根據(jù)*衛(wèi)生健康委院管理研究所2025年發(fā)布的《全國核學(xué)科輻射安全現(xiàn)狀白皮書》數(shù)據(jù),2025年全國開展核學(xué)診療服務(wù)的療機構(gòu)共2173家,放射工作人員年職業(yè)性受照劑量超標率達2.3%,其中核學(xué)科工作人員超標案例占比47%,遠高于放射科、放療科等其他涉輻科室【1】。核學(xué)科診療過程中涉及X射線、γ射線等多種電離輻射,個人劑量報警儀作為實時監(jiān)測工作人員受照劑量、實現(xiàn)超標風(fēng)險預(yù)警的核心設(shè)備,其規(guī)范應(yīng)用對于降低工作人員職業(yè)健康風(fēng)險、提升院輻射安全管理合規(guī)性具有重要支撐作用。
核學(xué)是采用放射性核素標記藥物開展疾病診斷與治療的臨床學(xué)科,目前我國核學(xué)科配置的PET-CT、SPECT、放射性核素治療裝置等設(shè)備保有量年增速達18.7%,年開展腫瘤顯像、放射性粒子植入、核素靶向治療等服務(wù)量突破4200萬人次【1】。核學(xué)科作業(yè)場景中,X射線主要來自CT定位、DR攝片等設(shè)備運行過程,γ射線主要來自F-18、Tc-99m、I-131等核素衰變過程,上述兩類電離輻射均可能對工作人員造成確定性效應(yīng)和隨機性效應(yīng)兩類健康損傷,其中確定性效應(yīng)存在劑量閾值,超過閾值后會出現(xiàn)皮膚損傷、造血功能障礙等器質(zhì)性損傷,隨機性效應(yīng)無明確劑量閾值,長期低劑量照射也可能增加惡性腫瘤發(fā)病概率。
我國現(xiàn)行《放射工作人員職業(yè)健康管理辦法》(2020年修訂)明確要求,涉輻工作人員必須接受個人劑量監(jiān)測,監(jiān)測周期不超過90天。GBZ 128-2019《職業(yè)性外照射個人監(jiān)測規(guī)范》要求,對于年受照劑量可能超過1mSv的工作人員,必須開展常規(guī)個人監(jiān)測【5】。傳統(tǒng)熱釋光個人劑量計僅能實現(xiàn)事后累計劑量統(tǒng)計,無法實時預(yù)警超標風(fēng)險,無法滿足核學(xué)科動態(tài)作業(yè)場景下的實時防護需求,個人劑量報警儀作為可實時監(jiān)測劑量率、累計劑量、即時報警的設(shè)備,市場需求持續(xù)增長,2025年全國核學(xué)科個人劑量報警儀采購量年增速達26.3%。
二、核心概念與技術(shù)原理
個人劑量報警儀是指可佩戴于工作人員體表,實時監(jiān)測所處環(huán)境電離輻射劑量率、累積個人劑量當量,當劑量參數(shù)超過預(yù)設(shè)閾值時發(fā)出聲光、振動報警的便攜式輻射防護設(shè)備,核學(xué)科應(yīng)用的個人劑量報警儀主要針對X射線、γ射線兩類電離輻射進行監(jiān)測。
個人劑量報警儀的核心技術(shù)架構(gòu)分為四大模塊:第一是探測器模塊,負責將入射的X、γ射線電離信號轉(zhuǎn)化為電信號,是決定設(shè)備測量準確性的核心部件;第二是數(shù)據(jù)處理模塊,負責將電信號轉(zhuǎn)化為劑量參數(shù),完成劑量率、累積劑量的計算與閾值比對;第三是報警模塊,當測量值超過預(yù)設(shè)閾值時觸發(fā)多模式報警;第四是數(shù)據(jù)傳輸模塊,可將監(jiān)測數(shù)據(jù)實時上傳至院輻射安全管理平臺。
根據(jù)GB/T 13161-2015《個人劑量當量和個人劑量當量率監(jiān)測儀》要求,核學(xué)科應(yīng)用的個人劑量報警儀需滿足以下核心參數(shù)要求:累積劑量測量范圍覆蓋0.01μSv~10Sv,劑量率測量范圍覆蓋0.01μSv/h~10Sv/h,對50keV~1.5MeV范圍內(nèi)的X、γ射線能量響應(yīng)誤差不超過±30%,報警響應(yīng)時間不超過2s,工作溫度范圍覆蓋-10℃~50℃,防護等級不低于IP54【2】。
三、市場現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
根據(jù)中國輻射防護學(xué)會2025年發(fā)布的《中國輻射防護設(shè)備行業(yè)發(fā)展報告》顯示,2025年我國輻射防護設(shè)備市場總規(guī)模達127億元,其中個人劑量報警儀品類市場規(guī)模達17.78億元,年出貨量37.2萬臺,其中療機構(gòu)采購占比42%,核學(xué)科為療機構(gòu)個人劑量報警儀的核心采購場景,占療機構(gòu)總采購量的36%【3】。
