2. 华中科技大学同济医学院公共卫生学院, 武汉 430030;
3. 山西医科大学第一医院核医学科, 太原 030001
2. School of Public Health, Tongji Medical College, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430030, China;
3. Nuclear Medicine Department, First Hospital of Shanxi Medical University, Taiyuan 030001, China
由于辐射防护水平的不断提高,我国从事医学应用的放射工作人员的年平均有效剂量已降至1 mSv以下[1]。然而,对于工作中可能接触非密封放射性核素的核医学工作人员,我国报告的年有效剂量未考虑其受到的内照射[2]。与其他放射性核素相比,131I具有挥发性,且半衰期较长[3],131I可通过吸入或食入等方式进入人体,且主要蓄积甲状腺中,可能造成工作人员甲状腺的局部照射,因此核医学工作人员,特别是使用131I治疗甲状腺癌的场所,核素用量较高,其工作人员内照射的问题值得高度关注。我国自2019年组织部分省份开展了131I治疗场所工作人员的内照射监测,并逐步扩大监测范围,本文就2022年度监测结果进行分析,旨在了解我国放射诊疗机构131I治疗项目开展情况,以及工作人员内照射水平,为我国核医学辐射防护政策和标准的制修订提供基础数据。
资料与方法1.数据来源:数据来源于全国放射卫生信息平台的职业性放射性疾病监测子系统。监测项目的省级承担单位于2022年11月30日前,在职业性放射性疾病监测子系统完成监测数据网络填报,中国疾病预防控制中心辐射防护与核安全医学所(以下简称辐射安全所)负责数据的核查与修正。
2.核医学医院调查方法:监测项目的县级项目承担单位调查辖区内全部开展核医学工作的医院(不包括军队单位),填写并提交医院基本情况的统一调查表,监测项目的省级和市级项目承担单位分别核查汇总本辖区内全部调查数据,辐射安全所负责核查汇总全国数据。
3.内照射监测方法:采用直接测量法,使用具有能谱识别功能的便携式伽马谱仪,由放射卫生技术机构对131I治疗场所的全部工作人员开展内照射监测,各省份使用的设备主要为碘化钠(NaI)探测器(美国Canberra公司;美国Thermo Fisher公司;中国计量院;中智核安公司),少部分机构使用高纯锗(HPGe)探测器(美国Ametek公司)或溴化镧(LaBr)探测器(美国Canberra公司)。测量场所为医生办公室或会议室等辐射本底较低的区域(< 200 nGy/h),并避免放射性污染。测量前使用表面污染监测仪排除被测对象的表面污染,测量时采取探头紧贴被测量部位的方式,分别对被测人员的甲状腺和大腿(作为本底)持续测量120 s,使用能谱分析软件分别计算扣除大腿本底值(人吸入131I后,血液中可能测出131I)后,获得甲状腺131I活度[4]。
4.质量控制措施:辐射安全所制定工作方案、工作手册和数据上报模版,并组织全国监测项目培训会,对省级项目承担单位进行调查与监测技术培训,省级和市级项目承担单位分别对本辖区的项目承担单位和调查员进行培训。各级项目承担单位分别对本辖区的调查数据进行核查和分析,辐射安全所统一对各省份的131I测量仪器完成刻度,并开展技术支持与督导。
5.统计学处理:使用Excel 2016软件,对我国2022年度核医学医院131I治疗开展情况与工作人员内照射水平按照省份进行描述性统计分析,其中新疆生产建设兵团的数据并入新疆计算,西藏无开展核医学的医院,不纳入均数与标准差的计算。因各放射卫生技术机构使用仪器不同,导致各机构的最低可探测活度(MDA)不同,主要为HPGe探测器,其MDA远低于NaI和LaBr探测器,因此在计算检出率时,将使用HPGe探测器的结果单独展示。因各机构的MDA均低于100 Bq,因此计算活度>100 Bq人数和占比,描述我国131I治疗场所工作人员甲状腺131I测量结果。以医院名称为关键变量,关联医院调查数据和内照射个人监测数据,使用Stata 12.0软件,通过χ2检验对医院性质、自动分装仪的使用和医院年度131I购买量,分析工作人员131I检出率的影响。P<0.05为差异有统计学意义。
结果1.开展核医学诊疗的医院和工作人员基本情况:截至2022年12月,我国开展临床核医学的医院共有959家,每省为(32±19)家,共有工作人员10 820人,每省为(361±218)人。各省核医学医院数和工作人员数差异较大,其中广东、江苏、山东、广西和河南核医学医院数量最多,超过了50家,而青海和宁夏核医学医院不足5家,西藏2022年尚无开展核医学的医院,广东、江苏、上海、河南和山东的核医学工作人员数量最多,超过了600人,而宁夏和青海不足50人。965家核医学医院中,有797家为三级医院,占比83.1%,详见表 1。
