09医用电离辐射的防护1

1、医用电离辐射的防护,辐射源radioactive source：泛指一切能发射微观粒子的装置或物质。如辐射源、X射线辐射源、中子源、微波辐射源及发射超声波的声源等。 辐射粒子的运动空间称为辐射场。 点状源：如果辐射场内某点与辐射源的距离比辐射源本身的几何尺寸大5倍以上，那么在这一点上，即可把辐射源看作是点状的，称为点状源。,第一节 辐射源与辐射场,点源,1,2,r1,r2,图9-1 点源辐射场中，辐射量大小与距离的平方呈反比关系 注：X1 、 X2 分别是距离r1、r2处的照射量。,（一） X射线的线质 X射线的量表示X射线线束的强度，即光子数目，反映的是X射线输出量，由管电流决定。 X射线管两极间的管电压即激发电压，管电压越高，电子能够达到的速度越快，撞击阳极靶的力量愈强，产生的X射线穿透本领越强。 X射线的线质常以代表透穿能力的“半价层”表示。半价层就是把原来射线的照射量率减少一半的物质层的厚度。,一、 X辐射源物理特性和辐射量估算,如果照射时间为t(min)，则t时间内造成的照射量为 X=It/r2 Ckg-1 （9-3） 注：I管电流（mA）或平均电子束流（A）； 在给定的管电

2、压和射线过滤情况下，X射线的发射率常数，数值上等于距离靶1m处，由单位管电流（1mA）或单位平均电子束流（1A）造成的照射量率，单位用2.5810-4C kg-1mmA-1min-1表示。,（二） X射线发生器的照射量率计算 X射线发生器在离靶 r m处，产生的照射量率）粗略地可按下式计算：,=I/r2 Ckg-1s-1 （9-2）,【例】在X射线透视检查中，X射线管的电压在50810kV之间，管电流为25mA。若取管电压为70kV，管电流为3mA，射线出口处用2mm铝作过滤板，计算此种情况下距靶cm处的照射量率。 按题意，I=3mA，r=50cm=0.5m,对于管电压70kV，mm铝作过滤板，由图-查得0.582.5810-4Ckg-1mmA-1min-1。 因此，按（-）式在r=0.5m处的照射量率 计算为： XIr2 30.582.5810-4（1/0.5） 1.7910-3 Ckg-1min-1。,点状辐射源照射量率的计算 放射性核素的照射量率常数（）：放射性活度（1Bq ）的点辐射源，在距离m远处由能量大于光子（包括光子和轫致辐射及特征辐射的光子）所造成的照射量率（Ckg-1

3、s-1）。 课本中，表-列出的，就是一些不包括轫致辐射和特征辐射照射量率在内的放射性核素的照射量率常数。,辐射源及其辐射量估算,注意，式中r用“m”作单位，的单位是Ckg-1s-1,按以上讨论，一个放射性活度为、照射量率常数为的点状辐射源，在距离它（m）处造成的照射量率即可由下式给出：,（9-4）,【例一】现有一个9.25TBq的60Co点辐射源，求距离它2m处的照射率。 按题意，A=9.25TBq=9.251012Bq，r=2m,对60Co源，由表9-2查得=2.5610-18Cm2kg-1，于是按公式9-2，距离上述60Co源处2m的照射量率为：,=,= 5.9210-6 Ckg-1s-1,【例二】求距离0.5 mCi铯137（137Cs）50cm处的照 射量率。 按题意，A=0.5 mCi=0.510-3 Ci=18.5106 Bq r=50 cm=0.5 m 对137Cs，由表9-2查得=0.63910-18 Cm2kg-1，所以，50cm处的照射量率等于：,=,= 4.7310-11 Ckg-1s-1,目前，还有用克镭（g-Ra）当量表示放射源的放射性活度。经测定，1gRa（

