新型放射性核素注射防护装置的研制

余巧生，葛贤顺，仝青英，王耀彬，李世录，张铁骑

新型放射性核素注射防护装置的研制

余巧生，葛贤顺，仝青英，王耀彬，李世录，张铁骑

目的：根据放射性核素药物注射的辐射防护原理，结合工作人员注射的操作特点，研制一种方便使用的新型放射性核素注射防护装置。方法：通过对钨合金管体、轴向通孔、透明铅玻璃条、卡固装置、长形凸台、支撑弹簧、卡板等进行技术设计，实现放射性药物注射防护的方便操作。结果：该新型放射性核素注射防护装置方便使用，并能为操作人员提供良好的全封闭屏蔽保护。结论：采用此方案研制的放射性核素注射防护装置能使放射性药物始终处于封闭状态，具备使用简单、省时便捷的特点，对降低核医学工作人员的全身辐射特别是手部的照射剂量起到非常好的防护作用，推广应用意义较大。

放射性核素；注射；防护装置

0 引言

临床核医学是我国放射诊疗实践的一个重要领域[1]。目前，放射性核素注射剂被广泛应用于靶向治疗、核素显像等，但是注射过程中对注射器缺少放射防护手段，使得医护或者实验操作人员无端暴露在注射药剂的放射线下，受到不必要的放射线伤害。在PET/CT工作中，使用开放型放射性核素（高能γ线核素18F、11C、15O、13N）和封闭型放射性核素（68Ge棒源、68Ge校正定标源）[2]。用18F等放射性核素标记的放射性药物就是一个放射源，在源周围形成一个辐射场。在放射性药物制备、封装、注射等操作过程中，工作人员处在该辐射场中，会受到来自放射性药物的外照射，照射剂量的大小与放射性药物的活度、辐射源距离、停留时间及屏蔽程度有关[3]。放射性核素即使小剂量暴露，长时间接触也会因蓄积作用而致畸、致癌[4]。其中，分装和注射是受辐射照射最大环节[5]，也是核医学工作人员防护最需关注的重点。目前，临床使用的多数放射性药物注射防护器材在设计上还有诸多不合理、不完善的地方，造成操作人员上体尤其是手部照射剂量比较大。为克服现有技术的上述缺陷，研制一种新型使用方便、有效屏蔽的放射性核素注射防护装置，本研制已获国家实用新型专利。

1 结构设计和基本原理

如图1所示，本新型放射性核素注射防护装置包括一个用于套装注射器针管部分的钨合金管体，管体开有用于观察注射器针管刻度的轴向通孔。轴向通孔内固装用于吸收放射线的透明铅玻璃条，管体还配装有用于卡住注射器针管基部兰盘的兰盘卡固装置。与卡针管管体的固定方法相比，采用卡兰盘更牢固稳定。

1.1 钨合金管体、长形凸台、透明铅玻璃条

钨合金管体用于配装注射器针管基部兰盘的后端口制有喇叭口。设计喇叭口的目的是能够使注射器针管基部兰盘贴近钨合金管体后端。钨合金管体前端设计为锥形，如此设计，方便注射操作。管体向上制有轴向长形凸台，轴向通孔及透明铅玻璃条设置在长形凸台处，一方面方便配置玻璃条，另一方面可以相应增加铅玻璃条厚度，保证屏蔽强度。

1.2 凹槽、支撑弹簧、卡板

长形凸台的前部和中部设置轴向通孔及透明铅玻璃条，长形凸台后部制有用于配装卡板的凹槽，凹槽通过销轴配装一个内端配有支撑弹簧、外端能够与注射器针管基部兰盘卡扣的跷跷板式卡板。在向上凸出的长形凸台部分设置配装卡板的凹槽，一方面设置空间大，方便设计和配装，另一方面不会因为凹槽的开设而使该处的管体壁厚相对变薄，造成不必要的屏蔽弱区。

图1 放射性核素注射防护装置结构示意图

卡板中部配装销轴，内端下面与凹槽底部之间配装支撑弹簧，外端下面制有用于扣合注射器针管基部兰盘的槽口。向下按压卡板内端，使卡板外端向上抬起，即可使注射器针管基部兰盘释放，灵活取放注射器；松开卡板内端，槽口就能牢牢卡住注射器针管基部兰盘（如图2所示）。

