y树脂微球治疗中晚期肝癌的一种治疗方式，其依靠肿瘤血供特点使含有放射性核素⁹⁰Y的树脂微球选择性的滞留在肿瘤组织中，释放出只能在人体组织中穿行短距离的β射线，在病灶处持续性近距离地照射肿瘤组织，并尽量少地损伤正常组织，从而达到抑制肿瘤细胞生长、诱导凋亡及坏死的作用^[1-3]。

肝癌是中国第二大癌症死因，约85%的肝癌患者在确诊时已是中晚期，2018年中国肝癌发病392 868例，占全球新发病例的46.7%，死亡368 960例，占全球死亡病例的47.1%^[4]。2022年1月，⁹⁰Y树脂微球获得国家药品监督管理局进口药品注册，预计⁹⁰Y树脂微球在国内肝癌治疗领域将具有广阔的应用前景。目前，国内还没有针对⁹⁰Y树脂微球SIRT出台相应的放射卫生管理和辐射防护相关法规标准，GBZ 120-2020《核医学放射防护要求》^[5]没有给出针对⁹⁰Y树脂微球与介入结合应用的细节条款，只给出了原则性要求。为了对⁹⁰Y树脂微球SIRT的治疗过程以及应采取的辐射防护措施开展系统的研究，本研究在2021年11月对特许准入的⁹⁰Y树脂微球介入手术治疗过程进行放射防护检测，对工作人员、陪护志愿者和公众的受照剂量进行评估，并提出了相应的放射卫生管理和辐射防护建议，为今后法规和标准的制定提供参考。

材料与方法

1. ⁹⁰Y树脂微球：⁹⁰Y树脂微球由放射性核素⁹⁰Y和树脂微球载体组成。⁹⁰Y的半衰期为64 h，衰变方式为β^-衰变，发射出的β射线最高能量为2 280.1 keV，平均能量为933.7 keV，在人体组织内平均射程约2.5 mm，在空气中平均射程约为3.41 m。β射线在人体组织中穿行时，会发射出能量连续的X射线(轫致辐射)。⁹⁰Y以YCl₃的形式吸附于直径约为20~60 μm的树脂微球上，可随血流栓塞肿瘤末梢血管。

⁹⁰Y树脂微球溶液采用西林瓶装载，每瓶药物(5 ml)的出厂活度按照出厂时间到手术时间的衰减时长进行校正，以确保手术时西林瓶内药物的活度为(3±0.3)GBq。运输时，西林瓶采用6~10 mmPb的铅罐防护，固定在塑料小桶(直径15~16 cm)的泡沫内，每个货包(尺寸39 cm×34 cm×31 cm)可容纳2个塑料小桶。

2. 患者资料：3名肝肿瘤患者，均为男性，年龄：44岁、28岁、76岁，体重依次为74、46、53 kg，分别于2021年11月25号、26日完成手术治疗，治疗药物活度分别为1.41、1.00和0.70 GBq。

3. ⁹⁰Y树脂微球SIRT治疗流程：治疗流程如图 1所示，主要手术环节如下。

(1) ⁹⁹Tc^m标记的亚锡聚合白蛋白药品(⁹⁹Tc^m MAA)模拟手术：为了解肿瘤血管系统肝外(肺、胃肠等)分流情况，在介入手术前约1周，用颗粒大小与⁹⁰Y树脂微球大小相当的⁹⁹Tc^m-MAA模拟手术，推注药量约为150 MBq，并在1~2 h内完成单光子发射体层成像(SPECT)。本研究检测不包含此环节。

(2) ⁹⁰Y树脂微球介入手术

① 药物的分装与转运：分装技师使用带有机玻璃防护套的5 ml注射器，利用长柄钳、长柄镊子、活度计，在分装柜铺有吸水纸的托盘内，将西林瓶中的药物摇晃混悬后，抽取药物注入置于专用有机玻璃屏蔽支架内的Ⅴ型瓶中，然后采用转运容器和不锈钢小推车通过专用电梯运送至介入手术室内。

② 介入手术的准备与治疗：防护技师提前为介入手术室的手术台及附近地面铺设吸水垫。医师在介入影像引导下经股动脉将导管插入患者肝脏肿瘤位置。推注医师将带有有机玻璃屏蔽支架的Ⅴ型瓶放入事先连接好的输送箱内，并连接好针管、导管。在介入影像引导下，推注医师通过输送箱套件缓慢、等份地推送药物，整个推注过程15~20 min。药物推注完毕，推注无菌水，避免微球滞留导管内。完成后，拔除输送针管、导管等，并放入放射性废物屏蔽容器中暂存。手术结束后，住院护士将患者用转运床推入专用病房住院观察和护理；防护技师对手术工作人员体表和场所地面、手术台表面进行表面污染检测，然后将放射性废物转移至核医学科废物贮存间暂存。

4. 操作环节外照射水平检测和剂量估算方法

(1) 外照射水平检测：外照射测量的对象为X射线(轫致辐射)，采用德国Automess公司6150AD 6/h+b/H型便携式X、γ周围剂量当量率仪，对药物验收、药物分装、药物转运、介入手术治疗等操作环节的外照射剂量率水平进行测量。

