一起工业探伤辐射事故的国际救援概况与分析

李小华，李俊杰，陈 维，李世祯，何 列，陈远登，王健旭，张博洋

（南华大学核科学技术学院，衡阳 421001）

工业射线照相技术是无损检测技术（Non-Destructive Testing，简称NDT）的一种，又称工业探伤，常用于检测金属铸件、管道、管道设备焊接头等工件的缺陷，一般使用X或γ射线检测工件的缺陷，具有穿透而不损坏工件的优点［1］。便携式工业探伤设备适合于远程和恶劣环境情况下开展NDT。192Ir 源半衰期为73.83 d，衰变过程发射β粒子和γ射线，在1 m处的γ剂量率约为5.91 mSv/ h，比活度为9.22×106Ci/kg，γ射线能量范围为0.2～0.6 MeV，是工业探伤的理想放射源［2］。根据检测物体材料的特性，也可使用75Se、60Co等其他放射性核素开展NDT。

2012 年1 月11 日深夜和次日凌晨，一家秘鲁探伤公司正在位于利马（Lima） 卡内特（Canete）省的奇尔卡（Chilca）地区开展工业探伤。3 名工作人员在约2.5 h 的时间内共开展了97 次曝光作业，每次曝光后均未确认放射源是否已回到探伤机源容器的安全位置。完成任务后，其中1 名工人发现放射源不在探伤机内部，而卡在输源管内；意识到问题的严重性后，告知探伤公司辐射防护负责人（Radiation Protection Officer，简称RPO）［3］。RPO 在另一名工人的帮助下，回收了放射源，并将其安全地回收到探伤机的正常屏蔽位置。大约3 h后，承担探伤作业的工人出现了呕吐和疲劳症状。事故发生3 d后，探伤公司通知了国家监管机构秘鲁核能研究所（Peruvian Institute of Nuclear Energy，简称IPEN）。IPEN开展了事故调查，并建议3名工人住院接受治疗。根据《核事故或辐射紧急情况援助公约》（以下简称《援助公约》）IPEN于2012 年1 月20 日向国际原子能机构（International Atomic Energy Agency ，简称IAEA）正式发出第一次援助请求，以便开展剂量重建和获得医疗建议［4］。IAEA 于2012 年2 月1 日收到了IPEN 的第二次援助请求，对事故中受照最严重的工人进行医疗救治；此后，收到了第三次援助请求，在该工人再次出现症状之后开展了医疗援助。第三次援助行动于2013年9月完成。事故发生时，秘鲁拥有近100枚γ工业探伤放射源。

1 背景信息

1.1 辐射安全监管框架

秘鲁辐射安全监管框架主要包括监管机构、立法与法律法规体系。

1.1.1 监管机构

根据秘鲁国家第28028号《电离辐射源监管法》授权IPEN 作为国家核与辐射安全监管机构，对核与辐射安全，安全和保护进行监管。IPEN 是秘鲁能源和矿业部下属的政府机构，负责国内核技术的和平利用、研究、发展和提质升级的监管，其监管职责包括：授权许可使用放射源；对核设施和电离辐射实践安全的监督检查和执法活动；批准辐射安全标准；建立和维护国家放射源的登记台帐；保护核材料、放射源的安全［5］。IPEN 监管职责由国家管理局技术办公室履行。该办公室直接向IPEN 主席汇报，设有授权部和控制部两个职能部门。

1.1.2 辐射安全立法和法律法规体系

根据秘鲁《电离辐射源监管法》，最高法令039-2008-EM 号《第28028 号法律的细化规定》确立了辐射安全的授权许可，检查和执行制度［6］。《辐射安全条例》规定了与辐射安全有关的要求，通过最高法令009-97-EM 号《辐射安全条例》 的发布，并以国际辐射防护委员会《ICRP60 号出版物》以及《IAEA 安全标准系列号GSR第3部分，放射源的辐射防护和安全：国际基本安全标准》的建议为基础。

最高法令039-2008-EM 根据涉及的辐射风险确定了各种辐射实践的分类；规定了执法和处罚机制；根据事件安全性质的不同，将处罚范围设定为：从罚款到核与辐射设施或设备的关闭。

IPEN 还发布了关于远距离放射治疗，核医学，X 射线影像诊断和工业探伤安全的具体法规。根据秘鲁最高监管机构IPEN 的规定，工业探伤为A 级活动，要求为工业探伤操作颁发许可证。工业探伤由IPEN 第IR.001.2009 号条例《工业探伤辐射安全要求》进行规范。该条例规定了持有许可证的人与设备安全、作业前提条件、职业照射限值、公共照射限值、运输条件、安全要求和应急准备。

（1）秘鲁制定、颁布与放射源有关的国家法律包括：第28028号法律《规范使用电离辐射源法》和第27757号法律《禁止进口含放射源的二手货物、机器、设备法》。

（2）秘鲁制定、颁布与放射源有关的国家法规包括：最高法令第009-97-EM 号《辐射安全条例》、第039-2008-EM 号《第28028 号法律的细化规定》、第001-2004-EM 号《第27757 号法令的细化规定》和第014-2002-EM 号《核设施与核材料实物保护条例》。

（3）IPEN 颁布的辐射安全标准主要包括：第IR.013.98 号《使用自屏蔽式γ辐照装置的辐射安全要求》、第IR.012.98 号《使用固定源室湿法γ辐照装置的辐射安全要求》、第IR.001.01号《远程放射治疗辐射安全要求》、第IR.001.2009 号《工业探伤辐射安全要求》、第PR.002.2011 号《人员剂量测定服务技术和管理要求》、第IR.002.2012号《核医学辐射安全与防护要求》、第IR.003.2012号《X射线医疗诊断的辐射防护要求》和第SF.001.2011 号《放射源安全要求》［7］。

1.2 秘鲁放射源的使用

表1 列出了2012 年1 月辐射事故发生时，IPEN 对秘鲁国内放射源的监管情况。该国约有3860 名放射源操作工，其中85%从事医疗和牙科X射线应用的工作。

IPEN 授权特定的机构或公司使用放射源，并授权合格的人员从事放射源操作。IPEN 授权（截至2012 年1 月）使用放射源的机构和合格人员的详细情况见表2。颁发给高风险射线装置（如工业探伤）操作人员的许可证总数为4381 人。

表1 IPEN监管的放射源与射线装置操作人员信息（2012年1月）Table 1 Facility user the administration of IPEN(January 2012)

表2 经IPEN行政授权可使用放射源的行业部门和操作工人情况Table 2 Organization and authorized operators in Peru by IPEN

1.3 许可和审查程序

1.3.1 范围

初级辐射安全法规适用于所有从事放射源操作的人员。法规要求用户告知IPEN 所涉及放射源和射线装置的种类和范围，并向IPEN 申请授权许可开展活动。设备以及操作、处理放射源的工人需要获得授权许可。根据辐射实践，IPEN的授权许可包括简单的辐射实践注册、颁发运营许可证、授权开展特定辐射实践活动或服务。

1.3.2 许可证申请与签发

探伤公司申请获得操作工业探伤机的授权许可，应向IPEN 提交关于开展工业探伤的技术信息和细节的申请材料，以证明符合辐射安全监管要求。技术信息包括安装放射源、放射源的说明、辐射安全措施、组织程序、安全规程和措施以及辐射应急响应计划。该信息由国家管理局技术办公室组织专家评估，并进行检查以验证所提交的信息。IPEN 确定申请单位与辐射安全有关的所有技术均符合监管要求后，授予运营许可证。若不符合技术要求，申请人必须在规定时间内对IPEN 书面告知的问题进行整改和补充材料。许可证还包括工业探伤活动的具体条件和范围，如探伤作业地点、探伤机制造商、型号和序列号、放射源核素种类与最大活度、操作要求、应急准备和响应要求、运输要求、安全规定和处置放射源的责任。此外，获许可方需要申请进口放射源的特定授权，包括替换探伤机内192Ir源的新源。

1.3.3 从业人员资格

探伤机操作工和RPO 必须获得IPEN 颁发的个人许可证。申请个人许可证应具备以下资格：（1）探伤机操作工必须完成初级文化教育；接受正式的20h辐射安全与防护培训课程教育；具有在持照工人监督指导下操作探伤机的经验；通过IPEN 组织和管理的资格考试。探伤机操作工必须每3年接受一次辐射安全与防护培训，以重新审查其执照。（2）探伤机持证单位RPO必须完成高级文化的教育，接受正式的40 h辐射安全与防护培训课程教育，具有至少6个月的工业探伤操作经验或1 年密封源辐射防护经验；通过IPEN 组织和管理的资格考试。RPO 必须每3年接受一次辐射安全与防护培训，以重新审查其执照。

