DR机房屏蔽防护侧重点的研究——以深圳市为例

林择华，张金帆

(深圳市环境监测中心站，广东 深圳 518000)

随着医学影像学新技术的快速发展，医学影像检查已成为临床诊断和治疗疾病不可缺少的常规检查手段，诊断用X射线机是利用X射线透过人员形成的各种影像对疾病进行诊断的设备。在我国随着医用X 射线诊断技术广泛应用，其所致公众受人工电离辐射照射问题也备受关注，公众所受人工电离辐射照射来源主要为各类放射诊疗所导致的医疗照射，其中以X射线诊断为最大份额[1]。深圳市近年来大力发展医疗事业，目前医院、门诊等都大量配置DR，DR属于摄影用X射线机，是数字化直接成像系统的简称，比传统X光成像具备图像更清晰、辐射量更低、检查速度更快、检查成功率更高等优点，但发展与民生安全必须相匹配才能更为科学地前进。为此，在利用X 射线诊断技术时，必须考虑X 射线诊断机房的屏蔽防护，要尽可能降低公众和医护人员的受照射剂量，防止有害的确定性效应的发生，将随机效应的发生率与医疗照射的利益相比，限制到被认为可以接受的水平，把X 射线诊断带来的潜在危害降至最低限度。目前根据递交到环保部门的检测报告显示，DR机房外的辐射环境周围剂量当量率检测结果差别较大。

1 对象与方法

(1)对象。随机抽取深圳市新建的40间DR机房进行辐射防护检测。

(2)仪器。近几年，深圳市第三方检测机构因其检测范围广、检测费用低、检测周期短、服务质量高发展迅速，调研了业务范围包括辐射防护检测的部分检测机构，根据统计数据，配备的辐射检测仪器主要以AT1123、AT1121和451P为主。

机房的辐射屏蔽防护检测宜使用能够测量短时间出束和脉冲辐射场的设备进行测量，若测量仪器达不到响应时间要求，则应对其读数进行响应时间修正[2]。根据仪器使用说明书，AT1121和AT1123辐射剂量仪响应时间为30 ms，451P型电离室剂量仪响应时间为5 s，但根据国内一些论文探讨研究，451P型电离室剂量仪第一量程(0～5 μSv/h)响应时间应为7.3 s[3]，甚至高剂量率时候响应时间更长，而不是说明书上描述的5 s；此次DR机房防护检测所用的仪器为AT1121或AT1123型X-γ辐射剂量仪。

(3)检测方法。对医疗机构DR机房的屏蔽防护检测方法参照GBZ 130—2020《放射诊断放射防护要求》[2]。机房防护检测时，DR的管电压流选择较高工作条件，管电流至少为100 mA，为减少由于时间响应系数过大带来的误差，应根据仪器的响应时间和摄影常用最高条件尽可能设置较长的出束时间，应不小于0.2 s[2]。采用定点检测的方法，对关注点的局部屏蔽和缝隙进行重点检测。关注点位置选为操作位、管线口、防护墙、机房门(患者出入)、控制室门(医护人员出入)、观察窗、(上下层)楼板。关注位置的距离为：距离墙体、门、窗表面30 cm处，距离楼上地板表面100 cm处，距离楼下地板表面170 cm处[2]。对于不同有用线束方向，分别对机房进行一次放射防护检测。具体检测点位见表1。

表1 检测点位设置Tab.1 Detection point setting

2 结果数据分析

整理DR机房的屏蔽防护检测数据，列出屏蔽体外泄漏剂量率超过25 μSv/h、剂量率为2.5～25 μSv/h以及剂量率小于2.5 μSv/h的关注点位置和数量的分布情况，将机房最高、最低泄漏剂量率的关注点位置和数量的分布情况列表分析。

2.1 剂量率超过25 μSv/h的机房情况

DR机房总样本数40间，根据表2的结果显示剂量率超过25 μSv/h的机房总共为5间(其中最大值为275 μSv/h)，占比12.5%；剂量率为2.5～25 μSv/h的机房总共为15间，占比37.5%；剂量率小于2.5 μSv/h的机房总共为20间，占比50%。

2.2 DR机房剂量率分布情况

以本次检测的报告中本底范围最大值的数据，根据文献所报道的，将检出限定义为本底标准差的3 倍来计算[4]，则检出限，根据左侧算式计算得出0.28 μSv/h为检出限。

40间DR机房进行辐射防护检测，共测量有2 444个检测结果，以检出限0.28 μSv/h、国家标准GBZ 130—2013《医用X射线诊断放射防护要求》[5]中的周围剂量当量率屏蔽防护要求2.5 μSv/h以及GBZ 130—2020《放射诊断放射防护要求》中的周围剂量当量率屏蔽防护要求25 μSv/h划分检测结果的区间，根据表2的结果显示，检测结果小于检出限0.28 μSv/h的点位占比73%，除观察窗、管线口以及四周墙体外，小于0.28 μSv/h的检测点占比均在80%以上；机房剂量率超过25 μSv/h的仅有四周墙体的6个关注点；而检测结果为0.28～2.5 μSv/h以及2.5～25 μSv/h的点位分布则相对零散，检测结果为0.28～2.5 μSv/h的点位占比23.24%，检测结果为2.5～25 μSv/h的点位占比3.51%。

表2 DR机房关注点的剂量率分布情况Tab.2 DR room detection point situation of dose rate exceed

3 讨论与建议

3.1 国家相关标准限值

根据GBZ 130—2020《放射诊断放射防护要求》的要求，具有短时、高剂量率曝光的摄影程序(如DR、CR、屏片摄影)机房外的周围剂量当量率应不大于25 μSv/h，当超过时应进行机房外人员的年有效剂量评估，应不大于0.25 mSv 。

