90Sr—90Y敷贴器外周辐射剂量检测及安全评估

远奇　马玉波　徐枫　顾爱春

[摘 要] 背景：用于皮肤病敷贴治疗的国产90Sr-90Y敷贴器外壳由铝质材料包裹，但外周韧致辐射水平未见文献报道，因此相关检测对医护人员辐射防护具有现实意义。目的：测算90Sr-90Y敷贴器周边辐射水平，为医护人员提供辐射防护依据。方法：敷贴器规格28×28mm2，源窗表面剂量率21167μGy/s。用SPECT和X-γ辐射仪检测敷贴器四周空气中的辐射类型、能量和剂量，方向包括源窗活性面、背面、背面+铅服（0.33mmPb）、侧面和不同距离，记录各点辐射剂量率，绘制剂量曲线，并模拟测算和评估医护人员接触时间和辐射剂量。结果：敷贴器外周测得连续能谱X射线（韧致辐射），能量范围20～500keV，平均240keV。源窗活性面、背面、背面+铅服（0.33mmPb）、侧面的辐射剂量：在5cm（相当于手部操作距离）分别为805.8?Gy/h、540.5?Gy/h、445.4?Gy/h、252.4?Gy/h；在50cm（相当于一臂距离即躯干或内脏距离）分别为16.8?Gy/h、13.4?Gy/h、11.3?Gy/h、5.5?Gy/h。源背面50cm铅防护服只能衰减15.7%。医护人员平均2个月躯干辐射剂量（穿和不穿铅防护服）分别为63.8?Sv和75.0?Sv。结论：90Sr-90Y敷贴器外周存在韧致辐射，正面最高，背面次之，侧面最低；普通铅服屏蔽效果不佳，减少操作时间更有效；操作者躯干模拟剂量显著低于剂量限值。

[关键词] 90Sr-90Y；敷贴治疗；韧致辐射；辐射剂量；辐射防护

中图分类号：TL75+1 文献标识码：A 文章编号：2095-5200（2015）02-026-03

DOI：10.11876/mimt201502009

90Sr-90Y（90锶-90钇）释放纯β射线，可有效治疗表浅性增生性疾病。90Sr-90Y敷贴器除活性面，其余五面均由铝质材料包裹，其β射线是否被完全屏蔽不得而知；β射线产生后飞行介质主要是外壳铝或外周空气，它们虽然不是重原子序数物质，但仍可能产生一定韧致辐射，其辐射水平未见报道。为此，我们通过SPECT（单光子发射型计算机断层扫描仪，single photon emission computed tomography）验证并检测了其韧致辐射能量范围，用X-γ辐射仪实际测量了90Sr-90Y敷贴器周围不同距离辐射剂量，并模拟评估了医护人员辐射剂量，为防护提供依据。

1 材料与方法

1.1 90Sr-90Y敷贴器

北京401所生产，规格28×28mm2，源窗活性面积为20×20mm2，外科材质为铝，出厂活度1000MBq（27.2mCi），表面剂量率2.7cGy/s（2.7rad/s），半衰期28.5年。至2010年4月21日测算日期，衰变后活性面理论剩余表面剂量率为21167μGy/s。

1.2 辐射能谱测定

将敷贴器水平裸露置于SPECT（美国GE公司，型号InfiniaVC Hanwkeye）探头正下方20cm处采集，获取敷贴器辐射能谱或能谱曲线，了解其能量范围、能峰和平均能量等参数。

1.3 辐射测量仪

X-γ辐射仪（专用检测X或γ射线），型号JB4000A，上海精博工贸有限公司2005年8月生产，经上海法定计量单位校准。检定单位：上海市计量测试技术研究院华东国家计量测试中心。检定依据：JJG393-2003。地点：上海浦东张衡路1500号电离辐射楼202室。环境条件：温度19.4℃，湿度70%，气压102.1kPa。测量范围：3×10-3～3×10-7C/kg·h。相对固有误差小于20%，重复性（单次测量相对标准偏差）2.2%。能量范围：60～662keV。校准因子：从5～1500μGy/h剂量范围分别为0.71～0.99不等。本次测量环境条件：温度22.0℃，湿度65%，气压102.1kPa，与检定条件相似，所以暂忽略实际测量误差。