1.3.4 定期检查

工业探伤设备需要经过IPEN 年度检查。IPEN 可根据实际情况增加检查的频率。检查内容包括：控制操作风险规程、辐射监测方案、放射源储存安全规程、放射源运输安全规程、设备和放射源的安全、操作规程、应急方案、将检查结果告知用户。获许可方需要在规定时间内采取措施对安全隐患或问题进行整改。若获得许可方拒不整改，则由IPEN 对其处以罚款。

1.3.5 许可证变更和延续

工业探伤许可证有效期为3年。有效期届满前，获许可方需向国家管理局技术办公室提交延续申请审查材料作为履行许可证条件和限制的声明。重新审查、确认过程包括评估获许可方遵守法规要求的历史和对设施的检查。在满足所有条件的前提下，许可证将延续3年有效期。

1.4 工业探伤操作的步骤

IPEN 关于工业探伤操作的规定要求：（1）IPEN 批准、发布了一份关于日常操作、特定设施或电离辐射实践应急步骤的工作手册；（2）探伤机运行时，须使用经校准的辐射监测仪；（3）现场工作人员至少包括1 名操作员和1 名RPO，每人均持有有效许可证；（4）所有操作人员使用个人剂量计、剂量报警仪和直读式剂量计；（5）探伤机由具有许可证的操作员组装和安排；（6）开展工业探伤作业区域划为控制区，只允许获授权许可的工作人员及助理进入。

1.5 事故涉及的探伤设备和放射源

本次辐射事故涉及的设备是由SPEC 公司制造的一个1016系列SPECT 2T型探伤装置，内含一枚192Ir 源［8］。截至2011 年12 月23 日，该源活度为4366 GBq（118. 0Ci），2012 年1 月12 日估计活度为3653 GBq（98. 7Ci）［9］。γ射线探伤机结构示意图如图1所示。

图1 γ射线探伤机结构示意图Fig.1 Structurediagramof Gammaray radiographycamera

探伤机具有远程遥控装置，可以将放射源组件移动到工作位置或收回到探伤机内安全位置。远程遥控装置由控制机构、控制缆、控制缆导管，其他必要的部件和附件组成［10］。控制缆是用于依靠遥控装置将放射源组件送出和收回源容器的缆索，包括与源辫（源托）相连的连接件。控制缆导管是用于遥控装置与放射源之间对控制缆进行导向，并对控制缆提供物理性保护的软管，包括与源窗口和遥控装置的连接件［11］。源容器是一个密封源的屏蔽体，可使γ射线以受控形式输出。输源管是用于源容器与曝光头之间对源组件进行导向的软管，包括必要的部件以便源容器与曝光头之间进行连接。源托，又称源辫，是用来输送放射源的结构，由不锈钢绳和钨合金制作而成，通过驱动装置与放射源连接后，由手动或自动传输装置，通过输源管螺旋通道将γ源输送到顶端。曝光头是用于将密封放射源定位于选定的工作位置，限制源组件伸出输源管的装置。限束器又称准直器，用于固定在预定工作位置，以降低预定方向外辐射的屏蔽装置，准直器结构示意图如图2所示。准直器由不锈钢外壳和钨插件组成，将来自中心轴方向圆柱形孔道的γ射线束引导为朝侧面60°锥形面发射［12］。

图2 准直器结构示意图Fig.2 Structure diagram of Collimator

2 辐射事故

根据对5名受照工人和探伤公司的面谈，以及与IPEN的讨论，确定事件顺序。

2.1 事故情况

2.1.1 地点和时间

事故发生于2012 年1 月11 日深夜至12 日凌晨，位于利马以南约60 km 的卡内特（Cañete）省奇尔卡（Chilca）地区的一座发电厂。电厂建设方对不同直径的金属管道进行了焊接，通过探伤作业评估焊接接头的质量。探伤作业安排在下班时间进行，以减少对非从事探伤作业人员的照射。

2.1.2 探伤作业的详细信息

正在开展探伤作业的对象为直径为5.1 cm、7.6 cm和10.2 cm的金属管。每根5.1cm管道需要曝光2次；每根7.6 cm和10.2 cm管道需要曝光3次。因此，探伤作业需进行2次设置，如图3所示。第一次设置的“1号区域”为5.1 cm直径管道探伤作业场地，第二次设置的“2号区域”为7.6 cm和10.2 cm直径管道的探伤作业场地。

图3 电厂管道探伤作业区域平面图Fig.3 schematic diagram of pipes radiographic examination area in power plant

2.1.3 工作和工作场所的总体安排

探伤工作由1名获得授权的探伤机操作员A及其指导的1名助手工人B承担。开展探伤作业时，RPO 不在场。公司为工人提供了一套工具和设备，用于操作和个人辐射安全防护。然而，2 名助手同事D 和E 均把个人剂量计留在运输车上；因此，探伤现场仅工人B佩戴个人剂量计，无人使用剂量报警仪或直读式剂量计。

工人B负责进行探伤作业，由同事D和E协助。同事D负责将胶片递给工人B。同事E整理胶片并将其传递给同事D。工人B 和2 名同事使用一个便携式辐射监测仪（盖革弥勒）测量该区域的γ辐射水平；把便携式监测仪开启放在地板上，以确认源是否离开探伤机；开始操作时，读取该监测仪读数约为50 μSv/h；在曝光过程中不时地验证这一读数；使用该监测仪的目的只是验证放射源是否已离开探伤机，而非验证每次曝光后放射源是否已返回源容器内。同事D 组装和安放探伤机，采用布料绳索捆扎固定探伤机输源管、曝光头与金属管道。安放示意图如图4所示。调查结果显示，未经授权的探伤机操作员组装探伤机可能导致遥控装置与源辫之间的控制缆连接出现错误。

图4 探伤机与管道安放示意图Fig.4 Schematic diagram of radiography camera and pipeline placement

2.2 事故的发生

2.2.1 概述

工人B 在大约2.5 h 的时间内总共受到97 次照射，直到2012年1月12日02：20探伤作业结束。工人B打开辐射监测仪，移动放射源，并确认放射源已离开探伤机，但是当源返回安全位置时，未检查每次操作后的剂量率。辐射监测仪靠近同事E，并持续显示相同的读数50 μSv/h。

2.2.2 5.1 cm管道的探伤

工人先对5.1 cm 管道进行探伤。每次曝光前，工人B靠近一张桌子，将放射源与输源管接头对齐，以确保胶片放置位置正确。该操作距输源管平均距离约20 cm处进行，并估计对所有管道开展探伤期间，源留在导管内大约80 min。在操作过程中，为了把放射源与输源管对齐，工人B 至少接触输源管末端10 次，在该位置耗时近10s，偶尔低下头来观察输源管末端的位置。根据3名工人提供的信息，同事D每次都在工人B附近工作约20 s，之后同事D便移动到距输源管末端15 m 处。同事E 接近工人B 约20次，每次停留20 s。完成5.1 cm管道的探伤作业后，将探伤机、辅助工具和辐射监测仪带到2号区域。在此过程中未检查该区的剂量率。

2.2.3 7.6 cm和10.2 cm管道的探伤

每次曝光之前，工人B将胶片安放于管道周围，然后将输源管捆扎到管道上，如图4 所示。开展此项工作过程中，工人B 在距输源管20 cm处停留50 min；操作输源管和准直器。完成计划的探伤作业后，工人B 拆除了探伤机附属设备；拆下输源管后，注意到输源管未排空，意识到放射源未回到源容器安全位置；使用探测器进行确认，并核实了（开始探伤时已开启）监测仪的区域剂量率仍为50 μSv/h；得出源卡在输源管内某一位置的结论；意识到情况的严重性，通过电话通知了探伤公司。RPO在工人C的陪同下来到现场。在持续约1 min的操作中，RPO和工人C按照工业探伤标准操作规程，从输源管中安全地取出卡住的放射源，并将其回收到探伤机源容器的屏蔽位置。

2.3 初步症状和通知IPEN

2012年1月12日02：30，探伤工作完成后不久，工人B呕吐了3次；接下来的2 h内，继续呕吐（10次）。03：00，同事D感到疲劳。05：00，同事E 感觉头晕。工人B 于06：00 到奇尔卡（Chilca）的当地医院就诊，诊断为患有胃病，接受静脉输液治疗后回家。此时，同事D 已呕吐多次。探伤公司将3名工人送到一家私人诊所就诊，病情稳定后回家。

探伤公司开展了调查，处理了一些在探伤期间曝光的胶片，发现这些胶片由于某种原因过度曝光。2012 年1 月15 日，工人B 左手食指出现红斑。随后，公司意识到工人受到超剂量照射，电话告知IPEN 以将辐射事故通知相关组织。表3列出了辐射事故的发生时间、主要事件及相关机构和人员信息。

表3 引起事故的主要事件和通知IPENTable 3 Key events leading to the accident and the notification of IPEN