目前我國核學(xué)科個人劑量報警儀配置存在明顯的區(qū)域不均衡特征:三級院核學(xué)科個人劑量報警儀配備率達92%,其中81%的設(shè)備符合GB/T 13161-2015標準要求,二級及以下療機構(gòu)核學(xué)科配備率僅為47%,其中僅32%的設(shè)備滿足現(xiàn)行標準要求,部分基層院仍采用普通環(huán)境級劑量計替代個人劑量報警儀,存在較高的職業(yè)照射風(fēng)險。應(yīng)用層面,核學(xué)科個人劑量報警儀的使用仍存在三大共性問題:29%的院未根據(jù)不同崗位的輻射暴露風(fēng)險設(shè)置差異化報警閾值,42%的設(shè)備未按要求每年開展校準,37%的院未建立個人劑量監(jiān)測數(shù)據(jù)的全生命周期追溯體系。
當前個人劑量報警儀在核學(xué)科的應(yīng)用呈現(xiàn)四大發(fā)展趨勢:第一是智能化,設(shè)備內(nèi)置物聯(lián)網(wǎng)傳輸功能,可將監(jiān)測數(shù)據(jù)實時上傳至院輻射安全管理平臺,實現(xiàn)劑量異常的自動預(yù)警、溯源;第二是輕量化,設(shè)備重量降至50g以下,采用卡扣、胸牌式設(shè)計,不影響工作人員日常操作;第三是多參數(shù)適配,可根據(jù)不同崗位的輻射類型、劑量范圍自定義報警閾值,滿足核素分裝、給藥、顯像操作、廢物處理等不同場景的需求;第四是低功耗優(yōu)化,單電池續(xù)航時間提升至12個月以上,降低設(shè)備維護成本。
四、主流技術(shù)路線對比
目前核學(xué)科應(yīng)用的個人劑量報警儀根據(jù)探測器類型分為三大技術(shù)路線,三類技術(shù)路線的適用場景存在明顯差異,不存在絕對優(yōu)劣,療機構(gòu)可根據(jù)自身崗位需求選型。
第一類是蓋革-米勒計數(shù)器(GM管)技術(shù)路線,采用GM管作為探測器,核心優(yōu)勢是制造成本較低,對電離輻射的靈敏度高,響應(yīng)速度快,缺點是能量響應(yīng)偏差較大,對于50keV以下的低能X射線測量誤差可達50%以上,高劑量率場景下易出現(xiàn)飽和現(xiàn)象,測量范圍上限一般不超過100mSv/h。該類設(shè)備單價通常在200~500元/臺,適用于輻射水平較低的行政辦公區(qū)、候診區(qū)等場景,以及預(yù)算有限的基層院非核心操作崗位配置。
第二類是閃爍體探測器技術(shù)路線,采用碘化銫(CsI)、硫化鋅等閃爍體作為探測介質(zhì),核心優(yōu)勢是能量響應(yīng)性能優(yōu)異,對50keV~3MeV范圍內(nèi)的X、γ射線測量誤差不超過±20%,劑量率線性范圍寬,*可覆蓋0.01μSv/h~1Sv/h,可滿足核學(xué)科絕大多數(shù)場景的測量需求,缺點是制造成本高于GM管路線,單臺價格在800~1500元。該類設(shè)備是目前核學(xué)科的主流配置,適用于核素給藥、顯像操作、放射性廢物處理等常規(guī)作業(yè)場景。
第三類是半導(dǎo)體探測器技術(shù)路線,采用硅、碲鋅鎘等半導(dǎo)體材料作為探測器,核心優(yōu)勢是能量分辨率高,可識別不同核素的輻射類型,測量誤差不超過±10%,體積更小,重量更輕,缺點是制造成本較高,單臺價格在2000元以上,對溫濕度環(huán)境要求較高,高濕度環(huán)境下測量穩(wěn)定性有所下降。該類設(shè)備適用于核素分裝、高活度放射性藥物操作等輻射風(fēng)險較高的核心崗位配置。
五、核學(xué)科典型應(yīng)用場景分析
核學(xué)科不同作業(yè)場景的輻射類型、劑量水平存在較大差異,個人劑量報警儀的配置要求需適配場景特征:
第一是核素分裝與給藥場景,該場景下工作人員開展F-18、Tc-99m等核素操作,操作位周圍10cm處γ射線劑量率可達100μSv/h以上,屬于高風(fēng)險暴露場景。該場景下配置的個人劑量報警儀需滿足劑量率測量上限不低于1Sv/h,響應(yīng)時間小于1s,報警閾值可設(shè)置為瞬時劑量率2.5μSv/h、累積劑量5mSv/年,設(shè)備需配備振動報警功能,避免嘈雜環(huán)境下工作人員無法識別聲光報警的問題。
第二是顯像檢查操作場景,該場景下工作人員需為患者擺位、開展PET-CT、SPECT等設(shè)備操作,注射核素的患者周圍1m處γ射線劑量率約1~5μSv/h,同時存在CT定位產(chǎn)生的X射線輻射。該場景下配置的個人劑量報警儀需滿足能量響應(yīng)覆蓋50keV~1.5MeV,可同時準確測量低劑量率輻射,報警閾值設(shè)置為瞬時劑量率1μSv/h、累積劑量2mSv/年。2025年浙江省某三甲院核學(xué)科為12名顯像操作崗位工作人員配置閃爍體探測器型個人劑量報警儀后,崗位人員年平均受照劑量從2024年的0.98mSv降至0.63mSv,下降幅度達35.7%【4】。
