医用辐射防护与安全(省辐射站).ppt

侯祖洪 医学辐射的安全防护 主要内容 一 概述二 X射线诊断和介入放射学的辐射安全与防护三 放射治疗的辐射安全与防护四 核医学的辐射安全防护与安全 一 概述 X射线和放射性核素被发现后 首先在医学各个领域越来越广泛的应用 一百多年来 电离辐射的医学应用挽救了无数患者的生命 X射线透视 拍片 肿瘤放疗 核医学诊断和治疗等放射诊疗技术已成为当今临床疾病诊治重要手段 并发挥着其他技术难以替代的重要作用 但是射线也一把双刃剑 如果缺乏辐射防护知识或忽视管理 使用不当就会影响人体健康 甚至威胁到人的生命安全 医用辐射的基本方法 电离辐射的生物性效应 不同种类细胞的敏感性高度敏感的组织 淋巴细胞 胸腺 骨髓组织 胃肠上皮 尤其是小肠隐窝上皮细胞 性腺 胚胎组织 中度敏感的组织 感觉器官 内皮细胞 皮肤上皮 唾液腺 肾 肝 肺组织的上皮细胞 轻度敏感的组织 中枢神经细胞 内分泌腺 心脏 不敏感的组织 肌肉组织 软骨和骨组织 结缔组织 人及动物各部位辐射敏感性排序为 腹部 盆腔 头颈部 胸部 四肢 辐射源相关的因素辐射量大小剂量率分次和单次照射照射方式受照部位和面积放射线的种类 确定性效应超过 阈剂量 值时 发生率100 严重程度与接受的剂量有关 临床表现 乏力 脱发 牙龈出血 白细胞降低 性欲降低 皮肤红斑 溃疡 不同类型的放射病 骨髓型 1 10Gy 肠型 10 25Gy 脑型 50Gy 广岛原子弹爆炸放射性烧伤 河南4 26放射事故 早期 河南4 26放射事故 三年 河南4 26放射事故 骨科X线诊断工作人员 骨科X线诊断工作人员 骨科X线诊断工作人员 加速器事故照射 当天 加速器事故照射 天 加速器事故照射 天 工业探伤放射源 192Ir 脱落照射 受照剂量 全身剂量 1 0Gy 0 5局部剂量 右大腿皮肤100Gy右大腿骨中心8Gy左大腿10 15Gy手部10 20Gy胸部10 15Gy 工业探伤放射源 192Ir 脱落照射 工业探伤放射源 192Ir 脱落照射 肿瘤病人超剂量照射 确定性效应 忻州事故2 54Gy乏力 脱发 牙龈出血 白细胞减少 皮肤红斑 溃疡 放射病 确定性效应的疾病 放射病 急 慢放射性疾病 眼晶体混浊 放射性白内障 皮肤损伤 急 慢性皮肤损伤 生育障碍 闭经 不育 造血功能减退 随机性效应主要表现是癌症发病率增加 如日本原爆幸存者的肿瘤 白血病及遗传效应 癌症发病率与接受的剂量有关 接受的剂量越大 癌症发病率越高 白血病 骨肉瘤 甲状腺癌 皮肤癌 乳腺癌 肺癌等 严重程度与初始剂量无关 没有最低 剂量阈值 胎儿受照与遗传效应 1 3周内受照 不致引起儿童出生后的确定性效应和随机效应 3周 妊娠终了 确定性效应 胎儿畸形 阈值 0 1Gy 随机性效应 胎儿出生后可能会癌症概率增加 胎儿受照与遗传效应 8 15周最危险 严重智力发育迟缓 0 4 Sv 智商降低 30IQ Sv 遗传效应 后代中的随机性效应受照者后代遗传紊乱 猪畸形 ICRP45号出版物给出人类胚胎死亡危险系数估计值为 8 v 小剂量剌激效应 有些实验表明 小剂量辐射可以刺激细胞的繁殖与修复 增强免疫及改变体内激素平衡 这种现象称为小剂量刺激效应 但由于小剂量统计学上的困难 这些未成定论 尚未达到需要在放射防护中予以考虑的程度 医疗照射防护的基本原则 医疗照射的正当化原则 医疗照射必须通过患者所能获得的诊疗利益来衡量 患者接受的任何放射诊疗必须有正当的理由 并且在确保达到诊疗目的的前提下进行 医疗照射防护的基本原则 医疗照射的最优化原则 医疗照射最优化的目的是充分利用现有的技术和设备 在不影响诊疗效果的前提下 以尽可能小的照射剂量获得取尽可能好的诊疗效果 医疗照射防护的基本原则 潜在危害告知与剂量约束 在实施诊疗之前 事先告知患者和受检者对健康的危害 保证任何个人接受诊疗的总剂量不超过规定的相应限值 为什么要做好医疗照射患者 受检者 的防护 医疗照射是目前最大的人工辐射来源放射工作人员重视自身的防护 重视受检者的防护程度不够减少给公众及其后代带来的潜在性危害 如白血病辐射致癌 白血病 遗传效应等降低公众剂量负担 科学研究性射线检查的要求 应在放射卫生防护部门指导下进行 制定适当的管理限值 公众年剂量约束值0 1 0 3mSv 必须坚持自愿的原则 让受检者明了所估计的照射危险 需有关单位负责人批准 由训练有素的人员施行 粒子植入治疗 二 医用诊断X射线防护 1895年伦琴发现X射线后不久 X射线就用于疾病的诊断和治疗 至今已有一个世纪 现已广泛用于医疗领域 成为现代医疗中影像诊断的主要手段 1972年计算机断层扫描系统 简称CT 问世 这项新兴精确可靠的医学影像检查技术 很快被临床应用更广泛 