第一节 核医学诊断和治疗防护概述
一、核医学的发展
核医学是研究放射性核素的医学应用及其理论基础的科学,是核科学技术与医学相结合的产物,是医学现代化的一个重要标志。它的主要内容包括放射性核素在临床诊断、治疗及医学研究中的应用,不仅为临床医学、基础医学和预防医学的研究开辟了新途径,而且对认识生命现象本质,弄清疾病的病因和药物的作用原理都有重要的作用。
自1896年贝克勒尔发现天然铀中存在放射性和1898年居里夫妇发现镭以来,可视为核医学发展史上里程碑的重要进展还包括了:20世纪20年代放射性核素示踪方法应用于生物学实验研究中,1925年应用于测定人体的血流速度;20世纪30年代研制成功回旋加速器,并用于制造人工放射性核素;20世纪40年代建成核反应堆,放射性核素制剂开始在临床与科研中使用;20世纪50年代先后研制出扫描机和γ照相机;20世纪60年代
c发生器和
标记显像剂陆续用于临床核医学;20世纪70年代开始随着计算机技术的发展将核医学推进到定量于动态核医学的新阶段,先后发明出发射型计算机断层显像装置(SPECT和PET);20世纪90年代分子核医学开始崛起。
在国际上,发达国家对核医学的发展都十分重视。近年来,在国外几乎每3例就诊的患者中,就有1例应用放射性核素诊断和治疗疾病;临床上大约有1/4以上的诊断确定,包括了核医学的诊断方法。医学中心或重点医院都设置有核医学研究所或研究室。国际上定期举办各种类型的学术交流会。核医学中心及医学院校大都设有核医学专业和核医学课程。核医学已逐步分为核肝脏病学、核神经病学、核心脏病学、核内分泌学、核眼科学、老年核医学、儿科核医学等。
我国核医学应用开创于20世纪50年代,80年代开始引进SPECT,90年代以来,被誉为可进行活体生化显像的PET开始装备。据2010年全国核医学现状调查,核医学诊断方面我国大陆地区共有SPECT仪(含SPECT/CT及符合线路SPECT)555台,γ照相机18台,PET/CT仪133台,医用回旋加速器72台。在核素治疗方面,全国开展核素治疗的科室有527个,其中开展甲亢治疗508个,皮肤病治疗266个,甲状腺癌治疗281个。经过多年的不断发展,我国的临床核医学诊断和治疗(包括放射性药物研制等)的工作质量和水平均有了较大提高。
二、放射性核素进入人体的途径
由于临床核医学应用中使用了各类不同形态的放射性核素,常用的放射性核素主要为
。主要为液态通过注射或口服的形式进入受检者或患者体内。开展放射防护既要考虑辐射源对人体的外照射,更要重视进入人体内的放射性核素作为辐射源对人体的内照射。放射性核素进入人体内部的途径主要包括了吸入、食入、通过皮肤渗入、通过伤口侵入等。
(一)吸入
主要是指放射性气体、液体和固体颗粒物通过污染空气经呼吸道吸入体内。被吸入体内的含有放射性的液体或固体在空气中均以气溶胶形式存在。此处指的就是悬浮在空气中的固体或液体微粒。
(二)食入
主要是指工作人员或公众食入放射性物质(入口的器具或入口的食品被放射性物质污染),一般只发生在一个短时间内。但当环境介质受到放射性物质污染时,则有导致较长时间食入放射性物质的可能。
(三)通过皮肤渗入
完好的皮肤提供了一个有效防止大部分放射性物质进入体内的天然屏障。但也有两个具有实际意义的例外,这就是蒸汽态或液态的氧化氚和碘蒸汽、碘溶液或碘化合物溶液,它们能通过完好皮肤渗入而被吸收。
(四)通过伤口侵入
当皮肤破裂、划伤、刺伤或擦伤时,放射性物质可能透入皮下组织,然后被吸收入体内。
三、内照射特点
核医学工作使用的放射性物质,是指没有包壳、有可能向周围环境扩散的非密封放射源。与外照射相比,内照射有如下特点(表5-1):
