PET-CT中心建设实施方案的合理性及科学性探讨

李昂1a,沈君姝1b,郭辉1a,尹赛赛1a,曹新志1a,2

1.南京军区南京总医院 a.医学影像科;b.放疗科,江苏 南京 210002;2. 南京航空航天大学 生物医学工程系,江苏南京 210016

[摘 要]结合我院两个PET-CT机房建设的经验,根据我国现行的相关管理政策规定,从PET-CT中心选址、布局、放射防护着手,探讨PET-CT机房建设实施方案和注意环节,并完成了PET-CT中心的建设,各区域划分合理,放射防护得当,该方案可供同行参考。

[关键词]PET-CT中心;布局设计;辐射防护;放射屏蔽

PET-CT(正电子发射体层显像-X线计算机断层成像)自20世纪初问世以来,以其灵敏度高、特异性好、能够准确的揭示人体组织、细胞的生理、生化及代谢功能等特点,为临床检查做出了突出的贡献,是诊断和指导治疗肿瘤、冠心病、神经精神疾病的最佳手段[1-2]。据统计资料显示,我国自2002年引入第1台PET-CT至2012年1月装机量已达162台(含军队医院),且2011~2015年全国规划PET-CT新增配置160台[3]。然而根据PET-CT成像原理,患者在行PET-CT检查时,注入患者的正电子(以18F-FDG为例)与体内的负电子发生湮灭反应,释放出两个互为180°的能量为511 keV的γ射线,注射了放射性药物的患者相当于一个活动的放射源,对其周围健康人群有辐射威胁,因此如何做好PET-CT中心的建设,保护医护人员和公众免受不必要的辐射剂量就显得尤为重要。

1 PET-CT中心的选址

PET-CT中心作为开放性放射工作场所,其选址应根据医院的环境和实际建筑物的情况综合考虑:① 远离居民生活区,患者出口应避开工作人员和医院病人滞留区域,保证在正常工作时不会增加非工作人员和病人的年剂量当量;② 最好在一层或建筑物的一端,且应尽量靠近医院正电子药物合成中心,减少正电子药物运输过程中对运送人员产生伤害;③ 远离妇产科及儿科,避免检查完的患者途经妇产科、儿科及人口密集的门诊大厅等区域,同时避免其离开PET-CT中心时与妇产科、儿科患者的流向交汇;④ PET-CT对电磁干扰具有严格要求,需确保PET-CT机房内磁场<1 G,以免PET探头中的光电倍增管受磁场影响,导致图像质量下降,甚至无法正常工作[4];⑤心电图(EGG)工作站与系统机架、高压发生器的距离要>5 m[5]

2 PET-CT中心布局及辐射防护

按我国综合医院建设标准相关规定,PET-CT中心面积应达到300 m2。PET-CT中心各区域根据其辐射防护重要性可以分为控制区和监督区。控制区的放射性相对较高,主要有放射性药物注射室、注射后候诊室、患者卫生间、PET-CT扫描间、操作间、放射源库、放射性保洁间等;监督区放射性较低,主要有:预约登记处、注射前候诊室、报告室、会议室、医生休息室、弱电机房、强电机房等。控制区和监督区之间应有明显的标志划分,并张贴“当心电离辐射”等标记。规定合理的通行线路和方向,工作人员、候诊人员(包括病人家属)、受检患者人流要分开,患者有独立的入口和出口,防止交叉污染[6]

放射屏蔽设计的原则是:绝不允许低估辐射水平,但也不能过分高估[7]。放射防护施工须符合《GB18871-2002电离辐射防护与辐射源安全基本标准》,同时满足操作开放型放射性物质的辐射防护规定(GB11930-1989)。其中,宽束511 keV光子经人体散射后在铅、混凝土及钢中的透射因子,见表1。