1989年由于借助于滑环技术 新型螺旋CT的诞生 使CT临床应用更广泛 尤其在1993年超速CT推向市场 CT技术又上一个新台阶 X射线诊断机 胃肠机 数字X线摄影机 数字化医用X射线诊断机 DR 牙科X线机 乳腺摄影机 CT机 医用诊断X射线的危险来源 X线诊断检查中的主要有害因素是X线球管发射出的直射线 有用射线 漏射线及产生的散射线 可能受其有影响的主要是从事X射线诊断的工作人员 受检者 邻近工作人员和居民 一 透视 胸透 X线机的防护要求 X线管可谓X线机的心脏 是产生X线的关键部件 X射线的产生是高速运动的电子 撞击物质而突然受阻减速时 均能产生X射线 X线机管头组装体应有足够铅当量的防护层 距焦点1m处任一区域内的平均空气比释动能应不超过1 0mGyh 1 二 摄影 拍片 X线机的防护要求 X线管头窗口处应装有铝过滤板 主要滤掉对诊断无用的软射线 减少受检者皮肤的吸收剂量 X线管应有足够铅当量的防护层 距焦点1m处漏射线的空气比释动能应不超过1 0mGyh 1 固定过滤铝板当量要达到国家的要求 固定过滤铝板当量要求 摄影用X线机附加过滤板的要求 200mA以上X线机遮当器 或集光筒 应设有更换附加过滤板的装置 每个X线管头应配有下列规格的附加过滤板 0 5mm铝当量1块1 0mm铝当量1块1 5mm铝当量1块2 0mm铝当量1块 三 牙科X线机的防护要求 牙科摄片用的X线管应有足够铅当量的防护层 在距集点1m处的漏射线不超过0 25mGyh 1 X线管头窗口处铝过滤板不小于1 5mm铝当量 集光筒应用0 5mm铅当量的防护层 其末端的有用线束直径不得超过70mm 连接曝光开关的的电缆长度不得短于2m 四 携带式X线机的防护要求 携带式的X线机具有体积小 携带方便等特点 防护性能要求基本上与透视机的防护性能相同 但由于携带式X线机的漏射线和散射线量较大 在防护上采取屏蔽措施较困难 应配患者使用的防护服 透视或拍片时 对患者非投照部位进行有效地防护屏蔽 携带式X线机主要用于病房床边检查和流动体检 五 CT机的防护的防护要求 CT机检查的特点 CT的X射线管可旋转360 运动X射线质硬 穿透能力强 曝光量可达360 420mAs X射线机40 60mAs 患者受照剂量大 一次头部CT扫描的眼晶体剂量可达到30mGy 相当于公众照射眼晶体剂量年限值的2倍 一次腹部CT扫描的剂量相当于500次胸部拍片的剂量 CT检查的首选适应症1 颅脑疾病的检查 已引起脑组织改变的则以CT扫描为佳 2 腹部肿瘤或肿块的检查 3 脏器内包囊的检查 血清学已确诊为寄生虫病人 X检查的次选适应症1 对常规的胸部检查 以传统X射线检查为首选 CT检查为次选 2 下腹部脏器的检查 包括盆腔的病变 首选B超 次选CT扫描 3 空腔脏器的病变 如食道 胃 肠的炎症 溃疡 息肉及肿瘤并向腔内生长的病变 首先X射线钡餐透视检查为宜 或纤维内窥镜检查 有条件的地方可选核磁共振检查 而次选CT检查 4 脊髓空洞症应首选核磁共振检查 次选CT扫描 前者阳性率高 可以判断病变部位 后者效果较差 CT机性能参数及指标要求 一 地址选择既要方便病人检查 又要考虑周围环境的安全 一般可设在建筑物底层的一端或单独设置 并要靠近各临床科室 二 机房面积单管头200mA 射线机房面积应不小于24m2 双管头不小于36m2 CT机房的面积不小于 平方米 X射线诊断及CT机房的设置 三 墙壁厚度透视机房的墙壁 地板 天花板的防护厚度均应2 0mm铅当量 CT机墙壁 门 观察窗的厚度应有3mm铅当量 放射科内的布局 放射科内的布局 机房 操作室 暗室 读片室 登记室 候诊场所等的布局要合理 应便于工作人员进行检查诊断和受检者就诊 机房内布局 X线机应安装在机房较中心的合理位置 有用线束不应朝向门窗和暗室 室内不得堆放与诊断无关的杂物 X线机房门窗的要求 机房门窗 机房的门窗必须合理设置 同样要有合适的铅当量的防护厚度 每个机房门外都要设置电离辐射警示标志 安装工作状态指示灯 灯箱内设有 射线有害健康 灯亮请勿靠近 的警示说明 警示标志与工作指示灯 体外碎石X线的防护 体内碎石术是指用特殊器械在人体内部进行碎石的治疗方法 包括机械 液电 超声 激光和气动碎石 体外碎石X线定位目前大多数医院都开展体外冲击波碎石治疗 为了使结石和冲击波聚焦点重合 就必须使用一台大于300mA的X线机与冲击波发生源配合起来使用 才能使结石图像清晰 能方便迅速地寻找结石 准确地进行结石的定位并监测碎石的过程 双轴向X射线定位系统示意图 互成约90 双轴向X射线定位系统示意图1结石2肾脏3半椭球反射体4水下火花放电电极5X射线球管6影像增强器7电视监视器F1第一焦点F2第二焦点 