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1 生活中常見的游離輻射 醫用游離輻射防護簡介 中華民國醫事放射師公會全國聯合會新竹縣醫事放射師公會 Camus C.Y. Wu.\ 吳志毅中華民國醫事放射師公會全國聯合會監事 Radiation safety committee\ 輻射防護委員會 Nuclear medicine Dep.\ 核子醫學科 Buddhist Tzu-Chi general hospital Taipei branch\ 台北慈濟醫院 生活中常見的游離輻射 生活中常見的游離輻射 TENORM Technologically-Enhanced, Naturally-Occurring Radioactive Material 游離輻射... 危險嗎? 1

2 DNA damage 游離輻射造成的 DNA 損害可分為 直接 與 間接 作用. 一般而言, 腺嘌呤- 胸腺嘧啶 之共價鍵結構 (S-A=T-S) 較 胞嘧啶 - 鳥糞嘌呤 之鍵結 (S- C G-S) 容易斷裂. 2 nm neutron 4 nm 游離輻射效應與劑量關係 機率效應 1 發生機率正比於劑量多寡 確定效應 1 嚴重程度正比於劑量多寡 游離輻射是安全的! 受傷細胞有一定的修復機制輻射機率效應是可以控制的輻生效應與劑量 ( 原子彈 放射醫學 ) 輻射種類有關細胞的種類與性質亦與輻生效應有關 2 低限劑量 依據 游離輻射效應委員會 第 5 號報告報 (BEIR V;Committee on the Biological Effect of Ionizing Radiation) 聯合國原子輻射效應科學委員會 (UNSCEAR) 以及國際輻防委員會 (ICRU) 針對輻射與其相關風險所提出之報告做介紹.( 即使 UNSCEAR 定義 200 msv 為低劑量, 且亦有認為此閥值內之輻射可能有益人體健康, 但是 UNSCEAR 同時亦曾公布過 250 msv 以上之輻射將增加致癌機率.) 游離輻射效應與劑量關係 游離輻射效應與劑量關係? 線性無閥有害論 ICRP NRCP 線性有閥有害論? * 微劑量有益論 Thomas D. Lukey 的輻射激效 (hormesis) 理論 2

3 游離輻射效應與劑量關係 1993 年美國美洲核能學會 (American Nuclear Society, ANS) 年會決定低劑量 (<1 Sv) 輻射效應可有四種假設 Data, not fear, should drive CT decisions in pregnancy 7/10/2006 Eric Barnes Deciding whether to scan a pregnant patient with CT can be one of the toughest decisions in radiology. The idea of irradiating a fetus is troubling to patient and doctor alike... 臺灣輻射防護史話翁寶山教授遺著 游離輻射的應用倫理 游離輻射的應用倫理 Justification Benefit >>>cost ALARA TSD WOptimization 利益與風險 Limitation Basic Derived 醫用游輻輻射作業 : 指任何引入 新輻射源或曝露途徑 或 擴大受照人員範圍 或 改變現有輻射源之曝露途徑, 從而使人們因而獲得淨利益之人類活動 目前常見的醫用輻射使用領域包括放射診斷 放射治療與核子醫學, 使用的各式設備可分為 : 可發生游離輻射設備 :X 光機 ( 一般 \ 透視 ) 電腦斷層 直線加速器 密封射源裝置 : 插種 \ 後荷治療機 鈷 -60 治療機 非密封射源 : 核醫藥物 *COMBO 機 :PET-CT\SPECT-CT\PET-MR 生產裝置 : 迴旋加速器 反應爐 * 3

