核医学科的平面布局及选址规划探讨

福建省辐射环境监督站　黄世耀

核医学科的平面布局及选址规划探讨

福建省辐射环境监督站黄世耀

核医学（Nuclear Medicine）是将核技术应用于医学领域的学科，是用放射性核素诊断、治疗疾病和进行医学研究的医学学科，临床核医学是直接利用核素和核射线来诊断和治疗人体疾病的一门学科。随着我国国民经济的发展和医疗技术水平的提高，核医学已经成为现代医学不可或缺的重要组成部分，核医学工作场所也在不断增加。核医学的发展是一把双刃剑，一方面能够方便患者的治疗，提高医疗水平和效率；另一方面，放射诊断的应用不可避免导致电离辐射的产生，使得公众、患者和医务人员受到的电离辐射越来越多。因此，工作场所的布局及选址是否合理十分关键。该文结合具体案例分析，理论与实际相结合，分析案例中存在的不足之处并提出平面布局的优化措施。该文不仅可为建设单位针对已建项目进行自我整改提供参考，同时可为建设单位针对拟建项目通过规划设计降低核医学产生的电离辐射对公众的影响提供理论依据，最终为审管部门提供管理依据。

核医学平面布局放射性选址辐射防护

1　核医学科的平面布局典型案例

核医学工作场所的平面布局要求将放射性与非放射性工作场所严格分开，将不同放射性操作或污染水平的工作场所严格分开。一般在设计临床核医学科时，需要考虑的因素包括：从接受到处置放射源全过程的案例性；需要满足对工作人员、病人和公众的照射最小化的要求；设施要求能够防止放射性污染失控扩散；在多数人要去的区域维持低的本底（0.15～0.25µSv/h）；满足放射性药物生产和质量控制的要求。图1是一张IAEA推荐的临床核医学科的平面布局示意图，仅供参考。

图1　典型的临床核医学科平面布局图

依据国际放射委员会（ICRP）第 57号出版物，临床核医学工作场所具体分为Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类三个类别。我国《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》（GB18871-2002）参考了 ICRP的建议，综合考虑其它方面因素后把辐射工作场所划为控制区、监督区两大区域，以便于辐射防护管理和职业照射控制。控制区指任何需要或可能需要特殊防护措施或案例条件的区域；监督区是指未被定为控制区的区域，在其中通常不需要专门的防护手段或安全措施，但需要经常对职业照射条件进行监督和评价。具体的布局，国内外有很多的方法及实例，如 Methe BM建议把回旋加速器室、放射化学实验室、给药室等辐射剂量较大的区域划分为控制区，显像室、病人床位区、放射废物储存区等也有一定剂量的区域划分为监督区，而候诊区、工作人员办公室、电梯及走廊等应该为非限制区。赵进沛等人则提出将功能区域分为活性区、中间区和清洁区，按“三区配置法”进行建设和划分等等。笔者近几年的实地调查与监测发现，福建省内核医学科工作场所大部分遵循Methe BM建议的区域划分原则，即分为控制区、监督区和非限制区。笔者根据福建省内各医院的实际情况，细化了核医学工作场各区域对应的工作场所，详见表1。

表1　核医学科工作场所分区

随着社会分工的细化，我省绝大部分医院核医学科的药物都是外购，由原子高科、广东希埃等提供，核医学科的主要防护工作是在药品使用过程，而非生产过程。根据辐射水平的高低及对环境污染的可能性，核医学科的通道分为病人通道及医生通道，并设置单独的出入口，防止交叉污染。

下面从笔者实际工作中接触的众多布局中选取一个较合理的典型代表，供拟建和需整改的建设单位参考。厦门某医院核医学科布局是一个很好的例子。控制区和监督区划分明显，设置了病人通道及医生通道，设有病人注射药品前后的出入口，避免交叉污染。详见图2。