体外碎石X射线机房的防护要求 一 碎石射线机房面积应在36m2以上 机房门外要装工作指示灯 警示标识 二 控制室面积应大于8m2以上 控制室与碎石机房的防护墙应开一个80 120cm2的铅玻璃观察窗 铅玻璃厚度应不小于3mm铅当量 体外碎石X射线机房的防护要求 三 机房防护墙的屏蔽厚度不小于2mm铅当量 防护门不小于2mm铅当量 机房顶棚的防护厚度不小于2mm铅当量 四 患者防护开展体外碎石X射线机房内应配备不小于0 25mm的铅当量的软铅活动床及软铅制品 在给患者定位时应对患者非投照部位进行防护 六 介入放射的防护要求 介入放射的应用 介入放射学与临床治疗学和影像诊断学于一体 在许多疾病的诊治中起到了举足轻重的作用 20世纪80年代后逐步发展成熟的一门新兴学科 这一新学科由于它自身的优点 深受医患的双方的欢迎 涉及人体神经系统 心血管系统 消化系统 呼吸系统 泌尿生殖系统和骨骼等多个系统的疾病诊断和治疗 介入治疗的优点 创伤轻微 一般经皮肤穿刺和导管插入或者经过生理性孔道插入即可完成介入操作 短期内即可愈合 重复性好 可以在同一途径可以在一定时间内进行多次相同的检查和治疗 效果明显 对一些症状严重和病情危急的疾病 经过介入治疗后可以马上好转 如出血血管的堵塞和狭窄血管的开通 并发症少 定向性好和操作轻微使得介入治疗的并发症低 简便易行 介入放射学是经过穿刺和插管技术来达到诊断和治疗的目的 所以操作可以在较短的时间内完成 介入放射机房的防护要求 一 机房面积 机房的面积应在36m2以上 机房的高度应大于3m 机房内的无菌条件按医院手术室使用要求管理 机房门外要有明显的警示标识和工作指示灯 二 控制室要求 控制室面积应在10m2以上 由控制室进入机房的防护门屏蔽防护厚度应大于2mm铅当量 控制室与机房的防护墙应开一个80 120cm2的观察窗 铅玻璃屏蔽防护厚度应大于3mm铅当量 介入放射机房的防护要求 三 机房的屏蔽防护 X线机房的防护墙 防护门不小于2mm铅当量 观察窗铅玻璃屏蔽防护厚度应大于3mm铅当量 如X线机安装在一楼 机房顶棚采用混凝土浇灌应不少于20cm 不少于2mm铅当量 如X线机房在多层的中间层 机房的地面和顶棚防护屏蔽厚度也应不小于2mm铅当量 介入的防护措施 调整拍摄条件 减少射线的输出量和操作时间 设置合理的曝光程序 利用路标和图像冻结功能 利用屏蔽和附加滤过板 合理调节球管 患者的距离 提高插管技术和诊断水平 介入工作人员和患者的防护 一 工作人员的防护由于开展介入入射学诊断和治疗过程中 必须有1 2名工作人员在机房内操作 曝露在较大的散射线和漏射线中 工作人员要穿戴0 25 0 5mm铅当量防护用品 铅防护衣 铅眼镜 甲状腺围脖 铅防护帽 佩戴个人剂量计 等 介入工作人员和患者的防护 二 患者防护医院医护人员必须贯彻以人为本的精神 关心患者的健康 采用不小于0 25mm当量的软铅活动床单及软铅制品对患者的非投照部分进行有效的防护 在患者接受介入放射学诊断和治疗过程中不允许其家属留在机房内 医用X射线诊断中受检者的防护 受检者医疗照射的剂量水平一般来说 一次X射线检查从个体的受照剂量不大 但检查频率很高 如学生体检等 致使全体居民的剂量负担很大 IAEA在1997年出版的 国际电离辐射防护和辐射源安全的基本安全标准 简称BBS 提出一些诊断检查的医疗照射指导水平 我国 电离辐射防护与辐射源安全基本标准 GB18871 2002 也提出医疗照射指导水平 减少受检者剂量的技术措施 机器的防护性能 设施和操作 均符合 医用诊断X射线卫生防护标准 要求选择合适方法 制定最佳的程序 使剂量减少到最低限度 尽量采用摄影检查 选择最佳工作条件 采用 高电压 低电流 厚过滤 小视野 的最优化原则 临床医师遵守的原则 尽量采用摄影代替透视 妇女检查问明是否已经怀孕 妇女妊娠早期 妊娠8 15周 非急需不得实施腹部检查 有风险 不得对孕妇进行骨盆测量检查 孕妇分娩前 不应进行常规的胸部检查 避免对育龄妇女 孕妇的重复检查 对儿童进行X线检查时特别要注意防护 放射科投照技师遵守的原则 熟练掌握投照技术和放射防护知识 制备足够铅当量屏蔽物 X射线机符合国家有关的规定 制定最佳检查方案 选择最佳的投照条件或摄影条件 准确对位 限制照射野范围 每天1个橘子防辐射 常看电脑每天必吃1种水果IT人士必看的 饮食经 图 科学家还分析说 橘子含有抗氧化剂成分 可增强人体免疫力 抑制肿瘤生长 抗氧化剂含量名列所有柑橘类水果之首 同时橘子中含有较高的维生素A和胡萝卜素 以保护经常使用电脑者的皮肤 三 放射治疗的防护与安全 放射治疗的分类1 外照射治疗的装置 1 钴 60远距离治疗机 2 X射线治疗机 3 医用电子加速器 4 