3 辐射应急

探伤公司将辐射事故告知IPEN 后，秘鲁国内各级组织、其他国家、IAEA 均开展了应急响应。

3.1 国家级应急

除IPEN 外，秘鲁政府外交部，秘鲁常驻IAEA 代表和国家肿瘤疾病研究所（National Institute of Neoplastic Diseases，简称INEN）在事故应急中发挥了重要作用［13］。3名受超剂量照射工人于2012 年1 月17 日入住INEN 接受治疗。2012 年1 月16 日，IPEN 收到探伤公司的辐射事故报告后不久，立即开展调查，并根据工人陈述评估其可能的受照剂量。工人B的光致发光剂量计（InLight Optically- Stimulated- Luminescence 简称OSL）由剂量服务公司检测。初步剂量评估显示工人B受照剂量水平较高（全身约7 Gy）。IPEN采用数值模型估算2名同事的受照剂量水平，结果表明在1 Gy 范围内；2012 年1 月17日，建议将患者送至INEN开展医学评价；在探伤公司工人的协助下，对本次辐射事故进行了更详细的重建。虽然需对一些初步医学评价进行修订，但剂量估算结果表明工人受到严重照射。收集了事故更多细节之后，IPEN 于2012年1月19日通过IAEA事故和应急情况信息交换统一系统发布了一条关于本次辐射事故的信息。IAEA 国际核事故和应急中心（Incident and Emergency Centre 简称IEC）立即做出反应，并在同一天开展辐射事故所需的国际援助［14］。表4总结了IAEA国际援助团抵达前，秘鲁采取国家级应急行动的时间顺序。

表4 国家级行动的时间顺序Table 4 Chronolgy of actions at national level

3.2 IAEA应急响应和国际援助

2012 年1 月20 日，根据《援助公约》，秘鲁向IEC 提出了正式援助申请，立即组建了IAEA 国际应急响应与援助网络（Response and Assistance Network，简称RANET）援助团［15］。在此期间，IEC 与世界卫生组织、泛美卫生组织的RANET 同行进行了广泛沟通，并保持了联系。

3.2.1 第一批IAEA国际援助团前往秘鲁

IEC制定了一个剂量评估和医疗咨询援助行动计划。前往秘鲁的IAEA国际援助团的主要任务包括：（1）评估受超剂量照射工人的健康状况；（2）根据受照者的局部剂量和全身剂量评估辐射影响；（3）提供医学治疗建议；（4）根据可能的受照情况为剂量重建提供支持；（5）建议秘鲁和IAEA 对辐射应急采取相应措施；（6）收集辐射事故报告信息。

国际援助团队由2名来自法国的医学专家和1 名IEC 专家组成。福特欧罗斯（Fontenay-aux-Roses）专家来自法国辐射防护与核安全研究所（Institute for Radiological Protection and Nuclear Safety，简称IRSN），克拉马特（Clamart）专家来自法国陆军佩尔西训练医院（Percy Training Hospital of the Armies，简称HIA Percy）［16］。IEC专家作为援助团队的负责人。

该小组于2012 年1 月22 日抵达利马，会见了IPEN 官员并访问了INEN 医务工作人员，以协助开展医学评价；与IPEN 和INEN 人员共同讨论并达成了“与法国IRSN 联系，以开展生物剂量评估，作为对秘鲁已进行剂量评估的补充”的一致意见。IPEN 编写了关于初步剂量重建数据的简报。2012 年1 月23 日，克拉马特（Clamart）专家带着生物样本前往法国，结束了援助团第一阶段的任务，另外2名小组成员继续评估受照最严重工人B的健康状况，并重建导致辐射事故的事件，从IPEN 工作人员和INEN 医务人员处获得更准确的数据，评估工人B的个人剂量计结果，对事故场景进行更详细的重建。2012 年1 月25 日最后一次医疗情况汇报结束后，援助团提出了关于所涉医疗问题的结论和建议，强调有必要将工人B转移到电离辐射损伤专科医院接受治疗。援助团成员于2012 年1 月26日离开利马。

3.2.2 第二批IAEA国际援助团在法国为工人B提供的医疗服务

虽然IAEA 国际援助团队已完成第一阶段任务，但仍继续关注在秘鲁接受治疗的3 名工人的健康状况。工人B 需要采取紧急措施转移到一个更先进的电离辐射损伤治疗专业中心，以治疗严重的局部辐射损伤（local Radiation Injury，简称LRI）［17］。2012年2月1日，IEC收到了IPEN 的请求，希望到一家在电离辐射损伤受照者治疗方面拥有高水平医学技术和经验的医院，为工人B 提供医疗援助；将血液恢复和联合整形手术相结合开展自体干细胞注射，以治疗受照患者。

IEC对这一正式援助请求立即采取行动，要求在这一领域拥有医疗设施和专业知识的会员国为秘鲁辐射事故受照工人B提供医学治疗。根据援助公约，IEC 向会员国主管当局发出请求，要求有关方面考虑为医疗提供经济支持。2012年2 月2 日，法国HIA Percy 提供了医疗援助。世界卫生组织表示有兴趣跟踪和支持IEC向秘鲁提供的援助活动。

综合考虑IEC的回复和建议，包括从美国获得的经济资助，秘鲁政府决定接受法国的医疗方案。IEC 立即制定了第二次援助行动计划，确定了将要采取的处理方法，并详细说明了IAEA、法国、秘鲁和美国政府承担费用的方案。该计划于2012年2月3日开始实施。2012年2 月6 日，工人B 和一名来自IPEN 的医生抵达HIA Percy，立即开始对患者进行治疗。法国医学专家定期向IEC通报病人治疗进展情况。2012年5 月中旬，工人B 的治疗已经完成，返回秘鲁，结束了IEC国际援助团第二次援助行动。

3.2.3 第三批IAEA国际援助团在智利为工人B提供的医疗服务

2012 年11 月，工人B 双手轻微疼痛，在接下来的一个月内，移植皮肤明显收缩。2013 年1 月下旬，秘鲁医生与IEC、法国医务人员讨论了工人B 的健康状况。2013 年5 月中旬，患者病情恶化，秘鲁政府于2013 年5 月18 日向IEC 提出了第三次援助请求。根据这一请求，IEC 向几个会员国寻求援助，并于2013 年6 月20 日收到智利的回应。第三批援助行动计划任务主要包括：对患者病情、重建手术和细胞治疗的医学评价、其他必要的治疗以及制定关于正在实施医疗的后续报告安排，并与“共同安全医院”（Mutual de Seguridad Hospital）、发展大学（Del Desarrollo University）干细胞实验室和智利核能委员会密切合作，提供免费治疗。法国政府还提供了一支由IRSN 和HIA Percy 医生组成的专家医疗服务队。IEC 组织并领导由IRSN，HIA Percy 和IEC 医学专家组成的国际援助团。

国际援助团在详细审查了医疗基础设施、评估医疗能力、召开医疗专业人员见面会后，建议在智利对患者进行治疗；2013 年7 月中旬，组织工人B 前往智利进行了几天的医学评价；取血样进行细胞遗传学生物剂量测定；取骨髓和血小板样品促进间充质干细胞（Mesenchymal Stem Cell，简称MSC）培养。来自HIA Percy 的医学专家到智利监督了手术过程。工人B 于2013 年8 月4 日送往共同安全医院。此时，来自HIA Percy 的2 名医学专家和来自IEC 的医学专家代表国际援助团来到了智利；对工人B的健康状况进行了评估后，制定了治疗方案；2013年8月7日，开展了两项手术，第二次采集骨髓，对受照射的双手手指截肢；随后开展了4次间充质细胞注射，最后一次于2013 年9 月6日完成。此时，工人B 的健康状况稳定且令人满意，无疼痛感，伤口已经愈合。建议第一年内每3 个月接受一次医疗随访，随后10 年每年至少接受一次医疗随访。IAEA 第三批国际援助团任务结束。

4 初步剂量评估

4.1 初步剂量评估

4.1.1 秘鲁专家的初步重建和评估

将辐射事故通知给IPEN 后不久，探伤公司组织5 名受照射工人（工人B 和C、同事D 和E、以及RPO，其中3 名为技术人员）与IPEN医生进行面谈。第一次剂量评估结果显示，工人B 左手食指受照剂量约为50 Gy，全身剂量约为4.6 Gy。工人B个人剂量计显示全身剂量约为7 Gy，将导致其出现急性放射综合征（Acute Radiation Syndrome，简称ARS）和血液相参数变化。估计同事D和E的全身剂量分别为1 Gy和小于1 Gy。

IPEN 根据受照射工人对事件的描述和现有数据，对事件开展了更详细的重建分析，以计算和评估剂量。此次重建工作的依据为5名工人所承担的具体工作信息。

（1）工人B 参与了探伤设备的所有设置工作，包括输源管；将手保持在距离输源管末端约10 cm处；为了使输源管与胶片对齐，用左手食指放入准直器的锥形开口侧，并触摸（可能是空的）输源管；

（2）同事D协助工人B开展了3～5次探伤设置；在此过程中，用手触摸输源管，距输源管末端约10 cm，源可能位于此处，该操作估计用时30 s；在另外两种探伤作业场合，相对源的位置约为1 m；