4 游離輻射的操作限制 游離輻射操作的限制 游離輻射防護法?ICRP?NRCP? Basic limit:national\secondary Derived limit:ali\dac Authorized limit Reference level: 記錄 \ 調查 \ 干預 相關法規對於工作人員之劑量限制 每連續五年週期之有效劑量不得超過 100mSv, 且任何單一年內之有效劑量不得超過 50mSv 眼球水晶體之等價劑量於一年內不得超過 150mSv 皮膚或四肢之等價劑量於一年內不得超過 500mSv 應記錄每一輻射工作人員之職業曝露歷史記錄, 並依規定定期及逐年記錄每一輻射工作人員之職業曝露記錄 前項記錄, 雇主應自輻射工作人員離職或停止參與輻射工作之日起, 至少保存 30 年, 並至輻射工作人員年齡超過 75 歲 輻射工作人員離時, 雇主應向其提供第一項之記錄 現行法規對於工作人員之劑量限制 現行法規對於工作人員之劑量限制 ---Secondary dose limit - 深部等價劑量指標 (deep dose equivalent index;(h I.d )) 每年五十毫西弗 若是強穿輻射常用 d 值為 10mM, 即 H*(10) - 淺部等價劑量指標 ( shallow dose equivalent index,( H I,s )) 每年五百毫西弗 若是弱穿輻射, 於皮膚常用 d 值為 0.07mM, 即 H (0.07,α) * 眼部等價劑量每年一百五十毫西弗 若是弱穿輻射, 於水晶體常用 d 值為 3mM, 即 H (3,α) 每連續五年週期內 : 深部等價劑量/ 一百毫西弗 + 各攝入放射性核種活度/ 其二倍年攝入限度 應 1 且任何單一年內 : 深部等價劑量/ 五十毫西弗 + 各攝入放射性核種活度/ 其年攝入限度 應 1 現行法規對於工作人員劑量之其他限制 現行法規對於工作人員劑量之其他限制 十六歲至十八歲接受輻射作業訓練者, 其個人劑量限度 - 一年內之有效劑量不得超過六毫西弗 - 眼球水晶體之等價劑量於一年內不得超過五十毫西弗 - 皮膚或四肢之等價劑量於一年內不得超過一百五十毫西弗 女性輻工人員告知懷孕後, 妊娠期間胚胎或胎兒劑量限度 雇主於接獲女性輻射工作人員告知懷孕後, 應即檢討其工作條件, 使其胚胎或胎兒接受與一般人相同之輻射防護 前項女性輻射工作人員, 其剩餘妊娠期間下腹部表面之等價劑量不得超過 2mSv, 且攝入體內放射性核種造成之約定有效劑量不得超過 1mSv 4

5 現行法規對於工作人員劑量之其他限制 游離輻射的操作限制 游離輻射防護安全標準 94,12,30 修正發佈第三條 : 本標準所稱 個人劑量, 指個人接受體外曝露與體內曝露所造成劑量之總和, 不包括由背景輻射曝露及醫療曝露所產生之劑量 體外曝露與體內曝露所造成劑量合併計算之方式, 由主管機關公告之 游離輻射防護法第十四條第四項雇主對在職之輻射工作人員應定期實施從事輻射作業之防護及預防輻射意外事故所必要之教育訓練, 並保存記錄 * 輻射工作人員對於前項教育訓練, 有接受之義務 每人 - 每年 :3 小時, 一半時數得以電子媒體代之 記錄 應記載參加訓練人員之姓名 參加時間 地點 時數 項目 授課人員及授課方式等相關資料, 並至少保存 10 年 游離輻射源的操作準則 操作的準則 T(Time) D (Distance) S (Shielding) *W:waiting \ wash out IAEA RSG 與 AEC 現行管理方針. 登記備查登記備查 游離輻射源的操作準則 放射性物質或可發生游離輻射設備操作人員管理辦法 ( 游輻法 31 條操作資格之但書說明 ) 操作禁止 合理抑低 專案豁免 第五條 _ 第三十一條第二項規定之一定活度或一定能量之限值 : 一 毒氣偵檢器中任一組件所含 Am-241 之活度為 10 MBq, 且可接近表面五公分處劑量率為 5μSv -hr. 二 放射性物質在儀器或製品內或形成一組件, 其活度為豁免管制量 1000 倍以下, 且可接近表面五公分處劑量率為 5μSv -hr. 三 氣相層析儀或爆裂物偵檢器所含 Ni-63 之活度為 740 MBq. 四 避雷針中所含 Am-241 之活度為 370 Mbq. 五 前四款以外之放射性物質活度為豁免管制量 100 倍. 六 可發生游離輻射設備其公稱電壓為 150kV 或粒子能量為 150keV. 七 櫃型或行李檢查 x 光機 離子佈植機 電子束焊機或靜電消除器, 其可接近表面五公分處劑量率為 5μSv -hr. 八 其他經主管機關指定者 人員劑量偵測設備 為何需要? 如何執行? 5