表5-1 内外照射的差别

(一)持续性照射
放射性核素进入人体后,机体本身无法消除其放射性而摆脱射线的照射,其受照剂量只能靠放射性核素的自行衰变及人体的新陈代谢将其不断排出而逐渐降低。因此在计算内照射的剂量时,对成人要计算50年、儿童计算70年的累积剂量。物理半衰期短、代谢排泄快的放射性核素,持续照射时间相对较短,反之持续照射时间可达数十年。因此对核医学内照射的防护重点是防止放射性核素进入体内。
(二)选择性照射
放射性核素以不同的化学形式进入体内,并非均匀地分布于全身各组织器官,而是对不同组织或器官有各自不同的亲和力,这与机体代谢有关。例如,放射性碘主要沉积在甲状腺,使甲状腺收到持续性照射,可引起甲状腺癌。研究表明
内照射比X、γ线外照射引起的甲状腺癌的效应要小,可能只为其1/3到1/5。亲骨性核素
等)主要积存在骨骼中,它放出的β粒子或α粒子的持续性照射可诱发骨肉瘤
及其子体被吸入后主要滞留在肺的支气管和肺泡,易诱发肺癌。稀土类放射性核素(二氧化钍胶体溶液)90%沉积在肝脏,可导致肝癌
常集中在骨骼,可诱发白血病
以硫酸盐的形式注入体内,会引起严重的骨骼损伤,增加诱发白血病的危险。
四、内照射防护的基本原则
(一)优选核素和活度
对于临床核医学工作场所,实现辐射防护的最优化,要选择毒性低的放射性核素,并将使用量(放射性活度)控制在需要的最小量。这样即可将核素引起的内照射降至可合理达到的最低程度。
例如,应用放射性碘诊断甲状腺疾病,可以认为
具有相同的作用,但三者使甲状腺接受的剂量却相差很大。由于
半衰期短(13 h),γ线能量单一且低(0.159 MeV),属于低毒放射性核素,不仅使设备探测器图像清晰,诊断阳性率高于另外两种核素,而且它给甲状腺的剂量仅相当
的1%左右。因此从防护的角度,现在提倡诊断甲状腺疾病使用
取代
。
(二)内外照射防护兼顾
有些核医学场所使用的放射性核素是混合辐射体,既放出高LET的α或β粒子,又放出低LET的γ粒子,因此既要防止内照射也要防止外照射。例如,医学中使用
治疗甲状腺疾病时,在利用时间、距离、屏蔽防护外照射的同时,还要利用通风柜等设施进行操作。
(三)防护设施与个人防护兼顾
由于核医学使用的非密封源的操作、贮存、运输及废物处理等环节都需要采取不同的防护措施,因此包括了工作场所选址、分区分级建造、防护设施和三废处理设施等措施,同时操作时工作人员必须穿戴防护用品(防护帽、眼镜、口罩、防护服、手套)以及采取严格的操作规程防止个人污染。
五、内照射防护的一般措施
(一)包容
指在核医学操作中,将放射性物质密封起来,如采用密封源、手套箱等,均属于这一类措施。在操作强放射性物质时,应在密封的热室用机械手操作。对于工作人员,可用工作服、鞋、帽、口罩、围裙、气衣等方法,将操作人员围封起来,以防止放射性物质进入体内。
(二)隔离
根据放射性核素的化学毒性大小、操作量多少和操作方式等,将工作场所进行分级、分区管理。
(三)净化
采取吸附、过滤、除尘、凝聚沉淀、离子交换、蒸发、贮存衰变、去污等方法,尽量降低空气、水中的放射性物质浓度,降低物体表面的放射性污染水平。空气净化是根据空气被污染的性质不同,分别选择吸附、过滤、除尘等方法降低空气中的放射性气体、气溶胶和放射性粉尘的浓度。放射性废水排放前应根据污水性质和放射性核素浓度,选择凝聚沉淀、离子交换、蒸发、贮存衰变等方法进行去污处理。
(四)稀释
就是在合理控制下利用干净的空气或水使空气或水中的放射性浓度降低到控制水平以下。在污染控制中,包容、隔离、净化是主要的,稀释是次要的。