杨琦 贾钰铭 刘婧 周凡 韩东乔

【摘 要】目的：模擬分析125I粒子植入过程中医务人员和患者密切接触者的辐射剂量，探讨辐射防护措施。方法：模拟125I粒子植入过程中四种状态，即：（1）125I粒子装仓时；（2）125I粒子植入操作状态下； （3）病人植入125I粒子后；（4）使用铅防护用品状态下。针对每一种情况，分别按0cm、10 cm、30cm、50cm、100cm、150cm进行不同垂直距离辐射剂量监测。观察粒子植入过程中不同数量及状态、不同植入深度的辐射剂量和剂量衰减率，探讨医务人员和患者密切接触者在125I粒子植入过程中辐射防护与安全问题。结果：粒子装仓环节是医务人员受到职业照射最严重的环节之一，应特别加强辐射安全防护；肉体组织对低能X-Y射线有较强的衰减作用，植入深度越深组织衰减作用越强，但随着放射性强度的增加，组织衰减率有所降低；铅能抵挡绝大部分低能X-Y射线，放射性强度较低时， 0.25铅当量的铅手套便能屏蔽95%左右的射线， 0.5铅当量的铅衣几乎能屏蔽掉所有的低能X-Y射线。随着放射性强度的增加，屏蔽性能略有下降，仍然能达到90%～97%左右。结论：粒子植入过程中，穿戴铅防护用品对医务人员的保护极为重要；加强重点环节的屏蔽防护措施，可以大大减少低能X-Y射线对医务人员的辐射损害；对于植入术后的患者应采取多种有效措施，可以大大缩短患者密切接触者的安全距离。

【关键词】125I粒子；辐射剂量；辐射防护

Abstract Objective： To An imitative analyzes of radiation dose received by the medical workers and the patients intimate friends during particle the planting is done in order to protect them from being hurt.The protective method is also investigated. Method：There are four conditions when 125I prrticle is planted into some one：1.when 125I particle is looded；2.During the planting process；3.After the patients received the planting；4.When protective lead is used. With a distance of 10cm，30cm，50cm，100cm，150cm of a straight radiation，observation on particles diffrernt number and condition ，diffrernt declining rate，different planting depth and dose one done.During planting process the safety problem of medical workers and patients intimate friends is investigated also. Result： Particle loading is a very serious problem to medical workers.They must strengthen their protective method. Flesh is strong to make X-Y radiation declining.If the planting is deeper，Its power to make radiation declining will be stronger.But，With a increase of the radiation，the power to resist of flesh will become weaker. Lead can resist a great dose of X-Y radiation and makes it weaker.Gloves of 0.25 lead equivalent weight can resist 95% radiation.Dress of 0.5 lead equivalent weight can resist all X-Y radiation.However， with an increase of radiation，its strength to resist will drop a little，But it will still maintain its power about 90% to 97%. Conclusion： It is very important for medical workers to protect them through wearing lead dress.Emphasing must be laid on the protection when doing key work.Then the hurt of medical workers by low utility X-Y radiation will be decreased. Patients after planting must be carefully treated.Thus ，The safe distance will be shortened between the patients and their intimate friends.

Key words： 125I particle ；radiation dose； radiation protection

【中图分类号】R473 【文献标识码】A 【文章编号】1672-3783（2017）12-03--01

125I粒子植入治疗是目前比较流行的近距离组织间放射治疗技术，它主要依靠TPS计划系统 （Treatment Planning System）将多个密封源125I粒子通过植入枪准确植入到肿瘤组织内进行大剂量照射，使肿瘤组织遭受到精确的、持续低能X-Y射线的最大程度的杀伤，而正常组织不损伤或损伤很小的一种治疗方法[1]，具有微创、局部控制率高、疗效好的特点，近年来更是逐渐应用于肝癌、胰腺癌、直肠癌等[2]。随着这一技术的广泛应用，医务人员的职业照射和患者密切接触者的辐射安全问题日益受到关注， 尽管目前各医疗机构都采取了一些防护措施，但还可能存在防护不规范的地方。本实验通过模拟125I粒子植入过程中，在不同距离、不同数量、不同状态与防护下的辐射剂量监测，探讨医务人员植入过程中的职业照射和患者密切接触者辐射防护与安全问题。

