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中圖分類號:TM623 文獻標識碼:A 文章編號:1007-3973(2013)006-064-02
1 引言
隨著我國核電事業的發展,做好對核電站的劑量控制已經提到議事日程。集體劑量作為最優化分析的控制量,在核電站的輻射防護設計、管理和運行過程中對核電站ALARA原則的實現和貫徹起著至關重要的作用。與國外一些先進電站相比,國內許多電站在大修周期、大修近島人次、檢修計劃安排、輻射防護職責劃分、工作許可證管理等方面都有優化空間。本文將從人員參與、人員培訓工作實施三個方面,并結合國外輻射防護管理的先進經驗,探討核電站大修集體劑量控制管理工作。
2 核電站集體劑量控制
2.1 降低集體劑量需要全員參與
加強核電站檢修人員的輻射防護職責。降低集體劑量同時提升機組年平均負荷因子的重要措施之一就是縮短大修周期。在大修期間在權衡提高工作質量和縮短工作時間過程中,輻射防護人員由于受到檢修工作細節事項的不了解的局限,可能造成輻射防護工作過于保守或偏差,從而延長檢修時間。當將制定輻射防護計劃、輻射防護監督的責任應直接賦予維修人員直至工作執行班組而不是輻射防護人員時,防護與實際進行的工作就更接近,而且也順暢了方方面面的交流與溝通,從而減少時間浪費。因此將輻射防護責任壓到一線管理人員直至執行班組肩上是開展核電廠輻射防護“全員參與”重要工作。輻射防護人員對工作過程的參與主要在提供作業現場的輻射條件、承包商和防護材料的選擇中的經驗反饋以及對工作程序的ALARA審查方面。
成立核電站最優化委員會。委員會成員包括電站和承包商相關單位的管理人員,并以輻射防護所在處室處長為協調員。委員會定期召開會議,推進、指導、評估和協調輻射防護最優化的實施。對于一些對輻射防護有重要影響的工作項目或具有高輻射風險的重要活動,應成立ALARA工作組。工作組主要由檢修專業工程師組成,組長一般由項目或活動的負責人擔任,由輻射防護工程師為協調員。工作組負責項目或活動的防護方案的制定、輻射風險分析、工作準備和實施過程中的接口協調,以及項目或活動結束后的工作總結和經驗反饋等。
2.2 全體與大修相關的人員都應接受培訓
2.2.1 核電站管理層培訓
培訓必須與受訓工作人員的工作類型以及他們所承擔的責任相適應。在給管理層上的專項培訓課,可講述實施ALARA大綱的重要性和正當性、ALARA大綱的基本原則以及評價該大綱實施效果的程序方法。
2.2.2 核電站業主工作人員培訓
對于輻射防護基層專業人員的培訓,主要有:基本的ALARA原則、輻射防護的管理方法、工作人員承擔的責任、基層輻射防護專業人員作為其他部門和工作人員的助手與參謀的特殊職能。維修與運行人員必須清楚與其工作相關的輻射防護技術。在培訓和教育中,還應包括在工作中發生意外事件時所應采取的應急行動。
2.2.3 核電站檢修承包商培訓
一個受過良好培訓且有經驗的核電行業檢修人員能夠比一個普通檢修人員在更短的時間內,以更高的工作質量完成同一項工作任務。承包商培訓一般包括檢修專項培訓及輻射防護培訓。檢修培訓包括:基本技術教育、技能培訓、工作中培訓、工作的專項培訓;輻射防護培訓包括:ALARA管理工具的培訓、放射性條件下的普通工作、防護用品穿戴、模擬設備訓練。
2.3 大修計劃、實施、總結方面的管理
2.3.1 計劃及準備
為降低核電站集體劑量,應實施緊湊的工期計劃:
(1)如果可能,盡量推遲或者取消影響工期的項目。
(2)選擇對電站的安全及可靠運行必要的工作。
(3)為避免返工,嚴格遵照程序開展大修工作,做到工作緊湊但不搶時間。
(4)制定工作計劃時,充分吸取先前工作中的以及其他電站經驗反饋。
在工作項目的篩選方面,歐洲一些核電站在縮短大修工期方面處于全球領先地位,在芬蘭的Loviisa核電站(兩臺PWR機組),年度的短大修工期是三周,而所謂的長大修工期也僅六到八周。許多美國的核電公司已學習了歐洲的大修管理策略。目前由美國西屋公司設計的AP1000(PWR)預計的大修工期僅為18天。
為降低核電站集體劑量,應合理安排大修項目:
(1)工作應盡可能的在系統、管道、容器或其他設備的充水階段進行。由于水的屏蔽作用,管道、閥門或泵表面的劑量率,在充水時比排空時低得多。
(2)在允許情況下,對系統的沖洗會降低劑量,可將熱粒子或活化沉積物沖走。國內一些核電站所做的“主管道反沖洗實驗”已證明了這一點。
(3)對于參與人數較多、工作時間較長的工作,如果不要求其在大修一開始就實施,則應把它安排在后面。大修收尾階段的劑量率會比大修開始時要低。冷卻劑的凈化以及放射性的自然衰變均會使得劑量率下降。
(4)在安排工作時應利用其他將要開始、正在進行或已經結束的工作項目的現場條件。
(5)工作計劃人員應將工作區域劃分為網格,使得各領域人員能夠直觀地看到每個網格中的工作項目。以避免一項工作給鄰近的其他作業班組成員帶來輻射和沾污問題,防止因工作交叉、現場擁擠帶來的工作效率降低、安全性下降。
2.3.2 實施
工作過程控制對于良好計劃的換料大修的圓滿成功至關重要。輻射防護人員的關鍵作用是向工作人員提供輻射防護建議和相關技術支持。對于有重大輻射風險的工作項目,應指派一名輻射防護工程師專門監督。為防止非計劃性大劑量照射,應設立各個組織級別的集體劑量限值及個人劑量限值。為了解決工作中遇到的問題,各部門之間的信息交流必須快捷有效,應指定專人負責協調信息并向大修組織機構報告。每日的大修例會是十分必要的,工作負責人、輻射防護人員、負責計劃準備的人員及承包商管理人員都應參加。
工作許可證系統應在劑量控制方面充分使用。對于一項檢修工作應根據檢修步驟分別辦理許可證,而對于一項需要由幾個班組交接完成的檢修項目,還應分班組辦理許可證。許可證嚴格控制人數及工作時間,為以后大修工作的優化提供數據支持,從而降低集體劑量。為保證檢修工作的“零接口”或“負接口”,可在計劃開工時間前一至兩個小時開啟工作許可證。具體時間應根據各電站的工作環境及工作方式而定。
2.3.3 實施全面地工作總結是保證集體劑量目標持續提升的關鍵
(1)大修報告總結輻射防護工作。集體劑量總和、用工人時總數、超過或低于預期的集體劑量與用工人時數的百分比、對與大修目標的偏差之原因的分析、改進意見、以及“良好實踐”的確認等內容。
(2)大修期間在檢修部門及承包商中廣泛開展降低照射的各種建議的收集。并建立起激勵機制。
(3)要使工作管理成為一個閉合環路,必須具有保證工作反饋意見得以落實執行的機制。“ALARA委員會”或“大修分析組”組織各方面專業人員參加大修分析的會議,確定需落實的后續行動井指定人員負責完成改進行動。
(4)集體劑量跟蹤小組應常年存在。并改變其職能從大修的跟蹤到下次大修來臨前的制定大修集體劑量控制計劃。
(5)制定核電站集體劑量遠景目標。并制定滿足這一目標的降低照射的計劃。
3 結束語
從技術管理的角度分析國內部分核電站在集體劑量控制中存在問題的解決方法,可以歸納為兩個方面:核電站集體劑量控制需要各檢修部門、運行部門、計劃部門、安全部門通力配合;在工項目篩選、計劃安排、方案制定、人員培訓、工作準備、實施和總結過程中全面開展。
參考文獻:
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中圖分類號:D631 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2012)26-0146-02
隨著核技術的發展,我國核電及其相關產業發展迅速,放射性物質被更廣泛地應用于各行各業和人們的日常生活中。截止到2011年,我國已經有6個投入運營的核電站、12個在建的核電站、25個籌建中的核電站;輻射與同位素技術在食品加工、消毒滅菌、無損探傷、物件在線檢測、醫學診斷及治療等領域得到廣泛應用,已形成較大市場規模;醫用加速器及醫用影像設備已經形成標準化系列產品;醫用微型反應堆技術已經成熟并即將投放市場;等離子體技術已經廣泛應用于集成電路生產、環保、化工及加工制造業;核電發展除直接帶動核燃料產業鏈外,還帶動了相關的原材料工業、加工制造業、儀器儀表業等。如此大規模的核技術應用,必然導致核輻射事故發生幾率逐漸增大,嚴重威脅人民群眾的生命財產安全和生態環境,影響社會穩定。面對如此嚴峻的核與輻射形勢,作為處置各類災害事故主力軍的公安消防隊伍如何面對這種挑戰,如何提升自身的應急處突能力,已成為刻不容緩、急需解決的課題。
1 核與輻射事故的特點
1.1 危害性大
人體組織吸收輻射后,除了與組織燒傷有關的并發癥外,白細胞的破壞會使受到輻射的人失去免疫力;輻射會對遺傳密碼造成影響,突變的生殖細胞有可能把畸形染色體遺傳給后代;如果在懷孕期間受到輻射,胎兒某些細胞的染色體就會受到傷害,有產生畸形胎兒的危險。
1.2 隱蔽性強
核事故的危害主要是由放射性物質對人體細胞、組織、器官和機體的輻射照射引起的,而輻射無色、無嗅、無味,聽不見、摸不著,這些放射性物質只有借助專門的儀器才能夠檢測得到,直接影響到人們采取防護的針對性和時效性,放射性傷害后果可能在受照幾小時、幾天、幾星期,甚至幾年后表現出來,所以它的破壞作用具有很強的隱蔽性。
1.3 社會影響大