（3）同事E大部分时间呆在工业探伤位置附近的墙角后面；同事E 协助工人B 开展了10～15次探伤设置，相对源的位置约为2 m，每次时间约10 s；

（4）RPO 和工人C 获知事故信息后赶到现场，意识到放射源卡在输源管内；采取了必要的预防措施，以安全地回收放射源。RPO确保2人距离源2 m 或更远，且受照时间不超过30 s。2 人完成了回收任务，在大约1 min 内把放射源收回到探伤机源容器内。

4.1.2 国际专家协助下的初步评估

IAEA 国际援助团抵达秘鲁后不久，要求参观探伤公司事故现场，旨在重建事件的顺序和辐射事故场景，以开展剂量评估。由于IPEN 制定安排计划的时间仓促，参观探伤公司现场存在实际困难。2012 年1 月21 日对该事件的详细重建和收集数据，已考虑了不同事件场景、源、曝光头和工具的数据。

在评估剂量时，除了每次探伤活动所用的时间或次数，国际援助团还考虑了受影响的因素。一个重要因素是工人进、出工地所花的时间以及在墙后安全位置滞留的时间。根据重建工作，把从安全区域到工作区域并返回安全区的往返时间估计为25 s。据此时间，考虑源沿着工人方向发射γ射线束的最差情况以及管道壁厚的衰减作用，把工人进入或离开现场的剂量值估计为1 mGy。对于辐射实践而言，该剂量值太低，未包含在该事件的工人受照剂量估计值中。另一更重要的因素是工人B、同事D 和E 校正探伤机和输源管花费的时间。根据收集的信息，这段时间是在原探伤计划中为每次曝光设置的。根据这些因素，考虑到事故发生时放射源的预计位置，国际援助团队对工人受照剂量进行了初步估计。同事D、同事E、RPO 和工人C 的剂量估计值如表5 所示。此次评估还考虑了IPEN 和INEN 的估算结果。由于工人B 受照最严重，因此对其受照剂量进行了更详细的估算，结果如表6 所示。

表5 估计同事D、同事E、RPO和工人C的初步剂量范围Table 5 Preliminary dose range estimated for co-worker D,co-worker E,RPO and worker C

4.2 开展更准确剂量评估的推荐措施

为更准确地评估工人受照剂量值和非均匀性，国际援助团建议采取3种补充措施：基于细胞遗传学的生物剂量测定、物理剂量测定（如电子顺磁共振，Electron Paramagnetic Resonance，简称EPR）和计算机模拟的剂量重建。

国际援助团对5名受照工人进行了生物剂量测定，包括收集血液样本并送往法国的IRSN。生物剂量测定与秘鲁实验室开展的血液样品分析同时进行。关于物理剂量测定，把受照最严重工人B的牙釉质、指甲和脚趾甲样本送往法国开展EPR 技术分析，并将物理剂量数据与生物剂量测定剂量值、个人剂量值进行比较。

5 临床表现和初步诊断

除开展初步剂量评估，国际援助团队还对3名受超剂量照射工人的医疗状况进行了初步评价。此评价主要依据为“与时间函数相关的各种临床体征和症状，事故情景的描述以及各种受照事件的时间”。该评价为3 名患者提供了合理的诊断，把患者按照“辐射事故受害者医疗救治规程”（Medical Treatment Protocols for Radiation Accident Victims，简称METREPOL）系统进行分类［18］。该分类系统使用的主要术语包括N：神经血管、H：血液学、C：皮肤、G：胃肠道。根据临床表现，上述方面的评估范围为1～4级。最小严重程度评级为1，最大评级为4。分类将随时间而发生变化，取决于临床演变和受影响方面的严重程度。

5.1 前驱期临床表现

当地医务人员记录了工人前驱期临床表现（疾病发作的早期症状和体征）。辐射事故发生后第11 天，国际援助团抵达秘鲁，并会见了受照工人，向患者和医生了解与临床症状有关的事件和详细病史。工人B、同事D和E的详细体检情况如表7 所示。因无基线数据和新血液样本，尽管在事故发生后24 h获得了工人B、同事D和E的淋巴细胞计数，但很难解释结果。血液样本于事故发生后48 h 带走，受照后24 h 获得的血细胞计数值在正常范围内。研究小组指出，工人B 和同事D 出现了初步的轻微临床症状和体征，与ARS的前驱表现相符。虽然受照时间长，但全身表现，特别是呕吐开始的时间和无发热，说明工人B全身剂量约为2 Gy，同事D小于2 Gy。

5.2 皮肤临床表现

LRI在辐射诱发的皮肤和下层组织（肌肉和骨骼）损伤后发生。LRI主要由表皮基底细胞和微血管内皮细胞的丧失，以及皮肤和潜在肌肉的严重炎症反应引起。LRI 通常分3 个发展阶段：（1）以红斑和疼痛为特征的前驱期；（2）无症状的潜伏期，可能需要2～3周，取决于局部受照剂量的大小和受照人体组织的体积；（3）症状和病变的进一步发展期，例如，疼痛湿性脱屑、皮肤和下层组织坏死，其发作时间可在受照后数小时至数天或数周变化。因此，在受照后很长一段时间内，需每天对病变开展日常随访。受照后第11 天，对受照3 名工人的皮肤进行细致检查。结果表明，工人B双手出现严重LRI 症状，另外2 名工人在前驱阶段也出现了LRI 症状，表明受到了超剂量照射。3 名工人面临局部放射性坏死的高风险。

表7 国际援助团记录的受照人员症状Table 7 Symptoms of the affected persons recorded by the international assistance mission team

5.3 血液学特征

血液学ARS 可在辐射诱发的骨髓造血组织损伤后发生，由多种细胞谱系的危害引起。当受照剂量超过1 Gy 阈值时，将出现典型的ARS血液学特征。全身或大部分身体受照后，通常淋巴细胞、粒细胞、血小板和红细胞的生成将会恶化到不同的程度。粒细胞减少症导致感染风险，血小板减少症引起出血风险。因此，每日需对受照者血液进行计数。

5.3.1 工人B

工人B临床症状符合：（1）物理剂量重建估计全身受照剂量为1～2 Gy；（2）生物剂量测定估计剂量为1.86 Gy，具有非均匀性（上半身受照剂量范围为2.5～3.5 Gy）；（3）电子顺磁共振测定估计牙齿受照剂量为3～4 Gy，指甲和脚趾甲的EPR 剂量测定，证实了工人B 受到了显著的非均匀照射。

结论：工人B出现了轻微的血液学ARS；第14 天列为METREPOL 量表的3 级；其身体上部受照剂量估计值为4 Gy，接下来的10 天内发生再生障碍性贫血的风险很高。

5.3.2 同事D

同事D 提供的信息包含了一些不确定性，但其临床变化与通过生物剂量测定的全身受照剂量估计值0.45 Gy 相符合，未与剂量重建矛盾。这表明同事D受照剂量为0.3 Gy。

结论：同事D 患有轻微的血液学ARS；第14 天列为METREPOL 量表的2 级；受照剂量估计值为0.45 Gy，排除了出现严重骨髓损伤的可能性；建议对同事D每周开展2次随访，并进行血液计数，持续一个月。

5.3.3 同事E

同事E 临床症状与生物剂量学测定估计值0.75 Gy 相符合，物理剂量重建估计受照剂量为0.15 Gy。

结论：同事E 患有轻微的血液学ARS，第14 天列为METREPOL 量表的2 级；因受照剂量估计值为0.75 Gy，排除了出现严重骨髓损伤的可能性；对同事E每周开展2次随访，并进行血液计数，持续1个月。

5.4 临床结论：病变严重程度的分类

以“与时间函数相关的各种临床体征和症状、事故情景的描述、从受照史中得出各种事件的时间”为依据的初步剂量评估，为3名工人提供了合理的诊断。事故发生第14 天（2012 年1 月25 日），对3 名受照工人进行METREPOL 分类评级，结果显示在表8 中（第0 天为2012 年1月11日）。

表8 对受照射3名工人造成的辐射严重程度的METOPROLOL分类Table 8 METREPOL classification of the severity of the radiation induced injuries to the three affected workers