1.4 测量方法

辐射仪接收窗正对敷贴器测量，方向分别为源窗活性面、背面、背面+普通铅防护服（铅当量0.33mmPb）、侧面，测定距离分别为0 cm、1 cm、2 cm、3 cm、4 cm、5 cm、50 cm、200cm。记录各点辐射剂量率，并绘制剂量曲线。

1.5 模拟人体部位测量

通常手持敷贴器手柄操作时，活性面紧贴患者病灶，而背面朝向操作者。所以背面5mm握手柄处相当于手部操作距离，源背面50cm相当于一臂长度，模拟操作过程中身体躯干（含眼晶状体、颅脑、甲状腺、心肺、肝肾、胃肠、性腺等脏器）位置离敷贴器源距离。

1.6 医护人员累积剂量测算

医护人员在敷贴治疗时与敷贴器平均接触时间模拟估算：假设每个工作日治疗10位患者，每位患者10个病灶，每处操作时间平均5s，那么2个月共40个工作日平均接触敷贴器时间为5.6h。据此测算和评估医护人员2个月穿和不穿铅防护服时所接受累积辐射剂量。

2 结果

2.1 敷贴器外周辐射能谱曲线

见图1。能谱曲线显示：曲线为连续能谱；射线能量范围大致为20～500keV，平均约240keV；没有主能峰，在低能量区可见一局限小能峰，峰值为70keV，能峰窗宽为±20%。

2.2 敷贴器外周韧致辐射剂量

见图2。源窗活性面、背面、背面+普通铅服、侧面辐射剂量（含本底剂量0.14?Gy/h）：在0cm分别为5665.7?Gy/h、4562.8?Gy/h、3640.3?Gy/h、2008.7?Gy/h；在5cm（相当于手部操作距离）分别为805.8?Gy/h、540.5?Gy/h、445.4?Gy/h、252.4?Gy/h；在50cm（相当于一臂距离即躯干或内脏距离）分别为16.8?Gy/h、13.4?Gy/h、11.3?Gy/h、5.5?Gy/h；在200cm分别为1.3?Gy/h、1.1?Gy/h、0.9?Gy/h、0.7?Gy/h。可见，剂量随距离衰减迅速，尤其5cm以内；铅服对躯干或内脏防护只能衰减15.7%。

2.3 医护人员2个月模拟累积剂量

不穿铅防护服时，医护人员躯干部位平均吸收剂量为5.6h×13.4?Gy/h=75.0?Gy（含本底剂量5.6h×0.14?Gy/h=0.78?Gy，可忽略），换算为当量剂量为75.0?Sv；穿铅防护服时，平均吸收剂量为5.6h×11.3?Gy/h=63.3?Gy。无防护时手部累积剂量为5.6h×540.5?Gy/h =3026.8?Gy。

3 讨论

90Sr-90Y敷贴器临床实用价值较高，可治疗多种疾病[1～3]。文献及生产说明书中只说明了病灶β射线辐射剂量或吸收剂量，均未涉及其对四周空间产生辐射种类和剂量。因此工作中辐射防护容易被忽略，探讨敷贴器周围辐射状况，对正确认识和做好辐射防护工作有积极指导意义。

虽然外壳铝和外周空气是轻原子序数物质，能有效阻挡β射线。但图2显示，敷贴器外周仍存在一定辐射，而且是连续能谱辐射，能量范围20～500keV，平均约240keV。由于β射线在铝和空气中射程有限，更不能穿透SPECT探头碘化钠晶体，而90Sr-90Y又不产生γ射线，因此探头采集到辐射只能是X射线，即由90Sr-90Yβ射线产生韧致辐射。分析其来源：在正面即活性面应该主要是活性材料本身和空气；而背面和侧面主要是外壳铝，可能还有部分空气（如果有部分β射线泄露）。于是敷贴器外周射线种类只能有两种：即韧致辐射和β射线。由于本次测量仪器用途是X或γ射线探测，并不能接收β射线，故本次测得剂量是源于X射线即韧致辐射。

X-γ辐射仪是核医学科常用辐射防护仪器，测量方法简单，探测窗对准方向和把握距离后，稳定数秒钟即可读取数值。完全能够满足临床实际需要，因为医护人员在防护β源时主要考虑韧致辐射，这点与文献报道[4]不同。通过本次测量和测算，至少明确了以下几项认识。

