王志超 郭 文 丁艷秋 郝述霞

(中國疾病預(yù)防控制中心輻射防護與核安全醫(yī)學(xué)所，北京 100088)

醫(yī)用X射線診斷設(shè)備主要是利用X射線透過人體所形成的各種影像對患者進行診斷的設(shè)備[1]。此類設(shè)備在使用過程中會產(chǎn)生X射線，相關(guān)輻射劑量學(xué)方面的研究更加關(guān)注的此類設(shè)備在醫(yī)院使用過程中的輻射劑量分布與防護。而對于數(shù)字化X射線攝影系統(tǒng)的輻射劑量學(xué)研究較少。

在數(shù)字化X射線攝影系統(tǒng)生產(chǎn)組裝過程需要對系統(tǒng)性能、成像質(zhì)量等進行調(diào)試，在此過程中，調(diào)試工程師在調(diào)試機房外調(diào)試設(shè)備，會接觸到X射線外照射危害。國家目前尚未有明確關(guān)于此類調(diào)試機房的輻射防護管理規(guī)定，為做好調(diào)試工程師的防護最優(yōu)化以及為優(yōu)化機房的輻射防護設(shè)計提供參考，本研究對數(shù)字化X射線攝影系統(tǒng)調(diào)試機房的周圍輻射水平和機房內(nèi)輻射劑量分布進行檢測。

1 材料與方法

1.1 材料

選取北京地區(qū)某具有代表性的數(shù)字化X射線攝影系統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)。檢測對象是數(shù)字化X射線攝影系統(tǒng)調(diào)試機房。在正常工作狀態(tài)下,對調(diào)試機房周圍的輻射水平進行檢測，同時選取一個機房對機房內(nèi)的輻射劑量分布進行檢測。該企業(yè)個人劑量監(jiān)測依據(jù)《職業(yè)性外照射個人監(jiān)測規(guī)范》(GBZ128-2019)進行[2]，本次研究引用該企業(yè)提供的個人劑量監(jiān)測報告中相關(guān)崗位調(diào)試工程師的個人劑量監(jiān)測結(jié)果。

1.2 儀器設(shè)備

1.2.1檢測設(shè)備及模體 使用AT1123型 X-γ輻射測量儀(白俄羅斯ATOMTEX公司)對機房外的輻射水平進行檢測。AT1123型X-γ輻射測量儀具有能量響應(yīng)范圍大，響應(yīng)時間快[3]，可以測量短時輻射和脈沖輻射等特點，用于檢測醫(yī)用X射線診斷設(shè)備可不進行時間修正[4]。

使用熱釋光劑量計(TLD)對機房內(nèi)輻射劑量分布進行檢測[5]，熱釋光劑量計具有體積小，可以進行點劑量測量[6]，能量響應(yīng)好，靈敏度高，使用方便等特點。可用于環(huán)境監(jiān)測和放射防護等方面。RE2000熱釋光讀出系統(tǒng)對劑量計進行測讀[7]。

檢測使用的模體為該企業(yè)加工定制的水模體(規(guī)格：30cm×30cm×20cm)。

1.2.2受檢設(shè)備 受檢數(shù)字化X射線攝影系統(tǒng)主要為北京通用電氣華倫醫(yī)療設(shè)備有限公司生產(chǎn)的XR 6000、SR 6000、D 6000、Optima XR646HD、Optima XR646、Brivo 575、THUNIS 800+、Feitian等型號數(shù)字化X射線攝影系統(tǒng)，檢測時的最大工作條件為150kV，400mA。檢測時均放置了模體，以模擬正常調(diào)試情況。

1.2.3受檢機房 涉及的數(shù)字化X射線攝影系統(tǒng)調(diào)試機房有BAY3、BAY5、BAY6、BAY7、BAY8、BAY9和BAY10。調(diào)試機房的四周墻體及頂部均為含鉛防護層(3mmPb)，觀察窗為鉛玻璃觀察窗(3mmPb)，防護門為鋼質(zhì)門(內(nèi)3mm鉛板)。工作現(xiàn)場設(shè)置有電離輻射警告標志和職業(yè)病危害告知卡等，機房設(shè)置有門機聯(lián)鎖、出束指示燈等輻射安全防護措施。

1.3 檢測方法

1.3.1調(diào)試機房外的輻射水平檢測 數(shù)字化X射線攝影系統(tǒng)調(diào)試機房外的輻射水平檢測是參照《醫(yī)用X射線診斷放射防護要求》(GBZ130-2013)第7.2款中“射線設(shè)備機房的防護檢測應(yīng)在巡測的基礎(chǔ)上，對關(guān)注點的局部屏蔽和縫隙進行重點檢測，位點選取應(yīng)具有代表性”[8]。檢測時均放置模體，以模擬正常調(diào)試情況。

