福建省輻射環(huán)境監(jiān)督站　黃世耀

核醫(yī)學(xué)科的平面布局及選址規(guī)劃探討

福建省輻射環(huán)境監(jiān)督站黃世耀

核醫(yī)學(xué)（Nuclear Medicine）是將核技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的學(xué)科，是用放射性核素診斷、治療疾病和進(jìn)行醫(yī)學(xué)研究的醫(yī)學(xué)學(xué)科，臨床核醫(yī)學(xué)是直接利用核素和核射線來診斷和治療人體疾病的一門學(xué)科。隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和醫(yī)療技術(shù)水平的提高，核醫(yī)學(xué)已經(jīng)成為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)不可或缺的重要組成部分，核醫(yī)學(xué)工作場(chǎng)所也在不斷增加。核醫(yī)學(xué)的發(fā)展是一把雙刃劍，一方面能夠方便患者的治療，提高醫(yī)療水平和效率；另一方面，放射診斷的應(yīng)用不可避免導(dǎo)致電離輻射的產(chǎn)生，使得公眾、患者和醫(yī)務(wù)人員受到的電離輻射越來越多。因此，工作場(chǎng)所的布局及選址是否合理十分關(guān)鍵。該文結(jié)合具體案例分析，理論與實(shí)際相結(jié)合，分析案例中存在的不足之處并提出平面布局的優(yōu)化措施。該文不僅可為建設(shè)單位針對(duì)已建項(xiàng)目進(jìn)行自我整改提供參考，同時(shí)可為建設(shè)單位針對(duì)擬建項(xiàng)目通過規(guī)劃設(shè)計(jì)降低核醫(yī)學(xué)產(chǎn)生的電離輻射對(duì)公眾的影響提供理論依據(jù)，最終為審管部門提供管理依據(jù)。

核醫(yī)學(xué)平面布局放射性選址輻射防護(hù)

1　核醫(yī)學(xué)科的平面布局典型案例

核醫(yī)學(xué)工作場(chǎng)所的平面布局要求將放射性與非放射性工作場(chǎng)所嚴(yán)格分開，將不同放射性操作或污染水平的工作場(chǎng)所嚴(yán)格分開。一般在設(shè)計(jì)臨床核醫(yī)學(xué)科時(shí)，需要考慮的因素包括：從接受到處置放射源全過程的案例性；需要滿足對(duì)工作人員、病人和公眾的照射最小化的要求；設(shè)施要求能夠防止放射性污染失控?cái)U(kuò)散；在多數(shù)人要去的區(qū)域維持低的本底（0.15～0.25μSv/h）；滿足放射性藥物生產(chǎn)和質(zhì)量控制的要求。圖1是一張IAEA推薦的臨床核醫(yī)學(xué)科的平面布局示意圖，僅供參考。

圖1　典型的臨床核醫(yī)學(xué)科平面布局圖

依據(jù)國(guó)際放射委員會(huì)（ICRP）第 57號(hào)出版物，臨床核醫(yī)學(xué)工作場(chǎng)所具體分為Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類三個(gè)類別。我國(guó)《電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)》（GB18871-2002）參考了 ICRP的建議，綜合考慮其它方面因素后把輻射工作場(chǎng)所劃為控制區(qū)、監(jiān)督區(qū)兩大區(qū)域，以便于輻射防護(hù)管理和職業(yè)照射控制?？刂茀^(qū)指任何需要或可能需要特殊防護(hù)措施或案例條件的區(qū)域；監(jiān)督區(qū)是指未被定為控制區(qū)的區(qū)域，在其中通常不需要專門的防護(hù)手段或安全措施，但需要經(jīng)常對(duì)職業(yè)照射條件進(jìn)行監(jiān)督和評(píng)價(jià)。具體的布局，國(guó)內(nèi)外有很多的方法及實(shí)例，如 Methe BM建議把回旋加速器室、放射化學(xué)實(shí)驗(yàn)室、給藥室等輻射劑量較大的區(qū)域劃分為控制區(qū)，顯像室、病人床位區(qū)、放射廢物儲(chǔ)存區(qū)等也有一定劑量的區(qū)域劃分為監(jiān)督區(qū)，而候診區(qū)、工作人員辦公室、電梯及走廊等應(yīng)該為非限制區(qū)。趙進(jìn)沛等人則提出將功能區(qū)域分為活性區(qū)、中間區(qū)和清潔區(qū)，按“三區(qū)配置法”進(jìn)行建設(shè)和劃分等等。筆者近幾年的實(shí)地調(diào)查與監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，福建省內(nèi)核醫(yī)學(xué)科工作場(chǎng)所大部分遵循Methe BM建議的區(qū)域劃分原則，即分為控制區(qū)、監(jiān)督區(qū)和非限制區(qū)。筆者根據(jù)福建省內(nèi)各醫(yī)院的實(shí)際情況，細(xì)化了核醫(yī)學(xué)工作場(chǎng)各區(qū)域?qū)?yīng)的工作場(chǎng)所，詳見表1。