医用质子加速器 5 医用中子发生器 6 医用重离子加速器 2 内照射放射治疗 1 射线后装机 腔内 2 中子后装机 腔内 3 粒子植入治疗 体内 3 立体定向放射外科治疗装置 1 刀 2 X 刀 3 质子刀 4 中子立体定向放疗装置在外照射治疗机中 最常用的是医用电子直线加速器 其次是钴60远距离治疗机 在内照射治疗机中 主要是同位素后装机 一 X线治疗机 X射线治疗机的组成 由X射线管 高压发生器 三维移动机架及计算机控制系统四部分组成 原理 X射线管是一种大功率高真空电子管 由阴极 阳极和真空玻璃管组成 其功能是将电能转变成X射线 由阴极发射的热电子在阳极和阴极间的直流高电压作用下被加速 撞击阴极钨靶而产生X射线 X射线治疗机分类 按加速电压分类 X射线治疗机分为接触治疗机 10 60kV 浅层治疗机 60 160kV 深部治疗机 180 400kV X射线治疗机 X线治疗机的防护性能要求 治疗机泄漏限制 在X线管1m处 不得超过0 02mGy h 治疗机的控制台功能状态运行正常治疗机的计时器和剂量监测仪应能自动终止照射的意外故障 安全联锁要求 剂量 门机等必须处于正常状态 X线治疗室的防护要求 治疗室一般设在建筑物底层的一端 治疗室与控制室分开 治疗室的面积一般不小于24m2 治疗室的防护墙 门达到屏蔽效果 治疗室门应避开有用线束的照射 治疗室门必须与治疗机联锁 门外上方应有醒目的照射状态指示灯和电离辐射警告标志 二 钴 60治疗机的防护要求 钴 60治疗机是利用放射性同位素60Co衰变过程中放射出的 射线对恶性肿瘤进行放射治疗的设备 在放射治疗中担任着重要的角色 射线能量为1 25MeV 用来治疗深部肿瘤 肺 食道癌 钴 60治疗机由控制电路系统 钴源及源输送机构 准直器 光学部分 治疗床 臂架和底座等部分构成 治疗过程中将钴源送至照射位置和在照射完毕后自动将钴源送至屏蔽位置 钴 60治疗机 钴 60治疗机的技术要求 钴 60放射性活度应不小于37TBq 1000ci 照射光野控制机构 定时器 测距仪等人体处照射剂量的部分必须定期检查 定及更换 以保证放射治疗的质量 距放射源1m处的任何位置上 不大于0 02mGy h 钴 60治疗室的要求 治疗室应单独建筑在底层的一端 治疗室的面积不得小于30m2 治疗室与控制室分开 治疗室的入口处设有迷路 迷路的宽度不小于1 2m 治疗室的墙壁及顶棚必须有足够的屏蔽厚度 防护门应与放射源联锁 治疗室的入口处和治疗室内的适当位置安装应急开关 后装机治疗的防护要求 后装治疗机又称腔内组织间治疗 后装治疗机由机架 储源器 施源器 通道 控制台等组成 后装机常用放射源 192Ir源主要用于组织间治疗 60Co源主要用于腔内治疗 192Ir源后装机 后装机治疗室的防护要求 治疗室的尺寸治疗室的面积应不小于25m2 室内净高以28 3 0为宜 迷路的宽度不小于1 2m 后装机治疗室屏蔽计算常用后装治疗机放射源多为0 37TBq 10Ci 治疗室混凝土屏蔽墙一般厚度为64cm 后装治疗质量保证 QA 使用前和使用中都必须进行衰变校正 后装机的安全防护 定期检测密封源包壳的完整性 每半年至少检测一次 医护操作工作人员必须佩带个人剂量计和个人警报仪 加强患者的防护 加强放射源保管和放射源的更换 体表敷贴器的防护 利用 放射性核素 32P90Sr 治疗局部神经皮炎 牛皮癣和浅部肿瘤 使用的敷贴面积成人不超过200cm2 儿童不超过100cm2 医护人员操作时应尽量缩短时间 戴防护手套和有机玻璃面罩等防护用品 用有机玻璃操作箱操作 减少射线的照射 使用敷贴器时 操作人员不能离开 防止敷贴器被人带走而遗失 125I粒子源植入的防护 1 植入粒子源患者床边的1 5m处应划为控制区 控制区入口应有电离辐射警告标志 2 病房应使用专用便器 设有专用浴室 厕所 3 进行手术的外科医师 护理人员 应佩戴TLD 4 治疗期间 治疗房间不做清扫 房内任何物品不得带出房间 5 对前列腺病人植入粒子源后的病人要求 戴避孕套二周 防止粒子源随精液或尿液流出 125I粒子源植入的防护 6 受治患者4个月后可以过性生活 但在植入后1年内使用安全套 预防对孩子的遗传效应 7 治疗期间 如发现排出了粒子源 不要用手拿 可用勺子 镊子取出粒子源 放入容器内 8 病人出院后 孕妇 儿童不得与病人同住一个房间 病人不能长时间抱儿童 9 住院病人死亡 应从病人治疗部位取出粒子源 并监测病人尸体及房间 三 医用电子直线加速器的防护要求 医用电子直线加速器是利用微波电磁场加速电子 并使其具有直线轨道的一种装置 加速后的电子直接或经转换为X射线后供放射治疗用 医用电子直线加速器按其能量范围分为低 中 高三类 医用电子直线加速器 