医院核医学工作人员甲状腺内碘-活度测量及内照射剂量估算
（BrudeckiK.etal.MeasurementofI-activityinthyroidofnuclearmedicalstaffandinternaldoseassessmentinaPolishnuclearmedicalhospital.RadiatEnvironBiophys,;56:19–26）
摘要
这篇文章报道了波兰凯尔采圣十字癌症中心内分泌与核医学科30名核医学工作人员甲状腺内I活度的测量结果。所用的主要研究设备是配带两个半导体伽玛辐射探测器的全身光谱探测仪。在30名接受检查的工作人员中，有10人的I活度超过了检测限值(甲状腺内I的DL=5Bq)。测量的活度范围从(5±2)Bq到(±56)Bq。技术人员和清洁人员的甲状腺内活度为最高，而医生的为最低。在测量了这些活度之后，我们尝试估算了相应的年有效剂量，结果显示其范围为0.02至0.8mSV。最高年当量剂量是分别从一名清洁工和一名技术员的甲状腺中监测到的，范围为0.4至15.4mSV。估算的最大有效剂量相当于波兰每年本底剂量的32%，约为年有效剂量限值（每年20mSv职业暴露）的4%，这符合国际辐射防护委员会建议的剂量限值。
关键词：碘，甲状腺，核医学，医务人员，内照射剂量.
前言
碘是保持人体健康以及机体功能所必需的元素之一。青少年体内正常碘含量约为30-50mg。碘主要储存在甲状腺中，由钠-碘转运体逆电化学梯度主动将碘元素转运到甲状腺内并积聚。甲状腺特有的对碘的自然亲和力，在核医学领域中被证明是非常有用的特性。碘已知有多达36种不稳定同位素，其中I是核医学领域最常用的放射性同位素。事实上，早在年I就首次用于治疗甲亢。从那时起，它就被广泛应用于甲状腺相关疾病的诊断和治疗。此外，I还应用于肾脏和膀胱功能的检测。
目前，波兰凯尔采圣十字癌症中心内分泌与核医学科（E＆NMHCC）共有42名工作人员，包括25名护士，9名医生，2名技术人员和6名清洁人员。该中心工作人员应用I进行甲状腺显像、甲亢及甲状腺癌的治疗，每年共计进行约次放射性碘治疗。一般而言，从事核医学工作的医务人员在其专业工作环境中应该是完全安全的。然而，当他们以片剂或溶液形式分发药物，或照顾已服用放射性碘治疗的患者时，他们放射性碘的职业照射似乎部分不受控制而增加。为了验证本假设，对E＆NMHCC工作人员甲状腺内I活度进行了测量。
材料与方法
医务人员
本研究包括波兰凯尔采ENMHCC部门的30名医务人员，约70%为本院职工。分别监测了2名技术人员，19名护士，3名医生及6名保洁人员的I放射性活度，其中1名男性，29名女性。检测时男性年龄为46岁，女性年龄为36-58岁。本研究获得克拉科夫生命伦理委员会批准。
I放射性活度测量
本研究由波兰科学院核物理研究所（位于克拉科夫）承担，应用全身光谱探测仪对医务人员甲状腺I放射性活度进行测量。设备防护屏蔽室的尺寸为2米×1.2米×1.3米（长×宽×高），它是由17cm的钢板（十九世纪制造）及2cm电解铜镀层构成，总重量18吨。探测仪配带两个锗探头（Ortec公司），每个探头的相对效率为30%(Mietelskietal.)。应用含活度为6kBqI的碘化钠溶液的成人甲状腺模型进行探头性能校正(Kierepkoetal.)。应用大小约5.5cm×2.5cm×2cm（长×宽×高）的甲状腺模型，进行次的放射性活度的测量，以确定探头在不同模型-探头几何形状上的平均性能。每次测量均对应于模型内排列小于5cm×5cm×3cm（长×宽×高）立方体。由于正常成人甲状腺相对于探头的距离可能不同，反复多次测量尤为需要。探头平均探测效率为(0.31±0.08)%。测量时间超过60分钟，探头垂直于患者甲状腺，距离颈部表面约2cm。在选定的测量时间内，甲状腺内I检出限值为5bq水平。