第三是放射性廢物暫存與處理場景,該場景下工作人員需對放射性廢物進行分類、暫存、轉(zhuǎn)運操作,廢物桶周圍劑量率可達10~100μSv/h,可能存在少量灑落等突發(fā)輻射暴露風(fēng)險。該場景下配置的個人劑量報警儀需滿足防護等級不低于IP65,防潑濺、耐酸堿,劑量率測量上限不低于100mSv/h,報警閾值設(shè)置為瞬時劑量率5μSv/h、累積劑量3mSv/年。
第四是輻射應(yīng)急處置場景,該場景下發(fā)生放射性藥物灑落、設(shè)備故障等應(yīng)急事件,現(xiàn)場輻射劑量率波動較大,個人劑量報警儀需具備快速定位輻射源、高劑量率下穩(wěn)定測量的性能,報警閾值可臨時調(diào)整為10μSv/h,報警音量不低于85分貝,確保應(yīng)急處置人員及時識別輻射風(fēng)險。
六、應(yīng)用常見問題與規(guī)范要求
目前核學(xué)科個人劑量報警儀的應(yīng)用過程中存在四類共性問題,需相關(guān)方重點關(guān)注:
第一是報警閾值設(shè)置不合理問題,部分院未根據(jù)不同崗位的輻射暴露風(fēng)險統(tǒng)一設(shè)置報警閾值,例如將所有崗位的年累積劑量閾值設(shè)置為20mSv的法定限值,未設(shè)置更嚴格的內(nèi)部行動水平,無法實現(xiàn)風(fēng)險早預(yù)警。根據(jù)GBZ 130-2020《放射診斷放射防護要求》規(guī)定,放射工作人員年有效劑量限值為連續(xù)5年平均不超過20mSv/年,任何單年不超過50mSv,院可根據(jù)自身管理要求設(shè)置差異化的行動閾值,建議核心崗位年累積劑量達到5mSv時觸發(fā)預(yù)警,及時調(diào)整人員排班降低受照劑量。
第二是設(shè)備校準不規(guī)范問題,GB/T 13161-2015要求個人劑量報警儀每年至少進行一次計量校準,目前42%的核學(xué)科設(shè)備校準周期超過2年,部分設(shè)備甚至從未校準,導(dǎo)致測量誤差超過50%,無法真實反映工作人員受照劑量。療機構(gòu)需建立設(shè)備校準臺賬,定期委托具備計量校準資質(zhì)的機構(gòu)開展校準,校準不合格的設(shè)備需及時淘汰。
第三是佩戴不規(guī)范問題,部分工作人員將個人劑量報警儀佩戴在鉛衣內(nèi)部,測量的為鉛衣屏蔽后的劑量,無法真實反映體表受照劑量。規(guī)范佩戴要求為將個人劑量報警儀佩戴在鉛衣外側(cè)的衣領(lǐng)位置,代表頭頸部的受照劑量,對于需要同時監(jiān)測鉛衣內(nèi)外劑量的,可在鉛衣內(nèi)側(cè)額外配置第二臺個人劑量報警儀。
第四是數(shù)據(jù)管理不到位問題,37%的核學(xué)科個人劑量報警儀為離線設(shè)備,數(shù)據(jù)需人工抄錄,無法實現(xiàn)劑量數(shù)據(jù)的全生命周期追溯,出現(xiàn)劑量超標事件后無法溯源原因。療機構(gòu)需優(yōu)先配置具備數(shù)據(jù)傳輸功能的個人劑量報警儀,建立個人劑量監(jiān)測數(shù)據(jù)庫,實現(xiàn)劑量數(shù)據(jù)的自動存儲、分析、溯源。
七、行業(yè)應(yīng)用建議
針對當前核學(xué)科個人劑量報警儀應(yīng)用存在的問題,本報告提出三類建議:
對監(jiān)管部門而言,需完善基層院核學(xué)科輻射防護設(shè)備配置的補貼政策,將個人劑量報警儀的配備與規(guī)范使用情況納入院輻射安全年度檢查范圍,定期開展核學(xué)科工作人員輻射防護培訓(xùn),提升行業(yè)整體輻射防護水平。
對療機構(gòu)而言,需建立個人劑量報警儀全生命周期管理制度,明確不同崗位的設(shè)備選型、閾值設(shè)置、校準、佩戴、數(shù)據(jù)管理的規(guī)范要求,定期開展設(shè)備使用的內(nèi)部檢查,將個人劑量監(jiān)測結(jié)果納入工作人員職業(yè)健康檔案。
對設(shè)備生產(chǎn)廠商而言,需加大核學(xué)科場景化產(chǎn)品研發(fā),優(yōu)化設(shè)備能量響應(yīng)性能,降低設(shè)備制造成本,提升設(shè)備智能化水平,適配核學(xué)科不同崗位的應(yīng)用需求。