血液辐照仪的辐射剂量学研究*

王宏芳 马永忠* 万 玲 娄 云 翟曙光 俞 君 冯泽臣 张 泓 孙亚茹

血液辐照仪的辐射剂量学研究*

王宏芳①马永忠①*万 玲①娄 云①翟曙光①俞 君①冯泽臣①张 泓①孙亚茹①

目的：探讨血液辐照仪的辐射防护及样品辐照区剂量分布情况。方法：选用C-3001型和XHBRI-1000型血液辐照仪为研究对象，使用环境X、γ剂量率仪对辐照与非辐照状态下辐照仪外表面辐射剂量水平进行测量；以LiF(Mg、Ti)热释光元件为探测器，布放于辐照杯内不同层面，辐照后进行数据测读，探讨辐照杯内不同位置的剂量分布。结果：两种型号血液辐照仪在静止(关机)状态下，其外表面辐射剂量率最大值分别为0.30 μGy/h和0.60 μGy/h，工作状态(辐照)最大值分别为0.62 μGy/h和0.28 μGy/h。辐照杯内不同位置的辐照剂量值分布：C-3001型中层＞顶层＞底层，外围＞中心；XHBRI-1000型顶层＞中层＞底层，中心＞外围。辐照剂量偏差分别为-6.7%～10.4%和3.7%～17.5%。结论：两台血液辐照仪的辐射防护水平符合国家相关标准要求，辐照杯内不同层面辐射剂量分布较均匀。

血液辐照仪；辐射剂量；放射防护

[First-author’s address] Beijing Center for Disease and Prevention, Beijing 100013, China.

血液辐照仪是一类可对血液制品进行辐照的设备，通过放射线对血液或血液制品进行辐照，可有效灭活血液中具有免疫活性的T淋巴细胞，为患者输注经放射线辐照的血液或血液成分，可有效预防“输血相关性移植物抗宿主病(TA-GVHD)”的发生[1-2]。

自20世纪80年代对血液进行辐照以来，目前已得到广泛应用，被视为减少TA-GVHD发生的最有效手段[3]。血液辐照仪使输血安全得到保障，但因其使用放射源对工作人员及周围公众存在着潜在危险，而辐照杯内的辐照剂量分布情况鲜有报道，针对血液辐照仪的辐射防护检测标准尚未出台，目前的防护检测主要依据其他类相关技术标准[4-5]。因此，本研究拟对北京地区在用的两种型号的血液辐照仪进行辐射剂量及剂量分布研究，以了解两种型号设备的防护水平及辐照杯内剂量分布情况，为相关标准制定提供数据支持。

1 材料与方法

1.1 仪器设备

(1)选择北京市正在运行的C-3001型(加拿大制造)和XHBRI-1000型(中国制造)两款血液辐照仪。两种型号血液辐照仪使用的放射源均为137Cs密封放射源，C-3001型于2000年9月6日标定活度为56.43 TBq；而XHBRI-1000型在检测时显示实时活度为42.18 TBq。两种设备均属于II类密封源。

(2)RGD-3B型热释光剂量仪使用的探测器为LiF(Mg、Ti)热释光剂量计，其探测效率为3.06%；SG-102型环境X、γ剂量率仪。两台设备均经中国计量科学研究院检定合格。

1.2 检测与评价依据

按照国家标准GBZ141-2002《γ射线和电子束辐照装置防护检测规范》、GB10252-2009《γ辐照装置的辐射防护与安全规范》以及GBZ114-2006《密封放射源及密封γ放射源容器的放射卫生防护标准》进行检测与评价。

1.3 检测方法

防护检测依据相关国家标准；剂量分布检测采用LiF(Mg、Ti)热释光剂量计，在辐照杯内按3层(顶、中、底)布放，每位点布放3个探测器，辐照后由热释光剂量仪测量，并经计算后记录剂量数值如图1所示。

1.4 统计学方法

图1 辐照杯三层布放TLD元件示意图

2 结果

2.1 辐照仪外表面辐射剂量水平

测得数值显示，两台辐照仪上表面辐射剂量水平较高，C-3001型工作状态高于关机状态；而XHBRI-1000型工作状态低于关机状态；但辐射剂量水平均低于国家相关标准要求。其余检测点均接近本底水平(见表1)。

表1 辐照仪外表面5 cm处辐射剂量水平(μGy/h)

2.2 辐照杯内辐射剂量分布

C-3001型辐照仪辐照程序为25 Gy/370 s，实验时照射30 s，经计算实际预设照射剂量为2027 mGy；XHBRI-1000型辐照仪辐照程序为25 Gy/780 s，实验时照射60 s，经计算实际预设照射剂量为1923 mGy。辐照杯内不同层面由TLD测定辐射剂量分布结果见表2，周边与中心剂量分布情况见表3。结果显示，C-3001型辐照杯内测定剂量分布由高到低依次为中层＞顶层＞底层，外围＞中心；XHBRI-1000型辐照杯内为顶层＞中层＞底层，中心＞外围。两台辐照仪辐照杯内测定剂量分布不尽相同。

表2 不同层面辐射剂量水平，mGy)

表2 不同层面辐射剂量水平，mGy)

辐照仪型号顶层中层底层C-3001 2009.6±104.0 2163.8±115.71815.3±96.4 XHBRI-10001825.2±79.41750.5±52.81587±46.7

表3 周边与中心剂量分布情况(x-±s，mGy)

2.3 辐照杯内不同位置的辐照剂量偏差

C-3001型和XHBRI-1000型辐照仪不同位置的辐照剂量偏差均以底层为最高，分别为10.4%和17.5%，但均＜20%，见表4。

表4 辐照杯内不同位置的辐照剂量偏差(%)

