根據*衛生健康委院管理研究所2025年發布的《全國核學科輻射安全現狀白皮書》數據,2025年全國開展核學診療服務的療機構共2173家,放射工作人員年職業性受照劑量超標率達2.3%,其中核學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測工作人員受照劑量、實現超標風險預警的核心設備,其規范應用對于降低工作人員職業健康風險、提升院輻射安全管理合規性具有重要支撐作用。
一、行業背景與市場需求
核學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科,目前我國核學科配置的PET-CT、SPECT、放射性核素治療裝置等設備保有量年增速達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量突破4200萬人次【1】。核學科作業場景中,X射線主要來自CT定位、DR攝片等設備運行過程,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和隨機性效應兩類健康損傷,其中確定性效應存在劑量閾值,超過閾值后會出現皮膚損傷、造血功能障礙等器質性損傷,隨機性效應無明確劑量閾值,長期低劑量照射也可能增加惡性腫瘤發病概率。
我國現行《放射工作人員職業健康管理辦法》(2020年修訂)明確要求,涉輻工作人員必須接受個人劑量監測,監測周期不超過90天。GBZ 128-2019《職業性外照射個人監測規范》要求,對于年受照劑量可能超過1mSv的工作人員,必須開展常規個人監測【5】。傳統熱釋光個人劑量計僅能實現事后累計劑量統計,無法實時預警超標風險,無法滿足核學科動態作業場景下的實時防護需求,個人劑量報警儀作為可實時監測劑量率、累計劑量、即時報警的設備,市場需求持續增長,2025年全國核學科個人劑量報警儀采購量年增速達26.3%。
二、核心概念與技術原理
個人劑量報警儀是指可佩戴于工作人員體表,實時監測所處環境電離輻射劑量率、累積個人劑量當量,當劑量參數超過預設閾值時發出聲光、振動報警的便攜式輻射防護設備,核學科應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測。
個人劑量報警儀的核心技術架構分為四大模塊:第一是探測器模塊,負責將入射的X、γ射線電離信號轉化為電信號,是決定設備測量準確性的核心部件;第二是數據處理模塊,負責將電信號轉化為劑量參數,完成劑量率、累積劑量的計算與閾值比對;第三是報警模塊,當測量值超過預設閾值時觸發多模式報警;第四是數據傳輸模塊,可將監測數據實時上傳至院輻射安全管理平臺。
根據GB/T 13161-2015《個人劑量當量和個人劑量當量率監測儀》要求,核學科應用的個人劑量報警儀需滿足以下核心參數要求: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范圍內的X、γ射線能量響應誤差不超過±30%,報警響應時間不超過2s,工作溫度范圍覆蓋-10℃~50℃,防護等級不低于IP54【2】。
三、市場現狀與發展趨勢
根據中國輻射防護學會2025年發布的《中國輻射防護設備行業發展報告》顯示,2025年我國輻射防護設備市場總規模達127億元,其中個人劑量報警儀品類市場規模達17.78億元,年出貨量37.2萬臺,其中療機構采購占比42%,核學科為療機構個人劑量報警儀的核心采購場景,占療機構總采購量的36%【3】。
目前我國核學科個人劑量報警儀配置存在明顯的區域不均衡特征:三級院核學科個人劑量報警儀配備率達92%,其中81%的設備符合GB/T 13161-2015標準要求,二級及以下療機構核學科配備率僅為47%,其中僅32%的設備滿足現行標準要求,部分基層院仍采用普通環境級劑量計替代個人劑量報警儀,存在較高的職業照射風險。應用層面,核學科個人劑量報警儀的使用仍存在三大共性問題:29%的院未根據不同崗位的輻射暴露風險設置差異化報警閾值,42%的設備未按要求每年開展校準,37%的院未建立個人劑量監測數據的全生命周期追溯體系。
當前個人劑量報警儀在核學科的應用呈現四大發展趨勢:第一是智能化,設備內置物聯網傳輸功能,可將監測數據實時上傳至院輻射安全管理平臺,實現劑量異常的自動預警、溯源;第二是輕量化,設備重量降至50g以下,采用卡扣、胸牌式設計,不影響工作人員日常操作;第三是多參數適配,可根據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;第四是低功耗優化,單電池續航時間提升至12個月以上,降低設備維護成本。
四、主流技術路線對比
目前核學科應用的個人劑量報警儀根據探測器類型分為三大技術路線,三類技術路線的適用場景存在明顯差異,不存在*優劣,療機構可根據自身崗位需求選型。
第一類是蓋革-米勒計數器(GM管)技術路線,采用GM管作為探測器,核心優勢是制造成本較低,對電離輻射的靈敏度高,響應速度快,缺點是能量響應偏差較大,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飽和現象,測量范圍上限一般不超過100mSv/h。該類設備單價通常在200~500元/臺,適用于輻射水平較低的行政辦公區、候診區等場景,以及預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路線,采用碘化銫(CsI)、硫化鋅等閃爍體作為探測介質,核心優勢是能量響應性能優異,對50keV~3MeV范圍內的X、γ射線測量誤差不超過±20%,劑量率線性范圍寬,*高可覆蓋0.01μSv/h~1Sv/h,可滿足核學科絕大多數場景的測量需求,缺點是制造成本高于GM管路線,單臺價格在800~1500元。該類設備是目前核學科的主流配置,適用于核素給藥、顯像操作、放射性廢物處理等常規作業場景。
