数字化X射线摄影系统调试机房辐射剂量分布*

王志超 郭 文 丁艳秋 郝述霞

(中国疾病预防控制中心辐射防护与核安全医学所，北京 100088)

医用X射线诊断设备主要是利用X射线透过人体所形成的各种影像对患者进行诊断的设备[1]。此类设备在使用过程中会产生X射线，相关辐射剂量学方面的研究更加关注的此类设备在医院使用过程中的辐射剂量分布与防护。而对于数字化X射线摄影系统的辐射剂量学研究较少。

在数字化X射线摄影系统生产组装过程需要对系统性能、成像质量等进行调试，在此过程中，调试工程师在调试机房外调试设备，会接触到X射线外照射危害。国家目前尚未有明确关于此类调试机房的辐射防护管理规定，为做好调试工程师的防护最优化以及为优化机房的辐射防护设计提供参考，本研究对数字化X射线摄影系统调试机房的周围辐射水平和机房内辐射剂量分布进行检测。

1 材料与方法

1.1 材料

选取北京地区某具有代表性的数字化X射线摄影系统生产企业。检测对象是数字化X射线摄影系统调试机房。在正常工作状态下,对调试机房周围的辐射水平进行检测，同时选取一个机房对机房内的辐射剂量分布进行检测。该企业个人剂量监测依据《职业性外照射个人监测规范》(GBZ128-2019)进行[2]，本次研究引用该企业提供的个人剂量监测报告中相关岗位调试工程师的个人剂量监测结果。

1.2 仪器设备

1.2.1检测设备及模体 使用AT1123型 X-γ辐射测量仪(白俄罗斯ATOMTEX公司)对机房外的辐射水平进行检测。AT1123型X-γ辐射测量仪具有能量响应范围大，响应时间快[3]，可以测量短时辐射和脉冲辐射等特点，用于检测医用X射线诊断设备可不进行时间修正[4]。

使用热释光剂量计(TLD)对机房内辐射剂量分布进行检测[5]，热释光剂量计具有体积小，可以进行点剂量测量[6]，能量响应好，灵敏度高，使用方便等特点。可用于环境监测和放射防护等方面。RE2000热释光读出系统对剂量计进行测读[7]。

检测使用的模体为该企业加工定制的水模体(规格：30cm×30cm×20cm)。

1.2.2受检设备 受检数字化X射线摄影系统主要为北京通用电气华伦医疗设备有限公司生产的XR 6000、SR 6000、D 6000、Optima XR646HD、Optima XR646、Brivo 575、THUNIS 800+、Feitian等型号数字化X射线摄影系统，检测时的最大工作条件为150kV，400mA。检测时均放置了模体，以模拟正常调试情况。

1.2.3受检机房 涉及的数字化X射线摄影系统调试机房有BAY3、BAY5、BAY6、BAY7、BAY8、BAY9和BAY10。调试机房的四周墙体及顶部均为含铅防护层(3mmPb)，观察窗为铅玻璃观察窗(3mmPb)，防护门为钢质门(内3mm铅板)。工作现场设置有电离辐射警告标志和职业病危害告知卡等，机房设置有门机联锁、出束指示灯等辐射安全防护措施。

1.3 检测方法

1.3.1调试机房外的辐射水平检测 数字化X射线摄影系统调试机房外的辐射水平检测是参照《医用X射线诊断放射防护要求》(GBZ130-2013)第7.2款中“射线设备机房的防护检测应在巡测的基础上，对关注点的局部屏蔽和缝隙进行重点检测，位点选取应具有代表性”[8]。检测时均放置模体，以模拟正常调试情况。

检测操作点位置包括调试机房防护墙外30cm，防护门外30cm，观察窗外30cm。操作位置参考检测布点见图1。

注：A为调试机房外布点图；B为防护门外布点图； C为观察窗外布点图；▲：表示检测点位。

1.3.2调试机房内的辐射剂量分布检测 使用经过筛选，选择分散性小于3%的热释光探测元件用于此研究。使用的RE2000热释光读出系统和剂量计已经过中国计量科学研究院刻度和校准，且在校准有效期内。

在距离数字化X射线摄影系统模体不同距离不同方向的治疗床平面内设置多个热释光剂量计，记录调试1台数字化X射线摄影系统时机房内的辐射剂量分布情况。监测点位布置在治疗床平面按0°、45°、90°、135°、180°、225°、270°、315° 8个方向，距离靶点2m范围内，每隔20cm，设置1个监测点位。见图2。

图2 剂量监测布点示意图

1.3.3受检机房调试 调试机房进行数字化X射线摄影系统调试时，调试工程师位于机房外的操作位进行曝光操作。

2 结果

2.1 调试机房外周围的辐射水平

数字化X射线摄影系统调试机房外辐射水平(2017年：0.07～2.15μSv/h；2018年：0.07～2.19μSv/h；2019年：0.07～2.44μSv/h)，部分点位高于工作场所本底水平(0.06～0.10μSv/h)，其余各检测点位的剂量率水平处于工作场所本底水平。2017年至2019年各数字化X射线摄影系统机房外周围剂量当量率水平平均值和最大值见表1和表2。

表1 调试机房外周围剂量当量率水平平均值(μSv/h)

表2 调试机房外周围剂量当量率水平最大值(μSv/h)

