中华放射医学与防护杂志  2024, Vol. 44 Issue (1): 36-40   PDF    
90Y树脂微球治疗在临床应用中的放射防护研究
冯加武 , 孙敬智 , 王韶佳 , 张力 , 周旋 , 凌瑞杰     
湖北省中西医结合医院(湖北省职业病医院)职业卫生科, 武汉 430015
[摘要] 目的 探讨90Y树脂微球治疗在临床应用中的放射防护措施。方法 模拟90Y树脂微球治疗手术流程, 通过监测术前药物分装准备、药物转运、术中药物操作和输注、术后患者住院观察各个阶段周围剂量当量率水平, 分析临床应用中所应采取的放射防护措施。结果 活性室周围剂量当量率水平为0.12~0.42 μSv/h, 通风橱周围剂量当量率为1.04~3.32 μSv/h。数字减影血管造影(DSA)室在90Y+DSA扫描时最高为0.78 μSv/h, 在99Tcm+DSA时最高为0.36 μSv/h; 透视防护区在90Y药物时在第一术者位155 cm高度为13.19 μSv/h, 而在90Y+DSA扫描时最高为80 cm高度处315.01 μSv/h。第二术者位在90Y药物时最高为155 cm高度为6.28 μSv/h, 90Y+DSA扫描时最高为155 cm高度处291.03 μSv/h。患者病房周围剂量当量率为0.11~0.58 μSv/h。结论 核医学科及介入室等原有屏蔽措施能够满足90Y树脂微球治疗的放射防护要求, 但仍需根据实际情况进行科学评估, 同时应加强药物操作中的放射防护及表面污染处理措施。
[关键词] 90Y树脂微球    放射防护    周围剂量当量率    
Radiation protection in clinical application of yttrium-90-loaded resin microsphere therapy
Feng Jiawu , Sun Jingzhi , Wang Shaojia , Zhang Li , Zhou Xuan , Ling Ruijie     
Occupational Health Department, Hubei Provincial Hospital of Integrated Chinese and Western Medicine (Hubei Provincial Hospital for Occupational Disease), Wuhan 430015, China
[Abstract] Objective To explore the radiological protection measures for yttrium-90 (90Y)-loaded resin microsphere therapy in clinical application. Methods The surgical operation process for 90Y-loaded resin microsphere therapy was simulated, involving measurement of ambient dose equivalent rates at various stages: preoperative preparation (dominated by drug package), drug transfer, intraoperative procedures (drug operation and injection), and postoperative care and observation within the hospital. Based on the simulation, the protection measures in clinical application were analyzed. Results The dose equivalent rate ranged from 0.12 to 0.42 μSv/h around the active chamber and from 1.04 to 3.32 μSv/h in the fume hood. Around the digital subtraction angiography (DSA) room, the maximum dose equivalent rate was 0.78 μSv/h when 90Y and DSA were applied simultaneously and 0.36 μSv/h when 99Tcm and DSA were applied. For the first operating position in the fluoroscopy protection area, the maximum dose equivalent rate was 13.19 μSv/h at 155 cm height when only 90Y was applied, and 315.01 μSv/h at 80 cm height when 90Y and DSA were applied. For the second operating position, the maximum dose equivalent rate was 6.28 μSv/h at 155 cm height when only 90Y was applied and 291.03 μSv/h at the same height when 90Y and DSA were applied. The dose-equivalent rates ranged from 0.11 to 0.58 μSv/h around the dedicated ward for postoperative patients. Conclusions The existing shielding measures, such as those in the nuclear medicine department and interventional room, meet the radiation protection requirements for 90Y-loaded resin microsphere therapy. However, it is still necessary to conduct a scientific assessment based on the actual situation. Additionally, radiation protection measures and surface contamination treatment should be enhanced during drug operation.
[Key words] Yttrium-90 resin microsphere    Radiation protection    Dose equivalent rate    

