2. 山东省医学科学院放射医学研究所,济南 250001
2. Institute of Radiation Medicine, Shandong Academy of Medical Sciences, Jinan 250001, China
近年来,由于辐射防护水平的不断提高,我国医疗机构的放射工作人员平均年有效剂量不断降低,从事放射诊断工作和放射治疗工作的放射工作人员大都为隔室操作,工作人员的年有效剂量已经接近一般人群[1],但介入放射学与核医学工作人员的近源操作所致职业健康风险仍然值得关注。对于核医学工作人员,接触的放射性药物多为非密封的放射性核素,且服药患者随体液排出的放射性核素可能造成工作场所的污染,吸入空气中的放射性核素可导致核医学科的工作人员内照射剂量增高。相比其他放射性核素,131I用量大,挥发性强,是引起核医学工作人员内照射最主要的问题[2],本研究选择6家不同类型的开展131I治疗的医院,采用直接测量法,对其碘治疗场所工作人员甲状腺的131I活度进行测量,结合医疗机构的放射防护设备配置和调查对象的工作内容,分析影响其内照射水平的主要因素。
资料与方法1. 调查对象:2021年4月至7月,采用配额抽样的方法,按照碘治疗场所医院的不同类型,在山西省和山东省共选择6家开展131I治疗的不同级别医院,包括2家医科大学附属医院、1家省肿瘤医院、1家市级医院、1家县级医院和1家私立医院。共对74名在碘治疗场所工作的人员甲状腺的131I活度进行了测量,所有调查对象均签订了知情同意书。调查对象平均年龄为(38.09±11.86)岁,其中男性占比32.89%,职业分布为:医师33人,护士10人,技师15人,保洁人员4人,医学生14人。
2. 仪器设备:NIM6101型甲状腺内照射碘测量仪(中国计量科学研究院),仪器由NaI探测器、准直器、数字化处理器电子学、数据处理计算机组成,仪器在剂量院进行刻度,刻度系数内置于数据处理软件,仪器测量完成后可直接给出131I活度和不确定度,不确定度主要考虑测量计数的影响;CoMo170型表面污染监测仪(德国NUVIA)。
3. 测量方法:测量场所选择在医生办公室或会议室等本底辐射较低(γ周围剂量当量率<200 nGy/h) 的区域,用干净的塑料薄膜包裹仪器探头,先对环境本底水平进行测量,测量时间为5 min,确定环境本底中无131I等放射性核素存在后,保存测量结果。甲状腺内照射碘测量仪测量本底的位置与测量调查对象的位置保持一致。每名调查对象测量前,均使用表面污染监测仪进行全身表面污染检测,避免表面污染对测量结果的干扰,如果调查对象有表面污染,则要求其更换衣物,并对污染部位进行去污后,再进行表面污染检测,直至全身无污染后,开始正式测量。每名调查对象测量前,更换新的塑料薄膜,防止仪器探头被污染。测量采用直接测量法,每个调查对象的甲状腺紧贴探头,每次测量持续5 min,测量完成后,甲状腺内照射碘测量仪直接显示扣除本底后的结果。
4. 内照射剂量估算方法:参照GBZ 129-2016[3],根据甲状腺131I活度进行内照射剂量估算。在碘治疗场所中,因几乎每周均需操作131I,碘治疗场所工作人员核素摄入为连续摄入模式,假定监测周期为30 d,采用式(1)估算摄入量。根据假定的监测周期为30 d,全年共监测12次,估算全年的摄入量。
$ I=M / m(T / 2) $ | (1) |
式中,I为放射性核素的摄入量,Bq;M为仪器测得的工作人员甲状腺部位的131I活度,Bq;m(T/2)为摄入单位活度后T/2时(T为内照射的监测周期,d)器官内放射性放射性核素的活度的预期值。本研究假定监测周期为30 d,131I F类物质在甲状腺的m(T/2)为3.5×10-2。
131I的化合物形态为F类,假定其空气动力学直径为5 μm,剂量系数为1.1×10-8 Sv/Bq,采用式(2),根据年摄入量估算内照射年剂量。
$ E(\tau)=I_{\mathrm{jp}} e_{\mathrm{jp}}(\tau) $ | (2) |
