
近年来,随着我国核医学的快速发展,核医学工作人员数量较过去有了很大增加。核医学科的操作大多为放射性药物的准备和注射等近距离操作,且非密封性放射性核素的使用还可能带来内照射的风险。因此,核医学工作人员的职业照射问题是我国职业健康管理工作关注的重点。本文就核医学工作人员的职业照射水平及其辐射防护要求进行介绍,旨在为放射卫生技术机构开展相关工作提供参考。
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核医学是利用核素及其标记的化合物进行疾病的诊断与治疗的学科,主要开展放射性核素显像、脏器功能测定、放射免疫分析以及核素治疗等业务[1]。由于核医学工作人员在工作中需近距离接触放射源或体内含有放射性核素的患者,因此外照射水平高于医院其他放射工作人员[2]。此外,由于非密封放射性核素的使用,核医学工作人员在日常工作中,除了受到外照射,还可能因吸入或食入放射性核素导致内照射[3]。近年来,我国核医学发展迅速,截至2019年底,全国核医学专业相关科室1 148个,较2017年增加了221个(23.8%),从事核医学相关工作的人员12 578人,较2017年增加了3 488人(38.4%)[4],核医学工作人员的职业照射水平及其防护越来越受到关注,我们就其外照射水平(全身有效剂量、眼晶状体当量剂量和手部皮肤当量剂量)、内照射水平及其辐射防护要求等方面进行分析,旨在为放射卫生技术机构开展核医学工作人员个人剂量监测,提高其放射防护水平等工作提供参考。
在放射防护评价工作中,全身有效剂量的意义是为了评估各种照射(局部照射/全身照射,内照射/外照射)的随机性效应的风险,全身有效剂量相等的情况下,人体所遭受的随机性健康危害大致相近[5]。为掌握我国放射工作人员有效剂量水平,中国疾病预防控制中心辐射防护与核安全医学所于2009年建立了全国放射工作人员个人剂量监测系统,由于我国大部分省份尚未开展内照射监测工作,因此,监测系统仅登记了外照射个人剂量结果[6]。监测数据显示,由于辐射防护水平的提高,我国核医学工作人员年平均有效剂量约由0.80 mSv(2010年)下降到0.45 mSv(2016年),但从事医学应用的放射工作人员仍然是外照射水平较高的职业人群[7]。
我国核医学工作人员年平均有效剂量与同时期立陶宛的水平接近,立陶宛核医学工作人员平均年有效剂量由0.70 mSv(2000至2011年)下降到0.40 mSv(2012至2017年)[8]。沙特阿拉伯核医学工作人员2017年个人剂量的调查显示,物理师、技师和护士的年剂量分别为0.60、0.68和1.00 mSv[9]。有学者对非洲的15篇报道进行综述,显示其核医学与放射治疗工作人员平均年有效剂量为0.44~8.20 mSv[10]。加拿大2017年全国放射工作人员个人剂量监测发现,从事医学应用的人员中,只有核医学技师的年平均有效剂量超过了1 mSv,为1.24 mSv[11]。范胜男等[12]对我国2017年放射工作人员外照射监测数据分析发现,核医学工作人员人均年有效剂量为0.45 mSv,高于其他放射工作人员,不考虑内照射所致全身有效剂量,我国核医学工作人员2017年个人剂量低于加拿大,与立陶宛、沙特阿拉伯和非洲部分国家的水平接近。
年有效剂量的逐年降低说明我国核医学工作人员辐射防护水平较过去有了一定的提高,特别是制备工艺的完善[13];但随着核医学发展壮大和业务工作的增加,以及核医学新技术的不断应用,应继续做好核医学工作人员常规的外照射个人剂量监测工作;同时,有能力的省份可开展常规的内照射监测并进行内照射剂量估算,使核医学工作人员全身有效剂量的评价更全面。