2.2 调试机房内辐射剂量分布

热释光剂量计在RE2000热释光系统上进行测读后得到的发光量数值，经计算后，调试机房内各点位的辐射剂量见表3。调试机房内辐射剂量与距离分布规律见图3。

通过数据分析可知，距离模体表面20cm位置的剂量最大值为23.35mSv，在距离模体表面100cm位置的剂量值均接近或超过1mSv。

2.3 调试工程师个人剂量监测

该企业的个人剂量监测数据均来源于取得外照射个人剂量监测资质的放射卫生技术服务机构所出具的个人剂量监测报告。根据企业提供的个人剂量监测结果，上述机房涉及的放射工作人员年受照剂量为：2017年在0.02～0.10mSv，2018年在0.02～0.16mSv，2019年在0.04～0.20mSv。

表3 调试机房内辐射剂量(mSv)

图3 调试机房内辐射剂量与距离分布规律

3 讨论

现行的《医用X射线诊断放射防护要求》(GBZ130-2013)[8]的适用范围仅针对医院等X射线诊疗设备的使用场所，未包含诊疗设备生产调试过程中的辐射防护要求。经前期调研发现，现阶段针对医用放射诊疗设备的辐射剂量分布的研究主要集中在医院正在使用的设备，涉及的设备主要是C型臂数字剪影介入诊断设备[9]、骨科C型臂[10]、移动式加速器[11]和Co-60治疗机[12]等，均是采用热释光剂量计对场所内的辐射场分布进行研究。王忠立等[13]在某医用X射线机生产厂新建测试机房周围辐射防护水平评价中仅对测试机房外的辐射水平进行研究，没有针对测试机房内的辐射剂量进行研究。此外，已有部分研究是针对医用X射线诊断设备在医院使用过程中的辐射剂量分布进行的，而针对调试机房内的辐射剂量学研究相对较少。本研究通过对数字化X射线摄影系统调试机房辐射剂量分布进行研究，发现数字化X射线摄影系统在调试机房内剂量分布规律，为进一步做好医用X射线诊断设备调试机房的辐射防护设计、保护调试工程师等劳动者的职业健康提供理论基础。

参照《医用X射线诊断放射防护要求》(GBZ130-2013)[8]的限值要求，本研究结果显示，该企业数字化X射线摄影系统调试机房外的辐射水平符合标准条款(5.4a)“在距机房屏蔽体外表面0.3m处，机房的辐射屏蔽防护，应满足下列要求具有透视功能的X射线机在透视条件下检测时，周围剂量当量率控制目标值应不>2.5μSv/h”的限值要求，但部分点位检测数据高于工作场所本底水平(0.06～0.10μSv/h)。根据近3年的检测结果，以及不同点位辐射水平对比分析，该企业数字化X射线摄影系统调试机房防护门门缝外的辐射水平整体偏高，高于其他检测点位的辐射水平。根据该企业现场调研资料，调试工程师每年工作约240d，每天出束时间约为2h，即放射工作人员在机房外出束调试的时间约为2h/d，以机房外周围剂量当量率水平最大值2.44μSv/h，可能受到的年剂量约为1.17mSv，低于企业制定的放射工作人员年剂量管理目标值的要求。结合现场调查资料，由于机房建造时间较长，防护门及防护墙内衬铅板可能下坠变形造成铅板搭接缝隙变大，导致整体调试机房防护效果变差，从而导致门缝处以及防护墙个别点位剂量率水平较高。针对上述情况，企业应严格管理作业现场管理，尽可能减少不必要的照射，定期进行自主监测，及时发现存在问题，可采取对防护墙铅板进行重新搭接加固、对防护门门缝增加铅橡胶或铅挡条等措施完善调试机房的辐射屏蔽，避免调试工程师受到额外的漏射或散射外照射。同时应加强规范操作，确保各项辐射安全防护措施和设施均正常有效运行。

通过使用热释光剂量计对调试机房内辐射剂量进行监测(曝光20次)，可以看出：距离模体表面20cm位置的剂量最大值为23.35mSv，在距离模体表面100cm位置的剂量值均接近或超过1mSv，单次曝光的辐射剂量50μSv。根据调试机房内辐射剂量分布规律，调试工程师在进行调试工作时应正确佩戴个人剂量计，除必要操作外，尽可能远离X射线球管区域，并注意严格按照相应操作规程进行，以避免因误照射造成调试工程师的超剂量照射。结合数字化X射线摄影系统调试工作特点，调试工程师在不同出束条件下对不同参数进行调试，此过程在医院正常使用时的工作条件，因此调试工程师在调试工作中可能会接触不同能量的X射线，累积接触时间也比医院的工作时间要长。

综上所述，数字化X射线摄影系统调试机房内外的辐射剂量分布规律可为此类设备调试机房或使用机房的辐射防护设计提供参考，同时也为调试工程师的防护最优化提供依据。此外，国内目前尚未有数字化X射线摄影系统调试机房相关检测及评价标准，此研究检测时参照的是《医用X射线诊断放射防护要求》(GBZ130-2013)，但由于调试机房实际工作内容、工作频次及接触时间等方面与医院在用机房均不同，不能完全按照此标准来评估调试工程师的受照水平。因此，对于调试工程师这类职业人群尚未有合适的评价机制，亟须监管部门加强管理机制的制定和完善。