放射性气溶胶监测技术在核医学治疗中的应用研究

放射性气溶胶监测技术在核医学治疗中的应用研究

蒋正江

浙江建安检测研究院有限公司

摘要：放射性气溶胶的监测和管理是核医学科放射防护的关键环节。本研究探讨了在核医学治疗中，如何通过有效的监测技术来控制放射性气溶胶的扩散。研究重点分析了放射性药物操作过程中气溶胶的产生，以及采取的防护措施，确保了整个核医学治疗过程的辐射安全。通过这些措施，显著降低了放射性气溶胶对工作人员和环境的风险，保障了核医学治疗的安全性。

关键词：放射性气溶胶；监测技术；核医学治疗

引言

核医学治疗作为一种有效的癌症治疗手段，在治疗过程中不可避免地会使用到放射性物质，从而产生放射性气溶胶。这些气溶胶可通过呼吸进入人体，对工作人员及患者构成健康风险。因此，对放射性气溶胶的监测和管理显得尤为重要[1]。本文探讨了放射性气溶胶监测技术在实际核医学治疗中的应用情况，以及如何通过科学管理减少放射性污染。

1放射性气溶胶基础知识

1.1放射性气溶胶的定义与特性

放射性气溶胶是指在核医学治疗等过程中，由于放射性物质的挥发、散落或药物制备过程中的操作不当，导致放射性颗粒悬浮于空气中形成的微小液滴或固体颗粒。这些颗粒物的粒径通常在纳米到微米级别，它们能够随着空气流动传播，增加了放射性物质通过呼吸道进入人体的潜在风险。这些气溶胶的特性包括其长期悬浮于空气中的能力，以及可能随呼吸作用被人体吸入，从而在肺部或其他器官沉积，引发内照射问题[2]。此外，放射性气溶胶的表面可能吸附有其他有害物质，增加了其毒性。

1.2核医学治疗中的放射性污染

在核医学治疗领域，放射性污染是一个不容忽视的问题，它涉及到多种放射性物质的使用，主要包括短半衰期的同位素。这些物质用于诊断和治疗各种疾病，如癌症。然而，它们在提供医疗益处的同时，也带来了潜在的污染风险。核医学治疗，尤其是使用放射性131I进行甲状腺癌治疗时，需要特别注意放射性污染的管理。131I作为一种放射性同位素，在治疗中能够有效地靶向甲状腺组织，但同时也可能对周围环境造成潜在的放射性污染风险。在治疗过程中，131I通过患者的排泄物，尤其是尿液，释放出放射性物质，这可能导致治疗区域及其周边环境的表面和空气受到污染。同样，患者在接受放射性治疗后，其呼吸作用也可能释放出含有放射性同位素的气溶胶。

2放射性气溶胶监测技术

2.1监测技术的种类与原理

监测技术主要分为几大类，包括过滤采样法、静电沉降法和光散射法[3]。过滤采样法通过使用特制的过滤器捕获空气中的气溶胶颗粒，然后对过滤器进行放射性计数。这种方法适用于收集和分析不同粒径的颗粒物。静电沉降法则利用电场使带电的气溶胶颗粒沉积在接收表面上，通过对沉积物的放射性测量来评估气溶胶的放射性水平。这种方法对于检测空气中的微小颗粒特别有效。光散射法则基于气溶胶颗粒对光束的散射作用，通过测量散射光的强度来推断气溶胶的浓度和粒径分布。这是一种实时监测技术，能够快速响应气溶胶的存在。

2.2监测技术的比较与选择

在核医学治疗环境中，选择合适的放射性气溶胶监测技术至关重要，因为它直接关系到工作人员和患者的安全。监测技术的选择需要基于多种因素，包括监测的灵敏度、准确性、成本效益、操作便利性以及实时性。过滤采样法适用于收集特定大小的颗粒物，便于后续的放射性计数分析，但可能不适用于实时监测。静电沉降法能够高效捕获微小颗粒，适合于检测低浓度的气溶胶，但可能需要复杂的设备。光散射法则提供了实时监测的能力，能够快速响应气溶胶的存在，但可能在高浓度气溶胶环境中受到干扰。在选择监测技术时，医疗机构应考虑其特定的需求和条件。例如，如果需要对治疗区域进行持续的实时监测，可能会选择光散射法。而对于需要详细分析气溶胶成分和活度的情况，则可能优先考虑过滤采样法或静电沉降法。