眼晶状体是电离辐射的敏感器官,国际原子能机构(IAEA)于2014年发布了新的《国际辐射防护和辐射源安全基本安全标准(BSS)》,其中对眼晶状体的剂量限值做出了新的规定:连续5年眼晶状体接受的年平均当量剂量不超过20 mSv,并且任何单一年份内当量剂量不超过50 mSv[14]。对波兰的17名氟-18质量检查人员和氟-18药物注射护士进行监测发现,护士眼晶状体剂量最高接近200 μSv/d,质量检查人员最高超过200 μSv/d,其年剂量可能超过20 mSv,提示需要优化氟-18注射护士和质量检查人员的操作过程[15]。而Piwowarska-Bilska等[16]对10名波兰核医学工作人员眼晶状体进行3个月的监测,剂量当量值为0.20~0.72 mSv,远低于20 mSv的眼晶状体年剂量限值,波兰的核医学工作人员无需开展常规的剂量监测。Demeter等[17]对19名加拿大核医学工作人员进行3个月的监测,推算其眼晶状体的年剂量为0~3.68 mSv。国外对于核医学工作人员眼晶状体剂量的监测结果不尽相同。
由于眼晶状体剂量计佩戴依从性不高,我国目前关于核医学工作人员眼晶状体剂量的研究较少。宋颖等[18]对我国4家医院操作锝-99m的核医学人员眼晶状体当量剂量进行监测,根据3个月的监测结果估算的年当量剂量分别为0.29、0.39、0.59和0.75 mSv;张巍和杨珂[19]对2家医院正电子发射计算机断层显像(PET/CT)中心的人员进行监测发现,氟-18分装人员的眼晶状体年剂量为0.38 mSv,注射人员为0.27 mSv,两项研究结果远低于BSS推荐的年当量剂量限值[14]。
在IAEA调整了眼晶状体的剂量限值后,不同学者对于是否对核医学工作人员开展常规的眼晶状体剂量监测的观点不同[16,20]。由于不同医院核医学科操作核素的种类、操作量以及辐射防护水平差异较大,需进一步增加相关研究,特别是放射性药物制备和注射、正电子发射型断层显像扫描仪(PET)和回旋加速器操作人员[21],根据监测结果,判定我国开展眼晶状体常规监测的必要性。
核医学工作人员在进行放射性药物分装和注射时,手部需近距离接触放射性药物,是距离放射性药物最近的器官,手部皮肤剂量高于其他部位皮肤剂量,因此进行放射性药物分装和注射的核医学工作人员,除了在胸前佩戴一个剂量计外,宜在身体可能受到较大照射的部位佩戴局部剂量计(如指环剂量计)[22]。Kaljevic等[23]对塞尔维亚30名核医学工作人员进行手部剂量监测发现,手部年剂量为4.8~265.8 mSv,平均值低于100 mSv。
我国对放射工作人员手部的年当量剂量限值为500 mSv[24],与国际上的要求相同[14]。王彬等[25]对3家医院接触锝-99m、氟-18和碘-131的人员使用指环剂量计进行手部剂量监测,监测时间为1年,其中锝-99m注射人员手部平均剂量为4.47 mSv/月,最高为13.49 mSv/月;锝-99m摆位人员平均剂量为2.61 mSv/月,最高为8.53 mSv/月;氟-18分装人员平均剂量为8.24 mSv/月,最高为15.48 mSv/月;氟-18注射人员平均剂量为39.57 mSv/月,最高为103.90 mSv/月;碘-131给药人员平均剂量为19.54 mSv/月,最高为21.96 mSv/月。张巍和杨珂[19]的研究使用指环剂量计进行手部剂量监测1年,发现氟-18分装人员的年剂量当量为43.90 mSv,高于进行氟-18注射的人员(17.75 mSv)。杨春勇等[26]使用指环剂量计对某三甲医院核医学科6名分装注射人员手部剂量监测25个工作日发现,6名工作人员手部剂量中位数为1.79 mSv,最大值为4.13 mSv。
现有研究结果显示,不同医院核医学工作人员手部剂量差异较大,其中操作氟-18的人员手部剂量较高,但仍未达到剂量限值。目前核医学人员手部剂量监测的数据较少,尚无法得到我国核医学人员手部剂量的总体水平,建议对操作量较大的核医学工作人员,特别是操作氟-18的人员,定期开展手部剂量监测。