6 国际援助团提出的医疗建议

在访问秘鲁结束时，国际援助团就涉及辐射事故的5名工人提出了医疗建议。

6.1 工人B

工人B在事故中受照最严重；其全身受非均匀照射剂量为1.8 Gy（75%身体受照剂量在4 Gy范围内）；双手手指受照剂量范围为20～50 Gy；预计在10 天内可能出现进行性和严重性骨髓衰竭（再生障碍性贫血），并伴有双手手指的严重放射性坏死和高风险的双手组织放射性坏死。根据此信息，国际援助团提出了以下建议：（1）IPEN 和医务人员应尽快向IAEA 正式提出，根据《援助公约》为该患者提供专门医疗服务的请求；（2）工人B应在2012年2月第1周转院到具有手术设施、血液学重症监护室，配备最先进的隔离系统（如高效微粒空气过滤系统）的，国家当局批准的开展干细胞治疗资质的医院接受治疗；（3）工人B 的治疗方案非常复杂，包括支持疗法（血液和血小板输注）和使用细胞因子组合的刺激疗法，包括在骨髓再生障碍性贫血情况下，粒细胞集落刺激因子和促红细胞生成素。根据临床需要，该治疗将与治疗严重的末端放射性坏死，包括自体皮肤移植，体外扩增的自体或同种异体人类临床级MSC 注射相结合；（4）作为预防措施，精液检查在1个月内进行，6 个月后复检。晶体状混浊6 个月后检查，1年后复查评估；（5）因该患者的预后得到监视，且秘鲁当时无电离辐射损伤专业治疗设施，建议秘鲁当局立即提出国际医疗援助请求，以便在患者临床状况恶化的情况下，在最短的时间内安排专门治疗。

6.2 同事D和E

事故发生后第14 天，同事D 的临床和实验室症状与剂量估计值相符合。尽管排除了严重血液学危害的风险，但该患者在几周内3～5只手指上发生严重LRI的风险很高。

在事故发生后的第14 天，同事E 临床和实验室表现与估计的受照剂量相符合。尽管排除了严重血液学危害的风险，右手在几周内发生严重LRI的风险很高。

国际援助团针对同事D和E提出以下医疗建议：（1）刚出现的手浅表病变应在接下来的几天或几周内用非压缩脂肪敷料和比亚芬（Biafine）进行治疗，使用局部类固醇治疗（地塞米松）定期控制剧烈疼痛。若病变情况恶化，则通过秘鲁患者医疗小组与国际援助任务小组成员之间的协商，制定治疗方案；（2）接下来的1个月内，每周进行2次血液学调查；（3）使用指甲的EPR 剂量测定来确认放射性损伤的预后；（4）作为预防措施，精子检测在1 个月内进行，6个月后复检。6个月后检查晶体状混浊，1年后复查评估。

6.3 探伤公司RPO和工人C

根据事件的重建，国际援助团队认为，涉及辐射事故的5名工人中，RPO和工人C受照的辐射剂量低于确定性效应的阈值；未建议对RPO和工人C采取具体的后续行动；作为预防措施，采集2人的血液样本用于分析。随后的检测结果证实了国际援助团的观点。

7 剂量重建

7.1 5名工人样本的生物剂量测定

7.1.1 生物剂量测定技术概述

细胞受电离辐射照射可导致细胞核中染色体的断裂。断裂后不带着丝粒的部分称断片。断片在细胞分裂过程中由于不具有着丝粒，不能定向移动经常丢失。带有着丝粒部分的断端具有很强的黏合性，可以与其他染色体的断端相互连接，形成各种类型的染色体畸变。通过将细胞置于培养基中，观察细胞在中期第一次分裂时的情况，可计算出由于全身受电离辐射照射而引起染色体畸变的剂量值；然后将这些细胞铺在载玻片上，染色并在显微镜下以高放大倍数观察；通过至少2名操作员在数百个分裂中期的细胞（通常为500个）中通过目视对染色体畸变进行计数。可以利用参考剂量效应校准曲线得出患者受照剂量。参考曲线是通过计算体外受剂量率为0.5 Gy/min 的60Co 源γ射线均匀照射和急性照射的血液样本中着丝粒环和中心环的数量得出的。但是，双着丝粒染色体产额和个人受照剂量之间的直接关系，可能因辐射品质和剂量率而不同。

7.1.2 IRSN开展的生物剂量测定

生物剂量测定试验由IRSN 按照ISO19238：2004《辐射防护——通过细胞遗传学开展生物剂量测定服务的实验室性能标准》进行［19］。双着丝粒染色体是电离辐射的特异性生物标志物，但只有某些类放射性药物才能产生双着丝粒染色体。通过对外周血淋巴细胞中存在的双着丝粒染色体进行分析，以估计最近受严重电离辐射照射个人的辐射剂量。把采集到的受照工人血液样本在24 h 内送到IRSN，即2012 年1月24 日（受照后第13 天）。同一天进行淋巴细胞培养。对受0.5 Gy/min 剂量率60Co 源均匀照射和急性照射的血样进行双着丝粒和环状染色体分析，得到用于数学插值的剂量效应曲线Y=c+αD+βD2，式中，α=0.0338±0.01008；β=0.0536±0.0010；c = 0.00443±0.00039；Y 为具双着丝粒和环状染色体产额；D为电离辐射剂量。生物剂量检测结果见表9。

表9 IRSN提供生物剂量估计数据Table 9 Dose estimation based on biological dosimetry

7.2 工人B，同事D和同事E的电子顺磁共振检测结果

7.2.1 电子顺磁共振技术概述

EPR 技术是一种对放置在磁场中未成对电子对微波吸收的光谱分析方法［20］。电离辐射与材料的原子和分子之间的相互作用产生激发和电离，导致自由基的形成。辐射诱发产生的自由基数量与样品受照的剂量成正比。EPR 技术可分析包括来自受照者身体的牙齿、骨头或指甲等部位的生物样本，或佩戴材料，例如，移动电话的无机玻璃。

7.2.2 电子顺磁共振分析基本原理

鉴于辐射事故的场景和时间节点，除了手的局部照射，还须考虑全身照射。EPR 分析可以为局部和全身照射提供有关资料。虽然对手指指甲和骨骼样本的分析可获得手局部受照的信息，但对牙釉质的分析可作为全身照射的证据。此外，关于全身照射，与生物剂量测量和患者佩戴的个人无源剂量计测量数据相比，通过牙齿微活检EPR 测量估计的剂量可提供关于体内剂量非均匀性分布水平的信息。由于放射源与手部皮肤之间的较短距离内存在非常大的剂量梯度，难以通过计算方式估算手部局部照射的剂量分布。对手部和手指的剂量估算仅根据临床表现或对截肢后收集骨组织的EPR 光谱分析。IRSN 在指甲EPR 剂量测量和高频EPR 定量测量方面的硬件条件和技术，使估算每根手指的受照剂量成为可能。

7.2.3 剂量估算过程

对于钙化组织（牙釉质和骨），采用附加剂量法估算剂量。用几种已知剂量的射线照射样品；通过该过程，获得所研究样品对具体剂量的敏感系数；将剂量灵敏度系数应用于辐射诱发信号的幅度确定事故受照剂量。IRSN 采用60Co源实施照射后方案，利用相对组织比释动能校准EPR 信号强度。由于无线电诱导的EPR 信号中的稳定成分对于几十戈瑞的剂量表现为饱和状态，不能应用经典的反向外推附加剂量法对指甲样品开展剂量估算。剂量值是根据每个样品饱和所需的剂量确定的。对于任何受照个体，所有指甲的饱和剂量都相同。因此，评估每一次受照后样品所需的剂量Dn，是估算事故期间样品受照剂量Da的一种方法。若使某一样品达到饱和所需的剂量Dn等于为该患者指甲确定的饱和剂量Ds，则辐射事故受照剂量Da为零。若饱和所需剂量Dn低于参考饱和剂量Ds，则二者之间的差值（Ds-Dn）为样品在事故中受照的剂量Da。1个人指甲的参考饱和剂量Ds由事故中未受照的指甲（如脚趾甲）的照射后饱和剂量值或他人指甲饱和剂量的平均值确定。

7.2.4 样品描述和电子顺磁共振设置

IRSN 于2012 年1 月25 日收到工人B、同事D、同事E 的指甲和脚趾甲样品。此外，工人B于2012 年1 月27 日接受了2 次牙釉质微型活组织检查（17 号牙齿3.5 mg，26 号牙齿6.9 mg）。几周后，该工人左手食指末节指骨截去，收集指骨。从指骨中，在骨的不同位置采集了4个微型活组织检查，采用EPR 技术进行分析。在HIA Percy 医疗队的要求下，对截肢后收集的骨头进行了剂量估算，以确定是否需再次截肢。使用非常适合测量轻样品（mg 量级）的高频光谱仪（Q波段34GHz）开展EPR测量，独立地分析每一指甲样品，以估算每个指甲或脚趾甲的剂量；记录10个或10个以上的独立EPR谱评估EPR 信号的幅度。这种EPR 技术甚至可在牙釉质的微型活体组织检查中，对小于1 Gy 的低剂量区开展剂量估算。

7.2.5 电子顺磁共振剂量测定结果

（1）工人B牙釉质的电子顺磁共振

采用附加剂量法应用于17 号牙体微型活组织检查。电子顺磁共振剂量测量结果均以组织比释动能形式表达。牙齿釉质微型活组织检查获得26号牙齿平均剂量为（3.3±0.2）Gy，17号牙齿平均剂量为（5.9±0.4）Gy 如图5 所示。牙齿平均剂量值为4.6 Gy。结果显示存在横向剂量梯度，颌右侧部分受照剂量更高。