钇-90(yttrium-90,90Y)微球治疗是基于传统经动脉化疗栓塞术结合近距离放射治疗的一种技术,主要用于中晚期肝脏恶性肿瘤等无法进行外科手术的患者[1]。美国食品药品管理局(FDA)于1999年批准了放射性90Y微球用于治疗不可切除的肝癌,在全球超过7 000余例患者接受了该项治疗[2],已成为一种肝癌治疗方法。我国学者早在20世纪90年代就开展了90Y微球放射治疗肝癌的研究[3],随着该技术应用的逐渐成熟,目前在海南、北京、湖北等地已陆续开展该项治疗技术,并对不同临床分期分型肝癌开展应用研究。90Y半衰期短,能量高,辐射小,但由于90Y微球治疗手术流程复杂,操作时间相对较长,涉及人员较多,过程中可能接受到辐射危害风险较传统核医学核素治疗较大,在实际工作中更应加强对90Y的放射防护,保护工作人员及患者的健康。本研究通过检测90Y树脂微球治疗过程中的周围剂量当量率水平,分析其在临床应用过程中可能出现的辐射危害及风险,为90Y树脂微球治疗在临床应用中采取放射防护措施提供数据基础。

材料与方法

1. 检测仪器及设备:采用白俄罗斯生产的ATOMTEX AT1121型和AT1123型X、γ辐射防护剂量仪进行周围剂量当量率检测。两台仪器均经过湖北省计量测试技术研究院进行计量检定合格。开展介入手术的两台数字减影血管造影(DSA)分别为德国西门子Zee Floor型和西门子Artis Q Biplane型,最大参数分别为125 kV、1 250 mA和125 kV、1 000 mA。

2. 放射性药物准备:采用武汉远大医药有限公司生产的易甘泰(SIR-Spheres)树脂微球注射液,主要活性成份为氯化钇[90YCl3],放射性活度规格为(3±10%)GBq,检测时实测活度3.85 GBq (药物较标定时间提前1 d送达)。国药集团生产放射性药物99Tcm淋洗液,实测活度370 MBq。

3. 检测方法:通过放射性药物模拟90Y微球手术全流程,依据国家标准《GBZ 120-2020核医学放射防护要求》[4],主要对术前药物分装准备、药物转运、术中操作与输注、术后观察护理过程中的周围剂量当量率进行检测(表 1)。

表 1 90树脂微球治疗涉及各场所防护措施及检测条件 Table 1 Protective measures and detection conditions of 90Y-loaded resin microsphere therapy in various workplaces

结果

1. 术前分装、转运过程检测结果:列于表 2。由表 2可知,活性室四周墙体及防护门外30 cm处周围剂量率范围为0.12~0.42 μSv/h,通风橱周围剂量当量率最高点在操作孔处,为3.32 μSv/h,观察窗、橱壁等点位在1.04~1.93 μSv/h之间。

表 2 活性室及通风橱周围剂量当量率检测结果(μSv/h) Table 2 Detected dose equivalent rates around the active chamber and fume hood (μSv/h)

2. 术中输注过程检测结果:分别在两间DSA机房进行模拟检测,用90Y和99Tcm两种药物放置DSA手术床上,同时进行DSA透视扫描。由表 3可以看出,两间DSA室屏蔽体外30 cm处周围剂量当量率范围为0.11~0.78 μSv/h。

表 3 DSA室外周围剂量当量率水平(μSv/h) Table 3 Ambient dose equivalent rates around the DSA room (μSv/h)

同时,在DSA床侧防护帘,悬挂吊帘做好防护的情况下,对手术过程中医生手术第一手术操作位和第二手术操作位进行检测,结果列于表 4。由表 4可知,当仅90Y药物作为辐射源时,两间DSA室第一术者位分别为0.49~13.19 μSv/h和0.05~13.19 μSv/h,第二术者位分别为0.35~6.28 μSv/h和0.41~111.34 μSv/h;而90Y药物放置床面同时进行DSA透视扫描,两间DSA室第一术者位分别为44.69~102.46 μSv/h和19.62~119.90 μSv/h,第二术者位分别为45.78~291.03 μSv/h和23.98~136.25 μSv/h。在99Tcm+DSA时第一术者位最高为148.47 μSv/h,第二术者位270.68 μSv/h。

表 4 同室操作透视防护区手术位周围剂量当量率检测结果(μSv/h) Table 4 Detected dose equivalent rates around the operation position in the X-ray perspective protection area of the same room (μSv/h)