医用电子直线加速器示意图 医用电子直线加速器 电子直线加速器系统组成 医用电子直线加速器由 1 加速系统 加速系统是医用电子直线加速器的核心 2 辐射系统 3 剂量检测系统 4 机架及治疗床运动系统 5 电气控制系统 6 温控及充气系统六部分组成 a 行波加速系统 b 驻波加速系统a 加速结构B 引出系统C 环流器D 耦合波导E 聚焦及导向线圈G 电子枪I 隔离器L 吸收负载M 高压脉冲调制器P 离子泵S 微波功率源T 脉冲变压器W 波导窗图8 3医用电子直线加速器加速系统 加速器产生的辐射 主射线 有用射线 主射线是唯一用于治疗目的的射线 漏射线由靶向外从各个方向上穿过辐射头泄漏出来的射线 散射线当主射线作用于某种物质时 产生的射线 加速器产生的辐射 中子辐射在高于10MV的加速器应考虑中子辐射 感生放射性当加速器能量高于8MV时会发生光核反应 在空气中产生少量放射性气体 N 13 O 15 有害气体如氮氧化合物 通风换气次数3 4 h 加速器治疗室的要求 治疗室的尺寸治疗室总长度6 5 8 5m 面积为70 90m2 高度3 2m 迷路设计采用Z型 L型和U型 治疗室 防护门屏蔽计算治疗室的屏蔽混凝土墙壁的屏蔽要满足防护要求 15MV 主射线墙厚一般2 m 付墙厚1 m 加速器治疗的质量保证 四 X线模拟定位机 在进行放射性治疗时 预先应准确掌握肿瘤位置 从而确定照射范围 照射中心和照射角度 照射剂量等 制定治疗计划 X线模拟定位机的用途就是在直线加速器或钴60照射之前 通过X线透视或摄影定位的装置 它装有影像增强视系统及图像数字化仪 采用微机控制 模拟定位机房的防护要求 一 机房面积 机房的面积应在36m2以上 机房的高度应大于3m 机房门外要有明显的警示标识和工作指示灯 二 控制室要求 控制室面积应在10m2以上 由控制室进入机房的防护门屏蔽防护厚度应大于2mm铅当量 控制室与机房的防护墙应开一个80 120cm2的观察窗 铅玻璃屏蔽防护厚度应大于 mm铅当量 三 机房的屏蔽防护 X线机房的防护墙 防护门不小于2mm铅当量 五 立体定向放射治疗 射线力 装置 1 立体定向放射治疗外科1951年 瑞典一著名的神经外科医生最先提出了立体定向放射治疗原理 并于1968年同生物物理学家合作 研制出世界上第一台 刀 立体定向放射治疗原理是 采用静态几何聚焦原理 把窄束放射线从不同方向定向准直照射颅内病灶 在病中心 靶点 形成大剂量聚焦 在短时间内将病灶击毁 而靶点之外的健康组织所受到的照射剂量却很小 从而达到了比手术切除更好的效果 立体定向放射治疗技术立体定向是一种大剂量窄束定向集中照射技术 它以X CT 磁共振 MRI 和数字血管造影 DSA 图像为诊断依据 以放射性钴60或医用电子直线加速器为照射源 利用现代计算机技术进行三维重建 立体定位 制定精确的照射方案 称为放射外科治疗计划 准确地对颅内肿瘤或病灶进行定向照射的装置 立体定向治疗的特点 对于脑部肿瘤和其他功能性病变 传统的治疗方法是实施外科开颅手术 开颅手术使病人遭受痛苦 而且还可能带来后遗症 甚至导致死亡 而 刀的问世 使脑神经外科手术揭开了新的一页 在治疗过程中 病人无出血 无感染 无痛苦 照射一次就达到了手术效果 这是人类医学史上一项伟大的革命性创举 刀必须满足两个条件 较大的 焦皮比 所谓 焦皮比 就是单位体积内病变组织与健康组织所受剂量之比 一般来说 焦皮比在100 1以上的放射治疗设备才能称之为 刀 准确的定位 所谓定向 就是利用X CT MRI等现代化的诊断手段 加之 立体定位 技术 使 射线的焦点准确地与病灶点重合 而不损伤病灶点周围的健康组织 目前 立体定向方法有三种 静态式 动态旋转扫描式 全身 刀 相应地有静态 刀 旋转式 刀和头部 刀三大系列射线手术刀产品 1 静态 刀瑞典的Elekta公司是静态 刀的唯一生产厂家 于1968年推出第一代Leksell型静态 刀 目前已发展到第三代 Leksell型静态 刀适用于头部 静态 刀由放射源释放组件 准直器头盔 液压系统 病人治疗床 控制台和治疗计划系统等部分组成 原理 铸铁半球形屏蔽壳体 装有201个钴60 辐射源包在不锈钢内 201个辐射源的总装活性达6000居里 准直器头盔呈半球形结构 有201个束道 准直器使201条 射线束聚焦于半球源体的球心上 每一束射线只具有较小的照射剂量 但在聚焦点形成焦皮比达200 1的照射剂量 所有主要的射线束均限在半球屏蔽体和屏蔽门内 达到最佳集焦治疗效果 治疗时间一般5 20分钟 2 旋转式 刀旋转式 刀是由中国深圳OUR公司率先研制成功的 它在静态式 刀的基础上作了重大改进 设计更为合理 旋转式 刀也只适用于头部 旋转式 刀有30个钴源分成6组 