第一章 绪论
1.1 研究背景和国内外管理研究现状
PET 中心是围绕着 PET 设备(PET 或 PET-CT 装置)的使用而逐步发展并成熟起来的一个医疗环境。近年来，随着我国居民对医疗条件和医疗水平要求的不断提升，PET 中心在国内发展迅速。目前，从分布上来看，PET 中心主要集中在各省会以及北京、上海等大型城市内。从管理的层面上来讲，一个完整的 PET 中心不仅应包括硬件(场地、建筑、设施和设备等)，还应包括人员、软件(规章制度、操作规范和工作流程等)以及管理、运营等多方面的内容。PET 设备和 PET 中心的数量、规模受医疗供求关系的影响而变化着。从各方面的统计数据来看，PET 技术在国外和国内都获得了极大的发展，PET 设备(PET 或PET-CT)的应用也越来越广泛，其发展速度达到了惊人的地步，为患者的疾病诊治提供了极大的方便，但这些装置的使用也给患者、工作人员以及公众成员带来了一定的辐射危害。因医疗原因引起的相关照射往往容易重视医疗目的而忽视防护最优化，因此本课题选择了在 PET 中心这一特定的医疗环境中进行相关的研究。
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1.2 课题研究的意义
已注射了发射正电子放射性同位素药物的患者作为 PET 检查过程中的主要辐射源项之一，其管理是一个关系着职业人员以及广泛公众人员安全的放射性问题。因此，针对患者源项的辐射防护优化是一个值得研究的课题。首先，注射了发射正电子放射性同位素药物的患者有着非常广的影响范围。针对 PET 中心患者源项的优化研究，可以在最广泛的范围内降低实践带来的辐射影响。
(1) 患者对 PET 中心职业医护人员照射控制的优化。
从大量医院放射性职业医护人员的个人热释光剂量报告来看，进行 PET 相关工作的职业人员所受的平均照射水平在全院内位于较高的水平，从一定程度上说明PET 中心的职业人员所受的剂量是较大的。另外，正电子放射性核素在发生正电子湮灭后发射的是高能(511keV)的γ射线，其照射率常数分别是核医学诊断中常用的131I 和99mTc 的 3 倍和 9 倍[40-41]，远高于普通的 X 射线，可见 PET 中心的职业医护人员将比其他核医学科或放射科的职业医护人员受到更强的射线照射；而对于放疗科而言，其所使用的加速器只要具有足够的屏蔽防护，对职业人员造成的额外照射水平是较低的。按照相关标准的要求，针对上述情况必须进行职业防护与安全最优化。
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第二章 PET 中心患者源项辐射防护优化标准确立
2.1 辐射防护标准限值
根据 ICRP 第 60 号出版物提出的原则，参考国际核安全咨询组(INSAG)的要求，在总结国际辐射防护实际经验和广泛征求意见的基础上，于 1994 年出版了安全丛书 No.115-1(过渡版本)《国际致电离辐射防护和辐射源安全的基本安全标准》，并于 1996 年出版了正式版本。
表 3 是 ICRP 推荐的剂量限值。
随着我国放射性同位素和辐射技术应用的不断发展，特别是在医学领域中的广泛应用和发展，我国根据六个国际组织(即：联合国粮农组织，国际原子能机构，国际劳工组织，经济合作与发展组织核能机构，泛美卫生组织和世界卫生组织)批准并联合发布的《国际电离辐射防护和辐射源安全基本安全标准》(国际原子能机构安全丛书 115 号，1996 年版)，并充分考虑了我国多年来进行辐射防护的经验和当前的实际情况，对原有的辐射防护相关标准进行修订，编制完成了现行的辐射防护基本标准——《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》(GB 18871-2002)。
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2.2 辐射防护优化标准的确立