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表 1 2022年全国核医学医院131I治疗及相关设备配备概况 Table 1 Current situation of 131I treatment and associated equipment for nuclear medicine hospitals in China in 2022 |
2.不同省份相关情况的比较:截至2022年12月,我国开展131I治疗的医院共有623家,占全部核医学医院的65.0%,其中广东、广西和江苏数量最多,超过了40家,而宁夏和青海不足5家,西藏2022年尚无开展131I治疗的医院。我国开展131I治疗的医院工作人员有8 409人,占全部核医学工作人员的77.7%,其中广东、河南和山东人数最多,均超过了500人,而宁夏和青海不足50人,详见表 1。
我国开展131I治疗甲状腺癌的医院共有333家,占全部核医学医院的34.7%,其中山东、广东、河南和湖北最多,均超过了20家,而新疆、北京、天津和宁夏不足5家,青海和西藏2022年无开展131I治疗甲状腺癌的医院。我国开展131I治疗甲状腺癌的医院工作人员有5 633人,占全部核医学工作人员的52.1%,其中山东和河南最多,超过了400人,而宁夏不足50人,详见表 1。
有91.1%的核医学医院配备了表面污染监测仪,其中有16个省份的全部核医学医院均配备了表面污染监测仪。623家开展131I治疗的医院中,有61.3%的医院配备了131I自动分装仪,其中内蒙古、贵州和宁夏的全部核医学医院均配备了131I自动分装仪,上海和北京的131I自动分装仪配备比例不足30%,详见表 1。
3.不同省份131I内照射监测结果:2022年共有20个省份对2 210名工作人员进行了131I内照射监测,占全部131I治疗场所工作人员人数的26.3%(2 210/8 409),其中4个省份的426人使用HPGe探测器进行测量,有101人(23.7%)甲状腺检出131I,最高值为2.2×103 Bq。有17个省份的1 784人使用NaI或者LaBr探测器进行测量,有379人(21.2%)甲状腺检出131I,最高值为2.9×104 Bq,详见表 2。全部2 210名工作人员中,有249名(11.3%)工作人员甲状腺131I活度>100 Bq,其中使用NaI或者LaBr探测器进行测量的1 784人中,有200名(11.2%)工作人员甲状腺131I活度>100 Bq。
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表 2 2022年17省份碘治疗场所工作人员甲状腺131I测量结果 Table 2 Measurements of 131I activities in thyroids of nuclear medicine staff in radioiodine treatment places in 17 provinces in China |
4.131I内照射风险分析:本研究对NaI或LaBr探测器测量结果与和医院调查结果进行关联分析,1 784名被测人员中有1 669人关联成功,115人因工作单位填写不规范等原因无法与医院关联分析。其中,民营医院的工作人员131I检出率为23.1%,高于公立医院(20.1%)和公私合营医院(18.2%),但差异无统计学意义(P>0.05)。未配备131I自动分装仪的医院的工作人员的131I检出率为21.0%,高于配备131I自动分装仪的医院(20.0%),差异亦不具有统计学意义(P>0.05)。随着医院131I购买量的增加,工作人员131I检出率也增加,2021年度131I购买量≥3.70×106 MBq的医院工作人员131I检出率为32.1%,高于其他组的检出率,且差异有统计学意义(χ2=15.46,P<0.001,表 3)。
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表 3 不同碘治疗场所工作人员甲状腺131I检出率比较 Table 3 Detection rate of 131I in thyroids of nuclear medicine staff in different radioiodine treatment places |
讨论