3. 术后患者专用病房检测结果:检测90Y术后患者专用病房进行检测,结果显示防护门周围剂量当量率最高为0.44 μSv/h,墙体最高为0.58 μSv/h。同时对该双人病房床间铅隔断进行检测为2.14 μSv/h。模拟术后患者,以0.35 mm Pb铅衣进行遮盖,距源30和100 cm处分别为25.89和5.74 μSv/h。

讨论

钇在常温下呈银色固体,在空气中较稳定,但钇金属粉末属于易燃物质。90Y为钇的一种放射性同位素,发射纯β射线,最高能量达2.284 MeV,平均0.934 8 MeV,半衰期为64.2 h,辐射范围小,在空气中射程为8.35 m,在组织中最大穿透距离为11 mm,平均2.5 mm。β射线在物质中产生韧致辐射而发射出连续的X射线,如屏蔽材料铅中,其转移给韧致辐射的能量份额约为6.2%。目前全球上市90Y树脂微球和玻璃微球两种产品,树脂微球主要将90Y附着于微球表面,直径约20~60 μm,比重1.6 × 10 g/L (血液1.097 × 10 g/L);玻璃微球主要将90Y包裹在玻璃球内,直径20~30 μm,比重3.6 g/dl。微球可随血液滞留于肿瘤末梢血管,持续照射以达到治疗目的[5]90Y树脂微球治疗在肝癌治疗中具有严格的操作流程。首先进行患者筛选,肝动脉造影检查和99Tcm-MAA灌注模拟试验,获取患者肿瘤体积、肺分流分数等参数,全面评估患者是否适合接受90Y微球治疗,同时计算和确定处方剂量及治疗策略。然后进行90Y微球药物准备,活度测量,注入V型瓶转移至导管室。第三步开展介入手术并进行90Y微球输注,主要通过肝动脉插管,有节律性地以一定速率输注90Y微球。术后将患者转移至专用病房观察,术后护理。患者在24 h内完成单光子发射计算机断层成像技术(SPECT/CT)扫描,评估手术成功情况[6]

工作人员在90Y树脂微球治疗过程中,在操作熟练及不考虑物理衰减及人体组织屏蔽的情况下,保守估算工作人员受照剂量,进行一次90Y微球治疗手术,核医学技师受照剂量约为0.042 mSv,介入科医师约为0.048 mSv,介入科护理人员约为0.013 mSv。Konstantinos等[7]对22例90Y手术剂量进行测量,核医学物理师(质量控制、分装、转运)全身累积剂量平均为(132±723)μSv,核医学医师(放射性药物植入手术)为(197±667)μSv。耿建华研究团队对术后5 d住院病房周围人员剂量进行估算,病房医护人员受照剂量约为0.013 mSv,同病房相邻床位病友为0.041 mSv[8]。韩国研究团队通过对18例90Y树脂微球治疗肝癌手术研究,测量并估算1 m处有效剂量为2.31~185 μSv[9]。本研究与上述3项研究结果基本一致。

本研究中,核医学科活性室、通风橱、DSA介入手术室及患者专用病房为医院原有的放射工作场所本身已采取的放射防护措施。从检测结果可以看出,各房间四周墙体及防护门等屏蔽体外30 cm处周围剂量当量率均符合国家标准GBZ 120- 2020剂量限值要求,表明医疗机构原有放射基础设施基本能够满足90Y树脂微球手术的放射防护要求,但仍需根据医院实际情况进行科学评估。

90Y树脂微球分装操作应在核医学科通风橱或分装柜内进行,核医学科分装柜一般具有较厚的铅当量,且有良好的通风效果和表面污染处理措施,只要增加低密度材料减少韧致辐射,能够满足90Y微球分装操作要求。以DSA介入引导微球手术,不论是90Y微球放射性,还是DSA透视扫描,均具有较高的周围剂量当量率水平,应引起放射防护的重视。DSA机房本身屏蔽体基本上能够满足90Y的放射防护要求,但在透视防护区进行同室操作手术的医生,应严格做好放射防护措施,医护人员应穿戴好个人防护用品如铅衣、铅围脖、铅眼镜等,同时利用好DSA机房内铅悬挂防护屏和吊帘、床侧防护帘和防护屏等防护措施。90Y推注系统采用6 mm有机玻璃输注盒和V型瓶(90Y微球输注专用容器,15 mm厚丙烯酸树脂),均能有效地减小韧致辐射。