整个社会有无数多个可能造成辐射影响的实践存在，人类的利益很大一部分来自X 射线、放射性同位素和可分裂材料等在医学、工业、科学研究和动力生产等方面的应用。然而，实现这些目标必然会使人们在正常使用这些辐射源时，以及发生事故时受到辐射曝露。任何辐射曝露都包含了对个人的某些风险，因此允许的曝露水平对所达到的结果来说应当而且必须是值得的。原则上辐射防护的目标是权衡人类从涉及辐射的活动中承担的风险与获得的利益并折衷处置之。从对人类社会的总体危害来看，如果辐射防护标准过于宽松，则风险可能达到不可接受的程度，相反如果过于严苛，则该活动可能因花费太大而难以实施，或者不切实际。辐射防护中风险与利益之间的平衡是不能用精确方式实施的。这是因为由辐射造成的风险尚不能精确地了解，特别是受到许可的低水平曝露，其风险更莫衷一是；况且，这种利益通常也不是易于衡量的，还常常涉及到人的价值判断这类问题。法律上的辐射防护标准是一般性的，对他们的可接受性取决于社会整体，而不取决于特定的个人或特定的一组人。即使能在完备的科学基础上定量地确立由低水平曝露产生的风险，剂量限值的设定也必然是一种社会的决断，其代表着决定多大程度的风险是被允许的。公路行驶速度限值的设定就是这种社会决断的例子。这时，实际上默许的、和已被接受的各种风险水平的资料已能获得大量定量的数据。
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第三章 PET 中心患者源项辐射防护优化分析模型建立 .... 22
3.1 术语和参数 .........................22
3.2 数学模型建立 ...........................35
3.3 蒙特卡罗方法 ...............................37
第四章 PET 中心患者源项所引起照射的防护优化研究 .... 39
4.1 患者源项所引起的照射水平 ..........................42
4.2 优化措施及效果分析 ...............................60
4.3 本章小结 ......................65
第五章 PET 中心患者活动区域的布局优化研究
5.1 典型 PET 中心分区及布局分析
随着社会经济的发展，医学科学与技术的进步，人民对健康质量的追求，促进了医院的改造和建设，更新了医院运作的标准、模式和观念，医院从单纯提供医疗活动的容积空间演变为组织复杂而精细，需要考虑多方面影响的场所。目前，国内对 PET 中心设计的关注重点主要在放在对墙壁、门窗等的屏蔽防护设计上，对于整体的布局设计却很少关注，同时也缺少相应的设计规范，国内外也基本没有这方面的研究。对于伴随电离辐射污染的实践，为了便于辐射防护管理和照射剂量水平的控制，一般会按照工作条件和污染危险程度进行分区管理。参照 GB18871 中关于“辐射工作场所的分区”要求，一般可分为以下三个分区：非限制区(绿色区)：在该区域内活动一般不会受到照射剂量的影响，人员在该区域内的活动一般不受限值。监督区(黄色区)：因管理和防止放射性污染的需要，原则上该区域只允许职业工作人员进入，其他人员均不得进入。另外，在防止放射性污染方面，该区域应能够起到一定的缓冲作用。在该区域内停留可能受到一定的照射剂量影响[60]。控制区(红色区)：该区域一般不允许人员随意进入，只允许患者以及医护人员在需要的情况下进入和停留，其外照射和污染可能达到非常高的水平[60]。
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第六章 总结和展望
6.1 总结
近年来，PET 技术在国外和国内都获得了极大的发展，PET 设备的应用也越来越广泛，其发展速度达到了惊人的地步，为患者的疾病诊治提供了极大的方便，但这些装置的使用也给患者、工作人员以及公众成员等带来了一定的辐射危害。本课题的研究对加强 PET 中心患者源项的管理以及控制其可能造成的辐射影响程度和范围有着积极的意义。
(1) 本文根据相关标准和文献资料，明确了研究对象适用的剂量控制限值，同时根据 ALARA 原则确立了针对 PET 中心患者源项的辐射防护优化标准，不仅为患者对周围人员照射的辐射剂量控制提供了管理约束目标，同时亦可作为我国辐射环境监管部门的一项技术参考和国家制定相关标准时的科学依据。
(2) 根据发射正电子放射性核素的相关衰变特性、生理代谢特性及相关外照射剂量理论计算的相关参数，本文建立起人员受照剂量计算的数学模型，并由实验对模型进行了验证和适当的修正，确保了课题中优化效果分析结果的准确性。
(3) 课题对 PET 中心患者源项所引起照射的防护优化研究成果，确保了患者源项对周围人员的照射剂量均能满足辐射防护优化标准剂量约束的要求，同时也在一定程度上减少了患者之间计划外的额外照射。
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参考文献（略）