6 人員劑量觀念的演進 人員劑量觀念的演進 1928 開始注意到 輻射傷害 (threshold effect), 以 工作時數 限制醫療職業暴露, 當時的年劑量限值約為 1,000 msv 1934 建議年劑量限值約為 500 msv 1951 對於低 線性能量轉移 ( LET) 進行管制, 建議的劑量限值約為 3 msv- 每週 ( 每年約 150mSv) 1928 國際 X 射線及鐳防護委員會 1895 Röntgen 發現 X 光 1958 國際輻射防護委員會 Die Triumphpforte Tylor, Innsbruck 1954~1955 由美國放射師與日本原子彈受曝者的輻射傷害與效應, 推定機率效應 (stochastic effect) 無閾值, 應盡可能抑低 1957 建議年限 :Occupational:50 msv, Public member:5 msv 1959~ ICRP 各式報告 ICRP 國際輻防觀念的演變趨勢 1959 ICRP ICRP ICRP-9 藉由最大濃度 最大劑量之限制來保護器官, 使用 最大許可劑量 (maxima permissible dose; MPD) 的觀念於 :MPBB (maximum permissible body burden), MPCA( maximum permissible concentration in air), MPCW (maximum permissible concentration in water). ICRP 國際輻防觀念的演變趨勢 一般受曝後至癌症發生潛伏期為 10 年, 十年 ( 超額 ) 1977 ICRP-26 相加模式 : 後癌症發生率與年齡無關, 只與劑量有關 ~ *1977 提出,1991 台灣採用 : 1 提出有效等價劑量 約定有效等價劑量 以及限制系統 (J O L), 並允許體內與體外劑量合併計算 2 防止 non-stochastic eff. 之發生 限制 stochastic eff. 在合理範圍, 並定量 3ICRP-30 取消 危及器官 之概念 不再使用 最大許可濃度 (MPC) 改用靶器官之概念訂定 年攝入許可 (ALI) 與 推定空氣濃度 (DAC) ICRP 國際輻防觀念的演變趨勢 ICRP 國際輻防觀念的演變趨勢 1991 ICRP ICRP-103 超過潛伏年後之癌症發生率與年齡有關, 且 相乘模式 : * 與流行病學資料更符合 但由此預測的輻 相加 \ 相乘模式並存與天然發生率成正比 射危險比相加模式預估的要高約 1 倍 1 區別實踐 (practices) 與干預 (interventions) 2 將 劑量限制系統 延伸成為完整的 輻防系統, 並區分曝露情境為規劃 緊急 既存等情境 3 輻防系統中強調最適化, 並導入劑量約束 (dose constraint) 的概念 4 上修機率效應的 risk 5 年劑量限值修改 : 工作人員 : 每年 50mSv, 連續五年 100mSv( 平均 20mSv) 公眾 :1 msv(1978 年建議 ) 6

7 人員體外劑量的度量 人員體外劑量的度量 人員劑量計 (Personnel Dosimeter) 於 1941 年首次設計使用, 至今已有相當良好的性能而且種類繁多, 良好的人員劑量計需符合技術 管理 法律需求 技術需求對欲度量的輻射具良好回應 不度量阿伐粒子 不受環境影響 能量依存性小 信號沒有消退, 若有應能修正 有鑑別輻射的能力靈敏度高 監測範圍廣 至少 0.3 msv ~ 10 Gy 精密度和準確度 ANSI, CNLA 規範 : 防護級 :Precision + Accuracy < 50 % 事故級 ( 大於 0.1 Gy): Precision + Accuracy < 30 % 人員體外劑量的度量 管理需求 易於識別 大小重量適當 堅固耐用 易於使用 測讀訊速確實 成本低 法律需求 法定劑量計 : 國內 : 主管機關認定 國外 :NRC DOE 認證 人員體外劑量的度量 計讀能力認證 TAF-CNLA 全國認證基金會 (Taiwan Accreditation Foundation) - 中華民國實驗室認證體系 (Chinese National Laboratory Accreditation) NVLAP 美國自願性質實驗室認證計畫 (National Voluntary LaboratoryAccreditation program) 人員體外劑量的度量 人員體外劑量的度量 輻射工作人員體外劑量評定技術規範 人員劑量佩章及肢端劑量計之監測周期原則上為一個月, 場所主管得視其作業性質及曝露危險程度調整監測周期 如監測周期超過三個月, 應報請原子能委員會核定後實施 輻射工作人員應使用人員劑量佩章以評定其體外劑量 劑量筆或示警劑量計等為輔助劑量計, 輔助劑量計應與人員劑量佩章共同使用 異常劑量處理依據調查基準觀念, 佩章計讀人員若發現單次計讀之劑量超過法定年劑量限值 1/12 以上, 或報表製作人員發現個人年累積劑量超過法定年劑量限值, 應立即報告實驗室主管共同檢查計讀結果, 確定無誤後電告異常劑量發生單位及原能會 7

