加速器工作人员穿戴铅围裙辐射防护效果监测

祖国红 王厚伟

加速器放射治疗工作人员长期遭受电离辐射和非电离辐射的危害，暴露在低剂量电离辐射、臭氧和氮氧化物等有害环境中。电离辐射包括X射线(初级辐射、次级辐射、泄露辐射、天空散射和侧散射辐射)中子辐射以及γ射线(缓发辐射、俘获γ射线辐射)等。尤其能量＞10 MV时产生中子辐射，缓发辐射产生活化释放β、γ射线(感生放射性)以及俘获γ射线等构成感生放射性损伤[1]。其中，由感生放射性气体引起吸入机体产生内照射、个人剂量并不能体现。残余辐射包括加速线圈的残余暗电流产生的散射线、漏射线以及感受放射性核素产生的感生放射性两部分，散射线和漏射线任何能量照射均可产生[2]。为此，本研究监测加速器工作人员穿戴铅围裙在治疗室辐射防护(接受残余辐射的剂量和损伤)效果，并对加速器工作人员进行穿戴铅围裙防护试验。

1 仪器与方法

1.1 仪器设备

Primus型直线加速器(德国SIEMENS)，热释光剂量系统FJ-427A1型热释光测读仪(中国人民解放军防化研究院)，量程为0～9.999 Gy，工作电压为220 V，环境温度0～45 ℃，相对湿度＜95%；热释光探测器LiF(Mg，Cu，P)片型元件(北京润意通辐射监测设备有限公司)，直径4.5 rnm，厚0.9 mm的圆片，该探测器的分散性＜5.0%，线性范围为5×10-7～10×10-7Gy，粒度为80～200目；2000B型TLD远红外线精密退火炉(北京康科洛电子有限公司)；铅围裙5 mm铅当量(龙口市龙跃医疗器械有限公司)。机房内温度22～24 ℃，相对湿度50%～60%，换气3～4次/h。

1.2 测量方法

固定2位技师参加测量，连续2 d，将铅围裙对折叠成5 mm+5 mm铅当量防护。第1 d去除所有金属类配饰穿着工作裤(无金属拉链和金属纽扣)，第2 d穿牛仔裤(均带金属拉链和纽扣一枚)，余均与第1次试验同，在铅围裙内外对穿部位布点，内侧贴紧皮肤在耻骨联合上约10 cm处设内中点(IM)，在同一水平中点的左右10 cm设内左点(IL)和内右点(IR)，对穿围裙外设外中点(OM)、外左点(OL)及外右点(OR)；体后无围裙遮挡，体后与前方同一高度中骶椎处设后中点(PM)，在同一水平中点左右10 cm设后左点(PL)和后右点(PR)；第1 d各点依次为IM1、IL1、IR1、OM1、OL1、OR1、PM1、PL1以及PR1。第2 d各点依次为IM2、IL2、IR2、OM2、OL2、OR2、PM2、PL2以及PR2。每个点含3个热释光剂量计(thermoluminescence dosimeter，TLD)探测器成放射状排列，用胶布粘好形状注明部位贴到相应部位。进入机房摆位3 h(2 d患者量及治疗方式不变，适形治疗约15人次，普放6人次)，射野65野，53野能量6 MV，其余12野分别给予5 MeV、7 MeV及10 MeV。治疗完成后回收TLD探测器测读，计算工作人员体表有效剂量。

1.3 质量控制

各种指标均满足国家标准要求。采用黑色纸包裹TLD探测器，在24～48 h内使用完毕，放在离机房较远的办公室，为减少元件在机房暴露时间，带好后再进入机房，而且2次试验的摆位人员的摆位人次和治疗方式时间一致。本次调查测量的各类剂量仪(包括热释光测读仪等)均在中国计量科学研究院检定、校准的有效期限之内。