3 讨论

血液辐照仪由主机(包括键盘、控制板、血样室、条码解读器、初级控制柜、样品杯以及计算机控制柜)、辐射保护罩、辐射源、辐照容器和电气控制系统等组成，通常安置在不需特殊屏蔽墙的普通房间内，由工作人员近台操作，所以设备自身的屏蔽设计非常关键。C-3001型和XHBRI-1000型辐照仪为目前较常见设备，二者均属于自屏蔽(整装)式干法贮源辐照装置，独立柜式结构，使用的放射源均为II类137Cs密封放射源，137Cs产生的γ射线泄漏辐射是外照射的主要来源。目前，国内外尚无针对血液辐照仪的放射卫生防护检测标准，因此其防护检测主要依据CB17568-2008、GBZ114-2006和GBZ141-2002等技术标准。本次调查中两种血液辐射仪外表面辐射泄漏水平均≤2.5 μGy/h，满足上述标准要求。但XHBRI-1000型辐照仪在关机状态下，其上表面的辐射剂量水平高于工作状态时的水平，与设备投入使用前验收时检测结果一致[6]。研究认为，血液辐照仪在静止状态下外表面的泄漏辐射水平应不高于辐照工作状态，相关文献报道多属于此种情形[7-8]。推测其原因可能与设备自身的内部构造有关，该设备在静止状态下，转台屏蔽体外表面接近辐照源滑道，两者之间存在一个窄长的区间，而在辐照工作状态时，由于辐照源上提，减小了源抽屉上端与滑道防护块之间的空间，从而降低了穿出滑道防护块的输出辐射量。

C-3001型设备2000年9月6日标定活度为56.43 TBq，经计算实验时活度约为42.11 TBq，与XHBRI-1000型辐照仪测量时活度42.18 TBq相近，但达到同一辐照剂量所用的辐照时间明显不同，XHBRI-1000型设备用时约为C-3001型设备的2倍。对两种辐照仪辐照杯内不同位置辐射剂量水平进行研究发现，辐照杯内剂量分布情况不尽相同，C-3001型辐照杯内剂量分布由高到低依次为中层＞顶层＞底层，外围＞中心；XHBRI-1000型则为顶层＞中层＞底层，中心＞外围。这一结果体现两种辐照仪内部辐射源的位置与运动方向不完全一致，导致辐照杯内剂量分布情况不尽一致。但不同位置的辐照剂量偏差均在20%以内，依据辐射防护设备检测结果30%的统计涨落，可以理解该剂量场分布较均匀。

[1]李晓娣，黄象娟.血液辐照仪应用及对血液质量影响的研究进展[J].临床血液学杂志，2008，21(4)：223-224.

[2]周丹.血液辐照预防输血相关性移植物抗宿主病的发生[J].中国医药导报，2012，9(13)：179-180.

[3]倪波，朱立苇，孟忠华.血液辐照仪的辐射剂量监测[J].环境与职业医学，2013，30(4)：290-294.

[4]温志坚，张保增.血液辐照项目辐射环境影响评价[J].世界核地质科学，2013，30(1)：52-55.

[5]倪波，朱立苇，王拥军，等.血液辐照仪的辐射状况监测及分析[J].中国输血杂志，2012，25(10)：1077-1078.

[6]俞君，万玲，娄云，等.血液辐照仪的防护性能检测与安全分析[J].首都公共卫生，2012，6(3)：120-124.

[7]于建华，宋钢，陈英民，等.血液辐照器的辐射防护状况分析[J].中国辐射卫生，2010，19(4)：479-480.

[8]陆杨乔，金荣钦，金荣益，等.XF型专用血液辐照仪的研制[J].中华放射医学与防护杂志，2000，20(3)：203-204.

Study on radiation dose of blood irradiator

WANG Hong-fang, MA Yong-zhong, WAN Ling, et al// China Medical Equipment,2015,12(1):25-27.

Objective: To investigate the radiation protection level of blood irradiator and radiation dose distribution in radiation region of sample. Methods: The radiation dose levels of the two types of blood irradiators (C-3100 and XHBRI-1000) were measured at ON or OFF status with X, γ dose rate instrument. The thermo-luminescent dosimeter LiF (Mg, Ti) detectors were placed in different position of the sample cup to measure the dose. Results: The maximum radiation dose rates at outer surface for C-3100 and XHBRI-1000 units were 0.30/0.62μGy/h and 0.60/0.28 μGy/h at OFF/ON status, respectively. The radiation dose level declined from middle, top, to bottom, and from peripheral to center in the sample cup for C-3001 type with the radiation dose deviation of -6.7%～10.4%, differently, the radiation dose level declined from top, middle, to bottom, and from center to periphery in the sample cup for XHBRI-1000 type with the radiation dose deviation of 3.7%～17.5. Conclusion: the radiation protection level of two types of blood irradiators meted the relevant national criterions. The irradiations in the cup were relatively uniform distributed.

Blood irradiator; Radiation dose; Radiological protection

王宏芳,女,(1976- ),博士, 助理研究员。北京市疾病预防控制中心放射卫生防护所，研究方向：放射卫生防护。

1672-8270(2015)01-0025-03

R144.1

A

10.3969/J.ISSN.1672-8270.2015.01.007

2014-07-21

卫生行业科研专项(201002009)“辐射危害控制与核辐射卫生应急处置关键技术研究及其应用”；北京市预防医学研究中心公益应用项目(2014-BJYJ-07)“放射诊疗防护标准及设备性能指标的应用研究”

①北京市疾病预防控制中心放射卫生防护所 北京 100013

*通讯作者：myz0905@126.com