放射工作人员内照射的监测方法主要包括直接测量法、生物样品分析法以及空气采样分析法[27],由于直接测量法的测量效率、可靠性和数据解释准确性最高,因此最为常用[28]。核医学常用的放射性核素中,由于碘-131具有挥发性且半衰期较长,因此碘-131是核医学工作人员内照射风险的主要来源,特别是开展碘-131治疗的场所。在临床碘-131使用量较大的操作和服用场所,以及患者住院病房区域,空气中可能存在碘-131气溶胶[29],易被核医学工作人员吸入体内,造成内照射,特别是聚集于甲状腺带来不必要的辐射损伤。
Brudecki等[30]对波兰某医院的30名核医学工作人员使用全身计数器进行甲状腺碘-131活度测量,其中10人高于探测下限(5 Bq),约占总人数的33%,活度值为5~217 Bq,其中技师内照射水平最高,可能与其直接参与制备和操作放射性药物,且每次有治疗任务时都要在场有关。Kim等[31]对韩国的7家医院(包括碘-131用量最大的5家医院)35名核医学工作人员,使用甲状腺计数器、全身计数器和尿样分析进行了甲状腺碘-131活度测量,每名工作人员每两周接受一次测量,每人测量3~15次,340人次的检测中,共有52人次(15%)的检测结果高于探测下限,其中最高值为87 405 Bq。
黄丽华等[32]使用便携式γ谱仪,对我国某医院20名核医学工作人员的甲状腺碘-131活度进行测量,其中7人测量结果高于探测限,占总人数的35%,最高值为913 Bq。张燕等[33]使用便携式γ谱仪对20家使用碘-131核素开展治疗的医院的243名核医学工作人员进行内照射监测,其中有62人(25.5%)的甲状腺检出了碘-131,最高值为103.24 Bq。王洁等[34]对甘肃省使用便携式γ谱仪的3家医院20名核医学工作人员的甲状腺活度进行测量,其中8人(40%)的结果高于探测下限,1名进行分装给药操作护士的活度水平最高(1 271.68 Bq)。马加一和史晓东[35]使用全身计数器对南京市3家医院21名核医学工作人员进行内照射监测,其中9名从事碘-131相关的工作人员中,有5人(55.6%)检出碘-131,最大值为6 200 Bq;从事锝-99m相关工作的人员中,有1人检出锝-99m(1 200 Bq),16名从事氟-18的人员均未检出氟-18。
国内外对于内照射的研究主要关注碘-131,我国近年来关于核医学人员内照射监测的报道较多,核医学工作人员甲状腺碘-131的检出率为25.5%~55.6%,活度最高为6 200 Bq,目前国内外尚无单独的内照射剂量限值,仅要求内外照射所致有效剂量的合计连续5年的年平均有效剂量不超过20 mSv[24]。不同医院核医学的场所布局、放射性核素操作量以及辐射防护管理水平差异很大,导致工作人员内照射水平不同,目前我国部分省份尚不具备内照射监测的能力,核医学工作人员对于内照射风险了解较少,建议进一步提高我国放射卫生技术机构内照射监测能力,对碘-131治疗场所工作人员,特别是直接操作核素的人员开展内照射个人监测。
核医学最常用的放射性核素为锝-99m、碘-131和氟-18,核医学工作人员在日常工作中,直接操作放射性核素[36](包括锝-99m及其标记化合物的配制和注射、碘-131的分装和给药、氟-18及其标记化合物的配制和注射等),近距离接触服用放射性核素药物后的患者[37](包括出门诊、为患者摆位和进入甲状腺癌病房等),以及非直接操作核素的人员因工作需要进入控制区等都会受到较高水平的外照射[13,38]。
锝-99m作为核医学科使用最为广泛的单光子放射性核素[4],可发出140 keV的γ射线,铅橡胶制品有较好的防护效果。有研究表明,全身骨显像患者接受锝-99m注射后,立即在距离其体表1 m位置进行测量,周围剂量当量率平均值为1.60 μSv/h,使用0.25 mmPb铅衣可以阻挡约48.75%的γ射线,0.5 mmPb铅衣可以阻挡约63.13%的γ射线[39]。尽管单光子发射型计算机断层扫描仪(SPECT)常用的锝-99m的注射剂量较小(一般最高剂量为740~1 110 MBq)[1],在核医学工作人员常见接触患者的情况下(技师为患者摆位,距离患者平均为0.5 m,接触时间小于1 min),患者的周围剂量当量率平均为1.27 μSv/h[39],未超过核医学工作场所周围剂量当量率控制目标值(2.5 μSv/h)[40],但考虑到辐射导致的随机效应(如恶性肿瘤)没有安全剂量,随机效应发生的概率与受照剂量成正比,因此,在操作锝-99m或近距离接触注射锝-99m的患者时,应按要求穿戴辐射防护用品,并快速操作以缩短辐射暴露时间。