1.4 计算方法

每个点放置3个探测器，均以原点为中心放射状排列，每个探测器做2～3次读数报告，在排除个别误差＞10%的读数后，取每一部位TLD读数的平均值(average surface dose reading，ASD)，按照Hp(10)=Xi×Cf[Hp(10)为皮下10 mm有效剂量，Xi为仪器测量读数减去本底读数，Cf为刻度因子，最大非线性偏差为6%，能量响应的最大偏差为20%，检验值偏差为6%，刻度因子不确定度U=9.0%(k=2)，得出体表下10 mm有效剂量(E)。

1.5 统计学方法

采用SPSS 17.0进行数据分析，以均数±标准差()表示，两组数据均符合正态分布，对不同分组间的差异采用组内数据配对t检验进行比较。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两次铅围裙内外各点ASD及平均有效剂量(E)

两次穿戴铅围裙内外各点的ASD及平均有效剂量(E)均以()表示，第1次和第2次测试本底分别为220 μGy和215 μGy，见表1。

2.2 两次铅围裙内外及体后各点平均有效剂量对比

(1)同次穿戴铅围裙内外平均有效剂量的比对见表2。第1次铅围裙内平均有效剂量为(IPb1=12.53±3.34)大于铅围裙外有效剂量(OPb1=4.09±2.53)，差异有统计学意义(t=0.0002，P＜0.01)；第2次测试铅围裙内、外及体后各点平均有效剂量，铅围裙内平均有效剂量为(IPb2=19.44±10.22)，大于铅围裙外有效剂量(OPb2=7.69±3.33)，差异有统计学意义(t=0.0158，P＜0.05)，见表2。

表1 两次穿戴铅裙内外各点ASD和平均有效剂量(E)报告

表2 同次穿戴铅裙内外各点平均有效剂量的比对

(2)两次穿戴铅围裙内外及体后各点平均有效剂量的比对。即第2次(穿戴金属饰品和配件)体后部平均有效剂量(P2=19.71±7.96)与第1次(不戴金属物件)的体后平均有效剂量(P1=5.37±3.10)的比对，差异有统计学意义(t=0.0005，P＜0.01)；铅围裙外第2次有效剂量(OPb2=7.69±3.33)和第1次的平均有效剂量(OPb1=4.09±2.53)比对，差异无统计学意义(t=0.0537，P＞0.05)；铅围裙内第2次有效剂量(IPb2=19.44±10.22)和第1次的平均有效剂量(IPb1=12.53±3.34)比对，差异无统计学意义(t=0.0991，P＞0.05)，见表3。

表3 两次穿戴铅围裙内外及体后各点平均有效剂量的对比

3 讨论

3.1 同次穿戴铅围裙内外平均有效剂量比对分析

试验结果显示，铅围裙内平均有效剂量大于铅围裙外有效剂量，铅围裙不能给予工作人员防护作用，相反能增加工作人员受照剂量，这可能由于铅围裙遮挡引起韧致辐射产生的X射线及次级电子污染的作用，使得工作人员受照剂量份额增加[3]。因此，不应被这些看似防护射线的产品误导，加速器工作人员注意防护的意识非常必要，尤其育龄女性仅仅使用铅围裙不能起到预期的防护作用，应严格参照国际放射防护委员会(International Commission on Radiological Protection，ICRP)[4]第60、73、75和84号出版物、电离辐射防护与辐射安全基本安全标准(IBSS)[5]以及电离辐射防护与辐射源安全基本标准(CBSS)[6]的建议：腹部表面＜2 mSv，放射性核素摄入量＜(1/20)年摄入量限制(annual Limit of Intake，ALI)。在确认妊娠之后，孕妇的工作条件应当使胎儿在余下的妊娠时期受到的附加的当量剂量＜1 mSv，在解释这一建议时，重要的是要重视孕妇的防护。ICRP多次强调其如下的观点：应用委员会建议的防护体系，特别是采用源相关的剂量约束值，通常足以保证上述限值，而无须对孕妇加以特别限值。