在ECT1室东侧有一个隔断，人员只可由北向南单向通行，医生通道在核医学科整体布局的西北侧，病人通道则位于核医学科整体布局的东南侧。

从放射性物质污染角度来看，候诊室、ECT机房等属于清洁区，与用于贮源的高活性室、给药注射的注射室及废物库等在工作人员监控下的潜在污染区相对分离开来，一定程度上可避免污染的扩散。从γ外照射角度来看，给药注射后的病人在较高辐射水平的候诊室候诊。病人从候诊室通往ECT扫描室检查，检查完毕后从东侧通道出口处出院，以减少病人及少数家属受到不必要的γ外照射。

2　核医学科的选址规划典型案例

医院核医学科的选址很关键，选址直接关系到周围敏感目标的数量、距离和敏感度。特别是甲状腺癌治疗项目，其用药量大，药品半衰期长，病人住院时间久，对周围环境影响相对较大，在选址规划期间，要尽量避开其他科室工作场所，周围环境尽量缩短人员滞留时间。

甲状腺癌（以下简称“甲癌”）由滤泡上皮细胞所分化，是最常见的头颈部恶性肿瘤和内分泌系统恶性肿瘤，占所有人类肿瘤的1%左右。在甲状腺疾病中占4%，多发于女性，每年的发病率为（0.5-10）/10万。近年来，甲癌的发病率呈明显上升趋势。目前在美国甲癌，已成为女性恶性肿瘤排位中的第7位。

核素碘（131I、123I）分别放射γ射线及β射线，均可被γ照相机探测，组织对γ射线的吸收甚微，而对甲状腺滤泡或癌肿起毁坏作用的都是高能量且射程仅0.5cm的β射线。口服核素后上消化道能迅速吸收，经血循环到达某些组织并浓集，在正常甲状腺、甲状腺癌、乳腺、唾液腺、胃、结肠、肾脏中均有表现，最后由尿、粪排出。核素碘治疗对复发、残留及转移灶的疗效明显［49］，尤其是对约70%的甲状腺滤泡状癌有效。

下文从众多核医学选址中选取一个较不合理的典型代表，分析不足之处，并提出整改措施，供拟建和需整改的建设单位参考。福建省某三甲医院核医学科甲癌治疗室在选址时没有充分考虑到周围环境使用功能，下水管道横穿院内监控室，导致监控室内环境贯穿辐射剂量率较高，最终采取更改下水管道走向等方案，才达到相关标准的要求。

2.1放射诊疗项目周围人员年附加剂量评价标准及计算公式

放射诊疗项目周围人员的评价标准采用《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》（GB18871-2002），包括公众照射、职业照射剂量限值和剂量约束值。福建省环保部门在审批时，放射诊疗项目周围公众照射的剂量约束值取0.25mSv/a，职业照射的剂量约束值取5mSv/a。

图例

图2　厦门某医院核医学科布局图

参照《环境地表γ辐射剂量率测定规范》（GB/T14583-93）中外照射人均年有效剂量的估算模式，X-γ射线产生的外照射人均年附加有效剂量按下列公式计算：

其中：HEr指X-γ射线外照射人均年附加有效剂量，mSv；Dr指X-γ射线剂量率，µSv/h；t指年出束时间或年受照时间，小时；T指人员居留因子。一般工作位取1，门窗取1/4，走廊取1/16。

2.2监测仪器

JB4000型X-γ剂量率仪，编号：08011。监测时间在检定有效期限内，检定单位为上海市计量测试技术研究院/华东国家计量测试中心。

2.3项目整改前实测情况

该医院核医学科甲癌休息室位于医技综合大楼3号楼2层北侧，甲癌休息室正下方为整个医院监控室（1层），内设工作位，24小时值班，3班工作人员轮流。甲癌休息室病人专用洗手间下水管道穿过医院监控室正上方，顺着监控室与消防室中间走廊向下流，通过地下管道进入地下三级衰变池，详见图3。该项目已投入试运行，笔者前往建设单位检查时，测得甲癌休息室正下方环境的贯穿辐射剂量率见表2。

图3　某医院甲癌休息室下水管道布设图

表2　福建省某三甲医院核医学科甲癌休息室正下方监测值

针对本项目，测点为医院监控室工作位，24小时值班，3班工作人员轮流。据医院介绍，核医学科甲癌休息室使用时间为每年约300天，则监控室工作位值班人员年受照时间t为：300×24÷3=2400h/a。