通過國外發生的幾次重大核事故對公眾的社會心理影響及其所致后果的綜合分析,充分證明核事故對人群的社會心理影響很大,不僅影響身心健康,還可對政治、經濟、社會生活等造成嚴重干擾和破壞。由它造成的公眾社會心理影響所引起的健康危害和在政治、經濟等方面的損失,遠比核輻射所致的危害和造成的損失要大。核與輻射事故嚴重影響人們的心理和身體健康,破壞正常的生產和生活秩序,造成社會混亂,對政治方面及國家政權造成嚴重的沖擊和破壞,造成重大的直接和間接經濟損失。
2 核與輻射事故的類型
2.1 核突發事故
核突發事故是指核電站或其他核設施(如鈾富集設施,鈾、钚加工廠與燃料制造設施、研究堆,核燃料后處理廠,放射性廢物管理設施等)發生的意外事故,造成放射性物質外泄,致使工作人員、公眾受到超過或相當于規定限值的照射,亦即為核泄漏事故。
2.2 放射突發事故
放射突發事故包括,由于操作失誤或設備故障,使放射源喪失屏障,導致工作人員或公眾受到意外照射;放射性物質的意外泄漏、外溢或釋放,使人員和環境受到污染及人員受照;放射源或放射性同位素被誤放、丟失或被盜,撿拾或盜竊放射源者將裝源容器拆卸,使放射源失去屏障,造成其本人和他人受照。
2.3 核恐怖事件
當今國際形勢復雜多變、跌宕起伏,我國在謀求社會經濟高速發展的情況下,各種矛盾亦紛至沓來,接踵出現。因此,在國際國內環境影響下,我國近年來各種恐怖事件也明顯增加,恐怖分子有可能通過制造放射性擴散裝置、襲擊核設施、制造核武器的方式制造恐怖事件,可以說這些事件一旦發生其危害和影響是非常深遠的,因此,我們應當做好防范和處置核與輻射恐怖事件的準備。
3 核與輻射事故處置中的防護
3.1 輻射防護的目的
輻射防護的目的就是要保護救援人員及公眾的健康。輻射防護的出發點是,確定性效應是有閾的,應避免發生,而隨機性效應是無閾的,要限制到可接受的水平。因此可以說,輻射防護的目的就是要防止有害的確定性效應的發生,限制隨機效應的發生率,使之達到可接受的水平。
3.2 輻射防護的原則
3.2.1 輻射實踐的正當化原則。在進行涉及輻射的任何實踐活動之前,必須先權衡其利弊得失,只有當這一實踐活動對人群和環境可能產生的危害遠遠小于個人和社會從中獲得的利益時,才能認為具有值得進行的正當理由;反之,不應該采取這種實踐。
3.2.2 輻射防護的最優化原則。最優化原則也稱可合理達到盡可能低的原則,即在考慮到經濟和社會因素的條件下,所有輻射照射都應該保持在可合理達到盡可能低的水平。但是過于要求低的輻射,必將提高防護費用,而帶來好處的只不過把已經很低的隨機性效應的發生率再降低一點,這樣不能認為是合理的。從最優化原則出發,應該這樣選擇,首先把輻射降低到一點水平以下,然后在有可能做到的情況下把必須的照射降到盡可能低的水平,一直到為降低單位集體劑量當量所花費的代價抵不上因減少危害所帶來的好處為止。
3.3 輻射防護方法
輻射對人體的作用主要是外照射和內照射兩種方式。外照射是體外的輻射源對人體的照射,主要是γ射線的照射。內照射是放射性核素進入人體內而造成的照射,主要是食入、吸入或通過皮膚吸收進入人體內的α核素和β核素。照射方式不同,其防護方法也不同。
3.4 輻射防護裝備
核輻射的危害巨大,因此在處置此類事故時我們應進行嚴格的防護。對于處于安全區域的救援人員以及疏散出來的群眾,可以佩戴防塵口罩防止吸入放射性粉塵;對于處于輕危區的救援人員可佩戴過濾式防毒面具、口罩、護目鏡、輕型防化服、鉛服等,防止放射性粉塵從呼吸道、眼睛、皮膚進入人體內;對于處于重危區參與事故處置的人員應著空氣呼吸器、鉛服、全套防核服、核生化防護服等防護裝備。
4 核與輻射的監測
消防部隊到場處置核與輻射事故時,首先要進行偵察,通過詢問知情人員,了解放射源的性質、用途、事故原因以及現場周圍單位情況等,成立偵察小組,做好充分的個人防護,攜帶相應的儀器,在技術人員的帶領下深入現場偵察情況。
5 結語
面對日趨繁重的應急救援任務,作為應急救援專業力量的消防部隊,需制訂核與輻射事故有效的應對處置程序,加強核與輻射應急救援專業人才的培養,強化核輻射救援裝備的配備,完善核與輻射恐怖事件處置預案,開展相應的專業訓練及演練,提高處置核生化恐怖事件的組織指揮水平和處置能力。
參考文獻
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項目位于某山地地形中,整個玻璃固化項目的生產工藝廠房包括玻璃固化廠房、分析實驗樓、產品容器暫存庫、生產運行樓,整個建筑群通過交通廊聯系起來。產品容器暫存庫屬于其中的一個子項,建筑位于臺地之上,通過轉運通道與玻璃固化廠房連接,主要用于接收貯存主廠房生產產品。產品容器暫存庫占地面積1148.44m2,建筑面積1638.06m2。建筑物地上部分最長處為54.45m,最寬處為19.60m,高13.10m,深-12.50m。建筑對外設一個人員出入口,一個物料出口,兩個應急疏散口,此外地面一層有用于接收來自主廠房的轉運通道,地上二層有參觀連廊與其他子項連接。建筑為混合層次的工業廠房,一側主要是單層大空間的吊車大廳及地下產品容器貯存室,另一側主要是多層小空間的各輔助工種用房,小空間部分地上兩層、地下兩層。輻射防護分區現階段全部啟用房間有白、綠、紅三區,將來全部啟用時有橙區房間。但紅區房間不進人,將來啟用的橙區房間也極少。所以目前包括長時期內整個產品容器暫存庫主要進人的房間放射性劑量都并不高,分區設置相對簡單。
1.2用房布置的一般規律
暫存庫屬于核化工廠房,原則上看必須遵循一般的核工業放射性廠房的設計原則和設計規律。由于核工業體系的功能特殊性,核化工建筑一般都要滿足輻射防護、消防安全、安全保衛等基本要求,由此帶來的輻射防護和安全疏散問題再加上特殊的功能需求導致了復雜的流線需求。要想實現合理的流線布置,平面布置應當從前述三個方面入手。本文將功能需求、安全疏散、輻射防護歸納為核化工放射性建筑用房布置(平面設計)的三個要素。
1.2.1用房布置的三要素及相互關系
功能需求、防火疏散、輻射防護,三者之間相互影響、相互制約,設計的深入開展必須抓住主要矛盾沿著一條主線向下進行。比較這三個要素,功能需求是建筑設計的本質問題之一,既是設計的根本目的也是設計的出發點;防火疏散是建筑設計要考慮的重要問題,防火疏散主要涉及人身安全,一旦發生火情,其緊迫性急迫性是不言而喻的。本工程中的放射性劑量并不高,對于這樣放射性不高的工程,防火疏散權重更大;在實際設計中,前兩個要素的設計常常會涵蓋第三個要素,對于核工業建筑設計輻射防護分區常常是伴隨著功能分區形成的,防火疏散從一般疏散角度布置好后較容易通過多種手段滿足輻射防護的要求。對于放射性劑量不高,輻射防護分區較簡單的廠房而言,其房間布置的一般流程可以總結如下:分析工藝及相關用房的功能需求→調整方案滿足消防疏散要求→最后通過細節處理等各種建筑手段滿足輻射防護要求。
1.2.2工藝流程及用房需求分析
工藝的功能需求是建筑方案設計的出發點,由這些功能需求可以歸納出主要的功能房間。轉運熱室、產品容器貯存為紅區,操作前室為橙區,維修間和地面上的車大廳為綠區,可以看到工藝的功能需求和輻射防護要求是基本一致的,放射性較強的房間基本相鄰。這一點符合輻射防護分區的要求:相同輻射防護分區用房盡量集中布置,也證明了前面的分析———功能需求要素涵蓋了輻射防護要素。在上面基礎上加入其他工種用房需求,配電、熱引入需在一層對外開門,故放在一層;進風、排風用房需要相同的大空間,放在建筑物一側一、二層相同的位置上,排風噪聲相對較大且為綠區放在一層綠區相對集中的位置,進風為白區放在二層白區;水槽間和監測間需放在地下一層;通信用房為白區放在二層白區。接著考慮疏散樓梯和次入口布置。防火疏散是建筑設計的基本要求之一,也是重要的功能需求,在方案設計階段主要從安全疏散的角度給予考慮:1)防火分區的設置。本工程屬于較為重要的核化工建筑,可以參照GB50016-2006建筑設計防火規范,對于耐火等級一、二級的建筑,防火分區最大允許建筑面積2500m。整個廠房占地面積1148.44m2,地下部分有兩處,這樣整個建筑物可以劃分三個防火分區,即地下兩個防火分區,地上一個防火分區。2)安全出口、疏散樓梯的布置。由前述可知,本工程采用集中式布局、走道為單內廊式布置,按照耐火等級一、二級考慮,位于袋形走道兩側或盡端的疏散門至最近安全出口(疏散樓梯)的最大距離不超過22m考慮,本建筑一側為大空間單層廠房,地下部分只有維修間進人且面積不足50m2可設置一部疏散樓梯,利用地上臨近的物料出口作為疏散口;另一側小房間較為集中,走廊最長處長度約為20m,并且房間布置不規則,需要按兩部樓梯考慮。最后,要考慮已完成的房間布置、安全疏散是否滿足輻射防護分區的要求。各房間的輻射防護分區基本能滿足相同放射性水平房間集中布置的要求,右側的疏散樓梯和疏散口可以滿足防火疏散和輻射防護疏散的要求。左側用房集中的部位有白、綠兩區,兩部疏散樓梯可以分別作為白、綠兩區的疏散樓梯,為滿足地下防火分區兩部疏散樓梯和對外疏散口的要求,綠區疏散樓梯在一層設對外應急疏散口,白區樓梯間相鄰的淋浴水槽間墻體上設固定窗(旁邊附太平斧),有火情時可用太平斧打破玻璃,將白區樓梯作為應急疏散樓梯。
1.2.3小結