4、与其子体达到平衡，且密封在0.5mm厚的白金管内）在1m远处的照射量率是2.1310-4Ckg-1h-1。因此，1个mg-Ra当量点辐射源，在距离rm处造成的照射量率可用下式计算：,由此算得的照射量率单位是Ckg-1h-1。,(9-5),【例三】计算距离50mg-Ra当量锑-124（124Sb）点状源1.5m处照射量率。 已知：m=50mg-Ra=5010-3g-Ra, r=1.5m 按（9-5）式，1.5m处的照射量率为：,=4.7310-6Ckg-1h-1,【例四】已测得60Co辐射源3 m处的照射量率为0.0129Ckg-1h-1,如果把该源看做为点状源 ，求距离该辐射源5 m处的照射量率 。 按题意， 1 =0.0129Ckg-1h-1 r1=3m r2=5m, 求 2 ， 于是按公式 （9-1），5 m处的照射量率为：,2,Ckg-1h-1,线状源 球体源 圆盘源 无限大体源 球面源 半无限大体源 圆柱壮面源 （P131）,非点状源,我国医疗照射及其现状 医疗照射：是指在医学检查和治疗过程中被检者或病人受到电离辐射的内外照射。它主要指X射线诊断、放射治疗及临床核医学诊治中病人

5、受到的内外照射。 医疗照射发展的总趋势： 受检人数越来越多，条件设备越来越好，接受剂量越来越低。,表9-3 不同医疗照射类型的频度（人次/千人口）及每次检查的病人皮肤剂量（mGy/次）,*X射线诊断时为病人皮肤剂量，临床核医学诊疗时为病人有效剂量,从上表看出，消化道检查、胸透及腰椎片检查造成的潜在危害最大。我国X射线诊断可能造成肿瘤死亡率每1000万人口中分别为8人。,我国医疗照射存在问题： 1、大多数工业发达国家已不再采用或很少采用胸部荧光透视检查的方法，而在我国却占X射线诊断检查总频数的61.8； 2、大多数工业发达国家的胸片检查比例较高，有的高达53.3，而我国却不到10； 3、大多数工业发达国家中其他检查一项的相对频数较大，表明这些国家X射线诊断项目较多； 4、诸如CT等扫描技术，我国的应用频度低于工业发达国家。,表9-6 不同国家各种X射线诊断检查的相对频度（）,推论： 1、目前我国的诊断频度约为前苏联、日本等国的十分之一，当我们的应用频度也达到工业发达国家水平时，若不优化照射方式和降低病人剂量则人均集体剂量将大大高于其他国家； 2、不论是遗传性疾病还是肿瘤死亡率均与集体剂量

6、有关，集体剂量是人均剂量与人群总数的乘积，即使我们的人均剂量不大，但我国人口多，因而集体剂量会很大，从而造成较大的潜在危害。 目前，世界医疗照射发展的总趋势是：受检人数逐年增多，技术装备越来越好，受照人员接受的辐射剂量越来越小。,我国医疗照射最新进展,05年10月发布了国务院第449号国务院令放射性同位素与射线装置安全和防护条例 12月1日起开始施行。 “条例”第三章（三十八条）指出：“医疗卫生机构应按照医疗照射正当化和辐射保护最优化的原则，避免一切不必要的照射，并事先告知患者和受检者辐射对健康的潜在影响”。,卫生部 “放射诊疗管理规定” 病人做放射学检查时，必须有明确、正当的医疗目的，遵守最优化原则，严格控制受照剂量；非检查部位必须有安全措施，对邻近照射野的敏感器官和组织进行屏蔽防护，并事先告知病人辐射对健康的影响等。 同时卫生部还要求医疗机构在实施放射诊断检查前，应对不同检查方法进行利弊分析，在保证诊断效果的前提下，优先采用对健康影响较小的检查方法。,规定 新！新！ 不应将核素显像检查和X射线胸部检查列入婴幼儿及少年体检的常规检查项目；对育龄妇女腹部或骨盆进行核素显像检查和X射线检