调查研究
所有入组患者均完成调查问卷。调查问卷由四部分构成。第一部分是基本资料，包括性别、年龄；第二部分主要关于放射性碘的工作性质、处理方法、I暴露时间、诊断或治疗后与患者的接触时间；第三部分主要是关于饮食习惯；第四部分包括身体健康情况及甲状腺相关疾病。结合上述情况，进一步分析测得的医务人员甲状腺I放射性活度。
剂量估测
根据医务人员甲状腺I活度的结果估算辐射剂量。第一步是确定工作人员接触的性质。ENMHCC员工接触I的情况较为规律。碘在人体内的有效半衰期约为7天(KalinyakandMcDougall)，这与员工遵循的职业工作流程相比是相对较长的，故此检查受试者甲状腺应进行“放射性剂量均一化”。因此，员工甲状腺碘活度测定是稳定的。
其次，估计剂量需要确定被检测医务人员的日常职业工作流程。他们的日常工作方案结合调查数据分析结果显示，该部门负责治疗部分的护士每3天工作12小时，在每周周五给患者服用治疗剂量I。相比之下，清洁人员是在每周周三定期清理已给药患者的房间。
最后，对在甲状腺中检测到I的员工，他们呼吸系统中碘吸收的总量以及其他器官进行重新估算处理。假定清洁技术人员碘摄入的频率是每周一次，而护士碘摄入的频率是每3天一次。应用的碘生物动力学模型是由Leggett()结合人类呼吸道模型(ICRP;)及根据国际放射保护委员会(ICRP)制定的胃肠道模型(ICRP)研制出来的。模型的总体方案如图1所示，而生物转移系数则在表1中给出。由Epsilon组开发的SAAMII软件应用于生物动力学模型(Barrettetal.)。
进一步假定医务人员的辐射暴露主要来源于气态碘(Mietelskietal.，)。虽然呼吸道中吸收了不同比例的单质碘气体和有机碘气体。然而，当单质碘和有机碘不能区分时，ICRP建议采用单质碘的沉积速率评价。因此，该研究假定在呼吸道中的沉积率是%，即有10%分布在ET1(前鼻)，40%分布在ET2(后鼻通道，喉，咽部和口腔)，50%分布在BB(支气管区域)间(ICRP)。
根据测量的甲状腺I活度和上述生物动力学模型，计算出年有效剂量以及特定器官的等效辐射剂量。等效剂量是根据时间结合I活度和辐射加权的Sw因子计算的。在实践中I活度是从计算机模拟中获得，而辐射加权Sw因子是使用SEECAL程序(OakRidgeNationalLaboratory,OakRidge,TN,USA)分别对成年男性和女性进行计算出来的。
结果和讨论
I活度测量
本研究对波兰凯尔采圣十字癌症中心内分泌与核医学科（ENMHCC）工作的30名工作人员进行检测。结果显示，其中20名受测者甲状腺组织中的I活度低于检测限值（甲状腺组织中I活度的检测限值=5Bq），在其余的10人中，清洁人员和放射工作技术人员的甲状腺组织内I活度的范围分别为（5±2）到（±56）Bq。详细数据见表2。结果的不确定性大约为一个西格玛（σ）。在所有操作技师、一半清洁人员和四分之一护士的甲状腺组织中均可检测到放射性I，然而在所有医生的甲状腺组织中均未检测到放射性I活度。
这种研究结果可以用不同工作性质人群的I暴露类型不同来解释：操作技师和放射性药剂师是受辐射暴露最多的人群，因为他们直接参与制备（准备）或使用放射性药物，这是治疗过程中他们必须参与的环节。相比之下，医生的主要职责是收集病人疾病信息，申请医学检查并进行问诊服务，所以他们暴露在I环境中的时间是有限的。检测结果最不一致的是清洁人员和护士。波兰凯尔采的ENMHCC分为两个区，即诊断区和治疗区。在诊断区使用的放射性剂量较低，患者不必接受严格的隔离措施；而在治疗区I的活度相对较高，因此患者必须完全隔离。值得注意的是，受检测的护士和清洁工人员在检测之前均已在治疗区工作1月以上。
数据处理