每组5个 按螺旋线交错有序地布置在球面上 当源体旋转时 则形成30个锥面 30个钴源的几何轨迹无一重迭 因此对健康组织损伤最小 3 全身 刀全身 刀的工作原理与动态旋转式头部 刀相同 只是总体结构布局 放射源钴60的分布 屏蔽与防护 以及人体的全身立体定位更为复杂 全身 刀主要适用于躯干肿瘤的治疗 全身 刀 4 立体定向X 刀 1 X 刀的发展及特点X 刀是继 刀之后于80年代发展起来的一种新型立体定向放射外科设备 由于它利用电子直线加速器产生的X射线作为放射源 所以又称为电子直线加速器立体定向放射外科装置 简称X 刀 优点 因医用电子直线加速器具有非常好的精确度和可靠性 所以X 刀适用于比 刀更大的颅内病灶 刀适用病灶 18mm X 刀适用病灶 50mm X 刀利用直线加速器作为照射源 不象 刀那样需要定期更换放射物质 X 刀的价格仅为 刀的1 5 1 6 具有更高的性能价格比 从而减少了治疗费用 因此X 刀得到了世界各国医院的广泛采用 X 刀的适应病症有 脑血管疾病 如颅内动静脉畸形 动静脉瘤 颅内肿瘤 如垂体瘤 听神经瘤 脑膜瘤 颅内转移肿瘤 功能性疾病 如帕金森氏综合症 癫痫 三叉神经疼等 X 刀的结构 X 刀的系统结构是由医用电子直线加速器 立体定向装置及计算机治疗计划系统三大部分组成 加速器X 刀 立体定向X 刀治疗必须满足三个条件 1 医用电子直线加速器医用电子直线加速器可产生4 18MeV的X射线或6 20MeV的电子射线 在直线加速器的头部安装有准直器 其作用是将X射线形成窄射束准确地聚焦于靶区 病灶 而使周围正常组织受到最小的损伤 一般采用圆形射束 直径4 50mm 按照一定间隔配备10 15个不同直径的准直器 2 立体定向装置X 刀与 刀一样 需要将靶心精确定位 定位精度要求 0 5mm 立体定向装置是头部立体定向框架 又称头架 头环 脑立体定向仪 其作用是精确地固定人头部的位置 有的头架上将四个颅骨螺旋钉固定于病人头部 固定效果好 但是一种侵入式的方式 适用于单次照射治疗 另一种头架通过病人的牙齿咬合枕骨固定垫和头带固定于头部 是非侵入式的 适用于需要重复照射的病人 3 X 刀治疗计划系统 TPS 与 刀一样 计算机治疗计划体系也是X 刀不可缺少的重要组成部分 治疗计划系统由计算机 图像输入装置 显示器及打印机组成 其任务是根据病人的CT MRI和DSA 或Angiography 图像 确定病灶的大小和位置 标定靶区 计算靶心 最终制定出治疗计划和进行剂量分布计算 对放射治疗单位的要求 人员 有合格的治疗医师 物理人员和技术人员具有放射治疗专业知识 经过放射防护知识培训 考核合格 设备 保证设备正常运行 避免事故发生 监测仪器 配备剂量仪和防护监测仪器 质量控制 制定和实施质量保证计划 对体外放疗设备的要求 设备满足国家标准 设备的防护性能要予以保证 新安装或大修后的设备要进行全面测试 正常使用的设备要定期检测和维修 禁止设备不稳定治疗 专人负责设备检测和维修 保证联锁装置正常 体外放疗操作的要求 首次放疗 上级放疗医师负责核对计划 由放疗医师指导技术员正确摆位 落实照射计划 技术员认真核对处方剂量 详细记录设备运行情况 发现异常及时处理 保证靶区吸收剂量均匀性在 5 以内 对非照射部位的敏感器官和组织屏蔽防护 注意对儿童脊髓 性腺及眼晶体防护 治疗时确保患者体位不变 放射治疗机的防护监测 监测的内容 能量 剂量 稳定性 重复性 均匀 百分深度剂量 漏射线 散射线 联锁等性能的监测 常规剂量监测周期 加速器至少每周监测两次 X射线治疗机至少每月监测一次 钴 60治疗机每三个月监测一次 新安装或大修后的设备增加测量频度 输出量稳定性要求 医用治疗X射线机输出量率变化 2 医用电子加速器输出剂量的短期稳定性 一天稳定性和一周稳定性变化分别小于2 3 和4 剂量均匀性符合国家标准 钴 60治疗机输出量率变化 1 放疗工作场所及人员防护的监测 医院应定期或不定期对治疗室 控制室 候诊室和周围环境的辐射水平 放射治疗工作人员的剂量监测放射工作人员须进行个人累积剂量监测 每年监测四次 放射工作人员进入治疗室操作时须配带个人剂量报警装置 放射治疗事故的预防措施 关键人员的管理和培训 放射肿瘤医生 物理师 治疗技师和维修工程师等 严格操作规程 放射治疗设备的管理 定期检查安全联锁 检测防护性能和设备故障的监控 制定治疗事故应急计划 做好事故应急准备 每天2杯绿茶防辐射 科学调查发现 有喝茶习惯的人 受辐射损伤较轻 血液病发病率较低 茶叶中含有防辐射物质 对人体的造血机能有显著的保护作用 能减少电离辐射的危害 此外 茶叶中含有丰富的维生素 还能使眼睛在暗光下看东西更清楚 可预防夜盲症与干眼病 四 