放射工作人員在不同調強放射治療技術中所受個人劑量差別分析*

王 宇 梁麗華 唐曉燕 陳亞正*

近年來，隨著計算機放射治療技術在放射治療領域的應用發展，放射治療技術在傳統的三維適形放射治療、調強放射治療(intensity modulated radiation therapy，IMRT)的基礎上發展了更加先進的新一代放射治療技術。當前，主流的放射治療技術有螺旋斷層放射治療(TomoTherapy，TOMO)系統、容積旋轉調強放射治療(volumetric Intensity modulated arc therapy，VMAT)等，然而不同放射治療技術治療同一病例所產生的機器跳數(MU)不同，導致射線出束結束后產生的感生放射線強度也不同。感生放射線的消失需要數十秒乃至數分鐘，而治療師在此時間段內進入機房后就會不同程度的接觸到殘余輻射，因此通過佩戴個人劑量計可以監測放射治療工作人員受到的累積劑量。本研究旨在觀察不同放射治療技術導致放射治療工作人員的個人劑量，為進一步做好放射治療工作人員職業健康保護提供依據。

1 資料與方法

1.1 研究資料

選取2018年1-12月電子科技大學醫學院附屬腫瘤醫院放射治療中心工作的12名工作人員，對其按照不同的放射治療技術分為IMRT組、VMAT組和TOMO組，每組4人，在2018年1-12月全年臨床治療腫瘤患者排班中的工作人員分別為23人次、24人次和17人次，每組工作時長一致。

1.2 監測儀器

測讀儀器為RGD-3型熱釋光劑量儀(北京海陽博創公司)；探測器為LiF粉末[中國醫學科學院放射醫學研究所(天津)]，用FJ-411型退火爐(北京261廠)進行退火處理，每個熱釋光計量元件裝LiF粉末50 mg，采用國際常用的熱釋光劑量計測量法測量。

1.3 監測方法

按照國家職業衛生標準“職業性外照射個人監測規范”(GBZ 128-2002)[1]要求進行，采用熱釋光法監測。按上述標準要求規范放射治療工作人員佩戴個人劑量計的位置，一律為左胸部；如需穿戴鉛防護服或圍裙時，佩戴在鉛防護服或圍裙內側，監測的指標為外照射個人劑量當量Hp(10)(體表下10 mm深處的器官或組織)。1年監測4個周期，將每個周期的個人劑量當量相加的總和，為年個人劑量當量。當放射治療工作人員的年個人劑量當量＜20 mSv時，則將年個人劑量當量視為年有效劑量，否則按有關公式估算有效劑量[2]。職業照射年有效劑量按國家標準“電離輻射防護與輻射源安全基本標準”(GB 18871-2002)[3]中的B1.1規定進行評價。檢測結果低于測量系統最低可探測水平(minimum detectable level，MDL)時，檢測結果記錄為1/2的MDL。以3個月為一個監測周期，全年共監測4個周期，由浙江建安檢測院有限公司所監測，并出具檢測報告。隨樣發放本地劑量計，劑量結果均扣除本底值。

1.4 質量控制

按照國家職業衛生標準“外照射個人劑量系統性能檢驗規范”(GBZ 207-2008)[4]的要求進行。個人劑量計由醫院專門部門進行管理，由專人負責發放、監督佩戴和回收[5]。①熱釋光劑量儀經國家認可的計量部門檢定，并在檢定有效期內使用[6]；②玻璃管探測器經退火處理；③定期參加中國疾病預防控制中心輻射防護與核安全醫學所組織的全國個人劑量監測盲樣比對；④每個周期對監測單位發放跟隨本底劑量計，以扣除不同環境對本底的影響，從而減少因本底帶來的測量誤差；⑤進行異常結果調查，剔除因非職業照射引起的異常結果，確保數據真實性。

1.5 統計學方法

采用SPSS19.0軟件進行數據分析。計量資料符合正態分布的結果以均值±標準差()表示，采用配對t檢驗，對不同調強技術的放射治療工作人員劑量監測數據進行比較，以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 放射治療工作人員所受個人劑量水平

不同照射技術放射治療工作人員個人劑量監測結果顯示：2018年該放射治療中心在不同照射技術工作人員的個人劑量監測結果中，TOMO組人員年均有效劑量最高(0.12±0.05)mSv，IMRT組和VMAT組分別低于前者25%和8%。3組個人平均年有效劑量比較分析，其差異無統計學意義(t=0.859，P＞0.05)，見表1。

2.2 三種放射治療技術所致個人劑量比較

(1)每季度個人所受劑量比較。在3種放射治療技術個人劑量差別對比中，IMRT為固定野照射，加速器機頭在移動到下一個照射野時，室內殘留輻射基本上消失殆盡，待工作人員進入機房調換患者時，受到殘留輻射的概率極大降低。IMRT組和VMAT組的放射治療人員每季度個人所受劑量均為6人的劑量數據，TOMO組為4人的劑量數據，見圖1。

表1 不同照射技術放射治療工作人員2018年全年相同工作時間內所受個人平均劑量比較()