图5 牙釉质微型活组织检查的定位Fig.5 Localization of the tooth enamel mini-biopsies

（2）工人B，同事D 和同事E 的指甲电子顺磁共振结果

据估计，指甲受到的辐射剂量在10～50 Gy及以上。图6～图8 为IRSN 采用EPR 技术测量工人B、同事D 和E 指甲的剂量分布情况，数据的误差范围约为10 Gy。工人B 脚趾甲的剂量估计低于10 Gy，与放射源位于准直器内部的假设一致。

图6 电子顺磁共振波谱法测定工人B的手指剂量Fig.6 Dose measured by electron paramagnetic resonance spectroscopy on fingernails for worker B

图7 电子顺磁共振波谱法测定同事D手指剂量Fig.7 Dose measured by electron paramagnetic resonance spectroscopy on fingernails for co-worker D

（3）工人B指骨的电子顺磁共振结果

IRSN 从工人B 的左手食指第一节指骨采集了几个小型的活组织进行检查；绘制了第一指骨的剂量分布图；对工人B 左手食指开展EPR剂量测定的结果如图9 所示。沿近-远轴存在明显剂量梯度，最大的剂量梯度出现在与第一个病灶对应的区域。剂量分布表明大部分剂量是工人B对放射源定位，手指接触准直器时所传递的；相对于传递给骨头的剂量，传递给组织和皮肤的实际剂量可能高于估计剂量；切口边缘19 Gy剂量值低于骨和组织坏死剂量的限值（约25 Gy）。这表明工人B 手指无需进行再次截肢。此外，指甲剂量与靠近指甲的骨组织活检剂量之间呈现良好的一致性。骨组织剂量与指甲剂量的差异，与观察到的剂量梯度相符合。

图8 电子顺磁共振波谱测定同事E指甲剂量Fig.8 Dose measured by electron paramagnetic resonance spectroscopy on fingernails for co-worker E(courtesy of the IRSN)

图9 采用EPR方法对工人B左手食指末端指骨进行骨微型活检的估计剂量Fig.9 Dose estimated from bone mini-biopsies using electron paramagnetic resonance spectroscopy on the distal phalanx of the left index finger of worker B

7.3 工人B的剂量评估：计算机模拟

7.3.1 场景和建模的描述

数值模拟对辐射剂量进行重建的原理，是模拟人体（部分器官或组织）受放射源照射，编写基于射线与物质相互作用的蒙卡计算机代码，计算出身体不同部位的吸收剂量。本辐射事故采用MCNPX 程序。考虑到辐射事故中受照工人的陈述以及临床症状，工人B受照剂量非常高，而且全身和手的剂量呈现非均匀性。鉴于此，将整个情况考虑为：工人在放射源附近受到几小时的全身照射，以及手指接触准直器受短时间局部严重照射的场景。

本次辐射事故中工人的全身剂量主要由全身照射引起，手的剂量则由全身和局部共同照射产生。计算时考虑了两种模型：（1）全身照射模型。该模型假设工人B 距离放射源范围为40～100 cm。使用模拟人体计算全身剂量分布，将源定位于距胸部水平40～100 cm，手距离放射源约20 cm。（2）局部照射模型。该模型接触场景如图10 所示，准直器内的源辫（源托）与工人B 左手食指接触约10 s。放射源为圆柱体形192Ir 源；半径为1 mm，高度为2 mm；封装在厚2 mm，高6 mm的不锈钢包壳中；事故发生时活度为3653 GBq（98.7Ci）。

7.3.2 计算机模拟剂量重建结果

全身照射计算结果表明，工人B到放射源的平均距离为40 cm，与2.5 h探伤作业场景以及测量获得的全身和手部剂量数据结果一致。计算值和实测值如表10 所示。源辫（源托）接触的左手食指尖端的计算剂量为35 Gy。

7.4 生物剂量学和电子顺磁共振剂量学结论

7.4.1 工人B

结果表明，工人B除手部局部照射外，全身受照剂量较高且分布呈现非均匀性。全身剂量水平与观察到的临床症状和实验室测定结果一致。生物剂量学显示全身平均剂量为1.86 Gy,身体75%受照剂量在2.5～3.5 Gy。这些数值与蒙卡模拟计算的2.8 Gy的体内平均剂量一致，与牙釉质EPR 研究和初步剂量估计的4.6 Gy 的局部剂量一致。考虑工人B 手指甲的EPR 剂量测得平均剂量约为25 Gy。根据对放射源的处理方式，工人B手的局部剂量可能更高。由于放射源的处理和诱发的强剂量梯度，指甲检测剂量并不总与手指组织的剂量直接相关。事实上，EPR 剂量显示左手食指末端指骨的剂量分布非常不均匀，指骨的最大剂量73 Gy位于第一个出现病变的轴上。对这块骨头进行活检结果显示剂量不超过38 Gy。因此，考虑距离和组织的衰减作用，左手食指在病变水平上的总剂量可能超过70 Gy，这是截肢和骨分析之前最初估计的剂量。手指接触准直器的侧面锥形孔道，是造成第一个皮肤病变区域剂量的主要原因。数据表明，左手食指接触准直器锥形孔道的实际时间，比最初估计时间要长。

表10 工人B的剂量评估与计算机模拟计算值与其他方法测量值的比较Table 10 Comparison dose assessment for worker B between values computed through simulation and those measured through other methods单位：Gy

7.4.2 同事D

生物剂量测定显示同事D 全身平均剂量为0.45 Gy。手的受照和临床体征的发展表明同事D也操作了放射源和准直器。因此，工人B的剂量估算方法也适用于估算同事D 受照剂量（即手受照总剂量等于远距离受照剂量与近距离操作放射源受照剂量之和）。基于EPR的假设，同事D 受照平均辐射剂量低于工人B 辐射剂量。然而，如图7所示，同事D两只手指指甲具有最高受照剂量（＞30 Gy），手指伴有迟发性病变。考虑到EPR 数据和临床体征，同事D 左手受照平均辐射剂量高于右手值。

7.4.3 同事E

生物剂量测定显示，同事E的全身平均剂量为0.75 Gy，高于同事D。指甲样本的EPR 数据显示，同事E也操作了准直器。后来的临床症状证实了这一假设。同事E手指的平均剂量低于工人B 和同事D 两个指甲，至少受照33 Gy 剂量（见图8）。EPR数据、皮肤病变的出现类型和时间表明，右手受照的辐射剂量远高于左手。

7.4.4 RPO和工人C

对于RPO和工人C，手受照总剂量等于远距离照射剂量与近距离操作源受照剂量之和。

8 辐射事故受照射者的医疗管理

本节详细介绍了受照工人的医疗管理。工人B最初在秘鲁接受治疗，后来转院到法国和智利电离辐射损伤专科医院接受手术治疗。

8.1 秘鲁的初步医疗管理

根据初步的剂量评估，IPEN 建议将3 名受照工人送入当地医院治疗。3 名受照工人于2012 年1 月17 日晚（受照后第6 天）进入INEN住院。虽然同事D 和E 的血液计数结果在正常范围内，但工人B的血液计数表明血液存在显著变化，具有ARS血液类型的可能性。根据工人B的皮肤表现，静脉注射地塞米松（dexamethasone）（4 mg/8h） 和口服酮洛芬（ketoprofen）（100 mg/12h）治疗。建议INEN通过拉丁美洲生物剂量测定网络（区域援助网络）采集血样进行生物剂量测定，从髂嵴和胸骨取出骨髓。2012 年2 月5 日（第25 天），工人B 转往法国，于2012 年2 月7 日（受照后第27 天）进入HIA Percy 接受治疗。同事D 和E 接受了医学评价和对症治疗；均于2012年1月24日（第13天）出院，作为门诊患者随访；大约在2012年2月7日（第27 天），均表现出需要就医的症状。同事D的左食指、左拇指和双手中指出现水疱，注射地塞米松，并外敷比亚芬。同事E双手末端指骨出现疼痛水疱，注射地塞米松，并外敷比亚芬治疗，效果良好。2012 年2 月24 日（第44 天），同事D 左手中指和食指末端指骨出现溃疡，再次外敷比亚芬，治疗效果良好。

8.2 工人B在法国的治疗

工人B 在法国的医疗管理由HIA Percy 与IRSN共同提供。工人B（27岁）于2012年2月7日（第27 天）住院，手上表现出辐射诱发的萎缩和LRI。决定先处理辐射诱发的再生障碍性贫血，然后解决LRI，同时等待人类等级MSC 的生产。