檢測操作點位置包括調(diào)試機房防護墻外30cm，防護門外30cm，觀察窗外30cm。操作位置參考檢測布點見圖1。

注：A為調(diào)試機房外布點圖；B為防護門外布點圖； C為觀察窗外布點圖；▲：表示檢測點位。

1.3.2調(diào)試機房內(nèi)的輻射劑量分布檢測 使用經(jīng)過篩選，選擇分散性小于3%的熱釋光探測元件用于此研究。使用的RE2000熱釋光讀出系統(tǒng)和劑量計已經(jīng)過中國計量科學(xué)研究院刻度和校準，且在校準有效期內(nèi)。

在距離數(shù)字化X射線攝影系統(tǒng)模體不同距離不同方向的治療床平面內(nèi)設(shè)置多個熱釋光劑量計，記錄調(diào)試1臺數(shù)字化X射線攝影系統(tǒng)時機房內(nèi)的輻射劑量分布情況。監(jiān)測點位布置在治療床平面按0°、45°、90°、135°、180°、225°、270°、315° 8個方向，距離靶點2m范圍內(nèi)，每隔20cm，設(shè)置1個監(jiān)測點位。見圖2。

圖2 劑量監(jiān)測布點示意圖

1.3.3受檢機房調(diào)試 調(diào)試機房進行數(shù)字化X射線攝影系統(tǒng)調(diào)試時，調(diào)試工程師位于機房外的操作位進行曝光操作。

2 結(jié)果

2.1 調(diào)試機房外周圍的輻射水平

數(shù)字化X射線攝影系統(tǒng)調(diào)試機房外輻射水平(2017年：0.07～2.15μSv/h；2018年：0.07～2.19μSv/h；2019年：0.07～2.44μSv/h)，部分點位高于工作場所本底水平(0.06～0.10μSv/h)，其余各檢測點位的劑量率水平處于工作場所本底水平。2017年至2019年各數(shù)字化X射線攝影系統(tǒng)機房外周圍劑量當量率水平平均值和最大值見表1和表2。

表1 調(diào)試機房外周圍劑量當量率水平平均值(μSv/h)

表2 調(diào)試機房外周圍劑量當量率水平最大值(μSv/h)

2.2 調(diào)試機房內(nèi)輻射劑量分布

熱釋光劑量計在RE2000熱釋光系統(tǒng)上進行測讀后得到的發(fā)光量數(shù)值，經(jīng)計算后，調(diào)試機房內(nèi)各點位的輻射劑量見表3。調(diào)試機房內(nèi)輻射劑量與距離分布規(guī)律見圖3。

通過數(shù)據(jù)分析可知，距離模體表面20cm位置的劑量最大值為23.35mSv，在距離模體表面100cm位置的劑量值均接近或超過1mSv。

2.3 調(diào)試工程師個人劑量監(jiān)測

該企業(yè)的個人劑量監(jiān)測數(shù)據(jù)均來源于取得外照射個人劑量監(jiān)測資質(zhì)的放射衛(wèi)生技術(shù)服務(wù)機構(gòu)所出具的個人劑量監(jiān)測報告。根據(jù)企業(yè)提供的個人劑量監(jiān)測結(jié)果，上述機房涉及的放射工作人員年受照劑量為：2017年在0.02～0.10mSv，2018年在0.02～0.16mSv，2019年在0.04～0.20mSv。

表3 調(diào)試機房內(nèi)輻射劑量(mSv)

圖3 調(diào)試機房內(nèi)輻射劑量與距離分布規(guī)律

3 討論

現(xiàn)行的《醫(yī)用X射線診斷放射防護要求》(GBZ130-2013)[8]的適用范圍僅針對醫(yī)院等X射線診療設(shè)備的使用場所，未包含診療設(shè)備生產(chǎn)調(diào)試過程中的輻射防護要求。經(jīng)前期調(diào)研發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段針對醫(yī)用放射診療設(shè)備的輻射劑量分布的研究主要集中在醫(yī)院正在使用的設(shè)備，涉及的設(shè)備主要是C型臂數(shù)字剪影介入診斷設(shè)備[9]、骨科C型臂[10]、移動式加速器[11]和Co-60治療機[12]等，均是采用熱釋光劑量計對場所內(nèi)的輻射場分布進行研究。王忠立等[13]在某醫(yī)用X射線機生產(chǎn)廠新建測試機房周圍輻射防護水平評價中僅對測試機房外的輻射水平進行研究，沒有針對測試機房內(nèi)的輻射劑量進行研究。此外，已有部分研究是針對醫(yī)用X射線診斷設(shè)備在醫(yī)院使用過程中的輻射劑量分布進行的，而針對調(diào)試機房內(nèi)的輻射劑量學(xué)研究相對較少。本研究通過對數(shù)字化X射線攝影系統(tǒng)調(diào)試機房輻射劑量分布進行研究，發(fā)現(xiàn)數(shù)字化X射線攝影系統(tǒng)在調(diào)試機房內(nèi)劑量分布規(guī)律，為進一步做好醫(yī)用X射線診斷設(shè)備調(diào)試機房的輻射防護設(shè)計、保護調(diào)試工程師等勞動者的職業(yè)健康提供理論基礎(chǔ)。