1 材料与方法

1.1 125I粒子源

生产商：北京智博高科生物技术公司，批号ZBS-1602-10-20，长度4.5mm，园柱形，直径0.8mm，镍钛合金外壳，活度2.96E+7 Bq/粒（0.8mCi/粒）。

1.2 植入枪

生产商：浙江象山锦衡机械制造有限公司生产，名称：放射性粒子植入防护枪，包括植入枪和可重复使用粒子仓等。

1.3 組织补偿胶。厚度1.0cm，2.0cm各一张，两张重叠后为3.0cm。

1.4 铅防护。0.25mmPb铅手套、0.25mmPb、0.5mmPb铅衣各一。

1.5 监测仪器：美国S.E.INTERNATIONAL公司生产Inspector TM-14981型便携式 X-γ射线监测仪。

1.6 监测方法

模拟粒子植入过程中四种状态，即：（1）粒子仓装载125I粒子时；（2）医生进行粒子植入操作状态时； （3）病人植入后未穿铅衣状态时；（4）铅防护用具覆盖的状态时。对不同状态进行垂直距离辐射剂量监测，记录三次测量平均值，从而观察125I粒子在不同距离、不同数量、不同状态与防护下的剂量衰减情况，目的在于发现植入过程中对人体最大、最易受到电离辐射的环节，从而采取相应的有效防护措施，加强对医务人员和患者密切接触者的保护。

本模拟实验中，最近的监测距离均为10cm，最远的监测距离为150cm。其中10cm为模拟植入医务人员手掌与粒子的距离，30cm为模拟粒子与眼睛、颈部、胸部的距离，手术医生与植入点的距离一般为30～50cm之间。每次植入粒子数为1粒，每个粒子仓最多装载量为10粒，粒子植入的平均用量在30～50粒之间，故测量的粒子数为1粒、10粒、50粒。

1.7 剂量衰减率计算公式：

不同距离剂量衰减率（%）=（粒子0cm读数-不同距离读数）/粒子0cm读数×100%；组织与防护剂量衰减率（%）=（裸露粒子读数-同距离组织或防护读数）/裸露粒子读数×100%。剂量衰减率是较粗率的估计，因室内本底测量为0.02μSv/h，对计算结果影响非常小，故忽略不计。

2 结果

2.1 在距离衰减测量中，随着监测距离的延长，辐射剂量迅速衰减。20cm剂量衰减率为80%左右，30～50cm剂量衰减率95%左右，100cm剂量衰减率大于99%。当达到 150cm，所有监测剂量均已处于极低水平。

2.2 本实验中空粒子仓、装满10粒125I的粒子仓均为室内本底水平，证明植入枪的屏蔽效果是非常好的，说明粒子高压消毒环节是很安全的；而在粒子装仓环节的辐射剂量与裸露测量的最高值均达到仪器极限值>110uSv/h，而植入时由于植入枪的防护作用，辐射剂量较低。说明粒子装仓过程可能是医务人员受到职业照射最严重的环节之一，应特别加强辐射防护。

2.3 在组织补偿胶测量中，说明肉体组织对低能X-Y射线有较强的衰减作用，植入深度越深衰减作用越强，植入深度达到3cm，辐射剂量衰减可达50%以上。

2.4 铅防护测定中使用0.25mmPb铅手套和0.25mmPb、0.5mmPb铅衣。结果证明薄薄的一层铅橡胶就能抵挡绝大部分低能X-Y射线的穿透，0.25mmPb即能屏蔽掉95%以上的射线，0.5mmPb的铅衣几乎能屏蔽掉所有的低能X-Y射线。随着放射性强度的增加，屏蔽率略有下降，仍能达到90%～97%左右。