8 人員體外劑量的度量 其他使用注意事項 (1) 必要時應配戴 輔助劑量計, 配戴時與 全身劑量計 應一併掛在預期最大劑量處如胸口或輻防人員指示處 (2) 當上述兩者大於 1mSv 時, 若兩者讀值差超過 25% 時應展開調查 (3) 高劑量率或高落差之輻射場需配戴多枚全身劑量計 (4) 作業環境中, 中子劑量率大於 γ 劑量率 10% 或預估工作中會接受 0.1 msv 以上之中子劑量時, 應配戴中子劑量計 (5) 背景片高於過去一年平均值 3 倍以上時應捨棄不用, 改採年平均值 (6) 因為方向依賴性與晶體特性, 人員 TLD 無法作為環境監測之用 熱發光劑量計 (Thermoluminescent Dosimeter, TLD) 熱發光劑量計 (Thermoluminescent Dosimeter, TLD) TLD 作用原理 TLD 佩帶位置 熱發光劑量計 (Thermoluminescent Dosimeter, TLD) TLD 人員劑量計使用注意事項 (1) 工作時將佩章戴於胸前, 或預期最大劑量處 如果穿著防護衣, 佩戴於防護衣內 (2) 不得轉借或與人交換使用 (3) 不得任意打開或故意曝露輻射, 用後置於定位 (4) 置背景佩章及佩章架於不受輻射影響之處 (5) 接受輻射診斷或治療時, 不得戴佩章 (* 醫療劑量目前不管制 ) (6) 遵守法規的規定 (7) 高劑量區 不明劑量區 高劑量不均勻區應於多 ( 不同 ) 部位配戴 TLD 佩章 8

9 Acceptable Alternative Methods for Compliance with 10 CFR Part 20 with Occupational Exposure to Medical X-ray Radiation When Protective Apparel is Used From the National Council on Radiation Protection and Measurement, NRCP Report 122, "Use of Personal Monitors to Estimate Effective Dose Equivalent and Effective Dose to Workers for External Exposure to Low-LET Radiation," 1995, Bethesda, Maryland. When two personal monitors are used, one worn under a protective apron at the waist or on the chest [where HW is the Hp(10) value for this personal monitor] and the other worn outside and above the apron at the neck, it is recommended that the value of HE be estimated from the formula: HE(estimate) = 1.5HW HN. [NRC Note: Hp(10) is the personal dose equivalent for strongly-penetrating radiation determined at a depth of 10 mm, and is synonymous with deep dose equivalent. HN denotes the monitor located at the neck] 熱發光劑量計 (Thermoluminescent Dosimeter, TLD) TLD 背景片莫置於高熱及輻射區域, 且 TLD 劑量計切忌泡水 熱發光劑量計 (Thermoluminescent Dosimeter, TLD) 熱發光劑量計 (Thermoluminescent Dosimeter, TLD) 不可混用他人 TLD, 任何輻射作業場所均應配戴 TLD 遺失應儘速申請補發, 並應於三日內收到 最常見的防護器械 :Apron 人員游輻防護設備 最常見的防護裝備? 有何差別? 9