(2) 剂量估算：人员操作时间一般较短，个人有效剂量估算如式(1)所示：

$ E=\sum\limits_{i=1}^{n} \dot{H}_{i} \cdot t_{i} \cdot \mu / 1000 $

(1)

式中，E为个人有效剂量，mSv；$ \dot{H}_{i} $为第i次操作，操作位置的周围剂量当量率，μSv/h；t_i为第i次操作的接触时间，h；μ为个人防护用品屏蔽材料对X射线的衰减系数。手部当量剂量和眼晶状体当量剂量的估算参考式(1)。

操作位置的周围剂量当量率$ \dot{H} $遵循放射性衰变规律，某时刻的周围剂量当量率$ \dot{H}_{i} $如式(2)所示：

$\dot{H}_{i}=\dot{H}_{0} \cdot \mathrm{e}^{-0.693 t / 64} $

(2)

式中，$ \dot{H} $₀为t=0时刻的周围剂量当量率，μSv/h；t为第i次操作时的衰变时间，h。根据Grosser等^[6]报道的患者48 h累积排泄量/注射量为0.016 6%，Drescher等^[7]报道最高为0.119%，排泄量对剂量率下降的影响可以忽略，所以术后患者体表在不同时刻的周围剂量当量率可按照式(2)估算。

5. 术后患者外照射水平检测和剂量估算方法

(1) 外照射水平检测：采用6150AD 6/h+b/H型便携式X、γ周围剂量当量率仪，对术后0.5、24、48和72 h的患者右上腹部肝区位置表面5、30、100、200和300 cm处的外照射水平进行测量。

(2) 剂量估算：与患者的接触时间较短的人员，受照剂量估算可参考式(1)，当陪护者或公众与患者长时间连续接触，可用式(3)估算受照剂量。

$ \begin{gathered} E=\dot{H}_{0} \cdot \mathrm{e}^{-0.693 t_{1} / 64} \cdot T \cdot \int_{t_{1}}^{t_{2}} \mathrm{e}^{-0.693 t / 64} \mathrm{~d} t= \\ \dot{H}_{0} \cdot \mathrm{e}^{-0.693 t_{1} / 64} \cdot T \frac{64}{0.693}\left(\mathrm{e}^{-0.693 t_{1} / 64}-\mathrm{e}^{-0.693 t_{2} / 64}\right) \end{gathered} $

(3)

式中，$ \dot{H} $₀为t=0时刻的剂量率，可以设测量值为$ \dot{H} $₀；t₁和t₂为在患者周围停留的起始和结束时刻；T为t₁~t₂时间段内的居留因子。

结果

1. 操作环节外照射水平检测结果和评估：各操作环节的周围剂量当量率水平见表 1。

根据现场人员的操作流程，按照每年治疗患者200人次考虑，各操作环节人员受照剂量估算见表 2。表 2估算结果不含介入透视操作和模拟手术过程的受照剂量。由表 2估算的结果可知，使用铅衣、铅眼镜等个人防护用品的防护下，⁹⁰Y树脂微球药物操作对工作人员剂量贡献为：手部当量剂量为0.12~7.56 mSv/年，眼晶状体当量剂量为0.11~0.98 mSv/年，年个人有效剂量为0.12~0.70 mSv/年。

根据测量结果、操作流程和采用的个人防护用品，⁹⁰Y树脂微球药物推注过程操作位(有输送箱屏蔽)剂量率为12.6 μSv/h，注射时间15~20 min，考虑防护用品的衰减系数μ为0.65，根据式(1)，医师单次⁹⁰Y树脂微球药物推注操作的个人有效剂量E为2.05~2.73 μSv。

根据式(1)估算单次介入手术透视操作工作人员的有效剂量。参考赵三虎等^[8]对70个介入手术透视剂量率水平的测量结果，有防护吊帘时第1、2术者位透视防护区测试平面各部位的辐射水平分别为(212.4±88.5和209.4±106.2)μGy/h，将第1、2术者位H_i取平均值为212.4和，209.4 μSv/h；数字减影技术(DSA)透视条件以150 kV考虑，铅的什值层厚度为0.96 mm^[9]，0.5 mm Pb屏蔽材料的衰减倍数约为5倍，μ取0.2。参考江海林等^[10]报道的经股动脉途径行肝动脉化疗栓塞术的介入时间(12.67±5.57)min，t取平均值12.67 min。根据式(1)，第1、2术者位单次介入手术透视操作的个人有效剂量E约为8.97和8.84 μSv。

根据以上分析，工作人员在介入手术透视操作过程中的受照剂量水平约是⁹⁰Y树脂微球药物操作过程受照剂量水平的4倍左右。

2. 术后患者外照射水平检测结果和评估：患者术后体表的周围剂量当量率列于表 3。由表 3可知，术后患者体表的剂量率随时间的下降趋势基本服从指数衰减规律，选择患者体表 1 m处的剂量率进行指数函数曲线拟合，R²为0.89。

