血液輻照儀的輻射劑量學研究*

王宏芳 馬永忠* 萬 玲 婁 云 翟曙光 俞 君 馮澤臣 張 泓 孫亞茹

血液輻照儀的輻射劑量學研究*

王宏芳①馬永忠①*萬 玲①婁 云①翟曙光①俞 君①馮澤臣①張 泓①孫亞茹①

目的：探討血液輻照儀的輻射防護及樣品輻照區劑量分布情況。方法：選用C-3001型和XHBRI-1000型血液輻照儀為研究對象，使用環境X、γ劑量率儀對輻照與非輻照狀態下輻照儀外表面輻射劑量水平進行測量；以LiF(Mg、Ti)熱釋光元件為探測器，布放于輻照杯內不同層面，輻照后進行數據測讀，探討輻照杯內不同位置的劑量分布。結果：兩種型號血液輻照儀在靜止(關機)狀態下，其外表面輻射劑量率最大值分別為0.30 μGy/h和0.60 μGy/h，工作狀態(輻照)最大值分別為0.62 μGy/h和0.28 μGy/h。輻照杯內不同位置的輻照劑量值分布：C-3001型中層＞頂層＞底層，外圍＞中心；XHBRI-1000型頂層＞中層＞底層，中心＞外圍。輻照劑量偏差分別為-6.7%～10.4%和3.7%～17.5%。結論：兩臺血液輻照儀的輻射防護水平符合國家相關標準要求，輻照杯內不同層面輻射劑量分布較均勻。

血液輻照儀；輻射劑量；放射防護

[First-author’s address] Beijing Center for Disease and Prevention, Beijing 100013, China.

血液輻照儀是一類可對血液制品進行輻照的設備，通過放射線對血液或血液制品進行輻照，可有效滅活血液中具有免疫活性的T淋巴細胞，為患者輸注經放射線輻照的血液或血液成分，可有效預防“輸血相關性移植物抗宿主病(TA-GVHD)”的發生[1-2]。

自20世紀80年代對血液進行輻照以來，目前已得到廣泛應用，被視為減少TA-GVHD發生的最有效手段[3]。血液輻照儀使輸血安全得到保障，但因其使用放射源對工作人員及周圍公眾存在著潛在危險，而輻照杯內的輻照劑量分布情況鮮有報道，針對血液輻照儀的輻射防護檢測標準尚未出臺，目前的防護檢測主要依據其他類相關技術標準[4-5]。因此，本研究擬對北京地區在用的兩種型號的血液輻照儀進行輻射劑量及劑量分布研究，以了解兩種型號設備的防護水平及輻照杯內劑量分布情況，為相關標準制定提供數據支持。

1 材料與方法

1.1 儀器設備

(1)選擇北京市正在運行的C-3001型(加拿大制造)和XHBRI-1000型(中國制造)兩款血液輻照儀。兩種型號血液輻照儀使用的放射源均為137Cs密封放射源，C-3001型于2000年9月6日標定活度為56.43 TBq；而XHBRI-1000型在檢測時顯示實時活度為42.18 TBq。兩種設備均屬于II類密封源。

(2)RGD-3B型熱釋光劑量儀使用的探測器為LiF(Mg、Ti)熱釋光劑量計，其探測效率為3.06%；SG-102型環境X、γ劑量率儀。兩臺設備均經中國計量科學研究院檢定合格。

1.2 檢測與評價依據

按照國家標準GBZ141-2002《γ射線和電子束輻照裝置防護檢測規范》、GB10252-2009《γ輻照裝置的輻射防護與安全規范》以及GBZ114-2006《密封放射源及密封γ放射源容器的放射衛生防護標準》進行檢測與評價。

1.3 檢測方法

防護檢測依據相關國家標準；劑量分布檢測采用LiF(Mg、Ti)熱釋光劑量計，在輻照杯內按3層(頂、中、底)布放，每位點布放3個探測器，輻照后由熱釋光劑量儀測量，并經計算后記錄劑量數值如圖1所示。