3放射性气溶胶监测技术在核医学治疗中的应用

3.1监测技术在不同核医学治疗场景的应用

在不同的核医学治疗场景中，监测技术的应用至关重要，以确保工作人员、患者以及公众的健康安全。例如，在核医学科门诊区使用了多种放射性核素，包括89Sr、153Sm和223Ra等，进行门诊病人的核素治疗。在这些区域，监测技术被用来确保放射性药物在质控、分装、注射等操作过程中的安全性。注射药物操作主要在注射室进行，这些场所均采取了适当的屏蔽和通风措施，以减少放射性气溶胶的产生和扩散。对于核素治疗病房区，如使用131I、177Lu等进行治疗，监测技术同样发挥着重要作用。病房区的储源/自动分装室和口服室等关键区域都配备了必要的监测设备，以监控放射性气溶胶的水平，确保治疗过程的安全性。

3.2监测技术在个人剂量和环境剂量评估中的应用

监测技术在个人剂量评估中发挥着核心作用，保障放射工作人员在安全剂量限值内操作。利用多功能X、γ、β射线检测仪和α、β表面污染测量仪，可以准确测定工作人员在作业中受到的辐射剂量。在核医学科，除了对环境辐射水平的监测，还定期进行个人剂量监测，确保剂量不超出国家标准。每三个月对放射工作人员进行一次X、γ外照射个人剂量监测以评估剂量。活度计在测量放射性药物活度方面至关重要，这有助于评估在药物制备和注射过程中工作人员可能接触到的剂量。《医疗照射质量保证大纲》的实施，进一步确保了监测仪器的校准和检定的准确性。

环境剂量评估还包括对核医学科注射场所的表面污染监测，以及对外照射剂量的监测，覆盖了控制区、监督区和非限制区。此外，还包括对机房外警示标志、工作状态指示灯、安全联锁系统和防护设施的定期检查。放射诊疗设备性能监测根据国家放射卫生标准定期执行，包括设备的状态监测和重要部件更换后的验收检测。X射线、γ射线和α、β表面污染的监测每年进行一次，涵盖射线装置机房周围场所及核医学使用放射性药物的相关区域。所有监测活动均由省级认证的放射卫生技术服务机构执行。

3.3放射性气溶胶的防护与管理

为确保放射性气溶胶的有效防护与管理，建设单位实施了一系列措施。操作人员在通风橱内进行放射性药物的质控和分装，利用负压技术减少气溶胶扩散。注射操作亦在设有屏蔽和通风设施的配药室内完成，降低工作人员接触风险。核医学科的功能区域，包括分装室和注射室，均严格划分，并采取门禁管理，避免无关人员接触潜在污染区。此外，科室安装了独立的排风系统，配备高效过滤装置，确保排放空气符合环保标准。定期进行的辐射监测覆盖了工作场所的表面污染，以保证辐射水平达标。关于放射性废物管理，建设单位制定了详细的措施，包括废液的衰变池处理和固体废物的分类收集。图1是衰变池平面及剖面布局示意图。

图1 衰变池平面及剖面布局示意图

核医学科的废水排放严格遵循预评价标准，确保了废水在安全期限内排放，保护了环境和公共健康。衰变池中水经医院总水道一次性排出，排放时各核素活度与ALImin如表1所列。这些措施与监测技术的结合，构成了一个全面的污染控制体系，保障了治疗环境的安全。

表1 衰变池排放时核素活度估算与ALImin一览表

4结论

本研究表明，通过采取一系列综合性措施，可以有效监测和管理核医学治疗中产生的放射性气溶胶。这些措施包括使用通风橱和负压技术减少气溶胶扩散、合理规划工作场所布局以隔离潜在污染区、实施严格的门禁管理以及建立独立的排风系统配合高效过滤装置。此外，对放射性废物的妥善管理和处理也是控制放射性污染的关键环节。研究强调了监测技术在保障核医学治疗环境安全中的重要性，并为其他医疗机构提供了放射性气溶胶监测和管理的参考模式。通过这些措施的实施，不仅可以保护工作人员和患者的健康，也有助于提升医疗机构的放射防护水平。

参考文献

[1]唐辉,徐彬,谷洪,等. 2016-2021年四川省城市放射性废物库库区辐射环境监测[J]. 中国环境监测,2023,39(3):183-189.

[2]宁斌,黎鹏. 放射性气溶胶测量中天然本底的消除方法[C]. //2017中国环境科学学会科学与技术年会论文集. 2017:4227-4232.

[3]孟丹,杨柳,马英豪,等. 高氡环境下放射性气溶胶在线监测仪的研制[J]. 辐射防护,2020,40(6):571-576.

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