表1　核醫(yī)學(xué)科工作場(chǎng)所分區(qū)

隨著社會(huì)分工的細(xì)化，我省絕大部分醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科的藥物都是外購(gòu)，由原子高科、廣東希埃等提供，核醫(yī)學(xué)科的主要防護(hù)工作是在藥品使用過程，而非生產(chǎn)過程。根據(jù)輻射水平的高低及對(duì)環(huán)境污染的可能性，核醫(yī)學(xué)科的通道分為病人通道及醫(yī)生通道，并設(shè)置單獨(dú)的出入口，防止交叉污染。

下面從筆者實(shí)際工作中接觸的眾多布局中選取一個(gè)較合理的典型代表，供擬建和需整改的建設(shè)單位參考。廈門某醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科布局是一個(gè)很好的例子?？刂茀^(qū)和監(jiān)督區(qū)劃分明顯，設(shè)置了病人通道及醫(yī)生通道，設(shè)有病人注射藥品前后的出入口，避免交叉污染。詳見圖2。

在ECT1室東側(cè)有一個(gè)隔斷，人員只可由北向南單向通行，醫(yī)生通道在核醫(yī)學(xué)科整體布局的西北側(cè)，病人通道則位于核醫(yī)學(xué)科整體布局的東南側(cè)。

從放射性物質(zhì)污染角度來看，候診室、ECT機(jī)房等屬于清潔區(qū)，與用于貯源的高活性室、給藥注射的注射室及廢物庫(kù)等在工作人員監(jiān)控下的潛在污染區(qū)相對(duì)分離開來，一定程度上可避免污染的擴(kuò)散。從γ外照射角度來看，給藥注射后的病人在較高輻射水平的候診室候診。病人從候診室通往ECT掃描室檢查，檢查完畢后從東側(cè)通道出口處出院，以減少病人及少數(shù)家屬受到不必要的γ外照射。

2　核醫(yī)學(xué)科的選址規(guī)劃典型案例

醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科的選址很關(guān)鍵，選址直接關(guān)系到周圍敏感目標(biāo)的數(shù)量、距離和敏感度。特別是甲狀腺癌治療項(xiàng)目，其用藥量大，藥品半衰期長(zhǎng)，病人住院時(shí)間久，對(duì)周圍環(huán)境影響相對(duì)較大，在選址規(guī)劃期間，要盡量避開其他科室工作場(chǎng)所，周圍環(huán)境盡量縮短人員滯留時(shí)間。

甲狀腺癌（以下簡(jiǎn)稱“甲癌”）由濾泡上皮細(xì)胞所分化，是最常見的頭頸部惡性腫瘤和內(nèi)分泌系統(tǒng)惡性腫瘤，占所有人類腫瘤的1%左右。在甲狀腺疾病中占4%，多發(fā)于女性，每年的發(fā)病率為（0.5-10）/10萬。近年來，甲癌的發(fā)病率呈明顯上升趨勢(shì)。目前在美國(guó)甲癌，已成為女性惡性腫瘤排位中的第7位。

核素碘（131I、123I）分別放射γ射線及β射線，均可被γ照相機(jī)探測(cè)，組織對(duì)γ射線的吸收甚微，而對(duì)甲狀腺濾泡或癌腫起毀壞作用的都是高能量且射程僅0.5cm的β射線?？诜怂睾笊舷滥苎杆傥?，經(jīng)血循環(huán)到達(dá)某些組織并濃集，在正常甲狀腺、甲狀腺癌、乳腺、唾液腺、胃、結(jié)腸、腎臟中均有表現(xiàn)，最后由尿、糞排出。核素碘治療對(duì)復(fù)發(fā)、殘留及轉(zhuǎn)移灶的療效明顯［49］，尤其是對(duì)約70%的甲狀腺濾泡狀癌有效。