1.4 統計學方法

圖1 輻照杯三層布放TLD元件示意圖

2 結果

2.1 輻照儀外表面輻射劑量水平

測得數值顯示，兩臺輻照儀上表面輻射劑量水平較高，C-3001型工作狀態高于關機狀態；而XHBRI-1000型工作狀態低于關機狀態；但輻射劑量水平均低于國家相關標準要求。其余檢測點均接近本底水平(見表1)。

表1 輻照儀外表面5 cm處輻射劑量水平(μGy/h)

2.2 輻照杯內輻射劑量分布

C-3001型輻照儀輻照程序為25 Gy/370 s，實驗時照射30 s，經計算實際預設照射劑量為2027 mGy；XHBRI-1000型輻照儀輻照程序為25 Gy/780 s，實驗時照射60 s，經計算實際預設照射劑量為1923 mGy。輻照杯內不同層面由TLD測定輻射劑量分布結果見表2，周邊與中心劑量分布情況見表3。結果顯示，C-3001型輻照杯內測定劑量分布由高到低依次為中層＞頂層＞底層，外圍＞中心；XHBRI-1000型輻照杯內為頂層＞中層＞底層，中心＞外圍。兩臺輻照儀輻照杯內測定劑量分布不盡相同。

表2 不同層面輻射劑量水平，mGy)

表2 不同層面輻射劑量水平，mGy)

輻照儀型號頂層中層底層C-3001 2009.6±104.0 2163.8±115.71815.3±96.4 XHBRI-10001825.2±79.41750.5±52.81587±46.7

表3 周邊與中心劑量分布情況(x-±s，mGy)

2.3 輻照杯內不同位置的輻照劑量偏差

C-3001型和XHBRI-1000型輻照儀不同位置的輻照劑量偏差均以底層為最高，分別為10.4%和17.5%，但均＜20%，見表4。

表4 輻照杯內不同位置的輻照劑量偏差(%)

3 討論

血液輻照儀由主機(包括鍵盤、控制板、血樣室、條碼解讀器、初級控制柜、樣品杯以及計算機控制柜)、輻射保護罩、輻射源、輻照容器和電氣控制系統等組成，通常安置在不需特殊屏蔽墻的普通房間內，由工作人員近臺操作，所以設備自身的屏蔽設計非常關鍵。C-3001型和XHBRI-1000型輻照儀為目前較常見設備，二者均屬于自屏蔽(整裝)式干法貯源輻照裝置，獨立柜式結構，使用的放射源均為II類137Cs密封放射源，137Cs產生的γ射線泄漏輻射是外照射的主要來源。目前，國內外尚無針對血液輻照儀的放射衛生防護檢測標準，因此其防護檢測主要依據CB17568-2008、GBZ114-2006和GBZ141-2002等技術標準。本次調查中兩種血液輻射儀外表面輻射泄漏水平均≤2.5 μGy/h，滿足上述標準要求。但XHBRI-1000型輻照儀在關機狀態下，其上表面的輻射劑量水平高于工作狀態時的水平，與設備投入使用前驗收時檢測結果一致[6]。研究認為，血液輻照儀在靜止狀態下外表面的泄漏輻射水平應不高于輻照工作狀態，相關文獻報道多屬于此種情形[7-8]。推測其原因可能與設備自身的內部構造有關，該設備在靜止狀態下，轉臺屏蔽體外表面接近輻照源滑道，兩者之間存在一個窄長的區間，而在輻照工作狀態時，由于輻照源上提，減小了源抽屜上端與滑道防護塊之間的空間，從而降低了穿出滑道防護塊的輸出輻射量。