表1 不同照射技術放射治療工作人員2018年全年相同工作時間內所受個人平均劑量比較()

圖1 三種放射治療技術治療個人劑量比較

(2)年度所受個人劑量比較。在3種放射治療技術的人均年度所受劑量之差別比較中，TOMO組個人所受劑量最高，其次是VMAT組，見圖2。

圖2 三種放射治療技術人均年度所受劑量比較

3 討論

隨著放射治療技術的不斷進步，IMRT技術作為成熟的放射治療工具已得到廣泛應用。作為IMRT技術的延伸，VMAT技術通過在旋轉過程中改變劑量率、多葉光柵運動速度、旋轉機架速率以及鉛門跟隨技術，360°多路徑對腫瘤進行照射，保證腫瘤部位的劑量累積，同時盡可能減少了周圍正常組織和器官的照射劑量，有效提高了調強技術的治療效率。尤其是針對鼻咽癌，宮頸癌等復雜靶區，普通的IMRT技術需要十余分鐘，而VMAT技術可以將治療時間縮短為2～6 min。同樣的工作時間內，VMAT技術的引進與推廣使得每日治療的患者數量達到100人以上，放射治療工作人員進出加速器機房的頻率相應增加。

有研究表明，加速器停止射線出束后，機房內的感生放射線并不會馬上消失，6 MV的X射線產生的感生放射線本底消失需要＞20 s的時間[7]。臨床治療中，治療師往往在加速器停止出束數秒后進入機房將患者扶下，從進入機房到給另一位患者擺位結束走出機房，需在機房內停留4 min左右的時間。而患者的治療計劃越復雜，相應機器跳數越多，產生的感生放射線密度越大，由此導致放射治療工作人員個人劑量監測值越高。而對于同一病種，不同的調強技術，完成照射計劃需要的射線機器跳數不同。在鼻咽癌的治療中，7個固定野調強產生的機器跳數為1500～2200 MU，若將治療計劃改為VMAT，機器跳數則為900～1100 MU，降低了40%。由于TOMO采用360°薄層照射，單次照射多達2萬余的子野數目，完成一次鼻咽癌計劃需要＞7000 MU的機器跳數。結合不同調強技術，放射治療工作人員外照射個人劑量水平差別和統計實際工作中，相同工作時間不同照射技術治療人數的差別可以佐證各種文獻的報道和使用工作經驗。通過對不同調強技術產生的機器跳數差別對相關治療師個人劑量累積的影響研究，有助于更加了解調強技術，并對放射治療工作人員個人劑量因素進行有深度的挖掘。

輻射防護有效程度、輻射安全以及輻射所致健康影響的重要標志指標，特別是處于放射治療前沿環節的治療師，在每日6 h的工作時間內頻繁進出加速器機房，接觸到射線的概率最大。為了確保腫瘤放射治療能安全有效的展開與發展，我國個人劑量監測工作在國家法規、標準、監測方法、評價方法、質量保證、劑量檔案的建立和計算機應用等方面取得了較大的進展。自1985年至今，全國已經積累了大批有價值的數據，為評價防護效果，改進防護措施，實現防護最優化提供了充分科學依據。個人劑量監測數據也可用于輻射流行病學調查和健康評價，為制(修)訂我國的放射防護衛生標準提供寶貴的參考資料。

隨著計算機軟件技術發展，以及醫用加速器更新換代，腫瘤放射治療成為治療癌癥非常重要的工具。中華醫學會腫瘤放射治療學分會對中國大陸放射治療基本情況調查研究顯示，截至2015年底全國現有從事放射治療工作的單位1413家，工作人員52496人，直線加速器1931臺[8]。隨著我國《職業病防治法》[9]和《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》[3]的頒布實施及有關配套法規的修訂，以及縣級醫院對放射治療事件活動認識程度的增加，尤其是大病醫保及放松配置證政策的進一步實質性落地，從事放射治療的工作單位和工作人員總數將會繼續增加，預計未來3～5年放射治療行業復合增速仍保持在25%～30%。目前，許多醫療單位相繼引入技術先進的不同種類的放射治療技術后，放射治療工作人員尤其是治療師從事不同技術的調強照射時將出現個人累積劑量差別的現象[10-11]。治療師所接受的個人劑量主要來源于加速器機房感生放射線本底的影響，由于6 MV射線產生的感生放射線在機房內需要十余秒的時間才會消失，而一般情況下治療師并未等到感生放射線消失就進入機房對患者進行擺位[12-13]。不同的調強技術導致感生放射線的通量不同，因此治療師所受殘余輻射的劑量也出現差別。

4 結論

通過對IMRT、VMAT和TOMO的3種放射治療技術所產生的機器跳數而導致個人所受劑量出現的差別進行測量與分析，有利于明確導致放射治療工作人員個人劑量差別的具體因素，同時對患者在不同調強技術是否與二次致癌之間有關聯提供啟發性思考與研究方案參考，對從事放射治療工作人員的輻射防護培訓，以及人員崗位輪轉和工作量的核定具有重要的參考價值。