表1 宽束511 keV光子在铅、混凝土及钢中的透射因子

2.1 控制区建设及辐射防护措施

(1)药物注射室。药物注射室是患者注射放射性药物的场所,分装和注射是医护人员接受剂量较高的环节。根据GB18871-2002电离辐射防护与辐射源安全基本标准的要求,放射性药物分配及注射室要有良好的通风和一定的负压(抽吸外排),分装通风橱排气口需达到高于附近50 m范围内建筑物屋脊3 m 的要求,通风橱风速>1 m/s;为降低护士注射时受到的辐射危害,应采取带屏蔽的注射方式及装置,如注射防护车。注射器外壳套上钨套,能够减少88%的手部剂量,然而钨套会额外增加注射器的重量,给注射带来困难[8]。可采用在药物注射前埋置静脉通道、再将含钨套注射器内药物导入的方法,可显著减少静脉注射放射性药物时间,降低工作人员所受的剂量;注射器、棉签及注射人员的手套等均为固态放射性废物,不可随意丢弃,应放在专用的防护污物桶内。污物桶放置点应避开工作人员工作和经常走动的地方,以防打翻对工作人员产生辐射伤害。

(2)注射候诊室。其是注射了放射性药物的患者等待药物在体内达到稳定分布时的休息场所。护士打药时需在特定房间里单独进行,满足感控要求,不能在走廊里或开放场所直接进行;对PET-CT脑部成像的患者需要避光及避声,PET-CT全身显像时,为了防止肌肉伪影,要求避免运动[9-10]。因此,注射候诊室需配备患者躺卧设施,且周围环境需安逸、避光。患者检查前需等待约1 h,因此需要根据医院每天检查量,合理设置床位数。注射了放射性药物的每个患者相当于一个活动放射源,因此患者之间需要做好铅隔断,必要时可摆放铅砖或铅屏风进行屏蔽。

(3)患者卫生间。注入了放射性药物的患者其分泌物、排泄物及呕吐物均具有放射性,因此此类物质不可以直接排入正常下水道。患者卫生间要具备使病人排泄物迅速全部冲洗入池的条件,并设置专用化粪池,分三级存留,病人排泄物贮存10个半衰期后排入污水道系统[11]。具体建设时应建造坐式马桶和蹲坑两种形式,方便各类病人需要。

(4)PET-CT扫描间。考虑到PET-CT机架较为庞大,检查床移动距离较长,因此机房面积需>(8.5 m×6 m×2.9 m),才能满足要求;PET-CT一般重量为4~5 t,因此地面需特别加固,且需平整,水平误差≤ ±1 mm;描过程中CT会发出较强的X射线,并且患者体内也会释放出能量较高的γ射线,前者穿透力强,但辐射距离短,后者穿透力稍弱,但辐射距离长,因此防护需综合考虑;扫描间的四面墙、墙顶和地面,均需作放射防护,具体实施方法可参照表1;预留宽30 cm、深20 cm 的电缆沟,电缆沟需沿着墙边开凿,不能直接通到铅玻璃下方,检查室的门高≥ 2.3 m,门宽≥1.5 m;机房安装空调,南方地区需放置除湿机,北方需在除湿机的基础上再加装加湿器,保持扫描间温湿度在正常范围内波动。

(5)PET-CT操作间。医生扫描患者的房间,面积一般为15~25 m2。需安装6个铅当量,大小为80 cm×120 cm铅玻璃;安装门机连锁装置,防止扫描完的患者未经同意,私自打开操作间大门询问病情,对医生产生不必要的辐射;安装紧急开关、监视器和对讲机等。

(6)留观室。患者从注射放射性核素到结束检查,一般需要1.5 h,因为18F的半衰期为110 min,因此患者体内的放射性核素仍有一定的活度,此时离开PET-CT中心会对公众产生辐射危害。因此需要设置留观室,受检者在室内进一步静待、观察,经过1~2个半衰期后受检者周围剂量水平较低时,方可离开。

(7)放射源库。放射源库用于放置校正源。放射源属于危险品,且本身体积较小易丢失。对放射源的存放,我国制定了要求标准,具体参照“剧毒化学品、放射源存放场所治安防范要求”。放射源库需配备双人双锁,专人负责并建立报警监控机制。

(8)放射性保洁间。控制区卫生的打扫,需使用专用的保洁设备,且打扫过该区域的保洁设备不可以在监督区使用,以防止对监督区产生交叉的放射污染。清洗保洁设备产生的污水,因其含有放射性,需排入衰变池中,自然衰变达到豁免浓度后方可排入正常下水道。