核工業放射性廠房房間布置(平面設計)中存在功能需求、防火疏散、輻射防護三個要素,三要素之間相互影響、相互制約,對于玻璃固化暫存庫這種放射性劑量不太高,輻射防護分區不太復雜的放射性廢物貯存廠房而言,其房間布置的思路可以依照下面的流程進行:1)從功能需求出發,以主工藝用房為基本框架,加入輔助工種用房和相關配套輔助用房,得到房間的基本構成;2)在房間基本構成確定的基礎上,參考既定面積、走廊長度考慮需要多少疏散樓梯和疏散口,依據規范要求在合適的位置加入疏散樓梯和疏散口;3)從輻射防護分區的角度檢查一下各個房間的布置是否符合輻射防護分區的要求,分區是否合理,各分區是否有合理的疏散口和疏散樓梯。不合適的可以通過調整房間布置、增加應急門或固定窗的手段滿足輻射防護分區的疏散要求。
1.3特殊問題和解決方式
本工程用房布置存在一個特殊的問題,在功能上主要是用來貯存玻璃固化主廠房生產的高放產品的,這些產品大約貯存一個較長的時間段(當時考慮暫定50年,根據實際生產情況可能會有變化),之后這些產品會通過工藝的特殊用房處理后運出建筑物送到別處處理。這些工藝的特殊用房在貯存時期內并不使用,只是在最后啟用時方才使用,如果現階段就將未來所需房間的裝修、管道設備的設計安裝等問題考慮到位,房間設備不但長期不能有效利用,且會帶來設施陳舊浪費的問題,而且貯存期后也有可能出現新的更先進的相關技術,為此我們對相關房間做如下考慮:1)房間處理。將需要的房間集中留出大空間,現階段作為結構空間考慮,將來可以按照實際需求進行詳細布置。2)疏散考慮。對將來可能進人的空間預留疏散口,洞口可用磚墻封堵,將來啟用時拆除,根據需要設門。3)裝修考慮。一切裝修暫時均不予考慮,將來啟用時,可根據當時的工藝要求和技術水平進行詳細設計。4)預留洞口高度。由于暫時不考慮裝修,預留洞口可適當留高,將樓地面面層的余量留出來。
doi:10.14033/ki.cfmr.2016.32.087 文獻標識碼 B 文章編號 1674-6805(2016)32-0152-02
隨著醫學影像技術的迅速發展,醫學直線加速器作為一種治療腫瘤的設備,亦被廣泛應用于手術放射治療中。但因醫學直線加速器能量輸出大,而且輻射力強,在提高手術質量的同時也帶來了負面的影響,其中最為嚴重的是手術室X射線輻射污染的問題[1]。研究顯示,X射線可通過電離輻射的方式對人體正常組織細胞造成各種不同程度的損傷,可誘導多種嚴重疾病發生,嚴重危害人們的生命健康[2-3]。近年來,有關手術室X射線輻射污染和輻射防護的問題受到人們的廣泛關注[4]。同時,合理使用醫學直線加速器、加強手術室X射線輻射防護和避免或減少輻射傷害也成了手術室護理管理的重點工作[5]。本文通過探討手術室中的輻射防護和護理管理,旨在提高醫務人員的工作效率和增強其輻射防護的意識,避免或減少醫務人員的輻射損害,現報道如下。
1 資料與方法
1.1 一般資料
選取2014年6月-2015年8月筆者所在醫院行放療的手術室,占地面積36.8 m2,選用蔡司intrabeam系統的醫學直線加速器,射線種類為X射線,管電壓:40或50 kV,管電流為5~40 μA,治療劑量率為10 Gy/min,擺位時間10 min,治療時間15~30 min,所有資料和數據均完整獲得且真實可靠。
1.2 方法
在常規放療治療實施手術室中實施輻射防護和護理管理干預,測定手術室周圍房間醫用電子直線加速器的X線輻射水平,統計分析干預前后的X線輻射水平,具體如下。
1.2.1 輻射防護和護理管理干預 加強輻射防護培訓,提高防護意識,醫院管理部門應加強對從事手術室放療工作的醫務人員儀器技能和輻射防護的統一培訓,手術室護理管理干預定期對護理人員進行輻射防護培訓,培訓內容主要包括:輻射時間防護原則(熟悉醫用電子直線加速器的性能和操作技能,充分掌握曝光的條件,在保證治療質量的前提下,盡量縮短射線曝光的時間和次數等)、輻射距離防護原則(應盡量遠離X射線源,避免或減少X射線輻射對機體不必要的損傷等)、輻射屏蔽防護原則(正確配備鉛衣、鉛圍脖、鉛眼鏡和鉛帽和使用輻射防護用品等防護設備來減輕對醫務人員自身的照射等);應用合格的醫用電子直線加速器且進行不定時檢修,購置低劑量且安全性能強的醫用電子直線加速器,不定時對醫用電子直線加速器M行維修、保養和調試,并進行實際測試,確保證醫用電子直線加速器的安全運行;健全輻射防護配套措施,購置高品質、足夠質量的防護用品和設備,手術室四周墻壁、感應門和窗戶玻璃等應用鉛或有相當鉛當量的鐵析、硫酸鋇混凝土等高原子序數的材料,保證手術室工作環境的安全和避免醫務人員的輻射損傷;輻射防護用品均放置在離輻射源近的物品準備間。健全手術室管理制度,科學合理排班,盡量減少每位醫務人員的X射線輻射總照射量,建立醫務人員個人劑量及健康監測檔案,按時對醫務人員進行劑量監測和健康體檢,凡健康體檢不合格或妊娠期、哺乳期的醫務人員不準予有參與手術室放射治療工作的安排,確保醫務人員的身體健康,以此降低X射線輻射超量照射的風險。
1.2.2 指標觀察和測量 本次測量均利用Radiagem 2000探測、SG-2R輻射檢測儀進行X射線輻射測量,監測點分別設為醫生所在處(手術間外)、手術間外監護儀處、手術室門外、手術室門內共4個點,儀器參數為: 測量范圍:1 nSv/h~100 μSv / h,能量響應:48~6Me V相對響應之差
1.3 統計學處理
采用SPSS 20.0統計軟件處理數據,計量資料以(x±s)表示,采用t檢驗,計數資料以率(%)表示,采用字2檢驗,P
2 結果
干預后手術室周圍房間醫用電子直線加速器的X線輻射水平明顯低于干預前,差異有統計學意義(P
3 討論
3.1 醫用電子直線加速器X射線的特性
輻射是一種無形、無色、無味、無聲,即是看不見,摸不著、聞不到、聽不見的,與人們生活關系密切的無形物質。如果不對輻射的知識有所了解,對輻射的污染加以防護,將對我們的身體造成傷害。隨著放射性同位素、射線裝置和電波技術、射頻電子設備應用日益廣泛,加強輻射防護研究,提高輻射污染防治水平是一個永恒的課題。
一、輻射的概念及其分類
輻射分為電離輻射和電磁輻射(非電離輻射)兩種。
電離輻射是作用于物質能使其發生電離現象,它具有波的特性和穿透能力。按照輻射的來源將它們分為天然輻射和人工輻射。天然輻射來自自然界的宇宙射線、宇生放射性核素(是指宇宙射線與大氣層中的核素相互作用產生的放射性核素,如3H、7Be、14C和22Na)和原生放射性核素(地球上生來就有的核素,如232Th系、238U系、235U系、40K、87Rb、138La等)。人工輻射源來自礦物開采、核動力生產、核武器爆炸、放射性同位素的應用、射線裝置和醫療照射等。
電磁輻射是電磁能量以電磁波的形式通過空間傳播的現象,它的傳播速度即為人們通常所說的光速。電磁輻射可按其波長、頻率排列成若干頻率段,形成電磁波譜。頻率越高該輻射的量子能量越大,其生物學作用也越強。電磁輻射源可分為自然電磁輻射源和人為電磁輻射源。雷電、太陽黑子活動、宇宙射線等都產生電磁輻射,這是自然電磁輻射源;移動通信、微波通信廣播電視和雷達等無線電設備也產生電磁輻射,這類輻射源通常稱為人為電磁輻射源。
二、輻射的危害
輻射危害大致可以分為客觀健康危害和其他危害兩大類。
電離輻射的客觀健康危害指的是對受照者本人及其后代健康的有害影響。對受照者本人的影響稱為軀體效應,對后代的影響稱為遺傳效應。輻射對健康的危害既有現時的損傷,也有潛在的危險。當受照者接受某特定水平的輻射照射時,就會遭受某種形式的輻射損傷,如皮膚燒傷、眼晶體白內障、造血障礙、由于性細胞的損傷而引起的生育能力低下等。這些效應的嚴重程度隨受照劑量的增加而增大,是輻射的非隨機效應。對于這種效應,存在一個劑量閾值,當所接受的劑量低于這個閾值時,就不會發生這種效應,或者效應極為輕微,根本無法察覺。電離輻射的另一種效應,如輻射誘發的癌癥和輻射的遺傳效應等,是輻射產生的隨機效應,這種效應發生的概率(而非嚴重程度)隨受照劑量的增加而增大。
除了客觀健康危害之外,電離輻射還可能造成對環境的污染,如核電站及其他生產、使用、操作放射性物質的單位排放的放射性氣體、氣溶膠和液體可能污染周圍的環境,放射性物質的海洋傾倒可能污染海洋環境,放射廢物的地下埋藏可能污染地下水,核企業發生重大事故時釋放放射性物質可能造成較大面積的環境污染。環境的放射性污染不僅可能對污染區居民的健康造成不利影響,而且還可能造成經濟損失或給人們帶來不便。
超過一定限度的電磁輻射也有危害,首先表現為工業干擾方面,造成對有用信號的破壞,特別是廣播電視的干擾;其次是超過安全限值的高頻輻射對人體健康會產生不良影響,主要作用是引起中樞神經的機能障礙和以交感神經疲乏緊張為主的植物神經緊張失調。臨床癥狀主要表現為神經衰弱癥候群,以頭昏、頭脹、失眠多夢、疲勞無力、記憶力減退、心悸等最為嚴重;還有較突出的是頭痛、四肢酸軟、食欲不振、脫發、體重下降、多汗等等癥狀,部分女工還會發生月經周期紊亂現象,少數人員指顫、易激動。
三、輻射的防護
輻射危害隨輻射物劑量或電場強度、功率密度的增加而增大。輻射防護的目的就是在保證對伴隨輻射照射的有益實踐造成過度限制的情況下為人類提供合適的保護,即是要防止有害的確定效應(非隨機性效應),限制隨機性效應的發生率,使之合理達到盡可能是低的水平。輻射防護要遵守輻射防護“三原則”(輻射實踐正當性、輻射防護最優化、個人劑量當量限值),從外照射防護和內照射防護上,落實各項技術措施、管理措施。