下文從眾多核醫(yī)學(xué)選址中選取一個(gè)較不合理的典型代表，分析不足之處，并提出整改措施，供擬建和需整改的建設(shè)單位參考。福建省某三甲醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科甲癌治療室在選址時(shí)沒有充分考慮到周圍環(huán)境使用功能，下水管道橫穿院內(nèi)監(jiān)控室，導(dǎo)致監(jiān)控室內(nèi)環(huán)境貫穿輻射劑量率較高，最終采取更改下水管道走向等方案，才達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。

2.1放射診療項(xiàng)目周圍人員年附加劑量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及計(jì)算公式

放射診療項(xiàng)目周圍人員的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)采用《電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)》（GB18871-2002），包括公眾照射、職業(yè)照射劑量限值和劑量約束值。福建省環(huán)保部門在審批時(shí)，放射診療項(xiàng)目周圍公眾照射的劑量約束值取0.25mSv/a，職業(yè)照射的劑量約束值取5mSv/a。

圖例

圖2　廈門某醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科布局圖

參照《環(huán)境地表γ輻射劑量率測(cè)定規(guī)范》（GB/T14583-93）中外照射人均年有效劑量的估算模式，X-γ射線產(chǎn)生的外照射人均年附加有效劑量按下列公式計(jì)算：

其中：HEr指X-γ射線外照射人均年附加有效劑量，mSv；Dr指X-γ射線劑量率，μSv/h；t指年出束時(shí)間或年受照時(shí)間，小時(shí)；T指人員居留因子。一般工作位取1，門窗取1/4，走廊取1/16。

2.2監(jiān)測(cè)儀器

JB4000型X-γ劑量率儀，編號(hào)：08011。監(jiān)測(cè)時(shí)間在檢定有效期限內(nèi)，檢定單位為上海市計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究院/華東國(guó)家計(jì)量測(cè)試中心。

2.3項(xiàng)目整改前實(shí)測(cè)情況

該醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科甲癌休息室位于醫(yī)技綜合大樓3號(hào)樓2層北側(cè)，甲癌休息室正下方為整個(gè)醫(yī)院監(jiān)控室（1層），內(nèi)設(shè)工作位，24小時(shí)值班，3班工作人員輪流。甲癌休息室病人專用洗手間下水管道穿過醫(yī)院監(jiān)控室正上方，順著監(jiān)控室與消防室中間走廊向下流，通過地下管道進(jìn)入地下三級(jí)衰變池，詳見圖3。該項(xiàng)目已投入試運(yùn)行，筆者前往建設(shè)單位檢查時(shí)，測(cè)得甲癌休息室正下方環(huán)境的貫穿輻射劑量率見表2。

圖3　某醫(yī)院甲癌休息室下水管道布設(shè)圖

表2　福建省某三甲醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科甲癌休息室正下方監(jiān)測(cè)值

針對(duì)本項(xiàng)目，測(cè)點(diǎn)為醫(yī)院監(jiān)控室工作位，24小時(shí)值班，3班工作人員輪流。據(jù)醫(yī)院介紹，核醫(yī)學(xué)科甲癌休息室使用時(shí)間為每年約300天，則監(jiān)控室工作位值班人員年受照時(shí)間t為：300×24÷3=2400h/a。

按表2測(cè)量值及公式（1），休息室下方監(jiān)控室工作位值班人員年受附加有效劑量為：

HEr=（2.01-0.20）×2400×1×10-3=4.344 mSv＞0.25 mSv（評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)）

可見，該醫(yī)院核醫(yī)院科甲癌休息室正下方監(jiān)控室工作位年有效劑量高于劑量約束值（0.25mSv/a）的要求，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘察，初步判斷超標(biāo)原因?yàn)榧装┬菹⑹也∪藢Ｓ孟词珠g下水管道沒有采取屏蔽措施，該下水管道位于監(jiān)控室工作位上方，甲癌患者服用131I放射性藥品后，通過大小便排入下水管道，殘留在下水管道的少量131I放射性藥品發(fā)射的γ射線對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生影響。因此需對(duì)該下水管道進(jìn)行整改。

2.4項(xiàng)目整改方案及相應(yīng)點(diǎn)位理論預(yù)測(cè)值

整改方法是變更該下水管道路線，原來下水管道由監(jiān)控室南側(cè)雜物間向北穿過監(jiān)控室操作位正上方，然后接入監(jiān)控室北側(cè)地下衰變池（見圖3）；變更后，下水管道從現(xiàn)在的監(jiān)控室南側(cè)雜物向東穿至墻外，再沿外墻北穿，然后接入監(jiān)控室北側(cè)地下衰變池（見圖3），并在下水管道四周增加3.5mm鉛當(dāng)量防護(hù)層。