核医学诊疗的防护 核医学是利用放射性核素和核技术来进行医学诊断 治疗疾病的一门新兴学科 其特点是 放射性药物的纯度高 对机体无害 有效半衰期短 在体内存留时间不长 能量范围在10 500keV 电离辐射对人体的作用方式分为外照射内照射两种 进入体内的放射性核素作为辐射源对人体的照射称为内照射 放射性核素进入人体的途径 胃肠道吸收食入被污染的饮水 食物进入体内放射性主要在小肠吸收 其吸收率与放射性核素化学生能有关 如 40K 137Cs 18F 131I等 吸收率为90 100 90Sr 226Ra的吸收率为10 14 241Am吸收率 1 10 呼吸道吸收放射性气体 131I 极易通过呼吸道粘膜或肺泡进入血液 肺泡气中放射性核素浓度越高 溶解度越大 吸收越快 正常皮肤和伤口大部分放射性核素不易透过健康皮肤 但有些气态或蒸汽态的放射性核素 如3H 131I等径皮肤吸收可达污染量的10 以上 放射性核素进入人体的途径 放射性核素内照射作用特点 多种不同LET 传能线密度 的混合作用 有高LET辐射 也有低LET辐射的作用 不同RBE 相对生物学效应 的生物学作用 如射线的种类 剂量 剂量率 一次或分次照射等因素的影响 持续作用 特别是长半衰期放射性核素持续性的损伤效应 放射性药物在特定器官的选择性蓄积作用 开放型放射性工作单位的分类 一 放射工作单位为了便于采取相应的防护措施 我国 电离辐射防护与辐射源安全基本标准 GB 1887 2002 对使用放射性核素超过豁免放射性浓度 比活度Bq kg 1 或豁免总活度 Bq 的单位 均属于放射性工作单位 见基本标准 放射性工作单位分类 开放型放射性工作单位 根据其放射性核素的等效年用量分为三类开放型放射性工作单位的分类 放射性核素毒性分组 极毒组毒性组 226Ra 210Po 238Pu 239Pu 241Am 252Cf 高毒组 60Co 90Sr 152Eu 154Eu 中毒组 32P 57Co 63Ni 99Mo 113Sn 125I 131I 137Cs 131Ba 147Pm 192Ir 192Au Th天然 U天然 14C 低毒组组 99Tc 99mTc 113mIn 131Cs 131mBa 152mEu 85Kr 3H 放射性核素的日等效操作量的计算 放射性核素的日等效操作量等于放射性核素的实际日操作量 Bq 与该核素毒性组别修正因子的积 除以与操作方式有关的修正因了所得的商 操作方式与放射源状态修正因子列下表操作方式与核素形态修正因子 例 有一开放型放射性核素实验室 每天操作125I为7 4 1010Bq 99mTc3 7 109Bq 均属液体 简单操作 即 日等效最大操作量 计划的最大操作活度 Bq 核素毒性组别系数 与操作方式有关的修正因子 7 4 1010 0 1 1 3 7 109 0 01 1 4 44 107 Bq 该实验室属于乙级放射工作场所 4 109为甲级 豁免活度值以上 2 107Bq为丙级 核医学放射工作场所的分区 控制区 区内连续放射人员受照剂量 3 10年限值 制备 分装放射性的实验室 治疗病人的床位区等 监督区 一般不超过3 10年限值 放射性核素标记 显像室 放射性核素 药品 废物贮存室等 非限制区 一般不超过1 10年限值 办公室 病人候诊室等 各种操作性质的说明 1 贮存 即把盛放容器中的核带通滤波器溶液 样品和废源密封后放在工作场所的通风柜 手套箱 样品架 工作台或专用贮物柜的操作 这类操作发生污染的危险性较小 2 很简单的操作 即把少量稀释溶液合并 分装或稀释 或洗涤污染不太严的器皿等 在操作过程会有少量液体洒漏或飞溅 3 简单的操作 即溶液的取样 转移 沉淀 过滤或离心分离 萃取或反萃取 离子交换 色层分析 吸移或滴核素溶液等操作 这类操作可能会有较多的放射性物质扩散 污染表面和空气 4 特别危险的操作 对溶液加温 蒸发 烘干 强放射性溶液取样 粉末物质称量或溶解 对干燥物质收集与转移等操作 工作过程中会产生少量气体或气溶液 操作过程污染事故发生概率较大 后果也较严重 核医学放射性工作场所设计要求 一 工作场所选址 开放型工作第一 第二类工作单位不宜设在人口稠密的市区 使用活度量较大的甲级工作场所也不宜在市区内 第三类和属于第二类的医疗单位可以设在市区 第一类单位的工作场所和干式发尘工作场所 应设在单独的建筑物内 第二 三类单位工作场所 可以设在通风建筑物内 但要集中同一层或某一端内 与非放射性工作场所彻底隔开 第一 二类新建工作单位 应当按照当地常年最小频率风向 设立在公众居住或仅有极稀少公众居住 还应当避开原有的永久性建筑物 核医学科房间布局的顺序 清洁区 卫生通过间 低放射区 中放射区 非限制区 监督区 控制区 