(一)、電離輻射防護
1、外照射防護
外照射防護的基本原則就是盡量減少或避免射線從外部對人體的照射,使之所受輻照不超過國家規定的劑量限值。
外照射防護要從時間防護、距離防護、屏蔽防護著手。累積劑量與時間成正比,要充分減少受照時間;在輻射為點源(對任何形態的源,當考察點與源距離比輻射源本身的最大尺寸大于5倍以上時,可將該放射源視為點源)的情況下,劑量率與距離的平方成反比,要遠距離操作,任何源不能用手操作。屏蔽防護中,根據輻射源的類型、射線能量、活度,選擇適當的材料和相應的厚度進行屏蔽。
2、內照射防護
進行非密封放射性物質工作時,除了考慮縮短操作時間、增大與源距離和設置防護屏障外,防止射線對人體過量外照外,還應考慮防止放射性物質進入人體所造成的內照射危害。一般采取如下措施:
(1)包容:操作過程中,將放射性物質封閉起來。
(2)隔離:將工作場所進行分隔、分區管理。
(3)凈化:采用吸附、過濾、除塵、凝聚沉淀、離子交換、蒸發、貯存衰變等方法,盡量降低空氣、水中放射性物質濃度,降低物質表面放射性污染水平。
(4)稀釋:在合理控制下利用干凈的空氣或水使空氣或水中的放射性濃度降低到控制水平以下。
Abstract: based on X-ray medical application and relevant state radiation prevention design rules and regulations, X-ray protection on architectural design of the basic requirements have radiation-proof function of the material and the construction practice in such aspects as the point of view of architects from a preliminary study, and for building a safe, convenient and comfortable the diagnosis and treatment of space radiation provide one beneficial enlightenment.
Keywords: X-ray application, the radiation, material and structure
中圖分類號:S611文獻標識碼:A 文章編號:
隨著科技的日新月異,X光射線和同位素等在醫學診斷和治療中的運用越來越廣,放射科和核醫學科的診斷治療設備更新得越來越快。但是這些放射性的診斷和治療是一種損傷性的手段,為了減少對環境和他人的危害,必須對這些科室根據設備的不同要求,采取相應的防護措施。輻射防護是一個邊緣的學科,本文只是從建筑師的角度去探討X光射線的輻射防護問題。
X射線的醫學應用
在1895年倫琴發現X射線不久,X射線就用于疾病的診斷和治療,至今已有100多年。現已廣泛應用于醫療領域,成為現代醫療的支柱之一,是影像診斷的主要手段。近幾年隨著科學技術的發展,X射線診斷技術和放射設備發生了深刻的變化,特別是計算機和信息技術的應用,為X射線在醫學上的廣泛開展開拓了廣闊的前景。
醫院的診療設備應用X射線的有:拍片、透視、CT室、ECT室、CR、消化道鋇餐、中深部治療機室、DSA室、碎石機室、模擬機室、鈷60室、后裝機室等。
國家有關防輻射設計的相關規范規定
X射線在醫療衛生行業中應用最早,使用最廣。X射線對人體的照射,一方面能對人體進行疾病的診斷和治療,另一方面會對人體產生一定程度的損傷,必須注重X射線對人們不必要的傷害。注重X射線的安全和防護是使用X線機的日常任務之一。
監督機構和監督員對醫用診斷X射線防護工作進行監督管理的依據是國家頒布的有關法規和標準。主要有以下幾項:《放射線同位素與射線裝置放射防護條例》是實施防護監督的基本依據;《放射工作人員健康管理規定》是對放射線工作人員進行個人劑量監督的依據;《醫用診斷X射線防護標準》是對醫用診斷X射線工作進行防護監督檢測的主要依據。
《綜合醫院建筑設計規范》JGJ49-88第3.7.3條規定,對X光診斷室、治療室的墻身、樓地面、門窗、防護屏障、洞口、嵌入體和縫隙等所采用的材料厚度、構造均應按設備要求和防護專門規定,設置安全可靠的防護措施。其中防護專門規定包括《放射性同位素與射線裝置放射防護條例》等。該條例規定:未進行放射防護設施設計審查或者審查不合格,擅自施工的;未進行放射防護設施竣工驗收或者驗收不合格,擅自投入運行或者使用的;放射防護設施未與主體工程同時運行或者使用的,處五千元以上三萬元以下罰款,情節嚴重的,責令停產停業。中(高)能加速器、進口放射治療裝置、γ照等大型輻射裝置的建設項目,應當提交由國家級檢測機構出具的放射防護效果評價審查意見。
三、X射線防護對建筑設計的基本要求
搞好醫用診斷X射線的防護是為了保障X射線工作者、被檢者和廣大群眾的健康安全,促進X射線更好地為人類服務。X射線機房的建筑不僅要考慮周圍環境的安全,還要考慮有利于工作人員與被檢查者的防護,X射線機房以設在建筑物底層的一端為宜。機房的整體布局應遵循安全、方便、衛生的原則。根據醫院放射科規模的大小和X射線機房的多少,采取不同的形式進行布局。機房必須與控制室分開,機房應有足夠的使用面積,以便于X射線機應分別有各自的單獨機房。國家防護標準規定100mA以下的X射線機房不應小于24平方米;200mA以上的X射線機房不應小于36平方米;多管頭X射線機房應酌情擴大。對CT射線機的機房面積國家沒有規定標準,從工作實際考慮不應小于40平方米;牙科X線機應有單獨房間。
如同一工程項目,擬建多個X射線機房,安裝多臺X光設備,那么在方便診治,便于管理的同時,應將相關X射線機房安排在同一區塊內,并盡量使各X射線機房相鄰設置,充分利用屏蔽防護墻體作為相鄰設備用房的隔墻,以提高建筑面積的利用率,并降低造價(如圖一)。
《醫用診斷X射線防護標準》中規定,X射線機房中有用束朝向的墻壁,應有2mm鉛當量的防護厚度,其它側墻、頂棚、地面應有1mm鉛當量的防護厚度。機房的門窗設置要安全合理,同樣要有合適鉛當量的防護厚度。位于樓底層的X射線機房,其窗下緣離地面不宜小于2m。窗的防護厚度在無直射線束朝向和窗外無人停留的情況下有0.25-0.30mm的鉛當量即可。機房門的防護厚度,視情況不同而定:直射線束未直接對門照射,無患者固定候診的走廊,機房門有0.3的鉛當量即可;機房門外為患者固定候診區,機房門應有不小于0.5鉛當量防護厚度。
圖一日本筑波大學附屬醫院影像部平面
具有防輻射功能的材料及其構造做法
X光機處于工作狀態時,在X光輻射場中有三種射線,即從X線管窗出的有用射線,從X線管套射出的漏射線,以及這些射線經過散射體后產生的散射線。所謂X光的防輻射防護實際上就是防止漏射線及散射線對人體的傷害。
X光射線機房的防護設計,必須遵守放射防護最優化的原則,即采用合理的布局、適當的防護厚度,使工作人員、受檢查者及毗鄰房間和上、下樓層房間的工作人員與公眾成員的受照劑量保持在可以達到的最低水平,不超過國家規定的劑量限值。
構造技術是輻射防護設計的重要環節。四周墻體、地面、頂棚的防護材料主要有鉛板、重晶石砂漿、重晶石混凝土等。鉛能吸收放射性射線,可作X光射線儀器設備和醫療輻射防護材料,鉛板主要是采用含鉛量為99.994%的1#電解鉛,經澆鑄,壓延成板材,擠壓成管材,鉛是最軟的重金屬,具有高密度、良好的抗蝕性、熔點低、柔軟、易加工等特性。
重晶石砂漿是一種容重較大、對X射線有阻隔作用的砂漿,一般要求采用水化熱低的硅酸鹽水泥,常用的水泥∶重晶石粉∶重晶石砂∶粗砂配的配合比為1∶0.25∶2.5∶1。
中圖分類號:TL75 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2017)06(c)-0110-03
Abstract: 303 hot cell is a class a radioactive laboratory engaged in the examination of irradiation reactor materials, fuel. In order to ensure the operation and use of 303 hot cell meet the requirements of radiation protection, after safety technology reform, 303 hot cell formed a set of complete and effective radiation protection system based on the original. This article mainly introduced the radiation protection system of the 303 hot cell, including: the zoning of the radiation workplace, radiation monitoring system, dose control and waste management, etC.
