辐射防护概念拓展与环境放射预防和保护研究

2015-02-04 22:53王宏杰
科技与创新 2015年1期
关键词:射线

王宏杰

摘  要:在社会经济迅速发展的过程中,科学技术的进步,特别是电离辐射技术对现代医疗事业的发展起着非常重要的作用。从射线防护工程的角度,探讨了医疗设备中Χ射线和γ射线等的辐射防护概念,并分析和研究了环境放射的预防和保护问题。

关键词:辐射防护;环境放射;射线防护工程;Χ射线

中图分类号:TL7                文献标识码:A               DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2015.01.024

电离辐射技术在医学应用上有着非常重要的意义,能有效促进我国医疗事业的发展。在我国现代医学的发展过程中,放射学(Χ射线诊断学)、放射肿瘤学和核医学等已成现代医学的重要组成部分。医用X光机、CT机等医疗设备是促进现代医学发展的重要工具。但在应用电离辐射时,要充分做好辐射防护措施。

1  电离辐射对人体的危害

在现代医疗发展的过程中,放射性设备和药品所产生的电离辐射可对患者产生有效的治疗效果。但在医疗过程中,如果放射性设备和药品使用不当,或没有有效防护电离辐射,则会给人体带来一定的伤害。

在使用Χ射线对疾病患者进行诊断时,Χ射线会射入患者体内,与人体细胞等物质产生相互作用,电离和激发物质原子,进而导致人体内的某些大分子结构断裂。Χ射线射入人体后容易破坏对代谢有着重要意义的酶,进而造成新陈代谢方面的问题,甚至会直接损伤细胞和组织结构。无论是电离辐射,还是电磁辐射,都会破坏人体的生物分子。在人的身体中,各种生物分子是通过氢、氧、碳等彼此间的化学反应形成的,这些化学反应在正常情况下十分稳定。但电离辐射能破坏人体内生物分子,改变生物分子的结构和性质,使其失去原有的功能。Χ射线射入人体所带来的损伤与其剂量有很大的关系,具体如表1所示。

表1  短时间内,Χ射线的剂量变化与人体医疗反应的对应情况

剂量/mSv

损伤程度

<100

对人体没有危害

100~500

无疾病感觉,可恢复的机体变化,血样中的白细胞数量减少

500~1 000

功能变化,血液变化,但不伴有临床症状

1 000~2 000

轻微的骨髓型急性放射病,红细胞减少

2 000~4 000

中度骨髓型急性放射病,红细胞、白细胞极度减少

>4 000

造成人体死亡

2  预防保护的原则

在辐射保护和环境放射预防保护中,不仅要充分保护医疗人员的人身安全,还要保证患者在使用医用辐射时的身体健康,并遵循“辐射实践正当性、辐射防护最优化和个人剂量限值”原则。

2.1  辐射实践正当性原则

在现代医疗辐射研究的相关实践活动中,一定要详细分析、了解医疗设备的辐射情况,当采用电离辐射的医疗方案给患者带来的治疗效果低于不良作用时,应停止采用此项医疗方案;当采用电离辐射的医疗方案能给患者带来有效的治疗,且治疗效果高于不良作用时,才在实际治疗中采用此方案。另外,在现代医学中,不仅要对新引入的电离辐射技术进行辐射正当性评价和判断,还应积极审查治疗效果已改变的电离辐射医疗技术,评判其正当性,从而保证医疗人员和患者的身体健康。

2.2  辐射防护最优化原则

在实际的辐射防护工作中,辐射防护最优化有着非常重要的意义。在电离辐射医疗中,要综合考虑社会、经济等各方面因素,患者遭受辐射后可能会导致的结果,接受辐射的患者数量和个人所需要接受辐射的剂量等问题。而在对这些问题的考虑和研究中,可能会出现多个辐射防护方案。此时,要积极使用最优化的方案,从而将一切辐射照射合理地控制在尽量低的水平。

2.3  个人剂量限值原则

个人剂量限值是可耐受区域与不可耐受区域的分界线,也是辐射防护最优化的限制上限。除了患者的医疗辐射照射外,无论会产生何种代价或利益,任何个人照射的剂量限值都禁止超过国家要求的标准限值。

3  辐射防护的具体技术措施

3.1  外照射防护

3.1.1  时间防护

医疗人员长期在辐射的照射下,照射的累积剂量会越来越大。此时,可通过缩短辐射医疗工作人员的工作时间,减少其辐射照射的累积剂量。因此,在辐射医疗工作中,医疗人员可通过准确、熟练、迅速的操作方法,尽量缩短实际操作时间,从而减少辐射照射的累积剂量。在某些特定的场合下,比如在排除Χ射线等医疗设备故障的过程中,应禁止医疗人员长时间地停留在强辐射环境中,积极采用轮流、替换等方式,限制每一位医疗人员的工作时间。