式中,E(τ)为待积有效剂量,Sv;Ijp为摄入量,Bq;ejp(τ)为剂量系数,Sv/Bq。
5. 统计学处理:数据使用SPSS 21.0软件进行统计分析。年龄等计量资料经正态性检验符合正态分布采用x ±s描述。甲状腺131I活度不符合正态分布,且一端为不确定数值资料,因此采用中位数进行描述,手动分装医院与自动分装医院间的甲状腺131I活度比较采用两组独立样本比较的秩和检验,6家医院间和不同岗位间甲状腺131I活度比较采用多组独立样本比较的秩和检验;6家医院测量的探测限的比较经方差齐性检验采用方差分析,再进行LSD法多重比较。P<0.05为差异有统计学意义。
结果1. 医院基本情况:6家医院均开展131I治疗甲状腺癌业务,A医院为医科大学附属医院,核医学专业相关的工作均在核医学科开展,科室分工明确,同时,医科大学的核医学专业研究生在科室学习和工作;B医院同为医科大学附属医院,有独立的PET中心,碘治疗场所的工作单一,只有两名医师,1名护士和1名保洁人员;C医院为省级肿瘤医院;D医院为市级中心医院,131I的手动分装工作由9名医师和技师轮流进行,每两周轮换1次;E医院为县级人民医院,甲癌患者较少,核医学科只有两名医师,没有护士和保洁人员,医师除131I的手动分装操作外,还承担病房的清洁工作和医疗废物的处理等;F医院为私立医院,131I的自动分装工作由两组医生(2人1组)承担,半月轮换1次。
2. 不同医院碘治疗场所工作人员内照射水平:6家医院中,有5家医院检出了甲状腺131I活度高于仪器的探测限(DL)的人员,见表 1,6家医院碘治疗场所工作人员甲状腺测量结果差异不具有统计学意义(P>0.05)。本次测量的探测限平均值为78.81 Bq,不确定度平均值为6.70%,6家医院仪器探测限间的差异有统计学意义(F=24.16,P<0.01),多重比较结果显示,D医院测量的探测限均数高于其他5家医院,差异均有统计学意义(P<0.01),除D医院外的其他5家医院探测限间的差异无统计学意义(P>0.05)。76名碘治疗场所工作人员中,共有29人甲状腺131I活度高于仪器的探测限,占全部被调查人员的38.16%,其中最高值为D医院的2 468.45 Bq,估算的年待积有效剂量最高为9.31 mSv。
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表 1 6家医院碘治疗场所工作人员内照射水平 Table 1 Level of internal exposure of the staff who worked at the place of radioiodine therapy at six hospitals |
将6家医院按照碘的分装方式分为手动分装组和自动分装组两组。手动分装组工作人员甲状腺131I活度高于自动分装组,差异有统计学意义(Z=1.75,P<0.01),其中两家手动分装131I的医院(D和E)碘治疗场所工作人员甲状腺131I活度的中位数高于探测限,甲状腺131I检出率均为100%,4家使用自动分装仪分装131I的医院碘治疗场所工作人员甲状腺131I活度的中位数均低于探测限,A、B、C和F医院甲状腺131I检出率分别为:32.61%,25.00%,0和10.00%。
3.年待积有效剂量大于调查水平(2 mSv/年)的核医学工作人员的工作情况:29名甲状腺131I活度测量值高于探测限的调查对象中,有7人的内照射水平为1~2 mSv/年,有3人的内照射水平可能高于国家标准规定的调查水平(2 mSv/年),分布在B和D两家医院。其中最高的为D医院的技师,估算的年待积有效剂量为9.31 mSv,该工作人员测量前2 h进行过手动分装,操作量为18 500 MBq,其次是B医院的保洁人员,估算的年待积有效剂量为3.77 mSv,平时主要负责甲癌患者病房的清洁工作,以及控制区医疗废物的处理工作,测量前刚刚进行控制区的卫生清理工作,此外,D医院的一名医师估算的年待积有效剂量为3.09 mSv,4 d前进行过手动分装操作,操作量为18 500 MBq,见表 2。