图2 放射性核素注射防护装置套装注射器后的侧视结构示意图

卡板内端下面制有用于配装支撑弹簧上端的上盲孔，凹槽底部也制有与之对应的用于配装支撑弹簧下端的下盲孔。上、下盲孔能够约束支撑弹簧，在正常使用状态下不会脱出，增强可靠性。卡板为中部下凹、两端上翘，且上翘的内端或者内外端上端面制有方便手触动的凹凸纹，非常方便操作。钨合金管体前端除长形凸台以外的部分为锥形，方便手扶端部。

2 功能特点

放射性核素注射防护装置在设计时应牢固，质量适宜，可操作性强，具备放射性核素服的屏蔽防护功能。工作人员在注射过程中，身体、四肢、手部不直接接触和暴露于放射性药物表面。使用该装置注射操作时要遵循时间防护原则，打开和组装应当快速、方便。与既往主要的市场研发相比，美国CAPINTEC公司生产的同类型产品，其防护铅玻璃与铝材料小窗框嵌合为独立整体后与管状钨合金防护套黏合在一起。此种设计的结构坚固性很差，若摔落地面，两部分极易即时分离，重新粘接晾干后才能使用，因此产品的故障率较高。而且，铝材料小窗框因为铝质材料没有任何防护效果，与管状钨合金防护套黏合处在注射使用时会泄露出大量放射性射线，给技师受照剂量及防护效果带来很大的影响。每次注射器的装卡由硬质金属倒刺刀刃切割注射器塑料外壁完成，长期使用后硬质金属倒刺刀刃逐渐钝化，造成注射使用时注射器会不确定脱落，处理脱落的过程增加了操作技师的受照时间。

本文研制的新型注射器防护装置产品造价要高于同类产品，采取一体异型设计，由一整块钨合金防护材料在无轴联动加工下一次性车削成型，将铅玻璃镶嵌在铅玻璃窗内后，注射器防护装置形成无缝隙管状结构，注射使用时防护管表面无射线泄漏。每次注射器的装卡，硬质金属弹力倒刺刀直接卡在注射器圆柱主体的最末端，可完成无阻力装卡，而且永久性无注射器脱落现象发生。新型注射器防护装置结构更加紧凑坚固、灵巧便捷，操作技师手感更佳，提高了注射工作效率。

3 使用方法

采用上述技术方案设计，本新型放射性核素注射防护装置使用时套进注射器，即可对注射器向外周发散的放射线进行有效屏蔽，用卡固装置卡住注射器针管部分，抽取、移运、注射即可，并且透过透明铅玻璃条可以实时观察抽取和注射的刻度，非常方便使用。本新型注射器防护装置，使设备在操作技师为受检者注射同位素整体过程中的性能得到了有效提升，使用方法快速、简便是该产品最主要特点。

（1）将装有同位素药物的注射器迅速插入注射器防护装置的套管内，弹簧倒刺刀刃将注射器惯性装卡牢固后，开始注射。

（2）注射后通过观察窗有回血后，此时确认注射完毕。

（3）给受检者注射完毕后，食指按下指柄打开倒刺刀刃将注射器取出，放入铅防护废物桶，最后将注射器防护装置整理完好放在注射操作平台上等待下次操作时使用。

4 防护效果评价

4.1 评价标准及目标

核医学注射人员连续5 a平均年有效剂量限值为20 mSv/a，四肢为500 mSv/a。核医学工作人员平均年有效剂量约束值为5 mSv/a，四肢剂量约束值＜50 mSv/a。屏蔽厚度的计算方法是采用根据遮挡钨合金屏蔽情况下，距屏蔽10 cm处测定的实际剂量率，得到钨合金屏蔽材料的减弱倍数，从而从辐射防护最优化考虑实际铅当量厚度。

4.2 防护效果检测方式

采用手提式放射性剂量检测仪，将装有放射性注射药物的一次性注射器装入铅当量为50 mmPb的注射防护装置套筒内，分别在距离注射器针筒防护套正面、前端、后部位置10、20、30 cm处所形成的照射辐射场进行现场读数，测定5次以上，记录外照射剂量率结果平均值。

4.3 防护效果

经测试，使用以上设计的注射防护装置后，在距防护装置正面30 cm处剂量率低于1.5 Sv/h，此距离为注射操作时手部到注射防护装置的距离，躯干在分装防护柜后方。操作过程低于GB 18871—2002《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》中推算出的2.51 μSv/h要求，在职业照射可接受水平范围，能有效降低辐射剂量。

快速便捷的操作性能对于防护效果至关重要，操作时间越短，受照剂量就越小。一体异型设计成型的注射器防护装置，与美国CAPINTEC公司生产的产品及其他同类型产品相比，钨合金管状防护外壳壳体面积增加了20%，其一体异型的设计结构比两部分不同材料黏结成型的注射器防护装置防护效果更好，技师在注射操作时受照剂量大大降低。本新型注射器防护装置的整体防护性能提升了约25%，快速操作使用性能也比同类产品先进。