C-3001型設備2000年9月6日標定活度為56.43 TBq，經計算實驗時活度約為42.11 TBq，與XHBRI-1000型輻照儀測量時活度42.18 TBq相近，但達到同一輻照劑量所用的輻照時間明顯不同，XHBRI-1000型設備用時約為C-3001型設備的2倍。對兩種輻照儀輻照杯內不同位置輻射劑量水平進行研究發現，輻照杯內劑量分布情況不盡相同，C-3001型輻照杯內劑量分布由高到低依次為中層＞頂層＞底層，外圍＞中心；XHBRI-1000型則為頂層＞中層＞底層，中心＞外圍。這一結果體現兩種輻照儀內部輻射源的位置與運動方向不完全一致，導致輻照杯內劑量分布情況不盡一致。但不同位置的輻照劑量偏差均在20%以內，依據輻射防護設備檢測結果30%的統計漲落，可以理解該劑量場分布較均勻。

[1]李曉娣，黃象娟.血液輻照儀應用及對血液質量影響的研究進展[J].臨床血液學雜志，2008，21(4)：223-224.

[2]周丹.血液輻照預防輸血相關性移植物抗宿主病的發生[J].中國醫藥導報，2012，9(13)：179-180.

[3]倪波，朱立葦，孟忠華.血液輻照儀的輻射劑量監測[J].環境與職業醫學，2013，30(4)：290-294.

[4]溫志堅，張保增.血液輻照項目輻射環境影響評價[J].世界核地質科學，2013，30(1)：52-55.

[5]倪波，朱立葦，王擁軍，等.血液輻照儀的輻射狀況監測及分析[J].中國輸血雜志，2012，25(10)：1077-1078.

[6]俞君，萬玲，婁云，等.血液輻照儀的防護性能檢測與安全分析[J].首都公共衛生，2012，6(3)：120-124.

[7]于建華，宋鋼，陳英民，等.血液輻照器的輻射防護狀況分析[J].中國輻射衛生，2010，19(4)：479-480.

[8]陸楊喬，金榮欽，金榮益，等.XF型專用血液輻照儀的研制[J].中華放射醫學與防護雜志，2000，20(3)：203-204.

Study on radiation dose of blood irradiator

WANG Hong-fang, MA Yong-zhong, WAN Ling, et al// China Medical Equipment,2015,12(1):25-27.

Objective: To investigate the radiation protection level of blood irradiator and radiation dose distribution in radiation region of sample. Methods: The radiation dose levels of the two types of blood irradiators (C-3100 and XHBRI-1000) were measured at ON or OFF status with X, γ dose rate instrument. The thermo-luminescent dosimeter LiF (Mg, Ti) detectors were placed in different position of the sample cup to measure the dose. Results: The maximum radiation dose rates at outer surface for C-3100 and XHBRI-1000 units were 0.30/0.62μGy/h and 0.60/0.28 μGy/h at OFF/ON status, respectively. The radiation dose level declined from middle, top, to bottom, and from peripheral to center in the sample cup for C-3001 type with the radiation dose deviation of -6.7%～10.4%, differently, the radiation dose level declined from top, middle, to bottom, and from center to periphery in the sample cup for XHBRI-1000 type with the radiation dose deviation of 3.7%～17.5. Conclusion: the radiation protection level of two types of blood irradiators meted the relevant national criterions. The irradiations in the cup were relatively uniform distributed.

Blood irradiator; Radiation dose; Radiological protection

王宏芳,女,(1976- ),博士, 助理研究員。北京市疾病預防控制中心放射衛生防護所，研究方向：放射衛生防護。

1672-8270(2015)01-0025-03

R144.1

A

10.3969/J.ISSN.1672-8270.2015.01.007

2014-07-21

衛生行業科研專項(201002009)“輻射危害控制與核輻射衛生應急處置關鍵技術研究及其應用”；北京市預防醫學研究中心公益應用項目(2014-BJYJ-07)“放射診療防護標準及設備性能指標的應用研究”

①北京市疾病預防控制中心放射衛生防護所 北京 100013

*通訊作者：myz0905@126.com