核医学科一般不涉及到高活性的放射性核素 二 工作场所的布局1 甲级工作场所的布局应遵循以下原则 1 按 三区 布置 甲级工作场所一般可分为三个区域 一区包括办公室 休息室 非放射性实验室和低活性实验室 二区包括屏蔽室或密封容器的操作室 中活性和高活性实验室 三区包括屏蔽室或密封容器进行检修 装卸和去污的场所 2 一区与二区之间应设有更衣 淋浴和污染监测装置的卫生通过间 3 工作场所内部应合理布局 人员在各区域之间的通道 进入时只能从放射性较低的区域到较高的区域 出来时则相反 4 运送放射性物质的通道尽可能与工作通道分设 2 乙级工作场所布局原则 一般分为一区和二区两个区域 放射性物质的运送通道与工作人员通道可不截然分开 其分布局要求与甲级工作场所基本相同 3 丙级工作场所布局原则 放免 只包含一区 但应合理布局 防止污染扩散 三 放射性核素实验室防护设施的要求1 甲 乙级工作场所建筑物的结构材料应具有较好的耐火性能 屏蔽室的墙壁 地面及天棚应有一定有效防护厚度 产生放射性气体 气溶胶或粉尘较多的工作场所的墙壁 天棚应全部以易去污的表面材料装修 地面应覆盖耐酸碱 光滑去污的材料 要求平整无缝隙 工作场所的墙壁与地面和天棚交接处应做成圆角 以便去污 工作台面庆铺以光滑 耐酸碱的材料 2 产生大量放射性废水的一类 二类单位就应设专用下水道和废水贮存 处理设施 有临时收集 存放放射性固体废物 废水的设施 3 产生放射性气体 气溶胶或粉尘的工作场所 应根据工作性质配备通风橱 操作箱等设备 放射性废气的排气口应超过周围 50米范围内 最高屋脊3米以上 4 工作场所必须有良好的通风 应根据操作性质和特点合理组成通风系统 保证气流从危险程度低的区域向危险程度高的区域 一 二区的换气次数为每小时2 5次 三区为每小时5 10次 5 甲 乙级工作场所的水 电管线力求暗装和密封 采暖设备应便于去污 水龙头最好采用感应或脚踏开关 工作场所应有良好的防火设备 操作放射性核素的综合防护措施 防止放射性核素经呼吸道吸入 呼吸道吸入是造成体内放射污染的主要途径 在这方面的主要措施有 增加室内通风 使用通风橱或手套箱 进行湿式作业等 一般情况下可佩带一般口罩或特殊防护口罩 必要时要带面具和穿气衣 防止放射性物质经食道进入体内 食入被放射性核素污染的另一个途径 所以要加强对水和食品的监测 禁止在工作区域或污染环境区域进食或吸烟 注意防止手的污染 防止放射性核素经体表进入体内 皮肤被除数污染后 除会对皮肤造成照射外 放射性核素还会通过正常皮肤或伤口进入体内 造成内污染 应避免皮肤与放射性核素接触 为此可穿戴一些个人防护器具 如工作服 工作帽 手套和防护鞋等 离开工作场所和污染区时 要彻底清洗 要特别注意一些特殊部位的清洗 洗清前后都应进行体表监测 污染水平控制与清除污染的基本原则 一 污染水平控制放射工作场所的实验台 各种设备 墙壁 地面以及个人防护用品等表面的放射性物质污染水平应控制在规定的限值内 表面放射性物质污染控制水平 Bq cm2 一 在应用上表中所列控制水平时应注意下列问题 1 表中所列数值系指表面上固定污染和松散性污染的总数 前者难以去除 后者较易清除 2 当手 皮肤 内衣 工作袜受到污染时 应及时清洗 尽可能清洗到本底水平 其他表面污染水平超过表中所列数值时 应采取去污措施 3 对于设备 工作台 墙壁 地面 经采取适当去污措施后 仍超过表中所列数值时 可视为固定污染 经辐射防护部门检查同意 可适当提高控制水平 但不得超过表中所列数值的5倍 4 对于 粒子最大能量小于0 3MeV的 放射性物质的表面污染控制水平 可以为表中所列数值的5倍 5 氘和氘化水的表面污染控制水平 可为表中所列数值的10倍 二 工作场所中的某些设备与用品 经去污使其污染水平降低到上表中所列设备类的控制水平的五十分之一时 经辐射防护部门测量同意后 可当作普通物品使用 但不得用于炊具 一般需要 表面污染监测仪和 表面污染监测仪 核医学场所的辐射监测 对控制区的工作人员进行常规个人剂量监测 对放射性气体 气溶胶活性浓度的监测 对周围环境的外照射水平监测 实验室 病房 洗涤室 给药间 工作服等应经常进行表面污染监测 监测结果详细记录并存档 放射性废物治理 一 放射性废物分类1 废物按其放射性活度水平可分为 1 豁免废物 2 低水平放射性废物 3 中水平放射性废物 4 高水平放射性废物2 废物按其物理性状可分为 1 气载废物 2 液体废物 3 固体废物 3 气载废物按其放射性浓度水平分为不同的等级 1 第 级 低放废物 4 107Bq m3 2 第 级 中放废物 4 107Bq m34 液体废物按其放射性浓度水平也分为不同的等级 1 第 级 低放废物 4 106Bq