Key Words: Radiation Protection; Radiation monitoring; Dose
303崾沂20世紀70年入使用的反應堆材料輻照后檢驗熱室,主要進行反應堆乏燃料、堆內構件等強放射性物質的檢驗。于2010年完成包括輻射監測系統和流出物監測系統改造在內的安全技術改造項目。依據相關要求和實際情況制定了詳細的輻射防護管理制度。近幾年科研生產和運行情況以及各項輻射監測數據表明,改造后的輻射防護系統能保證303熱室的安全運行和使用。
1 輻射工作場所的分區
303熱室放射性核素日等效最大操作量>4×109 Bq,屬于甲級非密封源工作場所。根據源項分布情況,按照《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》(GB 18871-2002)[1],把輻射工作場所分為監督區和控制區,其中控制區又分為控制Ⅰ區、控制Ⅱ區。監督區包括熱室操作區、衛生出入口等,控制Ⅰ區包括熱室維修區、汽車通道、低放廢液暫存間、中放廢液儲罐間和吊裝大廳等,控制Ⅱ區為各熱室。依據GB 18871-2002規定,結合303熱室放射性操作工藝及源項,各分區輻射水平和表面污染控制水平分別按表1、表2進行控制。
為減少工作人員受照劑量,防止放射性污染擴散,在控制區邊界設置了衛生出入口,嚴格控制工作人員進出控制區,并規劃了獨立的人流和物流路線,避免交叉污染。
2 輻射監測
為保障工作人員及周圍環境的輻射安全,303熱室設置有輻射監測系統,監測內容包括工作場所輻射監測、流出物監測和個人劑量監測[2]。
2.1 工作場所輻射監測
303熱室的工作場所輻射監測分為工作場所γ監測、放射性氣溶膠取樣監測和表面污染水平監測。
2.1.1 工作場所γ監測
為對工作場所γ輻射水平進行實時監測,設置有輻射監測系統,其工作示意圖如圖1。
輻射監測系統由上位機、固定式γ監測儀和區域輻射報警儀組成。固定式γ監測儀采用電離室探測器分別對熱室內γ輻射水平進行監測,可根據具體操作源項設置不同的報警值,同時提供監測數據就地顯示和聲光報警。區域輻射報警儀采用GM管探測器對各工作區域內環境γ輻射水平進行監測并提供聲光報警。所有固定式γ監測儀和區域輻射報警儀均接入輻射監測系統上位機。上位機集通信控制站、數據處理顯示報警、數據庫服務器為一體,是整個輻射監測系統的核心,其主要功能是實時顯示、打印現場監測設備的測量數據和報警狀態,并將數據進一步分析處理存入數據庫,存檔備查。
另外還配備有便攜式長桿γ劑量率用于現場監測。
2.1.2 放射性氣溶膠取樣監測
303熱室設1套多通道氣溶膠取樣系統,樣品送至實驗室進行測量分析。氣溶膠取樣系統包括真空泵、流量調節閥、電磁閥、取樣盒、取樣嘴等構成,如圖2。
氣溶膠取樣系統包含多個取樣支路,每個取樣支路由取樣嘴、取樣盒和電磁閥組成。各個取樣支路的電磁閥之間互鎖,以實現對各取樣點位掃描取樣。獲得的樣品送實驗室測量,通過計算得出取樣位置的放射性氣溶膠濃度。
此系統接入303熱室PLC自動控制系統,實現遠程控制。
另外還配備有移動式氣溶膠取樣泵,定期對監督區取樣分析。
2.1.3 表面污染水平監測
定期工作場所墻壁、地面、工作臺面、設備等表面進行放射性污染水平取樣測量,防止污染擴散。
2.2 流出物監測
2.2.1 中低放廢液放射性濃度測量
中低放廢液排放、儲存和轉運前,均進行測量。對中低放廢液取樣、制樣后測量α、β放射性活度,最后根據其活度值確定其排放渠道。
2.2.2 氣載流出物測量
303熱室的氣載流出物經排風塔高架排放。在排風塔上設有取樣口,由氣體流出物監測設備對煙囪排出物進行連續取樣監測,監測內容包括放射性氣溶膠、碘和惰性氣體。
2.3 個人劑量監測
個人劑量監測包括外照射監測、內照射監測、體表污染監測等。
2.3.1 外照射O測
303熱室為每位放射性工作人員配置一個熱釋光個人劑量計,由原子能院按季度統一對個人外照射劑量進行測量和評價,并建立個人劑量檔案。另外還配置了一定數量公用電子劑量報警儀。
2.3.2 內照射監測
除監測工作場所氣溶膠放射性濃度估算待積有效劑量外,還由原子能院按年度統一對放射性工作人員進行全身計數測量以評價內照射受照情況。
2.3.3 體表污染監測
控制區衛生出入口設置1臺全身污染監測儀,對退出控制區的工作人員進行全身表面污染監測。監督區出口設置1臺手腳污染監測儀,供退出操作區的人員使用。另外還配備有便攜式表面污染監測儀,用于現場監督監測。
3 劑量控制
根據GB 18871-2002[1]規定,工作人員連續5年的年平均有效劑量不超過20 mSv,任何一年份內不超過50 mSv。根據303熱室的實際情況,考慮輻射防護最優化原則,將個人劑量約束值定為10 mSv/a,管理目標值為5 mSv/a。
表3給出了近3年303熱室放射性工作人員受照劑量數據。
近3年,303熱室進行了秦山乏燃料棒檢驗、田灣監督管檢驗和大亞灣乏燃料棒檢驗等項目,由表3可知,工作人員的集體劑量和平均個人有效劑量均處于合理范圍內,最高個人有效劑量未超過管理目標值,工作人員受照情況處于可控狀態。
4 三廢管理
303熱室主要操作對象為乏燃料棒、堆內構件等放射性材料,放射性三廢主要來自于工藝試驗、設備檢修和放射性去污等操作。為了減少放射性廢物的產生,降低對環境的影響,制定了相應的放射性操作規程和放射性廢物管理制度。
4.1 氣態放射性廢物
303熱室設有獨立的通風系統,并合理安排各分區負壓和換氣次數,控制氣流由監督區流向控制區,由低污染區流向高污染區,保證放射性物質的有效包容。通風系統設有初效、高效和除碘過濾器,廢氣經三級過濾后由40 m高的排風塔向大氣高架排放。
4.2 液體放射性廢物
液體放射性廢物的分級嚴格執行《放射性廢物的分類》(GB 9133-1995)[3]的規定,廢液經取樣分析后,根據其放射性濃度,排入低放廢液暫存槽或中放廢液暫存罐中,在熱室運行過程中嚴格杜絕高放廢液的產生。當低放廢液儲量到達一定量時,通過原子能院地下低放管網輸送至原子能院放射性廢物處理設施,中放廢液則由槽車轉運。303熱室每年產生約0.5 m3中放廢液和5 m3低放廢液。
4.3 固體放射性廢物
通過對工藝試驗操作的嚴格控制,杜絕高放固體廢物的產生。根據固體廢物的放射性水平,對中、低放固體廢物進行分類收集、整備,然后裝入200 L標準廢物桶,中放、低放分區存放。廢物桶張貼標簽注明內容物和輻射水平,待積存一定量后通過汽車房轉運通道運送至原子能院放射性廢物處理設施。303熱室的固體放射性廢物產生量約4 m3/a。
5 結語
安全升級改造后的303熱室,對輻射防護系統進行了升級改造,建立健全了較為完善和有效的輻射監測手段,嚴格執行《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》(GB 18871-2002)及相關的法律法規和管理制度,加強了對工作場所和人員的監測,有效地控制了工作人員的受照劑量和放射性廢物產生量。在近幾年的運行過程中,個人有效劑量未超過5 mSv,工作人員受照情況處于可控狀態,放射性三廢的產生符合最小化原則,提高了303熱室運行的安全性。
參考文獻
(1)發射光子(3種)。
(2)適合閃爍成像的光子能量為140.5kev(98.6%)。
(3)物理半減期6.02h。
(4)鉬-锝發生器生產。
(5)空氣中產生的輻射劑量率3.31×10-5mSv/h/MBq。
1.218F的性能。
(1)發射正電子,與周圍組織中負電子結合,形成湮滅輻射,產生一對方向相反,能量相等的光子,能量為511kev。
(2)物理半減期111min。
(3)小型回旋加速器生產。(4)劑量率18.79×10-5mSv/h/Mbq(空氣)。
1.3131I的性能
(1)發射多能量光子(9種)與多能量電子(5種)。
(2)適合閃爍成像的光子能量(份額)為364.5kev(84.5%);最大的電子能量為606kev(90.4%)。
(3)物理半減期8d,反應堆生產。