7、查前，应问明是否怀孕，非特殊需要，对受孕后815周的育龄妇女不得进行下腹部放射影像检查；实施放射性药物给药和X射线操作时，应当禁止非受检者进入操作现场，需要陪检时，应对陪检者采取防护措施等等。,第二节 医疗照射防护的基本原则,一、 医疗照射的正当化 1、医生对病人是否值得进行照射负有责任； 2、预防性健康检查和疾病普查正当； 3、医学研究； 4、其他法律性检查。,1、医疗照射最优化的目的 在于充分利用技术和设备条件，在不影响诊疗效果的前提下，尽可能减少病人所受剂量，即以尽可能小的照射剂量取得尽可能好的诊疗效果。,二、医疗照射的最优化 （注意：没有剂量限值）,2、医疗照射最优化的措施 A准确的临床判断和检查方法的选择； B合适的放射源和防护设备； C科学的操作技术和规程； D对检查结果的正确解释。 第A、D项是负责病人诊疗的主治医生的责任，取决于医生技术水平的高低。第B、C 项是放射专业医生或技师的责任，取决于他们的专业技术和防护知识水平，以及设备等物质条件。,3、医疗照射最优化的方法 从医疗照射最优化的角度出发，下面几条可以减少病人受照剂量的通则必须遵守：P138,第三节 医用封闭源的

8、防护,一、 外照射防护的基本措施 （一） 时间防护-缩短受照时间 （二） 距离防护-增大与辐射源之间的距离 （三） 屏蔽防护-设置防护屏蔽,（一） 或射线的衰减 1、窄束、单能或射线的衰减 窄束单能或射线的衰减符合简单的指数规律，即： N=N0e-d (9-17) 衰减系数(cm-1)指光子穿行单位路径遭受相互作用的概率。 d 指物质层厚度（cm),二、医用X、射线的衰减及屏蔽厚度估算方法,注: 物质的密度(gcm-3)； dm=d 物质的质量厚度(gcm-2)； / 物质对特定能量光子的质量衰减系数（cm2g-1）,公式9-17还可改写为如下形式：,（9-19）,如果康普顿散射是使X射线或射线衰减的主要因素,亦即: （/）1=（/）2 （9-21） 因此 ， dm1 = dm2 （9-22） 即 ： d11=d22 （9-23） 或者 d1/ d2=2/1 （9-24）,一些常用的建筑或屏蔽材料,如混凝土、砖、灰沙、泥土等，都是由硅、钙、钼、铝、铁一类低Z物质组成；对于这类物质康普顿散射占主要地位的能区范围很宽，所以常常根据公式9-24来估计砖、灰沙或泥土等材料的等效混凝土厚度，即：

9、 d混疑土=d材料（材料/混凝土） （9-25） 屏蔽设计中常常运用屏蔽材料对辐射的半衰减厚度（d1/2）和10倍衰减厚度（d1/10）来评价材料的辐射屏蔽性能和用以计算所需的防护屏蔽的厚度。,10倍衰减厚度（d1/10）：就是将入射的X射线或光子数减少到1/10的物质层厚度。 半衰减厚度（d1/2）：10倍衰减厚度（d1/10）与线衰减系数的关系如下： d1/2=0.693/ （9-26） d1/10=2.303/ （9-27） 并且 d1/2=0.301d1/10 （9-28） d1/10=3.32d1/2 （9-29） 如果上面公式7-26、7-27以质量衰减系数代替线衰减系数，则相应的d1/2、d1/10就以质量厚度表示。,计算举例： 【例一】在某一工作地点测得60Co辐射源的辐射率为6.4510-5Ckg-1h-1，求这一辐射率降到6.4510-7Ckg-1h-1所需铅的屏蔽厚度。 60Co的射线能量平均能量为1.25MeV。 解：因工作地点辐射率为6.4510-5Ckg-1h-1要降到6.4510-7Ckg-1h-1，故减弱倍数K： K=X0/X=6.45exp-5/6.45exp-7=100 由表9-17 P151中查得，K=100，射线能量为1.25MeV时所需铅的防护层厚度为8.63cm。 。,【例二】工作条件与例一相同，但考虑到其他因素，要求有2倍的安全系数，求此时铅防护层厚度。这里应该注意,增加2倍安全系数，并不是将屏蔽厚度乘以2,应按下式计算： 解：在此情况下X=6.45

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