5 讨论与结论

PET/CT扫描系统实现了功能影像和解剖影像的同机融合，在提高了肿瘤疾病诊断特异性和准确性的同时，也使超高能放射性核素及其使用剂量大幅增加。如何加强放射性注射药物的职业照射防护，尽可能降低职业照射剂量从而保护放射医务人员的职业健康，是核医学技术操作需要持久关注和改进提高的一项难题。为了减少核医学注射放射性药物操作时工作人员接受射线照射的剂量，需通过设计和不断改进，制作出适合各项具体操作的防护用具并采用合适的操作方法[6]。操作放射性药物应尽量采取缩短时间、增加距离和屏蔽等措施，以减少无谓照射[7]。应该针对PET/CT中心工作每个环节的技术特点、辐射剂量理论及工作经验积累，对其防护进行探讨。在稀释分装和给药的过程中，医护人员要接触到较大剂量的辐射危害，这是每名核医学治疗从业人员必须面对的问题[8]，应按照操作规程严格控制受照剂量[9]。本文设计研制的放射性核素注射防护装置，主要针对给药的注射辐射防护，操作简单、省时便捷，如果配合屏蔽注射台或分装防护柜使用，对尽可能有效降低核医学医务人员全身特别是手部的辐射剂量将起到非常好的防护作用。本研制已获国家实用新型专利，市场应用前景广阔，推广意义较大。

[1]张震，张奇，朱卫国，等.核医学防护容器屏蔽效果调查与分析[J].中国职业医学，2013，40（2）：159-162.

[2]田嘉禾.PET-CT诊断学[M].北京：化学工业出版社，2007.

[3]李惠兰.PET-CT工作人员的职业危害与防护对策[J].吉林医学，2010，31（15）：2 352.

[4]彭立华，张锦艳.核医学医务人员的职业风险分析与放射防护措施[J].中国伤残医学，2013，21（6）：384.

[5]李卫国，杨国仁，李全太，等.PET/CT放射性核素的分装和注射人员受照剂量[J].中国辐射卫生，2012，21（2）：181-183.

[6]王荣鑫，罗芙蓉，徐泉凤.放射性核素注射操作防护实践[J].中国辐射卫生，2004，13（1）：48.

[7]杨新芳，赵进沛，刘士敏，等.医院核医学项目的放射防护现况与管理对策[J].中国辐射卫生，2011，20（2）：172-173.

[8]张子泰，陈志平，王林辉，等.注射器铅套的手工制作[J].医疗卫生装备，2013，34（1）：137.

[9]余巧生，仝青英，王耀彬，等.移动式X线防护屏的研制[J].医疗卫生装备，2013，34（5）：38-40.

（收稿：2014-03-19 修回：2014-06-15）

Development of protective device for radio isotope injection

YU Qiao-sheng1,GE Xian-shun1,TONG Qing-ying2,WANG Yao-bin1,LI Shi-lu1,ZHANG Tie-qi3
（1．The 2nd Hospital of Beijing Corps Hospital of CAPF,Beijing 100037,China;2．Department of Medical Engineering, General Hospital of CAPF,Beijing 100039,China;3.Beijing MBZY Technology Co,.Ltd.,Beijing 100073,China）

ObjectiveTo develop a protective device for radio isotope injection based on related radiation protection principle.MethodsThe technical designs were carried out for tungsten alloy tube body,axial through hole,transparent lead glass bar,retaining unit,elongated boss,support springs,card board and etc.ResultsThe device with easy operation could provide completely sealed protection.ConclusionThe protective device with easy operation and high convenience can make the isotope always sealed,and can reduce the radiation to the staffs,especially to their hands,which is worth popularizing practically.[Chinese Medical Equipment Journal，2014，35（11）：33-35]

radio isotope;injection;protective device

R318.6；R143

A

1003-8868（2014）11-0033-03

10.7687/J.ISSN1003-8868.2014.11.033

专 利：国家实用新型专利（ZL201320236213.5）

余巧生（1973—），男，主任，主管技师，主要从事医疗设备管理、维修及研发工作，E-mail：627672707@qq.com。

100037北京，武警北京市总队第二医院医学工程科（余巧生，葛贤顺，王耀彬，李世录）；100039北京，武警总医院医学工程科（仝青英）；100073北京，北京美邦正悦科技有限公司（张铁骑）