(4)空氣中劑量率9.31×10-5mSv/h/MBq。
2技術員可能接受的輻射劑量
2.1常規SPECT檢查
(1)注射藥物環節、心血池顯像及MIBI運動心肌顯像可對技術員產生較高的當量劑量1.5~2μSv/h。
(2)甲狀腺顯像僅產生0.2-0.4μSv/h的當量劑量。
(3)年當量劑量約為2mSv/y(<20mSv)。
2.2常規PET檢查
(1)每次注射可導致接受當量劑量為3μSv。
(2)每個為4.1μSv(11nSv/MBq)。
(3)年當量劑量約為3mSv/y(<20mSv)。由于18F的高輻射性能,防護器材很有用。
3放射性輻射防護要點
核醫學科環境的特殊性決定了核醫學科布局有嚴格安排要求,由于病人檢查時必須使用放射性核素,病人注射后成為一個流動的放射源,因此,科學合理布局流程成為了輻射防護第一關,設置流程簡言之即保證注射放射性核素后的病人不能再返回到注射前的任何一處為主流。受輻射劑量大小,取決于防護手段是否齊全到位,需確保從業者在進行放射性藥物操作時和接觸注射后病人時必須進行個人輻射防護(鉛帽、鉛眼鏡、鉛衣必要時戴鉛手套操作),包括在注射時使用注射器屏蔽套,同時輻射計量監測設備的運用是量化受線的唯一手段,這是輻射防護第二關。
3.1外照射個人監測
CBSS規定,任何放射工作單位都應根據其從事的時間和源的具體情況負責安排職業照射監測和評價。監測類型:常規監測一般為1mo,最長不超過3mo;任務相關監測:用于特定操作提供的管理方面的決策支持數據的一類監測,可以證明操作是否在最佳狀態。特殊監測:在界定問題發生后提供即時資料;使用能量鑒別式個人劑量計測定個人劑量當量是多種成分r和X測定,已知單一成分的已知能量r和X測定可用無能量鑒別功能的普通個人劑量計測定個人劑量當量。
(1)佩戴個人劑量計的標準:在高活性室進行放射性藥物制備時,輻射主要來自前方,劑量計應佩戴在人體軀干前方中部位置,一般在左胸前;當輻射主要來自人體背面時,劑量計應佩戴在背部中間。
(2)在工作中穿戴鉛圍裙的場合,通常應將劑量計佩戴在圍裙里面軀干中部,以便估算工作人員的實際有效劑量,當受照劑量可能比較大時例如:為甲狀腺癌的病人口服大劑量131I時,則還需在圍裙外面衣領上另外佩戴一個劑量計以估算人體未被屏蔽部分的劑量,只有當受照射劑量很小且個人監測僅是為了獲得劑量上限值得,劑量計才可佩戴在圍裙外面胸前位置.;進行放射性藥物操作后要進行皮膚污染的監測。
(3)對于短期工作和臨時進入放射工作場所的人員(包括參觀人員、檢修人員)也應佩戴直讀式個人劑量計,并按規定記錄和保存他們的劑量資。
(4)當上級主管部門開展質量保證活動發放質量控制個人劑量計時,放射從業者有義務按要求將其與常規監測的個人劑量計同時佩戴在同一位置。
(5)要定期進行校準依照國家或國際標準。
(6)在預期外照射劑量大大超過劑量限值的情況下,除佩戴個人劑量計還應佩戴報警式個人劑量計或事故劑量計。例如處理有可能發生臨界事故風險或應急操作的。
3.2內照射的監測
對于在控制區內工作并可能有放射性核素顯著攝入的工作人員(尤其針對開展肺通氣試驗的)應進行個人常規監測.但如果經驗證明放射性核素年攝入量產生的待積有效劑量不可能超過1msv時,一般可以不進行個人監測。劑量計由預防保健部定時監測和及時反饋基層管理者及從業者。使工作人員了解自己的受照情況,并促使從業者特別注意減少自己的照射可能;根據監測數據分析,評價和改進操作規程并為輻射損傷的診斷和治療提供依據。
3.3劑量評價一般原則
當從業人員年受照射劑量小于5mSv時只需記錄個人監測的劑量結果,當放射年受照射達到或超過5mSv時除應記錄個人監測結果外還應進一步進行調查,當大于20mSv時除應記錄個人監測結果外,還應估算人員主要受照射器官或組織的當量劑量;必要時,尚需估算人員的有效劑量,以進行安全評價,并查明原因改進防護措施。
介入放射工作不同于普通的X射線隔室操作,它屬于床邊操作,即介入操作者在X射線機下的診療床邊操作,第1術者一般距床邊輻射區不到0.5m,身體完全暴露于輻射場內。
1.2累計曝光時間長
由于病種不同,手術復雜程度不一,因此每臺介入手術的累計曝光時間也不相同,一般為20~30min左右,最短者為3min左右,最長者可達幾小時。
1.3射線工作條件高
由于很多介入手術的部位是實質性臟器,所以使用射線工作條件(管電壓、管電流、曝光時間)相對高于普通的透視或攝影。
1.4輻射屏蔽防護難
由于射線裝置本身固有防護設施少,在進行放射介入操作時,操作者必須使用鉛衣、鉛帽、鉛圍脖、鉛眼鏡等物品進行屏蔽防護,但由于防護用品過重,手術時間較長,對介入手術者是個挑戰。
1.5受照劑量大
由于介入治療比傳統X射線診斷復雜,難度大,因此患者和操作者受到的皮膚劑量和全身有效劑量比傳統X射線診斷的大。
2國外介入放射學放射防護控制措施
2.1受照劑量現狀調查研究
部分介入治療手術中,受到輻射照射的皮膚和眼晶體可以接近或達到的劑量水平:白內障達到1Gy以上,皮膚脫毛、紅斑達到5Gy以上,皮膚水泡達到10Gy以上,皮膚二次水泡、壞死、潰瘍達到20Gy以上。ICRP85號報告中建議:當患者皮膚最大累積劑量在1Gy左右(多次重復操作)或3Gy左右(單一操作)時,應記錄其劑量值、照射部位和照射范圍;同時還對所有預計皮膚累積劑量最大達到3Gy以上的應隨訪10~14d[4]。美國的Miller等[5]稱,部分介入操作中有6%患者的輻射累積劑量超過5Gy(有潛在臨床意義的輻射劑量)。Mooney等[6]報道,顱內動靜脈畸形(AVM)手術時患者皮膚劑量高達4.6Gy。有些人曾報道過一次介入放射學操作患者皮膚劑量最高達到43Gy[7-8]。比利時的Deierckx等[9]報道,經皮冠狀動脈腔內血管成形術(PTCA)患者皮膚劑量高達12.86Gy,肝動脈造影術患者皮膚劑量高達108.26Gy。
2.2介入放射學輻射防護控制措施研究
國外推薦的防護措施有:①質量保證。包括設備質量控制、對患者和操作者應有劑量監測措施,并保證操作人員的劑量值在約定的管理目標值以內。②降低劑量技術。有報道稱,使用改進的持針器裝置和一次性滅菌無鉛手術懸垂簾均使介入操作者手部的受照劑量顯著減少[10-11]。Nicholson等[12]報道,在對圖像質量影響不大的情況下,使用0.35mm厚的銅做濾線器可使患者的皮膚劑量下降58%。Nikolic等[13]使用脈沖透視后使20例子宮動脈栓塞術的患者的卵巢吸收劑量和皮膚吸收劑量比連續透視分別減少了1/2和1/3。Mooney等[14]采用數字熒光透視設備和影像凍結技術使患者劑量下降30%。Pecher等[15]使用路圖和保留透視的最終圖像技術,可使1208例血管性介入操作者劑量下降61%,患者劑量下降17%。Xu等[16]在不降低圖像質量的情況下,使用ROI透視技術可降低患者和操作人員的劑量。Miller等[17]通過劑量分散技術使患者皮膚表面最高劑量(PSD)下降的同時也縮小受到最大劑量照射的皮膚面積。
3國內介入放射學放射防護控制措施
3.1受照劑量現狀調查研究
我國介入放射學起步晚,介入手術的工作量約為國外的20%。但隨著介入放射學適應證的不斷擴大,介入放射學工作人員受到的照射劑量不斷增加。余寧樂等[18]報道,省級介入手術者的年均工作量為355例,單次介入手術者防護服外胸腹部的最大劑量值為0.35mSv,則預計年劑量最大值為124.25mSv。宣志強等[19]報告的介入操作者年有效劑量平均值是普通放射工作者的6.38倍。趙智慧等[20]報道的介入手術中患者受到的照射劑量最大為1097.00mSv。趙紅勝等[21]通過介入設備自帶的劑量監測系統發現36例患者中有1例患者累計曝光時間為2h,入射體表總劑量達到11Gy,患者的平均受照劑量值為1.86Gy。黃潤玲[22]報道的36名介入放射操作人員防護服外劑量均值為630μSv/次;指部劑量均值達752μSv/次;經皮膽道引流術和肝動脈栓塞造影2項手術操作人員的輻射劑量均值分別為1098、1027μSv/次。有報道稱,有多數介入操作者在操作時不戴鉛眼鏡,直接裸眼操作,造成放射性白內障[23]。綜合上述,介入操作者和患者的放射防護已成為一個刻不容緩、亟需解決的重要問題。