8.2.1 辐射再生障碍性贫血的管理

为了治疗辐射所致的再生障碍性贫血，工人B 在HIA Percy 血液科住院治疗；全身受照剂量为1.86 Gy，其身体的75%受照剂量范围为2.5～3.5 Gy；身体某些部位受照剂量更高，例如，头部4.6 Gy和手25 Gy，左手食指的热点为73 Gy。鉴于辐射照射的高度非均匀性和长期性，预计产生造血再生障碍。事实上，工人B患有轻度辐射所致的再生障碍性贫血，血小板从第25 天开始自发恢复（第27天最低达到98×109/L）。从第35天开始，中性粒细胞开始恢复（第41 天最低计数达1.059×109/L）。血小板和中性粒细胞的正常值预计分别超过1.50×1011/L 和2×109/L。血小板和中性粒细胞分别在第60天和80天完全恢复造血功能。工人B 患有轻度血小板减少症和中性粒细胞减少症，在未接受任何治疗的情况下自行康复。

8.2.2 局部辐射损伤的医疗管理

为了治疗LRI，工人B 到HIA Percy 整形外科住院治疗。手上局部受照剂量约为25 Gy。辐射照射呈现非均匀性（见图10），从左手拇指的18 Gy 到左手中指的大于38 Gy，从右手无名指的23 Gy 上升到右手食指大于38 Gy。左手食指的第一个指节的骨组织活检结果显示，最大剂量为73 Gy，剂量梯度大（见图10）。工人B 接受自体全层皮移植，并进行局部异体MSC 注射。首选该种手术方法原因为，患者全身受照剂量达1.86 Gy，骨髓受到2.5～3.5 Gy 剂量照射，产生了不合格的MSC。2012 年2 月14 日（第34天），HIA Percy医院采集工人B弟弟的骨髓穿刺样品。MSC 移植的主要挑战是确保培养细胞在生长过程中保持其质量和分化潜能。使用细胞疗法治疗组织损伤，所需的细胞数量非常大。培养过程中产生的细胞必须保持正常的调节功能和分化模式，才能起治疗作用。MSC 为多能祖细胞，其分化为骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞和基质细胞。在生长过程中，它们根据多种谱系特征保留了分化能力。人类级的MSC 由法国克拉玛特（Clamart）朱利安（Jean Julien）输血中心生产。干细胞生产单位和规程必须经过法国国家药品和保健品安全局的批准、授权和认证。为使工人B双手的伤口完全愈合，功能恢复良好，连续进行了5次局部MSC注射，详情见表11。MSC注射将住院时间缩短至3个月，且伤口稳定于第124天。工人B完成了物理治疗师制定的手部康复计划，包括做不同的指间关节和手指康复训练，以获得完全的灵活性。手部功能有所改善。MSC 注射后疼痛迅速消失。使用炎症性生物标记，C-反应蛋白来评估MSC 的治疗效率，在治疗结束时C-反应值恢复到正常水平（1 mg/mL）。在受照后的几天内，工人B左手食指末端指骨出现水疱，病变进展快速，EPR测定估计剂量值为73 Gy，预后不佳。有可能在这个热点上发生放射性坏死，因此，对工人B实施了2次局部手术。第一次将指骨末端部分进行手术截肢（受照后第101 天），第二次将指骨末端关节完全离断。考虑到EPR 对中间指骨估计剂量值为19 Gy，且创面愈合完整，效果令人满意，坏死向中间指骨进展停止，预后良好。

图10 手指接触准直器内源辫模型Fig.10 Modelling of the finger in contact with the source holder inside the collimator.

8.2.3 工人B在法国治疗后的结论

工人B 在HIA Percy 的临床演变和治疗总结如下：（1）辐射诱发再生障碍性贫血属于轻度，自发恢复，不需使用生长因子；（2）局部MSC 注射使疼痛明显减轻；（3）同种异体MSC注射，结合自体全层皮移植术可使创面完全愈合，手功能恢复良好；（4）局部多次的MSC 注射减少了住院天数，与自体全层皮移植相关的MSC 注射，阻止了左手食指末节指骨的截肢计划；（5）患者从HIA Percy 出院后，建议秘鲁医疗机构负责病人治疗的后续工作，并定期向法国医疗机构通报最新情况。建议继续进行需持续几年的手部康复计划。2012年6月7日、2012年8 月8 日和2012 年11 月19 日对工人B 进行了医学评估。工人B 左手食指移植部位能伸缩自如，无任何症状。2012 年8 月8 日和2012 年11月19日工人B左手X射线影像检查正常。从工人B 自法国返回秘鲁后的首次随访血细胞计数来看，其骨髓已完全从辐射引起的最初损伤中恢复。

表11 干细胞注射量与时间安排表Table 11 Stem cell production and injection schedule

8.3 工人B在智利的治疗

8.3.1 2012年12月的临床演变

工人B 医疗健康状况从2012 年11 月底开始恶化；大约在2012年12月1日（第325天），左手食指出现2处小溃疡；此后不久，出现了其他皮肤损伤，其特征是多手指的第一和第二指骨出现红斑和轻微水肿。INEN 评估了该病症，采用口服双氯西林和外敷比亚芬进行局部处理。工人B 左手手术区周围疼痛加剧。随后几个月，秘鲁医生与法国和IAEA 医学专家讨论了患者的病情，对工人B的治疗无明显改善。相反，一些症状，如疼痛，病变大小，水疱和水肿，变得更加严重。2013年5月IEC收到了秘鲁当局根据《援助公约》提出的第三次正式援助请求。在与可提供专业医疗的几个会员国联系后，智利做出了积极回应，并由IEC 制定了援助行动计划。根据这项计划，智利将根据需要提供医疗服务，向秘鲁政府提出了需采取进一步行动的建议，并协助编写英文辐射事故报告，详细说明相关医学检查、治疗和结果。此外，法国将根据所制定的计划需提供医疗建议，与智利（医疗）当局协调，向秘鲁政府提出关于秘鲁（医疗）当局需采取进一步治疗的建议。

8.3.2 援助行动计划的范围和结构

IEC制定的援助行动计划目标包括：（1）对病人的现状进行医学评价；（2）根据需要提供医疗，包括对患者进行全面的医学评价、整形外科手术和细胞治疗（MSC 注射）；（3）在治疗方案上提供多学科治疗方案，包括重建或整形外科，放射病理学咨询，细胞治疗和疼痛管理；（4）为负责治疗病人的医生提供所需的医疗药品、器材和设备；（5）制定关于对患者开展医疗的后续报告的安排。

工人B在智利的治疗，由共同安全医院、发展大学干细胞实验室和智利核能委员会相互合作，共同开展。法国政府提供了来自IRSN 和HIA Percy 医疗专家团队的服务。由IEC 医学专家领导国际援助团的医疗工作。

8.3.3 伴随第一组MSC注射的外科手术

由法国和IEC专家组成的国际援助团于2013年6 月27 日抵达智利。该小组视察了医院和设施，以评估和确认工人B可在智利接受治疗。工人B 于2013 年7 月17 日到共同安全医院住院。一位来自HIA Percy 的医学专家也抵达智利进行监督。初步的医学评价证实了病变的严重程度：几根手指坏死性溃疡和截肢区域左手食指末端骨外露。对患者进行了术前评估，包括实验室检查，临床成像和医学检查，以确认病变范围、严重程度以及怀疑手指内骨放射性坏死。智利核能委员会采集患者血样，用于细胞遗传学生物剂量测定和血小板样本采集，以制备血小板溶解液，用于后期培养MSC。2014年7月19 日，在全身麻醉情况下，对工人B 实施第一次采集骨髓手术。患者随后返回秘鲁。将两份采集的骨髓样本在MSC 培养实验室特殊条件下的密封系统中培养两周。2014年8月4日，患者入住共同安全医院，接受下一阶段的治疗。来自法国和IEC的医学专家抵达智利监督和指导治疗。详细检查了工人B病情，3天后开始采取的治疗措施主要包括：（1）第二次采集骨髓，送MSC 培养实验室处理；（2）双手手术，左手食指第二节指骨、右手食指和无名指骨截肢。将患者的骨碎片贴上标签单独存放，以便到法国开展剂量测定研究。工人B临床状况表明LRI复发、病变和骨外露；（3）当患者仍处于全身麻醉状态时，双手进行多次MSC 注射，每只手注射40×106细胞的MSC。在接下来的几天里，工人B疼痛明显减轻，甚至达到无需采用阿片类药物治疗和偶尔使用非甾体类抗炎药的程度。伤口逐渐愈合，无感染迹象。

8.3.4 MSC注射的后续进展

2013 年8 月16 日，工人B 接受第二组MSC注射后回到秘鲁，伤口愈合良好；2013 年8 月30 日返回智利并接受第三组MSC 注射，伤口完全愈合，无疼痛感；2013年9月6日，双手接受第四组MSC 注射。在此期间，来自法国和IEC的医学专家在智利开展医学治疗监督与指导。医疗检查显示，工人B健康状况良好，手上无疼痛感，伤口已愈合，临床状况令人满意。建议第1年（至2014年8月之前）每3个月进行一次医疗随访，随后10年（至2024年）每年进行一次医疗随访。