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表 2 年待积有效剂量大于调查水平(2 mSv/年)的碘治疗场所工作人员的基本情况 Table 2 Main information of the staff who worked at the place of radioiodine therapy (annual committed effective dose > investigation level) |
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表 3 A医院不同岗位工作人员内照射水平 Table 3 Levelof internal exposureof nuclear medical staff who performed different procedures in hospital A |
4. A医院不同岗位工作人员内照射水平:A医院全部调查对象甲状腺131I检出率为32.61%,其中使用自动分装仪分装131I的医生甲状腺131I检出率最高(71.43%),不参与分装131I的医生甲状腺中未检出131I。不同岗位工作人员间的甲状腺活度差异无统计学意义(P>0.05)。参与分装131I的医生和保洁人员甲状腺131I活度中位数大于探测限,分别为113.81和105.91 Bq,其余岗位工作人员甲状腺131I活度中位数均小于探测限,参与分装131I的医生和保洁人员甲状腺131I活度高于不参与分装的医生,差异有统计学意义(Z=2.44、2.12,P < 0.05)。A医院甲状腺131I最高值为医学生的191.67 Bq,待积有效剂量为0.72 mSv,医学生日常的主要工作为值夜班和查房等。
讨论近年来,我国核医学发展迅速,截至2019年底,从事核医学专业有关工作的科室已达1 148个(比2017年增加了23.8%),从事核医学相关工作的人员达到12 578人(比2017年增加了38.4%)[4]。不同医院核医学科规模相差很大,如本次调查的医院核医学科最多的有40余人,最少的只有2人,因此不同医院工作人员分工不同,如本研究中A医院,作为医科大学附属医院,工作人员充足,分工细致,部分医师只出门诊,不操作放射性碘,部分医师需要轮换进行放射性碘的分装,而该医院的技师只进行扫描和登记工作,不直接操作131I,也不进病房,D医院作为市级医院,有一定数量的医师、技师和护士,医师和技师均进行放射性碘的分装操作,E医院作为县级医院,核医学科只有两名医师,因此要承担门诊、分装、查房和保洁等科室的全部工作。工作人员甲状腺131I活度与其从事的操作有直接的关系,而与其职业类别没有必然联系,因此本研究未按照职业类别进行比较分析。
本研究显示,不同医院碘治疗场所工作人员甲状腺中的131I活度差异较大,这与Krajewska和Pachocki[5]的结果一致。6家医院中有4家医院碘治疗场所使用自动分装仪进行131I的分装操作,其工作人员甲状腺中的131I活度中位数低于探测限,另外2家医院为医师或技师手动分装,其工作人员甲状腺中的131I活度全部高于探测限,这与王洁等[6]的结果一致,提示自动分装仪的使用可明显降低核医学工作人员职业照射水平。D和E两家医院工作人员甲状腺131I检出率均为100%,且部分近两周未操作131I的人员甲状腺中也检出了131I,提示两家医院放射性核素污染情况可能较为严重。除D医院外,其余5家医院的探测限的差异无统计学意义,D医院的探测限高,可能与其环境中天然放射性水平较高有关,探测限的增高,可降低131I检出率,但D医院131I检出率为100%,因此不影响检出率的分析。