3.1.2  距离防护

辐射源与人体之间的距离是辐射防护中的重要因素,辐射源与人体的距离越大,医疗人员所受的辐射照射量越低。而辐射剂量率水平与放射源至人体的距离成反比例关系,两者之间的关系如图1所示。

辐射剂量率水平可用下式表示:

X1/X2=R22/R12.                (1)

式(1)中:X1为R1处的辐射剂量率;X2为R2处的辐射剂量率;R2为X2对应的半径长;R1为X1对应的半径长。

当医疗人员与放射源的距离增加1倍时,辐射剂量率会降至原来的1/4;当距离增加2倍时,辐射剂量率会降至原来的1/9. 因此,医疗人员在实际操作的过程中,要尽可能地采用远距离自动控制装置。

3.1.3  屏蔽防护

在实际的医疗辐射操作过程中,只通过缩短辐射照射时间和增大人体与放射源的距离,并不能完全达到安全防护的目的。因此,工作人员可在放射源与人体之间加设一层屏蔽防护物质,以减弱辐射的照射强度。对于不同类型的辐射,应选择合理的屏蔽材料,比如,在Χ射线和γ射线的屏蔽过程中,可选择铅、铁等高原子序数的材料;在β射线的屏蔽过程中,可选用铝、有机玻璃等低原子序数的材料。

图1  放射源距离与辐射剂量率水平关系

3.2  内照射防护

放射性物质主要通过人的呼吸道、消化道和皮肤黏膜等部位进入人体,进而照射人体全身的细胞组织。因此,在实际的操作工作中,医疗人员要积极做好防护措施,采取穿戴防护服等方式减少人体与放射性物质的直接接触。

4  防护材料和防护器具的应用

4.1  常用的建筑防护材料

在医院辐射机房的建筑屏蔽材料中,通常涂有混凝土、铅水泥和钡水泥等。例如,在医用Χ射线CT机房的屏蔽措施中(屏蔽条件为150 kVp),防护屏蔽的透射比B=2.5×102时,选择的屏蔽材料不同,其厚度也有所不同。通过精确计算得出,如果想满足屏蔽标准,则铅水泥的厚度需要1 mm、混凝土的厚度需要90 mm、红砖的厚度需要110 mm。屏蔽材料的不同,其阻挡辐射的能力也有所差别,材料的密度越大,阻挡辐射的能力就越高。

4.2  常用辐射防护器具的应用

在辐射防护的过程中,医疗人员应积极采用辐射防护器具,从而保障自身的安全。常见的辐射防护器具主要有铅衣、铅帽、铅屏风、铅眼镜、铅手套和铅玻璃等。值得注意的是,应根据实际工作的性质,选择合适的医用辐射防护器具。

4.3  核医学常用的辐射防护器材

在核医学常用的辐射防护器材中,可分屏蔽类、工具类、防污染类和储存容器类,医疗人员应根据辐射防护的具体需要,选择正确的核医学防护器材,从而保证自身的安全。

5  结束语

随着社会经济和科学技术的不断发展,人们的生活水平和质量也在逐渐提高。然而,在现代化的进程中,人类的生活环境也遭到了很大的破坏,严重影响了人们的身体健康。其中,辐射防护和环境放射预防保护是极其重要的环节。因此,我们应加大辐射防护的力度,从而保证人们不受到辐射的危害。

参考文献

[1]郑钧正,李君利.关注现代医学物理进展,加强医用辐射防护[J].辐射防护,2013,28(06):377-384.

[2]贺强,陈大伟,杨晓光,等.某医院核医学病房放射防护评价与分析[J].中国辐射卫生,2012,16(04):421-422.

[3]郑钧正.医疗照射防护述评[J].医学研究通讯,2013,32(10):2-4.

[4]朴承男.医疗放射辐射的防护[J].医学信息(中旬刊),2012,24(10):3053-3054.

〔编辑:张思楠〕

Radiation Protection Concept Expand and Environmental Radiation Prevention and Protection Study

Wang Hongjie

Abstract: In the process of rapid development of the social economy, advances in science and technology, particularly ionizing radiation technology for the development of modern medical industry plays a very important role. From the perspective of radiation protection engineering, discusses the concept of radiation protection Χ-rays and medical devices such as γ-rays, and the analysis and study of the prevention and protection of the environment radiation.

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