整改方案分析：

（1）該下水管道遠(yuǎn)離監(jiān)控室工作位，減少對(duì)該監(jiān)控室工作人員的影響。

（2）該下水管道由原來無采取屏蔽措施整改為監(jiān)控室防護(hù)墻24cm磚墻和3.5mm鉛當(dāng)量防護(hù)層，減少對(duì)該監(jiān)控室工作人員的影響。

（3）該下水管道位于監(jiān)控室外墻表面，相比原來位于監(jiān)控室上方，周圍環(huán)境不會(huì)有人長(zhǎng)期滯留，遠(yuǎn)離公眾。

根據(jù)表2測(cè)量值及表3整改后劑量衰減倍數(shù)K，甲癌休息室下方監(jiān)控室工作位值班人員年受附加有效劑量預(yù)測(cè)為：

HEr=（2.01-0.20）/（2×10）×2400×10-3=0.2172mSv＜0.25mSv

表3　整改后甲癌休息室正下方環(huán)境周圍年附加有效劑量預(yù)測(cè)

2.5項(xiàng)目整改后實(shí)測(cè)情況

該醫(yī)院對(duì)下水管道按整改方案整改完后，甲癌項(xiàng)目正常開展，筆者又到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，所用儀器與整改前一致，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)見表4。

表4　福建省某三甲醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科甲癌休息室正下方不同時(shí)期環(huán)境劑量率

從表4可見，甲癌休息室正下方監(jiān)控室已趨近于本底值，甲癌休息室下方監(jiān)控室工作位值班人員年受附加有效劑量為：

HEr=（0.26-0.20）×2400×10-3=0.144mSv＜0.25 mSv

實(shí)際監(jiān)測(cè)值比預(yù)測(cè)值小的原因有：（1）預(yù)測(cè)時(shí)，為了保守計(jì)算，忽略了整改前后下水管道與工作位的距離之比；（2）預(yù)測(cè)時(shí)，為了保守計(jì)算，忽略了原有管道本身殘留的放射性物質(zhì)（更換新管道后，新管道壁上無殘留放射性物質(zhì)）；（3）管道整改施工時(shí)，設(shè)置了一定的傾斜角度，縮短了含放射性污水在管道停留時(shí)間。

3　結(jié)論

（1）為了遵循防護(hù)與安全的最優(yōu)化原則，使個(gè)人受照劑量的大小、受照射的人數(shù)以及受照射的可能性均保持在可合理實(shí)現(xiàn)的盡量低水平。

（2）核醫(yī)學(xué)科工作場(chǎng)所應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目輻射劑量的大小集中布置，以便明確劃出控制區(qū)、監(jiān)督區(qū)和非限制區(qū)。

（3）核醫(yī)學(xué)科的通道應(yīng)分為病人通道及醫(yī)生通道，且病人通道應(yīng)“單向行駛”，并設(shè)置單獨(dú)的出入口，防止交叉污染。同時(shí)應(yīng)注重核醫(yī)學(xué)科場(chǎng)所的選址，選址的確定直接關(guān)系到周圍敏感目標(biāo)的數(shù)量、距離和敏感度。一般情況下，核醫(yī)學(xué)科宜設(shè)置在一層或地下一層，減少周圍的環(huán)境敏感目標(biāo)數(shù)量，也有其他放射診療項(xiàng)目時(shí)盡量規(guī)劃布置在同一座大樓，并與住院大樓等隔離開，避免注射藥物后的病人與普通人交叉感染。

［1］GBl8871—2002，電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)［S］，2002.

［2］趙進(jìn)沛，任慶余.PET的應(yīng)用及其相關(guān)的輻射防護(hù)［J］.中國(guó)輻射衛(wèi)生，2006，2（15）：204-206.

［3］ICRP 60號(hào)出版物.北京：原子能出版社，1990.

［4］孔令豐，蘇盛鋒，林懷瑛.碘［131I］在醫(yī)學(xué)使用中的有關(guān)問題探討［J］.中國(guó)藥事，2000，14（3）：154-155.

［5］鄭鈞正.電離輻射醫(yī)學(xué)應(yīng)用的防護(hù)與安全［M］.北京：原子能出版社，2011（7）：281.

［6］Methe BM.Shielding design for a PET imaging suite：a case study［J］.Health Phys，2003，84（5）：83-88.