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临床核医学诊疗中的辐射剂量与防护研究

易艳玲  
【摘要】:[研究目的]核技术与医学相结合而兴起的核医学已成为现代医学的重要分支学科,为人类的健康诊断与疾病治疗做出了巨大的贡献。但是,临床核医学诊断或治疗对受检者与患者(以下简称“患者”)本身,甚至还可能对相关工作人员以及公众,都潜在一定的辐射危害风险。随着科学技术的不断进步,在临床核医学的快速发展和日益普及应用的当今,很有必要加强对临床核医学的辐射剂量与防护研究工作。本课题在掌握临床核医学的应用及其防护现状基础上,围绕着辐射剂量学这一基础科学问题,针对常用诊疗核素对患者的内照射剂量评估以及患者体外辐射水平等进行了较为深入的研究,旨在为开展临床核医学防护提供科学且实用的理论依据与方法,以更好保护患者、相关工作人员和公众的身体健康。 [研究方法]本课题的主要研究内容包括:1)临床核医学的医疗照射水平分析、2)患者的内照射剂量估算、3)患者的体外辐射水平估算,以及4)相关的辐射防护建议。在医疗照射水平分析研究中,结合上海市临床核医学应用的普查结果和国际放射防护委员会(ICRP)推荐的相关剂量转换系数,开展相关医疗照射所致公众的剂量水平分析。在核医学诊断所致患者的内照射剂量估算研究中,通过建立相关数据库并利用C++程序设计语言,自行编写可同时快速估算患者器官剂量和有效剂量的工具软件;针对最为常见的131I治疗,利用相应的生物代谢模型,通过MATLAB编程计算在甲状腺131I不同吸收分数下,不同性别患者各主要器官/组织的吸收剂量及其变化情况,并首次就膀胱充盈排空行为对相关器官剂量的影响进行理论探讨。在患者的体外辐射水平估算研究中,分别利用点源模型、线源模型和体源模型进行理论计算,再结合临床实际开展验证实验,以获取修正因子的典型值。为提供更加实用的辐射防护建议,针对最常用三种核素(99mTc,18F,131I),利用经修正的线源模型或131I生物代谢模型计算患者体外辐射水平或体内残留活度的变化情况,再结合相关工作人员或公众的受照情形开展剂量评价并提出具体建议。[研究结果]2008年上海市核医学诊断和治疗的应用频率分别为每千人口6.633和0.431人次,远高于“九五”期间的应用频率,肿瘤的PET检查和131I治疗甲状腺癌或甲亢增长速度最快;2008年核医学诊断所致全市居民的人均剂量约为0.032mSv/a。所编写的核医学诊断所致患者内照射剂量估算工具软件可实现患者器官剂量与有效剂量的快速计算,且其计算结果合理。甲状腺癌131I治疗所致患者的膀胱壁、胃壁和小肠的器官剂量可高达1Gy以上且随着甲状腺131I吸收分数的增加而加大,增加排尿频率或合理安排131I药物的服用时间可降低患者主要器官剂量数倍。较之于点源模型,线源模型和体源模型计算得到患者体外辐射水平与实际测量值更为接近;利用线源模型及其相应的修正因子计算得到患者体外1m处的辐射水平与实际测量结果在±30%以内一致。摄入单位活度18F带来患者体外辐射水平高于131I和99mTc分别约为2倍和8倍;相关人员与摄入18F和131I之后的患者近距离接触1h,其所受的辐射剂量均可达0.3mSv。 [结论]临床核医学的应用频率及其所致国民的剂量贡献在不断增加。单次核医学诊断所致患者的全身有效剂量可达几个mSv,甲状腺癌患者接受131I治疗所致膀胱壁、胃壁和小肠的剂量高于1Gy;加快患者体内残留放射性药物的排出,是降低患者辐射危害风险的有效措施。接受18F或131I诊断或治疗的患者体外辐射水平较高,有必要严格控制相关人员与患者的接触时间。


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