3.2放射防護存在的問題
我國目前至少6萬多名醫務人員從事介入放射工作,每年有上百萬患者接受介入治療。由于對法律法規認知不足,不重視放射工作人員的放射防護,有些單位沒有把從事介入工作的人員納入放射工作人員管理,更談不上輻射防護。存在問題有以下幾個:①介入操作者放射防護意識淡漠,甚至空白,醫院對放射防護管理不重視。有些醫院對介入診療的放射防護的重要性認識不足,對介入操作者的防護不到位,對患者的防護更置之不理,錯誤地認為雖然每次患者受照射劑量較高,但因接觸次數少而沒有必要對患者進行防護。很多醫院的介入操作者并未被當成放射工作人員對待,更談不上輻射防護控制措施。②設備良莠不齊。我國介入放射學的設備有胃腸造影X射線機和數字減影(DSA)X射線機兩種,而數字減影X射線機才是介入放射學專用設備,部分市縣級醫院目前還在用胃腸造影X射線機來進行介入放射診療,導致介入放射學診治患者受到較高劑量照射。③專用防護設備和設施配備不足。受經濟利益驅動,一些單位在介入治療條件不成熟的情況下開展介入診療活動,個別醫院未采用專業的介入手術等影像設備進行介入診療操作,沒有給操作者和患者配備足夠的防護用品等。④介入放射工作者的放射專業和防護知識缺乏。介入放射學從業人員來自臨床各個科室,醫學影像專業知識缺乏,更談不上對電離輻射存在的危害和防護原則了解。⑤預防性監督管理不到位,存在較多的防護問題。個別介入診療單位在新建、改建、擴建介入診療項目時由于不知或不及時申報審批,致使預防性監督管理未到位,錯過設計介入診療項目輻射防護最優化的時機,致使選址、布局、屏蔽設計等防護措施達不到國家相關標準的要求,存在較多的輻射防護安全問題;機房內無關的其它雜物隨意堆放較多見,造成機房使用面積變少,無形中增加了室內散雜射線對人員的受照劑量。
3.3介入放射學放射防護控制措施
我國介入放射學輻射防護控制措施研究具體如下。張良安[24]對介入輻射防護提出的建議有:①制定介入放射學輻射防護的標準、規范;②對進行較復雜的介入手術患者盡可能給予劑量監測,至少應詳細記錄能進行溯源劑量估算的信息。③建立培訓和資格制度,對進行介入操作的人員進行技術培訓,只有當他們具備了相關的輻射防護知識并考核通過后方可上崗。對如何做好介入操作者的防護,胡益斌等[25]就介入操作者的輻射防護有如下建議:①嚴格操作規程。②充分利用設備的自有防護設施。③充分利用輔助防護用品,操作者必須要穿好鉛防護衣、圍好鉛防護頸套,戴好鉛防護帽和鉛防護眼鏡,不圖一時的輕松和方便而損害自身健康;張繼勉等[26]稱使用防護用品和防護設施對射線衰減很高,鉛衣為88.6%~91.1%,固定防護設施床上鉛屏為96.0%,床側鉛簾為97.0%。④選用合適合理的曝光模式。⑤盡可能使用低的管電壓、管電流和小照射野的面積。⑥提高插管操作技術和診斷水平。⑦建立個人職業健康檔案。對介入放射學的防護,張志興等[27]提出的對策有:①加大監管力度。②使用專用的介入設備。③使用防護效果好的防護裝置和個人防護用品。④加強患者防護,減少不必要的醫療照射。⑤加強放射衛生法律、法規和放射防護知識培訓。郭銳等[28]提出的介入放射學的管理建議有:①資格準入制度與學科定位。②病房建設與操作技術。介入科室必須向市級以上環保和衛生行政部門申請辦理許可手續,對防護性能差且沒有帶影像增強器的X射線機、數字減影裝置等設備應不予許可;縮短診療時間和提高操作技術均能減少放射劑量。③職業歸類與安全培訓。介入操作者應歸類于放射工作人員管理范疇,上崗前必須經過放射防護的培訓和職業健康檢查,取得放射工作人員證才可從事該項工作。④監督管理與職業健康監護。熊中奎等[29]提出了一種在高等醫學院校專業學習為主,職業進修培訓為輔的放射衛生防護和安全教育體系模式。
【摘要】 目的 監測大劑量131I治療后病房及病區內環境γ射線的輻射劑量率水平,評價醫療活動過程的輻射安全性,明確大劑量131I治療后對環境的影響。方法 分別用γ輻射儀測量的17次患者治療后24 h病房內距離患者1 m處及病區環境的γ輻射劑量率水平。結果 γ輻射儀測得的病房內距離患者1 m處γ輻射劑量率水平最大為21.71 μSv/h,根據我國《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》計算,筆者所在科室工作人員每日可在此輻射環境下工作3.8小時;病區環境中走廊劑量率水平最大為0.58μSv/h,計算得一般公眾每日可在此輻射環境下停留7.17小時。結論 實施大劑量131I治療后,采取恰當防護措施,完全能保證核醫學科工作者處于電離輻射容許劑量范圍之內,病區環境電離輻射水平相對安全。
【關鍵詞】 分化型甲狀腺癌; 放射性碘; 輻射安全性
A Study on radiation safety of ward environment during 131I ablation therapy for thyroid cancer JIA Qiang,HE Ya-jing,MENG Zhao-wei,ZHANG Gui-zhi,TAN Jian.Tianjin Medical University General Hospital,Tianjin 300052,China
【Abstract】 Objective Monitoring the level of γ-ray's radiation dose rate of our ward and area after therapy with large dose 131I, evaluate the safety of treatment process and identify the influence to the environment.Methods To analyze the γ radiation dose rate level which were detected with γ-radiometer in where the ward one meter from the patients and the environment of our department 24 hour after therapy of 17 group patients.Results The maximum γ radiation dose rate level is 21.71 μSv/h in the ward, the staff can work 3.8 hours per day in this radiation environment according to the 《Basic standards for protection against ionizing radiation and for the safety of radiation sources》of our country. The maximum γ radiation dose rate level is 0.58 μSv/h in the walkway of our department, the common public can stay here about 7.17 hours.Conclusion It can guarantee our nuclear medicine staff's ionization radiation level in the permitted dosage range thoroughly if take appropriate protective measures after 131I ablative therapy, while the ionization radiation level of our department's environment is relative safety.