B医院的调查显示,4名工作人员中,使用自动分装仪分装放射性药物的医师,只在监督区工作的医师和偶尔进入控制区病房的护士的甲状腺131I活度均低于探测限,而负责更换甲癌患者床上用品和处理放射性废物的保洁人员甲状腺中的131I活度较高,为1 116.94 Bq。此外,A医院的4名保洁人员中,有3人甲状腺活度高于探测限,不超过探测限的保洁人员只在监督区工作,不进入控制区。有调查显示,核医学科的保洁人员在医院主要为劳务派遣的用工形式,放射防护知识缺乏,不知道如何进行有效的个人防护[7],本研究中A和B医院的调查结果提示,即便部分碘治疗场所的放射性污染水平不高,仍应关注保洁人员的放射防护和职业健康管理工作。
A医院的14名医学生中,有6名甲状腺中的131I活度高于探测限,医学生中最高的191.67 Bq是A医院的最高值,估算的年待积有效剂量为0.72 mSv。考虑到医学生既不参与放射性药物分装与注射,也不参与放射性废物的处理,且A医院对服药后的患者管理严格(住院患者未经允许无法进入监督区),提示医学生内照射剂量的主要来源可能是病房或病房外的走廊。医学生和护士在日常工作中均进入病房,但护士的甲状腺中的131I活度显著低于医学生,可能与医学生工作经验少,放射防护意识不强有关。医学生的平均年龄为23岁,辐射敏感性高于其他工作人员,是碘治疗场所的特殊人群,建议加强碘治疗工作场所医学生的放射防护知识培训,提高其放射防护水平。
对于职业人员的内照射监测分为体外直接测量法、生物样品分析法和空气采样分析法3种,其中体外直接测量法最为方便和准确[8],因此本研究选择直接测量法对调查对象甲状腺进行测量。不同研究对探头与甲状腺的距离有不同的要求[5],有研究表明,探测器的探头紧贴甲状腺皮肤可以在较短时间内获得足够的计数,不确定度也更小[9]。本研究在现场测量时发现,紧贴甲状腺皮肤对于探头与甲状腺的距离容易控制,测量结果更稳定,因此本研究采用的是探头紧贴甲状腺皮肤的方式进行测量。此外,不同研究的测量仪器、测量环境和测量时间均不同,因此探测限也不同,本研究中测量的探测限高于其他研究,调查对象甲状腺中的131I阳性检出率低于其他研究[6, 10]。
有研究表明,低剂量电离辐射会导致癌症风险[11]和血液循环疾病所致死亡[12]的增加,对于碘治疗场所工作人员,职业照射不仅包括外照射,还包括内照射,内照射剂量监测是进行碘治疗场所工作人员职业健康效应分析的重要基础。本研究中,有3人内照射剂量高于2 mSv/年,均未超过标准规定的20 mSv/年,但相比核医学工作人员职业性外照射所致的0.45 mSv/年的有效剂量[13],已属于较高水平,且131I主要集中在甲状腺部位,造成甲状腺的器官剂量较高,可能导致甲状腺疾病风险增加。
王红波[2]调查的89名直接操作放射性药物的工作人员中,按照国际原子能机构(IAEA)的要求,有97.8%的人员需要进行内照射监测,尽管我国早在2002年就已经发布《职业性内照射个人监测规范》[3],并于2016年对该标准进行了修订[14],但限于放射卫生技术机构的能力,目前该人群的内照射个人监测并未纳入常规的工作项目,建议提高我国放射卫生机构内照射监测能力,加强对核医学工作人员,特别是碘治疗工作场所中直接接触核素人员的个人监测。在现有工作环境下,重点加强进入控制区人员的放射防护管理,如佩戴防护口罩和手套,减少在控制区停留时间等,保障碘治疗场所工作人员的职业健康。
碘治疗场所工作人员131I的摄入通常为连续摄入模式,受客观条件限值,本研究没有按照GBZ 129-2016规定的监测周期进行常规监测,而本研究进行的内照射剂量估算均按照工作人员被测量时的结果进行的估算,因此估算的待积年有效剂量可能存在一定误差。此外,本研究未对工作场所空气中的131I进行监测和分析,建议在今后的研究中,增加工作场所气溶胶的采集和工作人员工作情况的详细调查,分析内照射的主要来源,提出更有针对性的内照射防护措施,提高碘治疗场所整体的放射防护水平。
利益冲突 无
作者贡献声明 李小亮负责现场调查与测量、数据分析与论文撰写;孙伟航、李则书、彭玄和闵楠参与现场调查与测量;拓飞和刘建香负责调查方案的制定与测量方法的指导;孙全富负责项目的协调与论文写作的指导
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