以1号患者的体表数据按照式(3)估算人员受照剂量，结果列于表 4。医师查房和住院护士护理按照200个患者的工作量计算，时间范围按照患者术后住院2 d(48 h)考虑。陪护志愿者与公众的剂量估算模式参考了耿建华等^[2]的研究，估算的时间范围按照患者术后640 h(⁹⁰Y半衰期64 h的10倍)考虑。在对陪护志愿者的剂量估算中，患者配偶受到的辐射剂量最大，考虑为24 h陪护，陪护方式假设了2种方式；在对公众的剂量估算中，选择与患者可能接触最多的人员(同事)作为估算对象，假设患者住院2 d，出院之后开始上班，每周5 d。

考虑第1、2术者很可能是查房医师，根据表 2和表 4估算结果，则医师在使用个人防护用品的情况下，操作⁹⁰Y树脂微球药物而产生的年个人有效剂量为1.03 mSv/年。

由表 4可知，如果配偶(陪护志愿者)与患者术后6 d分床睡眠的陪护方式，配偶的受照剂量从0.24 mSv降为0.11 mSv；按照式(3)估算其他家属和公众(同事)在患者出院后第1周接触患者的受照剂量，其他家属在第1周接触患者的受照剂量占总受照剂量0.04 mSv的83%以上；公众(同事)在第1周接触患者的受照剂量占总受照剂量0.02 mSv的97%以上。

讨论

根据本研究估算结果和对操作流程的分析，假设每年开展200例⁹⁰Y树脂微球介入手术治疗，在合理穿戴个人防护用品情况下，估算⁹⁰Y树脂微球药物操作对工作人员年个人有效剂量贡献为0.12~1.03 mSv/年(不含透视操作和模拟手术的受照剂量)，医师是⁹⁰Y树脂微球介入手术中受照剂量最高的岗位。介入工作人员应同时考虑模拟手术、介入手术治疗中放射性药品操作以及介入透视操作的剂量贡献，避免超过医疗机构的管理目标值(一般为5 mSv/年)和GB 18871-2002《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》^[11]规定的剂量限值。工作人员在介入手术透视操作过程中的受照剂量水平约是⁹⁰Y树脂微球药物操作过程受照剂量水平的4倍左右，相比于操作放射性药品的受照剂量，介入工作人员更应关注介入透视操作时的受照剂量，介入手术工作人员应按照GBZ 130-2020《放射诊断放射防护要求》^[12]的要求加强防护。

根据本研究检测结果，患者术后0.5 h体表 1 m处的剂量率为0.82~2.55 μSv/h，根据GBZ 120-2020《核医学放射防护要求》^[5]和国际原子能机构(IAEA)第63号安全报告^[13]分析，已达到出院水平。术后患者体表的剂量率随时间的下降趋势基本服从指数衰减规律，差异来源主要是外照射水平测量位置和患者体位带来的误差。患者体表 1 m处的剂量率与注射药量呈正相关，但不成比例，差异可能与⁹⁰Y药物在患者体内的分布、患者体重等因素有关。

根据本研究估算结果，1名接受1.41GBq ⁹⁰Y树脂微球治疗的患者，在住院2 d后出院对公众、家属及陪护志愿者的个人有效剂量贡献为0.02~0.24 mSv/年，远低于GB 18871-2002《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》^[11]对公众的剂量限值1 mSv/年和志愿者的剂量限值5 mSv/年，患者出院后活动可不受限制，但应避免近距离接触孕妇和婴幼儿。配偶(陪护志愿者)采用在患者术后6 d分床睡眠的陪护方式与在患者出院后不分床的陪护方式相比，配偶的受照剂量下降；对于其他家属和公众(同事)，第1周接触患者的受照剂量占总受照剂量的绝大部分，为了减少集体剂量，建议患者出院后居家隔离1周以上。

此外，鉴于⁹⁰Y树脂微球介入手术治疗需利用现有核医学科、介入手术室和专用病房，放射性药物需要在核医学科分装后转运到介入手术室，而已接受治疗的患者需要由介入手术室转移至专用病房住院留观。为了降低对公众剂量的影响，药物运送和患者转移路线应尽量避开产科和儿科，以及人群密集的通道、门诊大厅、收费处等场所，需要乘坐电梯转运时，应单独使用电梯。运送药物时，工作人员宜尽量远离药物屏蔽转运容器，运送药物的小推车表面0.3 m处的周围剂量当量率建议控制在2.5 μSv/h以下；转移术后患者时，建议在患者右上腹部肝区位置覆盖0.5 mmPb铅方巾，以降低人员受照剂量。介入手术结束拔除输送针管、导管时，应尽量避免滴漏。每次分装准备和手术操作完毕，应对工作场所和工作人员体表进行表面污染监测。

利益冲突  无

作者贡献声明  练德幸主要负责研究思路、现场检测、数据分析及文章撰写；寇珊珊、陆见霏、朱卫国负责检测方案、论文修改；张庆召负责检测方案和现场检测；王川健主要负责检测方案和工作协调；侯长松负责研究指导、现场检测、工作协调及文章指导