參照《醫(yī)用X射線診斷放射防護要求》(GBZ130-2013)[8]的限值要求，本研究結(jié)果顯示，該企業(yè)數(shù)字化X射線攝影系統(tǒng)調(diào)試機房外的輻射水平符合標準條款(5.4a)“在距機房屏蔽體外表面0.3m處，機房的輻射屏蔽防護，應(yīng)滿足下列要求具有透視功能的X射線機在透視條件下檢測時，周圍劑量當量率控制目標值應(yīng)不>2.5μSv/h”的限值要求，但部分點位檢測數(shù)據(jù)高于工作場所本底水平(0.06～0.10μSv/h)。根據(jù)近3年的檢測結(jié)果，以及不同點位輻射水平對比分析，該企業(yè)數(shù)字化X射線攝影系統(tǒng)調(diào)試機房防護門門縫外的輻射水平整體偏高，高于其他檢測點位的輻射水平。根據(jù)該企業(yè)現(xiàn)場調(diào)研資料，調(diào)試工程師每年工作約240d，每天出束時間約為2h，即放射工作人員在機房外出束調(diào)試的時間約為2h/d，以機房外周圍劑量當量率水平最大值2.44μSv/h，可能受到的年劑量約為1.17mSv，低于企業(yè)制定的放射工作人員年劑量管理目標值的要求。結(jié)合現(xiàn)場調(diào)查資料，由于機房建造時間較長，防護門及防護墻內(nèi)襯鉛板可能下墜變形造成鉛板搭接縫隙變大，導(dǎo)致整體調(diào)試機房防護效果變差，從而導(dǎo)致門縫處以及防護墻個別點位劑量率水平較高。針對上述情況，企業(yè)應(yīng)嚴格管理作業(yè)現(xiàn)場管理，盡可能減少不必要的照射，定期進行自主監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)存在問題，可采取對防護墻鉛板進行重新搭接加固、對防護門門縫增加鉛橡膠或鉛擋條等措施完善調(diào)試機房的輻射屏蔽，避免調(diào)試工程師受到額外的漏射或散射外照射。同時應(yīng)加強規(guī)范操作，確保各項輻射安全防護措施和設(shè)施均正常有效運行。

通過使用熱釋光劑量計對調(diào)試機房內(nèi)輻射劑量進行監(jiān)測(曝光20次)，可以看出：距離模體表面20cm位置的劑量最大值為23.35mSv，在距離模體表面100cm位置的劑量值均接近或超過1mSv，單次曝光的輻射劑量50μSv。根據(jù)調(diào)試機房內(nèi)輻射劑量分布規(guī)律，調(diào)試工程師在進行調(diào)試工作時應(yīng)正確佩戴個人劑量計，除必要操作外，盡可能遠離X射線球管區(qū)域，并注意嚴格按照相應(yīng)操作規(guī)程進行，以避免因誤照射造成調(diào)試工程師的超劑量照射。結(jié)合數(shù)字化X射線攝影系統(tǒng)調(diào)試工作特點，調(diào)試工程師在不同出束條件下對不同參數(shù)進行調(diào)試，此過程在醫(yī)院正常使用時的工作條件，因此調(diào)試工程師在調(diào)試工作中可能會接觸不同能量的X射線，累積接觸時間也比醫(yī)院的工作時間要長。

綜上所述，數(shù)字化X射線攝影系統(tǒng)調(diào)試機房內(nèi)外的輻射劑量分布規(guī)律可為此類設(shè)備調(diào)試機房或使用機房的輻射防護設(shè)計提供參考，同時也為調(diào)試工程師的防護最優(yōu)化提供依據(jù)。此外，國內(nèi)目前尚未有數(shù)字化X射線攝影系統(tǒng)調(diào)試機房相關(guān)檢測及評價標準，此研究檢測時參照的是《醫(yī)用X射線診斷放射防護要求》(GBZ130-2013)，但由于調(diào)試機房實際工作內(nèi)容、工作頻次及接觸時間等方面與醫(yī)院在用機房均不同，不能完全按照此標準來評估調(diào)試工程師的受照水平。因此，對于調(diào)試工程師這類職業(yè)人群尚未有合適的評價機制，亟須監(jiān)管部門加強管理機制的制定和完善。