10 選用鉛的原因 選用鉛的原因 1. 高原子序 2. 天然放射性同位素少 3. 容易取得 4. 便宜 非鉛不可? 非鉛不可? Apron 無所不能 使用須知 1. 瞭解工作所需之鉛衣規格以及瞭解其是否適用 : ( 厚度 :2.5mm, 3mm, 5mm 型式: 單片, 前後包覆, 多件式 ) 並無法規規範鉛衣必須使用兩片包覆式, 但採購時必須考慮到後背的散射問題 鉛衣前側必須具有等同 120 kvp 下 0.5mm 鉛當量的防護能力 2. 收到新鉛衣時, 以 X 光透視 或是其他方法, 進行檢測 3. 養成日常檢視外觀完整性的習慣 4. 穿著 多件式 鉛衣時, 應預留重疊部位, 並留意接縫處 10

11 使用須知 非鉛不可? 5. 未使用時, 應以攤開平放或吊掛方式妥善保存, 必要時可輕捲成鬆散之圓桶狀, 避免彎角折疊 6. 避免與尖銳物共同儲放 7. 清潔時, 可用 ETO gas 或中性清潔劑清洗, 但應避免刷洗 搓揉等動作 8. 建立每季 ( 或月 ) 與每年之檢測時間點, 並以表格記錄之 傳統鉛衣的特性 : 1. 高原子序, 在 60~100kVp 的工作環境下, 依厚度不同, 有效減少防護部位 85~99% 的 X 光通量 2. 過重, 長期穿著易衍生脊椎或關節病變 3. 一般建議使用期為 10 年, 廢棄時會衍生環境的鉛毒害問題 非鉛不可? 新式減重鉛衣的特性 : 1. 依合金成分與鉛粉含量, 比擬於一定鉛當量之鉛衣 2. 較輕, 較適合長期穿著 3. 依合金特性, 對 150kVp 以上之 X 光屏蔽能力驟降 4. 一般建議使用期為 8 年, 廢棄時會衍生環境的鉛毒害問題, 但影響較傳統式鉛衣為輕? 我還想多知道些什麼! 類似 福島核安事件 的輻射曝露劑量與 自然背景值 的比較 11

12 如果 輻射塵 飄來, 我該怎麼辦? 若有微量的 放射性物質 飄來, 減少戶外活動 出門穿長袖 撐傘 戴口罩 ( 活性炭口罩 / 一般外科口罩即可,N95/P100 並非必要 ), 在室內或開車時, 除非必要, 盡可能將空調關掉, 應該就可以提供足夠的保護 使用過後的 拋棄式雨衣 應於每次使用後裝於乾淨塑膠袋內丟棄 雨傘或一般雨衣則應放置於室外避免帶進室內造成污染 新聞話題中的 碘片 是什麼? 碘片 的主要成分是碘化鉀, 它與急迫時使用的 魯哥爾氏溶液 (lugol s solution) 的目的, 藉由讓甲狀腺細胞短暫麻痺的效應 (Wolff-Chaikoff effect, 效力約 10 天 ) 服用 30 分鐘後, 就可以發生阻塞功能, 在吸入 放射性碘 後三 ~ 四小時服用, 可以阻擋約 50% 以上之放射性碘進入甲狀腺內 新聞話題中的 碘片 是什麼? 服用 碘片 或 魯哥爾氏溶液, 對於此次事件中所釋放之其他放射性物質並無任何保護作用, 且不當使用會有一定的副作用與過敏風險 碘片 的發放目的與用途應是針對數十公里內發生的核子事故做為 救急用, 由 救災指揮中心 下令, 從 村里辦公室 或 指定據點 統一發放, 而非家庭 常備藥, 民眾不需隨坊間的聳動消息逕自囤積或擅自服用以免造成危險 如果我自身或是親友懷疑受到落塵等輕微污染時, 該如何處理? 可藉由下列步驟去除大量污染 : 1. 脫掉衣物與鞋襪, 將其放置於專屬塑膠袋 2. 使用濕布或溼紙巾, 擦拭身體受污染部份 3. 如果有淋浴間, 可用 溫水 進行沖澡淋浴 4. 使用 溫水 以及 液體清潔劑 清洗頭髮 5. 使用 溫水 以及 液體清潔劑 洗臉 6. 使用 溫水 以及 液體清潔劑 清洗身體 ( 含耳朵與指甲指縫 ) 7. 建議將換下衣物單獨洗滌, 如果非常擔心則可將其放置專屬塑膠袋後, 綁緊棄置 12