【Key words】 Differentiated thyroid carcinoma; Radioactive iodine; Radiation safety
關于服用大劑量131I治療后病房內環境輻射安全性問題報道罕見[1]。通過收集筆者所在科室應用大劑量131I清甲治療前后患者病房內環境γ射線的輻射劑量率水平等資料,并進行全面的分析和研究,對應用大劑量131I治療后病房內環境輻射安全性,用于指導以后臨床工作。
1 資料和方法
1.1 一般資料 收集本科自2006年7月~2009年9月實施首次大劑量131I清甲且資料完整的分化型甲狀腺癌(DTC)術后住院患者46例,男性13例,女性33例;所有患者均經手術病理證實,其中狀癌38例,濾泡狀癌8例;患者年齡25~73歲,平均(46.26±11.71)歲;服用131I劑量為80~200 mCi,平均(122.72±23.71) mCi具體詳見表1。
1.2 主要儀器 核工業總公司上海電子儀器廠生產的3007K-A型袖珍輻射γ輻射儀測量輻射劑量率。
1.3 方法 本科131I治療病房每間10~15 m2,安置病床2~
表1 DTC術后患者一般資料情況(x±s)
3張,病床之間用鉛屏風屏蔽防護。患者住院行131I清甲治療后24 h,隨機對17批次接受治療的患者,用γ輻射儀測量病房內距離患者1 m的γ輻射劑量水平,測量3次取平均值,對照放射性工作人員的允許劑量水平,評價醫療活動過程的輻射安全性。每次測量病房內患者輻射劑量水平的同時,監測病房外走廊、醫師辦公室和護理站的γ輻射劑量水平,亦測量3次取平均值,以明確大劑量131I治療后對環境的影響。
1.4 統計學處理 用SPSS 13.0統計軟件進行統計學分析,單因素分析中符合正態分布的計量資料以x±s表示,行Levene's方差齊性檢驗,方差齊者應用兩組獨立樣本資料t檢驗,方差不齊者應用t'檢驗,非正態分布資料采用秩和檢驗,計數資料分析行χ2檢驗或采用Fisher's確切概率法。
2 結果
2.1 病房內環境輻射劑量率水平及與服131I劑量關聯性分析 γ輻射儀測得的病房內距離患者1 m處γ輻射劑量率水平最大為21.71 μSv/h,最小為6.29 μSv/h,平均為11.12 μSv/h,對患者服131I劑量時與服131I后24 h病房內距離患者1 m處的γ輻射劑量水平繪制散點圖(圖1),行Pearson相關分析兩者存在顯著正相關關系(r0.962,P0.000
2.2 病區內環境輻射劑量率水平與當地本地(院外輻射劑量率水平)水平比較 γ輻射儀測得的病房外環境(走廊、醫師值班室、護理站)輻射劑量率水平,同時監測本地(院外)輻射劑量率水平進行比較。具體見表2。
表2 病房外環境與本地劑量率水平比較
不同環境輻射劑量率比較,其差別有高度統計學意義(P0.05),走廊與本地比較有高度統計學意義(P0.000
2.3 病房內外環境輻射安全性分析 根據我國《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》GB18871-2002規定,對射線工作人員規定連續5年的年平均有效劑量20 mSv(2 rem),任何一年不超過50 mSv(5 rem);公眾中有關關鍵人群組的成員受到的平均劑量估計值不超過下述限值:(1)年有效劑量1 mSv(0.1 rem)。(2)特殊情況下,如果5個連續年的年平均劑量不超過1 mSv(0.1 rem),則某一年份的有效劑量可提高到5 mSv(0.5 rem)。
根據上述我國現行標準,結合本科實際工作情況,一年按12個月計算,每月4周,每周工作5天,每天工作7小時,按以下公式計算本科核醫學工作人員于病房工作日允許劑量、小時允許劑量及日允許工作時間:
日允許劑量83.33(μSv) (公式1)
小時允許劑量11.9(μSv) (公式2)
日允許工作時量 (公式3)
按γ輻射劑量率水平最大值21.71 μSv/h計算每日可于此輻射環境下連續工作3.8小時。同法可計算出一般公眾(包括本科非核醫學工作人員、相鄰檢驗科室工作人員等)在本科非病房區域活動日允許小時數。由于醫師值班室及護理站與本地比較其輻射劑量率水平無明顯區別,而走廊輻射劑量率水平高于本地,按走廊劑量率水平最大值0.58μSv/h計算得每日可于此輻射環境下停留7.17小時。
3 討論
3.1 醫務人員在病房工作安全性的探討 DTC術后患者服用大劑量131I治療后,醫務人員需要對其發射出的γ射線進行防護[3,4]。筆者隨機對17批次接受治療的患者于治療后24小時用γ輻射儀測量病房內距離患者1 m的γ輻射劑量率水平,相關分析示服131I劑量與測得的劑量率水平存在顯著正相關關系(r0.962,P0.000
3.2 病區環境的輻射安全性探討 本組資料顯示醫師值班室及護理站輻射劑量率水平與當地本地比較均無統計學意義(P0.062,0.510>0.05),可認為其內環境電離輻射水平安全。而走廊與本地比較有高度統計學意義(P0.000
實施大劑量131I治療后,采取恰當防護措施,完全能保證核醫學科工作者處于電離輻射容許劑量范圍之內,病區環境電離輻射水平相對安全。應用131I治療DTC輻射防護,國際輻射防護委員會(ICRP)第60號出版物指出輻射防護的目的是“防止有害的確定性效應,并把隨機效應的發生率限制到可以接受的水平”,附加目的是“伴有輻射照射的實踐,確實具有正當的理由”。因此,應基于職業照射、醫療照射和公眾照射三類照射建立的防護體系,按照實踐正當性、防護最優化以及個人劑量限值的通用原則來評價防護措施。放射性核素131I現已廣泛應用于DTC患者術后清甲及轉移灶的治療,患者服用大劑量131I后,其放射性也會對醫務人員產生輻射危害,其防護也應引起醫務人員、醫院及衛生行政部門的重視。人體內131I的監測有兩種手段,一是直接測量,主要測量方法有:(1)用甲功儀直接測量甲狀腺中131I的放射性計數,并推測其活度;(2)用整體測量儀測量全身的131I的活度;二是排泄物樣品測量,主要測量方法有:測定尿中131I的比活度及總量,根據131I在尿中的排泄規律推算體內的活度。前者更靈敏、簡便、快捷,并容易被受檢者所接受,但缺點是表面污染物(如:人員體表及工作服等表面污染等)對測量結果干擾大,因此,測量時要求被檢測者體表無其他放射性污染。張志東等[3]報道按照時間、距離防護和屏蔽防護的原則在不同時間、不同距離和采用屏蔽的方式分別應用γ輻射儀檢測醫務人員的受照劑量率水平,檢測結果顯示,采用上述防護措施后醫務人員的受照劑量明顯降低。
參 考 文 獻
[1] 管昌田.利用131I診斷和治療甲狀腺癌轉移.國外醫學放射醫學核醫學分冊,1997,11:164.
X線從一發現就被用于醫學檢查。在計算機技術和射線探測器件飛速發展今天,X線影像檢查設備日新月異。隔室搖控透視、膠片攝影、計算機斷層攝影(CT)、計算機射線攝影(CR)、直接數字射線攝影(DR)、數字減影(DSA)介入手術檢查等,都已成為醫生臨床診斷離不開的有效檢查手段。與藥物治療會有副作用一樣,接受放射線檢查時,被X線照射到的組織器官細胞,也會受到一定程度的傷害,但這種損害沒有立竿見影的自我感覺。如果損傷輕微,人體自身的新陳代謝能將其修復,致病的可能性就很小。如果射線損傷較重,機體組織不能將其完全修復,就會導致致死性癌癥或遺傳性疾病的發生。嚴重的X線損傷還會導致急性放射病的發生。
人體各種組織器官對射線損傷的敏感程度不一樣。其敏感程度由大到小的排序如下:胚胎、腸道、性腺、乳腺、眼晶體、甲狀腺、肝、腎、腦、肌肉。
國際輻射防護委員會(JCRP)研究證實,輻射致癌及遺傳性疾患是劑量線性無闊的。也就是說受放射線照射次數越多,患致死性癌癥及遺傳性疾患的可能性越大。ICRP提出,輻射防護應遵循三項原則:使用輻射正當化、防護最優化和個人劑量限值。我國采納了ICRP的建議,并由主管部門制定了一系列輻射防護法規、標準,以保障職業人員、受檢者和公眾的放射衛生安全。
避免非正當放射線檢查
可以說,使用X線作醫學檢查是正當的。但不能說醫生開單讓患者接受的每項X線檢查都是正當的。這要看該檢查是否符合衛生部標準“WS/T-1996醫用X線診斷的合理應用原則”。
受檢者首先要明白,CT掃描對人體的損傷比拍片要高出100多倍,做一次CT全身掃描體檢,會使受檢者輻射致癌的危險性增加8%。
截止到2004年底,沒有一個經濟發達國家的主管部門,批準計算機攝影(CR)用于乳腺疾病臨床診斷,更不能用于乳腺癌普查。
轉院時,同級醫院互不認可的再檢查,甚至本院門診部與住院部之間互不認可的再檢查等,均屬非正當性檢查。
還有,兩個小孩打架,頭上被打了一拳的孩子家長,非要對方作CT檢查不可。這屬于無知造成的非正當檢查。
接診醫生有義務告訴患者,X線檢查的利與弊、有無其它可替代的方法,在征得病人的同意后再開單,尤其是對孕婦、嬰幼兒患者,更應慎重。患者也應該拒絕一切不正當的X線檢查。
配合醫生、技師作到防護最優化
接受正當X線檢查,盡快獲得明確診斷以便對癥治療,這是X線檢查的利,受到一定程度的X線的損傷是其弊。如何把弊降到最低,是醫生或技師的職責。醫生或技師應遵守“盡可能合理達到低水平”X線照射的原則,這也需得到患者和陪診家屬的配合與支持,盡量避免重照、重拍,而加大損傷。
要制作一張診斷價值高的胸片,患者上身越裸越好,以免內衣扣、胸罩鉤、項鏈等擋住病變部位。給嬰幼兒檢查時,最難的是固定嬰兒的,家長千萬別舍不得孩子啼哭而不讓捆綁固定,否則你的寶寶將受到不必要的全身照射,你也得陪著孩子接受一次X線傷害。非檢查部位,特別是射線敏感器官應盡量遠離照射野。例如,拍上肢(手)、下肢(足)片時,將手臂、腿伸直,甲狀腺、、性腺,遠離照射野。這些都是患者應該主動配合的。
如果住院病房內有人拍片時,其它患者最好離開房間。若行動不便,可要求醫生提供防護用品。如相隔兩米以上,則不需要專門防護。
另外,患者最好不要接受采用暗室熒光屏透視方法的健康體檢,因為這種方法對人體的傷害至少是隔室遙控電視透視的兩倍。