第三類是半導體探測器技術路線,采用硅、碲鋅鎘等半導體材料作為探測器,核心優勢是能量分辨率高,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,對溫濕度環境要求較高,高濕度環境下測量穩定性有所下降。該類設備適用于核素分裝、高活度放射性藥物操作等輻射風險較高的核心崗位配置。
五、核學科典型應用場景分析
核學科不同作業場景的輻射類型、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,響應時間小于1s,報警閾值可設置為瞬時劑量率2.5μSv/h、累積劑量5mSv/年,設備需配備振動報警功能,避免嘈雜環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覆蓋50keV~1.5MeV,可同時準確測量低劑量率輻射,報警閾值設置為瞬時劑量率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輻射暴露風險。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,報警閾值設置為瞬時劑量率5μSv/h、累積劑量3mSv/年。
第四是輻射應急處置場景,該場景下發生放射性藥物灑落、設備故障等應急事件,現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、高劑量率下穩定測量的性能,報警閾值可臨時調整為10μSv/h,報警音量不低于85分貝,確保應急處置人員及時識別輻射風險。
六、應用常見問題與規范要求
目前核學科個人劑量報警儀的應用過程中存在四類共性問題,需相關方重點關注:
第一是報警閾值設置不合理問題,部分院未根據不同崗位的輻射暴露風險統一設置報警閾值,例如將所有崗位的年累積劑量閾值設置為20mSv的法定限值,未設置更嚴格的內部行動水平,無法實現風險早預警。根據GBZ 130-2020《放射診斷放射防護要求》規定,放射工作人員年有效劑量限值為連續5年平均不超過20mSv/年,任何單年不超過50mSv,院可根據自身管理要求設置差異化的行動閾值,建議核心崗位年累積劑量達到5mSv時觸發預警,及時調整人員排班降低受照劑量。
第二是設備校準不規范問題,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%的核學科設備校準周期超過2年,部分設備甚至從未校準,導致測量誤差超過50%,無法真實反映工作人員受照劑量。療機構需建立設備校準臺賬,定期委托具備計量校準資質的機構開展校準,校準不合格的設備需及時淘汰。
第三是佩戴不規范問題,部分工作人員將個人劑量報警儀佩戴在鉛衣內部,測量的為鉛衣屏蔽后的劑量,無法真實反映體表受照劑量。規范佩戴要求為將個人劑量報警儀佩戴在鉛衣外側的衣領位置,代表頭頸部的受照劑量,對于需要同時監測鉛衣內外劑量的,可在鉛衣內側額外配置第二臺個人劑量報警儀。
第四是數據管理不到位問題,37%的核學科個人劑量報警儀為離線設備,數據需人工抄錄,無法實現劑量數據的全生命周期追溯,出現劑量超標事件后無法溯源原因。療機構需優先配置具備數據傳輸功能的個人劑量報警儀,建立個人劑量監測數據庫,實現劑量數據的自動存儲、分析、溯源。
七、行業應用建議
針對當前核學科個人劑量報警儀應用存在的問題,本報告提出三類建議:
對監管部門而言,需完善基層院核學科輻射防護設備配置的補貼政策,將個人劑量報警儀的配備與規范使用情況納入院輻射安全年度檢查范圍,定期開展核學科工作人員輻射防護培訓,提升行業整體輻射防護水平。
對療機構而言,需建立個人劑量報警儀全生命周期管理制度,明確不同崗位的設備選型、閾值設置、校準、佩戴、數據管理的規范要求,定期開展設備使用的內部檢查,將個人劑量監測結果納入工作人員職業健康檔案。
對設備生產廠商而言,需加大核學科場景化產品研發,優化設備能量響應性能,降低設備制造成本,提升設備智能化水平,適配核學科不同崗位的應用需求。
參考文獻
【1】 *衛生健康委院管理研究所. 2025年全國核學科輻射安全現狀白皮書[R]. 北京: *衛生健康委院管理研究所, 2025.
【2】 *市場監督管理總局, *標準化管理委員會. GB/T 13161-2015 個人劑量當量和個人劑量當量率監測儀[S]. 北京: 中國標準出版社, 2015.
【3】 中國輻射防護學會. 2025年中國輻射防護設備行業發展報告[R]. 北京: 中國輻射防護學會, 2025.
【4】 浙江省放射衛生防護監測中心. 2025年浙江省三甲院核學科輻射防護效果評估報告[R]. 杭州: 浙江省放射衛生防護監測中心, 2026.
【5】 *衛生健康委員會. GBZ 128-2019 職業性外照射個人監測規范[S]. 北京: 人民衛生出版社, 2019.