2022年,我国开展临床核医学的医院有959家,工作人员有10 820人,低于中华医学会核医学分会2020年调查的1 148家和12 578人[5],可能与两项研究的调查范围和统计口径不同有关:本研究仅调查非军队系统的放射诊疗机构,不包括军队单位和科研院校(所)等;此外,本研究的调查是以医院、而不是以科室为基本统计单位,部分医院的核医学业务可能分散在核医学科、放射科和放疗中心等多个科室,造成按照科室统计的数量大于按照医院统计的数量。按国家统计局人口普查的14.1亿[6]估算,我国平均每百万人口约有8名核医学工作人员,而美国2012年仅核医学的技师就有22 360人[7],按其当年人口规模估算每百万人口约有71名核医学技师,远高于中国。随着放射诊疗技术的发展,我国未来的核医学工作人员数量还有较大增长空间。
我国2022年约对1/4的131I治疗场所的工作人员开展了甲状腺131I活度测量,131I检出率约为22%,低于Brudecki等[8]对波兰500名核医学工作人员测量的结果(检出率约为30%),高于Sang-Tae等[9]对韩国340人次核医学工作人员的测量结果(检出率约为15%),这可能与不同国家131I职业照射情况差异较大有关。本研究检出的131I活度的最大值为2.9×104 Bq,高于Brudecki等[8](2.5× 103 Bq)和Sang-Tae等[9](1.2×103 Bq)的研究结果,可能由于本研究测量的医院和人员数量均高于另外两项研究,出现更高测量结果的可能性更大。
由于HPGe探测器MDA远低于NaI或LaBr探测器,因此本研究计算检出率时,按照是否为HPGe探测器进行了区分,由于HPGe探测器测量结果较少,因此重点对非HPGe探测器测量结果进行了内照射风险分析。本研究未发现公立医院、公私合营医院与私立医院间的131I检出率存在显著差异,同时,未发现自动分装仪的使用能降低工作人员内照射风险。随着131I使用的增加,医院工作人员甲状腺131I检出率显著增加,提示131I治疗工作量大的医院工作人员的内照射风险值得关注。
本研究未报告各省份测量的MDA和不确定度,主要为以下两个原因:首先,不同检测机构使用的测量仪器不同,导致不同检测机构仪器的MDA和不确定度存在差异,部分省份的内照射监测工作由多家检测机构完成,造成同一省份的MDA和不确定度不统一;其次,由于部分开展现场检测的放射卫生技术机构尚不具备准确计算MDA和不确定度的能力,以致上报数据时未能给出这两项结果,或给出的MDA和不确定度存在明显错误。内照射监测的MDA和不确定度的计算十分重要,是影响检出率和判断检测结果可靠性的重要指标,在今后的工作中,提高各检测机构MDA和不确定度估算的能力,并将其纳入全国放射卫生机构检测能力比对工作是未来放射卫生监测的重要内容之一。
按照现行有效的《职业性内照射个人监测规范》(GBZ 129-2016)[10]的要求,测量甲状腺131I核素的MDA应 < 100 Bq,为了方便各省份之间的比较,本研究统计了各省测量结果>100 Bq的人数,可见各省份131I治疗场所工作人员内照射水平差异较大,既往有调查结果显示,同一省份不同医院间空气中131I活度差别较大[11],这可能是造成各省份间较大差异的主要原因。
我国大部分131I治疗场所每周均需使用核素开展临床诊疗工作,如果场所未采取有效的辐射防护措施,则进入131I污染区域的工作人员每周都有吸入核素的风险,由于同一工作场所不同时间131I水平变化较大,且工作人员由于每日工作负荷不同以及岗位轮换制度等原因,个体甲状腺131I活度的变化较大[12],因此仅通过一次测量估算全年的摄入量,进而估算年有效剂量存在不确定性。
按照《职业性内照射个人监测规范》(GBZ 129-2016)[10]的要求,对于在控制区工作并可能摄入放射性核素的人员,应进行常规个人监测,对于待积有效剂量不可能超过1 mSv时,可减少监测频度,使用131I进行甲状腺肿瘤治疗的,应开展常规个人内照射监测,监测频次为每月至少1次,而由于我国核医学医院和工作人员数量较大,且具备开展内照射检测的机构和人员数量不足,大部分省份目前尚无法做到每月监测1次。有学者探索由核医学科使用自有的γ相机对131I场所工作人员每15天监测1次,以此来降低辐射防护的成本[13],在我国现有监测能力无法做到由放射卫生技术机构每月使用便携式伽马谱仪对131I场所工作人员进行常规监测的情况下,研究利用核医学科现有设备开展自我初步测量,或由放射卫生技术机构进行初筛,以降低内照射监测的人员和交通成本,达到更好的辐射防护效果,将是未来优化131I治疗场所工作人员内照射监测工作的方向。
利益冲突 无
志谢 感谢中国疾病预防控制中心流行病学和卫生统计学核心能力研修项目的指导和支持
作者贡献声明 李小亮负责数据整理、分析与论文撰写;孙全富和陆克义负责医院调查手册的制定和结果分析;拓飞和张建峰负责内照射测量手册的制定和结果的分析;陈卫红指导数据分析与论文撰写;刘建香负责监测方案的制定与工作协调
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