氟-18是PET常用的正电子放射性核素,随着PET的应用越来越多,我国2019年PET(/CT)年检查总数约85万例,比2017年增加了62.6%[4]。氟-18产生的γ射线能量高(511 keV),穿透力强。李娅楠等[41]在距离555 MBq的氟代脱氧葡萄糖(氟-18-FDG)放射源1 m处进行测量,其周围剂量当量率为77.96 μSv/h,放置0.5 mmPb铅衣进行屏蔽后再次测量,屏蔽前后的测量值差异无统计学意义,可见,铅橡胶制品对氟-18的防护效果有限,核医学工作人员工作中需通过熟练操作减少接触时间和距离的方式,降低职业照射水平。
碘-131在核医学科应用广泛,主要用于甲状腺疾病的治疗,特别是分化型甲状腺癌的大剂量碘-131治疗。碘-131除了发出β射线,还发出主要为364 keV的γ射线,有研究表明,在口服5 550 MBq碘-131溶液后,患者体表1 m处的周围剂量当量率可达到255.8 μSv/h[42],铅衣对碘-131的实际防护效果未见研究报道,但对接受碘-131治疗甲亢患者(给药量296~444 MBq)进行测量,服药后0.5 h距离患者1 m处,使用铅屏可以挡住72.03%的γ射线,但作者未给出铅屏的铅当量[43]。提示铅对于碘-131产生的外照射有一定的防护效果,但需要的铅当量较大,一般的铅衣很难达到理想的防护效果。对于碘-131的外照射防护应以减少与放射性药物或患者接触时间和控制接触距离为主。
我国对于普通核医学和锝-99m的防护,要求必须配备铅橡胶衣、铅橡胶围裙和铅橡胶围脖,选配铅橡胶帽和铅玻璃眼镜[40]。而美国考虑到铅橡胶制品对于工作人员过于笨重,导致工作效率低下,因此核医学工作人员在进行锝-99m注射时的铅衣穿戴率从1945至1964年间的28%降低到10%[44]。对于氟-18和碘-131外照射的防护,国内外均不推荐使用铅橡胶制品,推荐熟练操作来减少接触时间和控制接触距离。
核医学工作人员的内照射主要来源于碘-131,控制工作场所空气中的碘-131气溶胶浓度和加强个人防护是降低内照射水平的关键。碘-131操作量、给药时间以及工作场所的通风强度,是影响核医学科碘-131浓度的重要因素[29]。因此,核医学科应严格遵守现行国家标准,加强控制区的通风,其中合成和操作放射性药物的通风橱的风速不应低于0.5 m/s[40],同时,应尽量缩短碘-131操作的时间。此外,远距离或隔室操作将有效降低工作人员内照射的风险。
核医学科的个人防护主要考虑减少放射性核素的表面沾染和控制放射性核素的吸入,在分装室或注射室等高活性室工作时,工作人员可穿戴放射性污染防护服、一次性鞋套、非渗透性的橡胶手套以及气溶胶防护口罩等;定期使用表面污染监测仪对工作场所和人员进行表面污染的监测,对于存在表面污染的区域或身体部位使用专用的试剂洗消;对于存在表面污染的器具或衣物,可放置放射性废物储藏室自行衰减,以降低核医学工作人员内照射风险。
我国核医学工作人员全身有效剂量、眼晶状体剂量和手部皮肤剂量总体上低于国外研究结果,符合现行标准限值,但个人剂量限值不能作为放射工作人员职业健康监护唯一的准则。随着低剂量辐射流行病学证据的不断出现,职业照射的剂量限值也在不断降低,应对核医学场所内职业照射风险较高的人员,开展有针对性的监测与评价,特别是操作碘-131人员的内照射剂量监测,并结合其职业健康检查结果,进行职业健康风险评估,为卫生健康行政部门制修订有关政策提供科学的数据。
所有作者均声明不存在利益冲突





