3.2 深圳市机房防护合格率问题

《深圳市科技创新“十三五”规划》[6]曾提出将医学影像技术、生物医药传感与监护技术、体外测试等医疗器械作为重点发展领域。深圳市作为核技术应用大市，的确一定程度上将医学影像技术发展起来了，但是决不能以牺牲环境为代价，应牢固树立保护生态环境就是保护生产力、改善生态环境就是发展生产力的理念，更加自觉地推动绿色发展、循环发展、低碳发展。

通过对40间DR机房辐射防护检测结果的调查，按照GBZ 130—2020《放射诊断放射防护要求》的标准以25 μSv/h作为剂量约束，本次机房屏蔽防护检测合格率为99.75%，就这个比例而言，可以说是十分令人满意的结果。但实际的防护设计中除了要考虑辐射防护三原则中的实践正当性和个人剂量限值要求，还要考虑防护与安全的最优化，即在考虑了社会和经济等因素后，应当将一切辐射照射保持在可合理达到的尽可能低的水平[7]。在国家标准中有进一步规定:“这个剂量约束值的使用不应取代最优化”，之所以如此规定，应理解是因为最优化是在实践的经济与社会因素考虑后对个人受照剂量一种降低的追求，并非表示只要达到某一约束值，而强调可合理的尽可能低的剂量水平，所以“剂量约束值只能作为最优化的上线”[8]。从防护最优化的角度考虑，应尽量使受检者所受剂量或者周围剂量当量率尽可能低，并且还应该考虑机房外人员的年有效剂量评估，应不大于0.25 mSv。

就数据本身而言，以超过0.28 μSv/h判定机房的辐射防护屏蔽工作并未完全屏蔽辐射，剂量率是有泄漏的，只是泄漏的量级大小有别，虽然超标点位占比仅为0.25%，但实际有泄漏的点位占比已达27%。从表2的结果可知，检测结果为0.28～2.5 μSv/h的点位占比23.24%，深圳市目前第三方检测机构及防护工程机构发展已经十分完善。综合各方面因素考虑，笔者认为深圳能在辐射防护工作上做得更为完善，以完全无泄漏为目标有点苛刻，那么可以以2.5 μSv/h作为界限，这也是细化分类前的GBZ 130—2013《医用X射线诊断放射防护要求》中对周围剂量当量率屏蔽防护的要求，如今虽然被GBZ 130—2020《放射诊断放射防护要求》中的周围剂量当量率屏蔽防护要求代替了，但深圳市作为先行示范区，应有与自身医学影像的发展相匹配的辐射防护能力，对辐射防护的要求不能仅停留于达到某一约束值，而应该考虑在合理的条件下尽可能低的剂量水平。既然检测结果为2.5～25 μSv/h的点位占比只有3.51%，那么从防护出发，把这部分关注点降低至2.5 μSv/h以下，并以此作为标杆，在辐射防护领域作领头模范。

3.3 超标关注点位分析

从表2可以看出，剂量率超过25.0 μSv/h的关注点均在防护墙，而剂量率为2.5～25.0 μSv/h的关注点位置大多分布于机房门、防护墙以及观察窗。根据防护最优化原则，结合上一章节提到的深圳应更优化辐射防护工作的想法，不仅出现超标情况的防护墙，机房门和观察窗这2个位置也应纳入防护的侧重点。可以从外照射防护的3个基本方法与措施[9]对防护的侧重点进行分析。

(1)时间防护。在剂量率一定的情况下，人体接受的剂量与受照时间呈正比，所以所有人员都应尽量减少在核辐射环境中的停留时间。相关工作人员可以经过专业的培训，熟练操作手法，缩短工期，减少照射时间；而其他人员也应尽量减少在辐射源附近逗留的时间，特别是上述的机房门、防护墙以及观察窗3个侧重关注点附近。

(2)距离防护。受照剂量与离辐射源的距离平方呈反比，所以增加与辐射源的距离是非常有效的防护措施。首先，操作人员需要尽量远离辐射源，公众人员不宜接近其辐射源，避免受到照射；其次，在满足机房防护最小有效使用面积的情况下，可根据防护检测的结果，适当增加设备与出现超标情况或剂量率较高的墙体的距离；另外，应尽量避免有用线束直接照射门、窗、管线口和工作人员操作位。

(3)屏蔽防护。X射线通过与物质的相互作用，会逐渐衰减能量，在辐射源与防护关注点之间增加衰减系数高的物质作为防护屏蔽材料，能有效减少关注点收到的辐射剂量率，从而达到屏蔽防护的效果。医用诊断 X 射线机房常用的屏蔽材料包括实心红砖、泡沫水泥砖、实心水泥砖、铅板、钡基纤维板、硫酸钡水泥板(硫酸钡与水泥 4∶1 质量比制作)、铅板等[10]，从表2的结果来看，应注重机房门、防护墙以及观察窗3个位置的机房防护工作。机房防护门由于开关频繁，在防护门建造时应尽可能采用整块铅板铺设，以免发生铅板移位存在缝隙，进而造成辐射泄漏；防护墙墙体推荐使用实心砖结构，墙体厚度至少30 cm，机房内壁用重晶石抹灰10 mm；机房与控制室隔室操作，控制室与机房间应建有2 mm 铅当量防护的铅玻璃观察窗。