本研究的第二步工作是估算医务人员的辐射剂量。呼吸系统和其他器官的I总吸收活度通过计算机建模归一化重新计算，以匹配测得的甲状腺组织中的I活度。重新计算结果与剂量计算的参数列于表3。尽管估算的活度明显高于实际测量的活度（配对样本t检验，P=0.），但是估算和测量的甲状腺活度具有显著相关性（PearsonR2=0.，P=0.）
基于计算机建模数据，还计算了源器官中的时间累积I活度（表4）。
剂量评估
本研究中，医务人员吸收的年有效剂量估算为0.02~0.8mSv/年。毫无疑问甲状腺的年剂量当量是全身剂量最高的器官，范围为0.4~15.4mSv，分别来自于一个清洁工和技术人员的数据，见表5。
当放射性药物用于临床治疗或诊断疾病时，需要制定适当的辐射安全准则和采取必要的安全措施。评估医务人员辐照风险的方法学大多仅涉及外照射监测，以及利用个人热释光剂量计或闪烁探头及盖革计数器读数进行评估（Chiesaetal.;Lancelotetal.）。通过此方法进行的剂量评估，从而确定操作I,99mTc,18F,90Y，Sm放射性核素的医务人员的辐射剂量。大多数医务人员单次医疗过程测量的有效剂量结果是不同的，每次操作的有效剂量变化范围为0.2~0.4μSv。Garin等研究结果显示，治疗操作碘-碘油的医务人员的手年有效剂量为~μSv，胸部为12~23μSv，另一研究（Lancelot等）的结果是，手的年有效剂量为uSv，全身为3.8μSv。
目前研究中测定内照射剂量的方法学很少应用。波兰华沙的3个医院已经开展类似的研究。研究显示放射性活度水平和剂量与现有结果一致。一般情况下每年有效剂量范围在0.21~1.44mSv之间(KrajewskaandPachocki)。
需要强调的是，上述剂量低于20mSv（每年20mSv为/59欧洲原子（）管理规定的职业照射年有效剂量限值）。但是在相关国家法律规定的特殊环境或特定照射情况下，主管部门可将某一年有效剂量限值特定提高至50mSv，前提条件是包括当年的连续5年的年有效平均剂量不超过20mSv。ICRP（）推荐相同的职业照射限值，波兰法律要求按上述限值执行。
结论
本研究中估算医务人员处理I时接受的最大有效剂量相当于波兰普通人群来源于自然本底辐射的年平均有效剂量（每年2.48mSv）的32%(JanikandTokonami)。而且，这里为医务人员估算的最大有效剂量远低于设定的职业年剂量限值，符合ICRP推荐的20mSv限定值()。因此，如此低的剂量不太会对医务人员的健康造成负面影响。尽管如此，在本研究中估算出的甲状腺剂量当量结果还是令人担忧，因为清洁人员和放射性药物技术人员的甲状腺剂量当量分别为0.4mSv和15.4mSv。
本研究仅监测了波兰核医学工作人员外照射剂量的情况。然而，由于放射性碘已进入人体体内，热释光剂量计无法为放射性碘的内照射剂量估算提供任何有价值的信息。因此，目前使用的放射性安全标准不能适用于所谓的保守评估规则的要求，即要求的估算上限剂量值。由于进入体内的放射性碘被忽略没有估算，并且放射性核素被吸收到体内的剂量仍无法确定。并且，常规评估的剂量往往被低估，这是由于进入体内放射性碘的活度仍无法估测。因此，对于操作高活度放射性碘的医务人员，定期、系统地监测内照射污染应纳入放射防护标准。
图表
文献（略）
中国医师协会核医学医师分会科普与信息化工作委员会科普与翻译组
组长：程木华
顾问：马寄晓
终审：李春林
秘书：阚英
校译：李沂，程木华，吉爱兵，李林法，朱然，岳殿超，陆克义，李雪娜
翻译：（按字母顺序排列）白侠，胡玉敬，*晓红，纪滨，靳会宾，靳水，阚英，李锋，李桂英，李慧，李建，刘超，栾厦，潘青青，邱刚，饶茂华，沈晨天，唐毅，王磊，王晓慧，武萍，夏晓天，邢岩，姚晓龙，苑克慧，张茜，张庆，张瑞国，张莺，赵敏，朱辉，朱夏夏。
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