按表2测量值及公式（1），休息室下方监控室工作位值班人员年受附加有效剂量为：

HEr=（2.01-0.20）×2400×1×10-3=4.344 mSv＞0.25 mSv（评价标准）

可见，该医院核医院科甲癌休息室正下方监控室工作位年有效剂量高于剂量约束值（0.25mSv/a）的要求，根据现场勘察，初步判断超标原因为甲癌休息室病人专用洗手间下水管道没有采取屏蔽措施，该下水管道位于监控室工作位上方，甲癌患者服用131I放射性药品后，通过大小便排入下水管道，残留在下水管道的少量131I放射性药品发射的γ射线对周围环境产生影响。因此需对该下水管道进行整改。

2.4项目整改方案及相应点位理论预测值

整改方法是变更该下水管道路线，原来下水管道由监控室南侧杂物间向北穿过监控室操作位正上方，然后接入监控室北侧地下衰变池（见图3）；变更后，下水管道从现在的监控室南侧杂物向东穿至墙外，再沿外墙北穿，然后接入监控室北侧地下衰变池（见图3），并在下水管道四周增加3.5mm铅当量防护层。

整改方案分析：

（1）该下水管道远离监控室工作位，减少对该监控室工作人员的影响。

（2）该下水管道由原来无采取屏蔽措施整改为监控室防护墙24cm砖墙和3.5mm铅当量防护层，减少对该监控室工作人员的影响。

（3）该下水管道位于监控室外墙表面，相比原来位于监控室上方，周围环境不会有人长期滞留，远离公众。

根据表2测量值及表3整改后剂量衰减倍数K，甲癌休息室下方监控室工作位值班人员年受附加有效剂量预测为：

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环境周围年附加有效剂量预测

2.5项目整改后实测情况

该医院对下水管道按整改方案整改完后，甲癌项目正常开展，笔者又到现场进行监测，所用仪器与整改前一致，监测数据见表4。

表4　福建省某三甲医院核医学科甲癌休息室正下方不同时期环境剂量率

从表4可见，甲癌休息室正下方监控室已趋近于本底值，甲癌休息室下方监控室工作位值班人员年受附加有效剂量为：

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

实际监测值比预测值小的原因有：（1）预测时，为了保守计算，忽略了整改前后下水管道与工作位的距离之比；（2）预测时，为了保守计算，忽略了原有管道本身残留的放射性物质（更换新管道后，新管道壁上无残留放射性物质）；（3）管道整改施工时，设置了一定的倾斜角度，缩短了含放射性污水在管道停留时间。

3　结论

（1）为了遵循防护与安全的最优化原则，使个人受照剂量的大小、受照射的人数以及受照射的可能性均保持在可合理实现的尽量低水平。

（2）核医学科工作场所应根据项目辐射剂量的大小集中布置，以便明确划出控制区、监督区和非限制区。

（3）核医学科的通道应分为病人通道及医生通道，且病人通道应“单向行驶”，并设置单独的出入口，防止交叉污染。同时应注重核医学科场所的选址，选址的确定直接关系到周围敏感目标的数量、距离和敏感度。一般情况下，核医学科宜设置在一层或地下一层，减少周围的环境敏感目标数量，也有其他放射诊疗项目时尽量规划布置在同一座大楼，并与住院大楼等隔离开，避免注射药物后的病人与普通人交叉感染。

［1］GBl8871—2002，电离辐射防护与辐射源安全基本标准［S］，2002.

［2］赵进沛，任庆余.PET的应用及其相关的辐射防护［J］.中国辐射卫生，2006，2（15）：204-206.

［3］ICRP 60号出版物.北京：原子能出版社，1990.

［4］孔令丰，苏盛锋，林怀瑛.碘［131I］在医学使用中的有关问题探讨［J］.中国药事，2000，14（3）：154-155.

［5］郑钧正.电离辐射医学应用的防护与安全［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.