(9)放射性废物贮存室。PET-CT中心每天会产生大量的固体垃圾,如注射器、储药瓶、棉签、擦拭物等,由于或多或少沾染了放射性药物,含有放射性,不可以随意丢弃。防护污染桶装满后,送至放射性废物贮存室存储。放射性固体废物处置方法有两种:① 经自然衰变后需达到规定的18F豁免浓度和活度10 Bq/g与1 MBq后,才能倒入正常垃圾中;② 交由审管部门收集集中处理。

2.2 监督区建设

(1)预约登记处。主要是负责患者预约登记,发布报告,预约登记处在距离患者最近的地方,一般需要10 m2

(2)注射前候诊室。亦称候诊大厅,为患者家属等待区域。配备长椅、饮水机、电视、空调等设施。

(3)报告室。医师对PET-CT图像进行阅片,书写检查报告的房间。需配置PACS终端诊断工作站、空调、饮水机、空气净化器等设备。房间大小根据工作医生人数、PACS诊断工作站数量而定。

(4)会议室。PET-CT人员学习讨论和开会交流的地方,其面积根据科室人员实际情况和发展而定。

(5)医生休息室。医生值班休息的房间,一般分为男女两个卧室,配备上下床。

(6)弱电机房。PET-CT中心非动力电的输出机房,网络交换机常常也放在该处。

(7)强电机房。PET-CT中心动力电输出机房,直接给PET-CT供电。PET-CT对电的质量要求非常严格,为保证设备安全稳定工作,需提供足够的电源容量且电源电阻<1 Ω(380 V),满负荷时压降波动范围不超过电源电压的10%。由于PET-CT功率较大(100 kW),从医院主变压器至机房配电柜要求单独连线,长度不超过100 m,导线(铜)截面≥ 25 mm2

3 小结

PET-CT中心属于三类开放型放射性核素工作场所,PET-CT中心的建设需上报当地的环保部门,在省环保厅相关监督部门和全军辐射监测中心的帮助下进行新机房的选址和设计,并由专业设计院设计,专业的防护公司按照环保部门和全军辐射中心的辐射防护要求,做好防护。PETCT中心建成后,根据国家环境保护总局令第13号文件报省环保厅验收[12]。PET-CT中心的构建需要一劳永逸,否则后期的改造将会十分困难。

根据文中PET-CT机房的建设要求,我院新建PET-CT机房最终选址于医院西北部熊猫公司的厂房楼一楼,该厂房楼位置较偏僻,100 m内无居民区且远离医院门诊部和病房楼,周围无停车库,距离最近的公路有150 m;PET-CT中心总面积为340 m2,与医院正电子药物合成中心之间建立了绿色通道;注射候诊室和留观室床位充足并做好铅隔断;患者进出通道分开,并建立视频监控和语音系统。建成后的PET-CT中心辐射防护和射频防护均通过了厂家和省环保厅的验收,因此本文关于PET-CT机房建设的方案是可行的。

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An Inquiry into the Rationality and Scientifi city of the Scheme for the Establishment of the PET-CT Center

LI Ang1a, SHEN Jun-shu1b, GUO Hui1a, YIN Sai-sai1a, CAO Xin-zhi1a,2
1.a. Department of Medical Imaging; b. Department of Radiotherapy, Nanjing General Hospital of Nanjing Military Command, Nanjing Jiangsu 210002, China; 2.Department of Biomedical Engineering, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing Jiangsu 210016, China

Abstract:Based on the experiences from building two PET-CT rooms in our hospital and current management policies in China, this paper explores the implementation plan and note links from the aspects of site selection, layout and radiological protection. Finally the PET-CT center was constructed with reasonable area design and effective radiation protection. The scheme can provide references for peers.

Key words:PET-CT center; layout design; radiation protection; radiation shielding

[中图分类号]R197.39

[文献标志码]C

doi:10.3969/j.issn.1674-1633.2016.01.045

[文章编号]1674-1633(2016)01-0143-03

收稿日期:2015-02-06

修回日期:2015-08-27

通讯作者:曹新志,硕士,临床高级工程师,主要从事大型医疗影像设备保障和管理工作,南京航空航天大学生物医学工程系在读博士生。