13 如果我自身或是親友懷疑受到落塵等輕微污染時, 該如何處理? 無法使用大量清水沖洗時, 可藉由下列步驟去除大量污染 : 1. 脫掉衣物與鞋襪, 將其放置於專屬塑膠袋 2. 使用濕布或溼紙巾, 擦拭身體受污染部份 3. 將擦拭使用過後的濕布或溼紙巾, 放置另一專屬塑膠袋後, 緊綁棄置 4. 注意在除污過程中不要將污染擴散, 造成二次污染 * 必要時可用 一般膠帶 粘去手上的可能落塵後, 再依前述方式洗手, 用過之膠帶集中於塑膠袋中丟棄 除了上述資訊, 我還應該注意什麼? 一般民眾其實沒有購買 游離輻射偵檢器 的必要, 極微量放射性 的偵測會受到自然背景輻射與設備靈敏度 偵測技術等條件影響外, 如果未具 輻射防護人員 資格者, 也不得出具正式報告 為了避免由食物鏈中遭受污染, 近期內應該避免食用災區來源的農漁牧產品, 或至少減少攝取量與次數 由公告管道聽從且遵循政府主管機關的指揮, 不輕易相信誇大的用語與聳動的消息, 才能減少自身與公眾不必要的恐慌 我還想多知道些什麼!? 醫院裡接受核醫診療的病人危險嗎? 一 核醫檢查 是否應安排在其他檢查之後? 不論以輻防或是核醫科的角度來看, 若病患有醫療上的迫切需求 ( 如 : 急診 ) 或正向意義的必要性 ( 如 : 有助於提高醫療品質 ) 時, 以醫事人員的職守, 不應該變更順序 ~ 否則, 的確應該依照 ALARA 的原則, 在合理情況 ( 如 : 核醫藥物有一定半衰期 ) 下將核醫病人置於其他檢查之後, 以避免其他檢查之相關人員 ( 即使是輻射工作人員 ) 無謂受曝, 應該是一致的共識 二 接受 核醫檢查 的病人 活動原子彈 : 在低劑量輻生研究的領域, 這幾年一直苦無明確定論, 尤其低 LET 與低劑量率裡的 stochastic effect 一直是個很難統計的問題, 也因此多年以來 BEIR UNSCEAR 對於所謂的 DDREF 的設定從 1.5~2.5 都無法定案, 即使最後定了約在 2.0 ~ 13

14 二 接受 核醫檢查 的病人 活動原子彈 : 以對注射 20mCi Tc-99m MDP 的病人進行 30 分鐘的 SONO 做為評估, 操作期間手部劑量約 40.7μSv( 年上限 150,000μSv), 身體劑量約 13.57μSv( 年上限 50,000μSv), 即使 職業風險 在新 ICRP 報告裡上修至 2.5 倍, 但其風險度都極低 二 接受 核醫檢查 的病人 活動原子彈 : 以 μSv 低 LET 全身均勻曝的所有癌症發生的平均風險約為 0.79x10^-2 * 再低的劑量很少人做, 因為之前已經有很多實驗發現為 無效劑量 : 不比生活中的致癌風險高 ~ 比起漫無目的的擔心, 危險度 是個不錯的工具, 當可歸因的癌症致死率高於 4x10-3 時, 才需要不惜一切代價的禁制它... 總結 總結 輻射的生物效應與輻射的種類 輻射的性質 細胞型態... 等有關 良好的工作習慣與適當的輻防措施有助於降低機率效應的發生機會 完善的工作動線規劃 守則與指引, 以及熟練的技術是減少工作人員受曝劑量的不二法門 輻防思維除致命癌症外, 亦開始考慮遺傳效應 非致命癌症的風險 善用游輻瓦斯本無害, 不慎變成災 Justification Optimization Limitation 感謝您的聆聽 Thanks for your attention! 14

衞 衞 衞 规 The atomic number of an atom determines what element it is Atom is made up of proton neutron electron Hydrogen Carbon Uranium α β α γ γ α β Paper Plastic Lead α γ β γ Activity 1 0.9 0.8 0.7 0.6

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