其一：90Sr-90Y敷贴器外周空气中存在韧致辐射，并且其辐射剂量在正面最高，背面次之，侧面最小，随距离增加衰减很迅速（尤其5cm以内曲线最陡峭），因此敷贴器接触方向和距离因素对防护很关键。

例如若以敷贴器背面0cm处剂量率为100%，则在1cm、5cm、50cm、200cm剂量率分别为0cm处48.8%、11.8%、0.3%、0.02%。因此操作者手部应尽量避免在5cm距离以内直接接触敷贴器，特别是源窗活性面，提倡连接手柄操作还可以戴防护手套以减少辐射。

实际操作时，除手部外，躯干都会自然保持一臂距离（约50cm），相对固定，实际剂量率≤13.4?Gy/h，2个月剂量≤75.0?Sv，远低于国家规定2个月个人目标剂量限值3200?Sv（根据国际放射防护委员会ICRP 2007年第103号出版物建议书[5]，职业照射5年内平均年有效剂量限值20mSv，即平均每月1667?Sv，2个月取近似值即3200?Sv，也是目前上海市卫监和放医所执行标准）。因此在操作距离相对固定条件下，最大限度减少操作时间（提高操作熟练程度）是更有效更有意义防护手段。

以下两个环节对节约时间至关重要①从防护容器中取出敷贴器之前制备工作要充分：如事先与患者沟通交流和咨询答疑，不要边敷贴边解释以免分心耗时、摆好体位充分暴露病灶、避免他人围观干扰、病灶周围正常皮肤事先做好防护、小儿安抚配合等。②操作要熟练：位置和方向对位精确迅速、中途不能移位、相邻病灶处不能重叠和遗漏，以免重新调整而耽误时间。

其二：辐射与本底。本次测定本底剂量率为0.14?Gy/h，敷贴器背面和侧面200cm处辐射剂量率分别为本底7.9倍和5.0倍。因此虽然绝对剂量很低，但治疗时，医护人员在完成敷贴器摆放之后还是应该尽量远离，至少在200cm以外。

其三：0.33mmPb铅服屏蔽β源韧致辐射效果不佳。本次结果，躯干部位平均吸收剂量穿和不穿铅服分别为63.3?Gy 和75.0?Gy，只相差15.7%，相对于时间来说防护效果有限。如通过熟练操作将5s减少为4s，辐射剂量可减少20%。因此如果穿戴铅防护服影响熟练操作，反而增加操作时间话，宁可不穿。

其四：身体躯干和四肢剂量较低，心脑、晶状体、甲状腺、肝肾、胃肠、性腺等脏器较安全。如果不穿铅防护服，连续工作2个月，医护人员躯干和内脏部位平均累积吸收剂量为75.0?Sv，相当于剂量限值2.3%，该水平职业照射足可接受。即使手部剂量与四肢或皮肤年当量剂量限值（≤500mSv）[5]比较，同样足够可以接受。

总之，核医学医护人员在应用90Sr-90Y敷贴器时，除考究病灶β射线剂量外，不应忽略其产生外周韧致辐射剂量，并应在临床应用中熟练基本功，充分掌握时间、距离等防护原则，趋利避害，做好有效防护。

参 考 文 献

[1] 席泽， 陈锋， 鲁玲. 107例儿童毛细血管瘤90Sr-90Y皮肤敷贴治疗效果分析[J]. 标记免疫分析与临床，2012，19（4）：247-248.

[2] 徐枫， 武晓莉， 远奇， 等. 单纯90Sr-90Y敷贴治疗瘢痕疙瘩满意度报告及疗效分析[J]. 核技术， 2011，34（6）：460-464.

[3] Hua-Li Zhu， Wen J iang， Ling Huang， et al. Postoperative 90 Sr β-irradiation for pterygium and the related factors for recurrence[J]. In t J Ophtha lmol， 2010，10（5）：832-834.

[4] 吴国荣， 郭红霞， 周辉， 等. 90Sr-90Yβ源辐射场中轫致辐射剂量分量理论计算和实验测量[J]. 原子能科学技术， 2001，35（1）：65-68.

[5] 潘自强， 周永增， 周申坤， 等. 国际放射防护委员会第103号出版物： 国际放射防护委员会2007年建议书[M]. 北京：原子能出版社， 2008：98-99.