3.2 两次穿戴铅围裙内外平均有效剂量比对分析

第2次(戴金属装饰)体后部平均有效剂量和第1次(不戴金属装饰)的比对统计分析有极显著差异；铅围裙内、外第2次有效剂量和第1次的平均有效剂量比对统计分析无显著差异；表明通过铅围裙或金属纽扣及拉链相互作用产生次级辐射产生X射线二次污染，能成数倍的增加工作人员受照剂量，因此进入机房时不应佩戴有金属物质的配饰和衣服配件，包括带金属拉链和纽扣的服装，手表、项链、手机、钥匙等金属类物品不应随身带入控制室，其小细节或小配件经常容易被忽略，因此，应将降低受照剂量保护健康的方法写入操作规程或指南。

3.3 加速器工作人员接受残余辐射危害分析

本研究试验照射能量采用的是6 MV的X射线(53野)，其余分别采用5 MeV、7 MeV及10 MeV(12野)电子线。有文献显示，残余辐射包括加速器线圈的残余暗电流产生的散射线和漏射线，以及感生放射性核素产生的感生放射性两部分组成[2]。散射线和漏射线任何能量照射均可产生，而感生放射性当加速器能量＞10 MeV时才产生。根据以上分析本研究试验主要是散射和漏射线以及很少感生放射性而造成，穿戴铅围裙、带金属配件的衣物后还包括铅围裙和金属饰物相互作用产生次级辐射产生一次散射X射线污染，以及缓发辐射产生β、γ射线和俘获γ射线产生的感生放射性的危害[1]。

3.4 放射人员在治疗室接受残余辐射统计分析

本研究显示，铅围裙外的受照剂量(OPb1)几乎接近本底的量，而以往文献[7]证实，所有放射人员的外照射年有效剂量均低于规定限值的1/10水平，与X射线诊断及放射治疗工作人员年有效剂量低于全国水平(分别为1.52 mSv和1.01 mSv)[8]。

做为从事放射职业的工作人员，随着年累积量的附加，尽管年个人剂量处于低水平，随机效应的发生概率随照射剂量的增加而增大，但不存在剂量阈值，主要表现遗传效应和癌变[9]。通过年检发现，从事放射工作近5～10年系列损伤症状(与放射工作年限成正相关)，如眼晶状体浑浊、外周血象异常遗传学改变以及常见的植物神经功能紊乱，头晕头痛记忆力降低失眠等，文献资料尚无远期遗传和癌症的统计。

3.5 减少加速器工作人员接受残余辐射的意识和工作流程

规范有关减少加速器工作人员在治疗室接受残余辐射损伤和剂量的意识和流程，各级相关领导和执行部门应重视放射工作人员的防护，在保证放射治疗质量的同时，应使放射治疗工作人员所受的辐射剂量合理，保持在可以做到的最低水平做为放射治疗防护的目标[10-11]。提高摆位效率，减少停留在机房的时间，每次进入机房时间至少间隔60 s以上，高能量大剂量照射至少间隔3～5 min。合理安排治疗顺序，采用高能量治疗与低能量治疗交替进行，避免治疗时长期处于高能射线的照射下[12-13]。加强通风，降低空气中感生放射性水平[14]。增加轮流作业班次，建立正常的休假制度，如放射假及休养假(工作年限20年以上者)。

4 结论

联合国原子辐射效应委员会(UNSCEAR)于1982年报告中指出，必须研究放射职业条件下放射与非放射因素联合作用，特别是研究小剂量长期协调作用，并明确指出，电离辐射和其他因素的相互作用已成为一个具有潜在重要意义的领域[15]。

加速器工作人员长期暴露在低剂量电离辐射及各种有害气体中，本试验证实，铅围裙并不能给加速器工作人员带来有益的防护作用，尤其育龄女性，应按照ICRP、IBSS和CBSS相关规定执行。此外，进入机房不应佩戴有金属物质的配饰和衣服配件，减少加速器工作人员在治疗室遭受残余辐射的剂量和损伤。强化和规范有关减少加速器工作人员在治疗室接受残余辐射的损伤和剂量的意识和流程，使得这种长期低剂量暴露电离辐射职业人员的受照剂量达到尽可能低的水平，将辐射随机及确定效应尽可能控制在掌控和预期的水平。

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