《Applied Radiation and Isotopes》：Optimizing dosimeter placement for radiation protection in nuclear medicine: A Monte Carlo simulation study
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•利用GATE蒙特卡罗模拟评估了核医学中的职业剂量学。•双重剂量计方案相较于单个剂量计显著改善了有效剂量的评估。•铅围裙的屏蔽效果因光子能量不同而降低了器官剂量。•Tc-99m和I-131的衰减效果优于高能F-18光子。•优化剂量计放置位置可改善辐射防护方案。引言电离辐射在核
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利用GATE蒙特卡罗模拟评估了核医学中的职业剂量学。
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双重剂量计方案相较于单个剂量计显著改善了有效剂量的评估。
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铅围裙的屏蔽效果因光子能量不同而降低了器官剂量。
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Tc-99m和I-131的衰减效果优于高能F-18光子。
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优化剂量计放置位置可改善辐射防护方案。
引言
电离辐射在核医学中的广泛应用推动了放射性核素（如氟-18（F-18）、碘-131（I-131）和锝-99m（Tc-99m））在PET、SPECT及治疗程序中的不断拓展。职业暴露始终是辐射防护的重要关注领域，尤其是在PET和诊疗一体化工作流程日益增加，导致工作人员与放射性患者及放射性材料接触频率和时长不断上升的情况下（Payne等，2025）。长期或重复的职业暴露可能增加随机效应的风险，包括癌症（Marshall等，2023），而足够高的局部暴露则可能导致组织反应（Hall等，2006）。这些因素进一步支持了持续优化职业辐射防护实践的重要性（Rojkind，2001）。
铅围裙的铅当量厚度通常为0.125–0.5毫米，可减少受保护躯干内器官的光子暴露。然而，对于仅部分屏蔽的受照者，仅依靠单个个人剂量计来估算其剂量颇具挑战，因为剂量计仅在某一解剖位置采集辐射信息，而非整个身体的非均匀照射场（Rojkind，2001；Salah等，2024）。
当使用防护围裙时，围裙外和围裙内的剂量计可提供关于未屏蔽区域和受屏蔽区域的互补信息。针对非均匀屏蔽职业暴露所制定的指导原则支持这种多位置监测方式；而将其应用于核医学领域仍需针对具体任务进行调整。围裙外剂量计采集的是经围裙衰减前的辐射场，围裙内剂量计采集的是经衰减后到达受保护组织的辐射场。单一位置无法同时表征受屏蔽和未屏蔽区域的剂量。当散射辐射、背散射、工作姿势或双面防护服装等因素改变辐射场时，这些局限性更加突出。近年来在核医学中开展的实时监测研究也表明，职业暴露存在与任务相关的差异，提示单一剂量计位置可能无法充分表征剂量分布（López等，2018；Fujisawa等，2025）。
该问题在核医学中尤为相关，因为工作人员面临不同光子能量和源几何条件。暴露水平取决于放射性核素种类、源与工作人员之间的距离、屏蔽配置以及工作人员的位置。已有研究评估了铅围裙在核医学中的防护效果（Fog等，2008；Lyra等，2011），而近期PET/CT相关研究也表明深度和体表个人剂量当量之间存在差异（Salah等，2024）。这些发现支持在受控屏蔽和距离条件下，更明确地评估剂量计放置位置的必要性。
本研究采用F-18、I-131和Tc-99m源的蒙特卡罗模拟方法，探讨辐射工作人员的剂量计放置方案。我们量化了剂量计读数与围裙覆盖范围内外器官吸收剂量之间的关系，并评估了这些关系如何随围裙厚度、放射性核素能量、源与工作人员的距离以及体模性别而发生变化。
本研究的目的是探索剂量计位置对部分屏蔽状态下核医学工作人员照射解释的影响，旨在区分受保护区域和未受保护区域的监测信息，而非将单一剂量计读数视为可代表全身剂量。
各节摘要
体模模型
模拟中采用了基于国际辐射防护委员会（ICRP）成年男性和女性职业工作者参考模型的拟人体模（ICRP出版物110，2009）（Grosswendt，2012）。图1展示了本研究中所使用的男性和女性计算体模视图。体素化体模源自基于CT的解剖表征，组织密度和成分按照ICRP规范定义。此外还包括一个ICRP男性体模。
结果
铅当量围裙厚度为0.125、0.25和0.5毫米时产生的吸收剂量百分比降幅总结如下，首先分别按围裙厚度对女性和男性体模的剂量计及围裙覆盖器官进行评估，源与工作人员距离为0、1和3米，随后按距离变化评估（表1、表2、表3）。剂量计读数与器官剂量之间的关系如图4、图5、图6、图7、图8所示。
讨论
本研究针对部分屏蔽工作人员中单一位置职业剂量学评估的局限性进行了探讨。ICRP关于介入性职业暴露的指导原则支持在身体非均匀屏蔽时同时使用围裙内和围裙外剂量计（Rojkind，2001）。近期PET/CT和核医学研究同样表明，个人剂量当量随测量位置和工作任务的不同而变化（Salah等，2024；Fog等，2008）。在我们的模拟中，
结论
本模拟研究表明，剂量计位置、屏蔽方式、放射性核素光子能量以及源与工作人员之间的距离均可能影响局部剂量计读数与器官特异性吸收剂量之间的关系。在模拟几何条件下，围裙外剂量计和围裙内剂量计分别提供了未覆盖区域和受保护区域的不同信息。尚需独立的实验验证、职业剂量学测量、更真实的活度分布以及
CRediT作者贡献声明
Fatemeh Aryan：撰写初稿、项目主管、调查研究、数据整理。Hossein Rajabi：方法学、调查研究、形式分析、数据整理、概念构思。Pouya Saraei：撰写审核与编辑、可视化、方法学。Arsalan Hasnaki：撰写审核与编辑、撰写初稿、指导。Saman Dalvand：撰写审核与编辑、可视化。
AI辅助技术声明
作者使用ChatGPT进行了语言编辑和格式辅助。使用该工具后，作者已对相关内容进行审阅和编辑，并对论文内容的准确性承担全部责任。
资助声明
本研究未获得公共、商业或非营利领域资助机构的任何专项资助。
Fatemeh Aryan|Hossein Rajabi|Pouya Saraei|Arsalan Hasnaki|Saman Dalvand