2 讨论

放射性125I粒子能够持续释放27.4keV、31.4keV的Te-KX特征X射线和35.5keV的γ射线，平均光子能量为28.37keV，属低能电离辐射。125I粒子主要通过持续发射低能X-γ射线对DNA分子链的影响（单链断裂、双键断裂）及射线与水分子产生的氧自由基，破坏肿瘤细胞的生物大分子，进而杀灭肿瘤[3]。其在组织内有效半径约1.7cm，半衰期为59.4天。虽然125I粒子具有能量低、在组织穿透时能量迅速衰减的特点，但由于它半衰期较长，并持续释放低能量的射线，对周围人群的还是会产生一定影响，同时医务人员在接受职业照射过程中长期低剂量电离辐射的累积损害造成的染色体畸变、造血系统、视神经系统等损伤更不容忽视，因此辐射防护与安全是许多医务人员及密切接触者都很关心的问题。

辐射防护的目的在于防止确定性效应，限制随机性效应的发生，必须遵循三原则：实践正当化、防护最优化和个人剂量限值。最经典外照射防护措施为：时间防护、距离防护、屏蔽防护。ICRP第103号出版物和《电离辐射防护与放射源安全基本标准》GB18871-2002中规定职业人员个人剂量限值连续5年平均剂量为20mSV；眼晶状体年平均剂量为150mSV；皮肤手足为500mSV；公众人员（患者医疗照射除外）年平均剂量为1 mSV[4，5]。

辐射源强度与距离的平方成反比，125I粒子所发射低能X-γ射线也随着距离的增加迅速衰减。岳瑶等[6]用热释光剂量（TLD）测量80粒粒子不同距离的衰减率得出，距离在20cm以上衰减率大于98%，100cm以上检测不到射线的结论。其剂量衰减率高于本实验结果，原因可能是实验监测方法的不同所致，本试验测量的是瞬间辐射剂量值，而前者测量的是有效吸收剂量值。

本实验中125I粒子装仓过程是最易受到辐射损害的环节之一，应特别加强分装过程的防护措施，最有效的就是铅屏蔽。实验中0.5mmPb的铅就可以完全屏蔽125I粒子发射的低能射线，因此，装弹分装时穿戴0.5mmPb铅衣、铅眼镜、铅围脖，在铅箱内装弹分装完全可以避免身体受到低能射线射线的损伤；而手部的防护则可采用铅手套、长颈镊子夹取、熟练操作等措施大大减少辐射损害。

植入术操作过程中，手术医师所受的辐射剂量无疑是最大的。根据本实验结果推算，假定手术医师每年工作260天，每天手术操作2小时，平均植入50粒（总活度1.48E+9Bq），穿戴0.25mmPb的铅防护装备的情况下，手、眼晶状体、全身辐射剂量分别为15.2 mSV/a、2.05mSV/a、0.76 mSV/a，均远低于国家标准规定的从放人员年剂量限值。

组织补偿胶为聚苯乙烯凝胶，是目前临床最常用的组织填充物。它具有良好的柔软性和韧性，密度为1.03～1.05g/cm3，与人体软组织密度非常接近，可模拟人体组织与和射线的相互作用，常用于放射治疗中的组织填充物，可提高皮肤表面的照射剂量和深部组织保护[7]。125I粒子源所释放的低能射线在软组织中的射程仅为1.7cm，从实验结果可以看出，植入深度达到3.0cm时，剂量衰减率接近50%，而大多数患者植入深度远大于3.0cm，如按平均植入深度6.78cm来算[8]，剂量衰减率为75%左右。

美国国家辐射防护和测量委员会（NCRP）规定，125I粒子植入患者密切接触者有效剂量应小于5mSv，公众、未成年人、孕妇不超过1 mSv。我国放射卫生防护基本标准中，基本采用了此标准。李健敏等[9]通过计算得出同床、同住成年人、未成年人及孕妇、接触同事的安全距离分别为60、100、120、140cm。但有效剂量的计算方法较为复杂，我们可采用较为简单直观的剂量当量小于2.5uSv/h国家安全标准来判断密切接触者是否安全[10]。本实验表明，与患者保持100cm安全的距离，与张鹏等[11]的研究结论相同，如植入部位较深如盆腔、腹腔等的患者，其安全距离可能小于100cm。Yuzuru等[12]认为前列腺癌植入患者由于股骨髂骨等组织衰减作用，其侧面50cm也是安全的。所以，对于植入术后的患者可以采取多种有效措施，如摆放合适体位、植入部位表面用铅皮覆盖均可以大大缩短密切接触者的安全距离。

参考文献

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