人体组织本身对90Y微球具有一定的屏蔽作用,β在组织中穿透性有限,患者体表外周围剂量当量率应有一定的衰减,本研究中病房的周围剂量当量率检采用90Y树脂微球裸源进行检测,有一定的高估。根据厂家药品使用说明书上提供数据,注射3 GBq 90Y微球药物患者,6 h内距体表0.5 m处周围剂量当量率约为13.14 μS/h,1 m处为2.14 μS/h,2 m处为0.57 μS/h。住院期间放射防护应以加强住院患者的宣教管理为主,提醒病房卫生间使用注意事项,如大小便后请多用水冲洗马桶,日常垃圾必须丢弃到病房内指定的专用垃圾箱,以免造成辐射污染等。

90Y树脂微球治疗中放射性“三废”处理也是放射防护中应着重探讨的问题。放射性固体废物主要来源于操作90Y和手术过程中产生的一次性手套、注射器、含剩余药物的西林瓶、输液管、患者体内导管等;患者住院期间及护理时产生的呕吐物、痰及棉签、注射器、擦拭的废物、患者一次性服药杯、药棉、纱布、吸水纸及患者使用的其他固体废物等,都应进行专门收集并放置于铅废物桶/箱内,废物桶内均放置专用塑料袋直接收纳废物,待放置10个半衰期后经检测合格后按普通医疗垃圾进行处理。90Y主要以90YCl3形式包裹于玻璃微球内部或附着于树脂微球表面,其本身不具有挥发性,正常操作情况下难以在空气中形成气溶胶,可不考虑90Y放射性废气的辐射影响。液态放射性废物主要来源于90Y树脂微球患者的体液和排泄物。有研究通过对注射90Y后患者的尿液进行收集、监测和分析,24 h尿液中90Y核素活度占注入总量的平均比重为0.011 6%,48 h为0.005%[10]。耿建华等[8]通过对患者排泄物中90Y放射性活度和浓度进行评估,结果显示患者排泄物中放射性核素水平远低于国家标准GB 18871-2002规定的排放限值ALImin,可不进行衰变池处理。广东省放射卫生技术质量控制中心发布的《钇-90[90Y]微球临床治疗放射防护指南》中指出,术后患者排泄物可以直接排入放射性衰变池,或按照生态环境部门规定的专用容器单独收集、贮存和处理。因此,建议接受90Y树脂微球患者在住院观察期间,对患者进行宣教,使用卫生间后应冲刷马桶2次,便后需要洗手,且男士小便时建议坐便如厕。日本出版的《核医学医务人员工作准则》[11]中建议治疗期间患者穿戴纸尿裤(尿布)或导尿管进行收集尿液,尿液在厕所中处理并冲洗2次。

表面污染防护和处理也是90Y树脂微球治疗中重要一环。国内开展该治疗技术大多由介入科主导完成,而介入科本身缺少表面污染防护的硬件条件,同时介入医技护人员缺乏核医学表面污染处理经验,因此更应加强表面污染防护的防护措施和人员培训。

90Y树脂微球治疗涉及等多科室多区域,不同岗位参与人员较多,特别是该项治疗涉及多个非核医学科室,开展开放性、非密封放射性药物操作,应严格遵守操作规程,遵循无菌原则与放射药物使用规范,并做好自身个人防护工作。在未熟悉操作之前,需先进行“冷实验”,以熟练操作程序。同时,医院应加强放射防护管理,制定严格的规章制度,对非核医学科室应加强常规监督检查,开展放射防护知识培训和放射事故应急演练。工作人员应树立高度的责任感,从严要求,加强防辐射安全知识学习,杜绝一切放射性事故发生。

利益冲突  无

作者贡献声明  冯加武负责实验设计、数据收集、处理及文章撰写;孙敬智负责方向选择、实验思路、数据整理及文章修改;王韶佳、张力负责数据收集、处理;周旋负责对文章的知识性内容做批评性审阅;凌瑞杰负责论文指导与审核

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