9 结论和经验教训

为吸取事故经验教训，避免类似事故的发生。对本次辐射事故经验教训进行了详细归类和总结。

9.1 运营机构——工业探伤公司

9.1.1 安全规程

9.1.1.1 调查结果

（1）RPO 不在工业探伤作业现场。RPO 主要负责监督安全预防措施的实施，包括正确使用个人剂量计和有效使用辐射防护设备。RPO的存在可以有效防止辐射事故的发生或减轻严重程度。

（2）未经培训的个人（同事）、或非负责该工作的授权人员进行探伤设备的设置，包括将遥控装置与源辫之间的控制缆连接，违反了工业探伤安全操作规程。

（3）探伤工人在工业探伤作业期间，必须使用具有声音、或振动功能的剂量警报仪，旨在及时识别异常情况。若工人未按安全规程要求佩戴剂量警报仪，则无法检测、识别出放射源处于对工人进行误照的危险位置。

（4）当放射源从探伤机中导出至曝光头，或从曝光头收回到源容器时，监测辐射本底水平是确保放射源安全返回探伤机源容器的唯一有效方法。区域辐射监测仪属重要安全设备之一，除能识别控制区域外，还可指示放射源处于控制故障状态。由于工人B、同事D和E未观察辐射监测仪，整个操作过程中未意识到意外照射的发生。

9.1.1.2 经验教训

（1）必须严格遵守安全规程。整个探伤操作过程中要求RPO 始终在场以确保在任何情况下都不违反预防措施；

（2）创建有效的机制来促进公司的核安全文化建设，并遵守安全操作规程，以确保所有从业人员都清楚自己的责任；

（3）建立良好的机制来审查和核实培训计划的有效性，根据辐射实践要求对培训内容进行变更，并重新考虑培训的频率，以便获得许可人员在任何情况下都不违反安全操作规程。

9.1.2 准直器的使用

调查结果：准直器的使用减轻了本次辐射事故后果。

经验教训：从事γ射线工业探伤应尽可能使用准直器，以降低辐射水平和意外照射剂量。

9.1.3 初步信息的不一致

调查结果：从工人那获得的初步信息不一致。由于他们是职业工人，将专家对发生事件的询问理解为是一种寻找工作中违规操作的途径，而不是评价和评估其受照辐射剂量的机制。

经验教训：各机构需要通过组织员工培训来提高安全意识，从而更好地解决这一问题。在事故分析过程中，探伤公司还需要采取促进信息共享的措施。应强调，良好的核安全文化不会在事故发生时推卸责任。希望从业人员从错误中吸取教训，树立质疑探索的工作态度；养成相互沟通交流的工作习惯；采用严谨的工作方法，不断提高电离辐射工作的安全水平。

9.1.4 医疗费用的覆盖范围

调查结果：当受照最严重的工人转院到国外接受电离辐射损伤专业治疗时，面临无医疗保险为病人提供资助，无任何合法的渠道支付医疗费用的问题。

经验教训：鼓励获得电离辐射装置许可证的法人为雇员购买工伤和医疗保险，将有助于获得更快的医学治疗，包括到国外接受电离辐射损伤专业治疗。

9.2 国家当局

9.2.1 放射源的连接

调查结果：导致放射源与控制缆断开的原因尚不清楚。一种可能的原因是，未经训练、未获得探伤许可的工人从事探伤机的组装与安放，未正确连接控制缆与源辫；另一个原因是控制缆存在机械故障。

经验教训：由于许多与本次辐射事故中相同类型的探伤机仍在使用，应记录使用此类型工业探伤机的经验，以核查是否是此类型探伤机的普遍问题或一次性故障。

9.2.2 生物剂量测定专业知识的可用性

调查结果：虽然秘鲁国内具有生物剂量测定方面的专业知识，但无法在当地开展生物样本培养物的制备。

经验教训：国家辐射应急设施应得到有效维护，处于随时可操作、可运行状态，在事故发生后可开展生物样品剂量的测定工作。

9.2.3 与IAEA的交流

调查结果：IPEN 使用“事故和紧急情况信息交换统一系统”将事故信息发送给IEC。IPEN还通过此系统提出剂量评估和医疗管理的建议，迅速响应了IAEA 提供的援助。这些行动有助于对辐射事故作出快速、有效的响应，并为受照工人提供适当的医疗服务。另外，IPEN 毫无保留地向国际援助团提供所有信息，并为编写IAEA辐射事故报告共享了信息。

经验教训：主管当局使用“事故和紧急情况信息交换统一系统”通知IEC，并迅速决定接受IAEA 的援助，主动地采取行动，有助于对辐射事故做出有效响应。

9.3 国际合作

9.3.1 区域生物剂量测定援助网络

调查结果：建立了拉丁美洲区域生物剂量测定援助网络，以支持该地区对辐射事故的响应。该网络已在2009—2010 年的一次演习中进行了测试。然而，在本次辐射事故中，该网络处于瘫痪状态，生物样本不得不远送法国进行测试和分析。

经验教训：事故发生时，在生物剂量测定法的剂量评估工作无法在辐射事故发生国开展的情况下，应提供区域支援，安排样本送至同区域的其他国家。

9.3.2 用于国际治疗的财政资源

调查结果：决定将工人B送到国外接受电离辐射损伤专业治疗和随后的行动之间存在时间差。延误的原因是需要为此治疗程序提供财政资助。

经验教训：需要建立一个为辐射事故快速筹资的机制，以支付辐射事故中受超剂量照射工人的相关医疗费用。若该国尚未无开展电离辐射损伤治疗的能力，该机制应包括到国外接受治疗的费用。

9.3.3 生物样本的运输

调查结果：生物样品从秘鲁运往法国进行剂量评估时，面临航空公司要求证明这些样品不会造成危害的问题。这可能会延迟剂量重建和评估工作，特别是在LRI的情况下确定医疗方案。

经验教训：有必要制定规程以协调生物样品的快速运输，特别是空运，以避免出现航空公司或边境管制点的程序性瓶颈。

9.3.4 会员国之间的合作

调查结果：法国对IAEA 国际援助团作出迅速响应，以剂量评估和医疗管理咨询方式提供了专业的国际援助，并为受照最严重的工人B提供了精湛的医疗服务。同样，美国迅速、慷慨地为受照工人的医学治疗提供了充足资金。法国提供的医疗专家，智利提供的免费治疗，对于工人B的进一步治疗意义重大。

经验教训：鼓励IAEA 会员国本着互助和奉献的精神对辐射事故做出回应，及时有效地为辐射事故受照者提供医疗资源、财政资助和专业帮助。

9.3.5 IAEA的响应

调查结果：IEC对事故不同阶段的响应迅速有效。通知发出后，IEC 立即向秘鲁提供服务。收到正式请求后，IEC立即为派出第一批国际援助团前往秘鲁提供了便利，并尽量减少延误。IEC 密切跟踪、监测了秘鲁受照工人的健康状况；当认识到需到其他地方接受电离辐射损伤专业治疗时，利用RANET 资源协调了第二批国际援助任务，并促进了资金安排，从而迅速提供医疗服务；与秘鲁医疗系统协调员保持联系，以获得工人B 后续医疗行动信息。当组织、安排第三批国际援助任务以使工人B在智利接受治疗时，再次做出高效响应。由于IEC的有效响应和援助系统，使援助行动成为可能。

经验教训：借鉴本次辐射事故应急经验，鼓励IAEA 会员国将国际安排纳入其辐射应急响应计划，充分利用IAEA 在加强应急准备和应对能力方面的专业知识。这将提高其在应对任何辐射应急情况时，提供或接受援助的效率。

9.4 医学领域

9.4.1 在确定辐射事故方面的延迟

调查结果：尽管有大量证据和临床表现，但仍需花费6天来识别事故的辐射性质，在对工人开展医疗评价和治疗之前，浪费了宝贵的时间。

经验教训：有关当局应针对有关辐射紧急事件人员的临床诊断、初步管理开展有效的医疗培训。早期诊断可提高治疗效果，从而改善受照人员的预后。

9.4.2 医疗管理方案

调查结果：HIA Percy-IRSN 采用的手术和MSC 注射医疗管理方案是成功的。智利在治疗工人B复发症方面借鉴了此经验。

经验教训：自2005 年以来，剂量引导手术与MSC注射相结合的医疗方案已证明：LRI患者的治疗效果和预后取得明显改善。智利评估国际援助团任务的经验表明，在国际框架内，辐射事故期间可成功交流知识和医疗经验。

9.4.3 复发的症状

调查结果：尽管工人B 在HIA Percy 治疗后的预后较为乐观，但一年后症状复发，需接受进一步治疗。

经验教训：应对受照严重患者的医疗状况开展一段时间的随访，以检查复发症状并采取措施进行早期治疗，可减少因严重ARS 引起手术截肢的情况。