核医学实验室的设计

核医学实验室除满足使用上的需要外，尚需达到射线防护上的要求，设计建造时必须二者兼顾。其主要内容包括实验室地点的选择、实验室内各种用房的布局、各用房的内部设施及实验室的附属设施等。实验室建筑的合理设计是做好放射防护工作的前提。
核医学实验室地点的选择 核医学实验室有专供实验医学用的实验室、供临床诊断治疗用的实验室、配备回旋加速器的临床实验室等数种不同类型。选择实验室地点首先要考虑等效年用量的大小。某种放射性核素的年用量乘以该核素的毒性组别系数(极毒为10，高毒为1，中毒为0.1，低毒为0.01) 即为该核素的等效年用量，将一个实验室使用的各种放射性核素的等效年用量相加，即为该实验室总的等效年用量。某种放射性核素的日操作量乘以该核素的毒性组别系数即为该核素的等效日操作量。核医学常用核素的毒性组别可参阅国家标准。
总等效年用量超过50Ci的实验室应设在郊区，并应有单独的建筑物。总等效年用量低于50Ci者可以设在市区，并可设在一般建筑物内，但应集中在建筑物的一端或一层，有单独的出入口。配备加速器的核医学中心总等效年用量通常都超过50Ci，应设在郊区(为病人来往方便，可设在近郊)。一般临床核医学实验室常设在医院中，以利于病人诊治。实验核医学的实验室则大多附设在医学院或有关的研究机构内。不论那种情况，实验室周围都应有一定距离的隔离区，以防止对周围人群的外照射或放射性废物的扩散。隔离区也称防护监测区，其距离大小随实验室的等效年用量而不同。此外，如果实验室设在医院的一般建筑物内，还应特别注意远离儿科、产科、营养室等敏感部门。
实验室各种用房的合理布局 各种用房的布局既要考虑使用方便，又要考虑放射防护的需要。应当遵循以下原则：
(1)整个实验室应划分为非放射性区和放射性区。非放射性区包括办公室、病人候诊室、档案资料室、仪器修配室、普通库房、普通化学实验室等，应集中布置在实验室的一端，直接对外开门供工作人员及病人出入。工作人员从非放射性区到放射性区应通过卫生通过间，卫生通过间的主要作用是防止工作人员将放射性核素带进非放射性区，应设有更衣、淋浴室及个人污染监测仪器。
(2)放射性区各房间的安排，应根据放射性核素日操作量的大小及造成污染的可能性大小，从与非放射性区交接处起，逐步升级地排列。
(3)从事门诊核素检查的房间，应考虑病人进出方便，并考虑到病人缺乏防护知识等，尽可能安排在实验室入口的附近。有条件时，也可另设病人出入口。
(4)从事核素治疗的房间属放射性核素日操作量较大，且较易造成环境污染的地方，应安排在远离非放射性区的另一端，并采取一定设施，如设立带卫生设备的单人病房，避免病人造成不必要的污染及病人接受核素后的相互照射。
实验核医学和临床核医学实验室用房布局原则示意如图1。具体设计时根据建筑面积、经费、工作规模等可增减或变通方案。
核医学实验室建筑的防护措施 操作不同性质、不同剂量的放射性核素时，防护上的要求不同。通常将实验室按所用放射性核素的最大等效日操作量划分为三个等级：最大等效日操作量>500mCi的实验室为甲级，0.5～500mCi者为乙级，0.001～0.5mCi者为丙级。

图1 实验核医学实验室（甲），小型临床核医学实验室
（乙）及中型临床核医学实验室（丙）房间布局原则示意图

以上标准为一般湿性操作。干式粉尘操作的日操作量限额应乘以1/100，产生少量放射性气体或气溶胶者应乘以1/10，简单湿性操作可乘以10，而单纯贮存则可乘以100。
核医学实验室作为一个整体常属乙级 （配备加速器者常属甲级），但各个工作室又因用途不同而划分为不同等级。一般体外分析及临床核素检查用房多为丙级，制备标记物、源的分装及临床治疗用房多为乙级。
乙级实验室的内部设施应使房间内各处便于湿性清扫及去污染。管道最好暗敷，采用优质材料以尽量减少放射性废液的泄漏。墙壁拐角应做成圆角，墙壁及天花板应刷油漆。台面、地面都应用光洁、容易去污、不渗水，耐酸碱的材料做成，并尽量减少接缝，例如地面用聚氯乙烯地板，台面用不锈钢或钢化玻璃。瓷砖缝隙太多，水磨石及水泥面能吸附放射性核素，均不宜使用。水笼头应为脚踏式或肘推式。水槽可用上釉瓷盆，要有足够的深度以防污水外溅。地面污染机会较多的工作室应设地漏，并将地面做成斜坡。操作发射γ线的核素剂量较大的工作室，其墙壁要加厚以减少邻近工作室的辐射剂量。实验操作中容易产生放射性气体或气溶胶的房间应设通风橱，通风橱应用易去污染的材料制造，最好不用木材，通风橱中的水源、电源、煤气管道等，其控制开关应装在橱外。实验操作中容易产生放射性粉尘的工作室应设密闭式工作箱（俗称手套箱）。
丙级实验室的放射防护要求基本与乙级相同，但因剂量小、污染可能性较少，可适当降低标准。例如墙壁可油漆到两米高，地面可用塑料油漆覆盖水泥面等。
甲级实验室在核医学工作中较少，需要时可根据国家标准的要求进行设计。
实验室的附属设施 主要是通风换气设施及废水排放设施。
核医学的许多工作(如用¹⁴C或³H标记物作动物示踪实验，用无机¹³¹I化物诊断甲状腺病)会使空气中放射性核素含量升高。通风换气设施的主要目的是使工作室内空气中放射性核素的含量不致超出容许水平，同时还应防止污染环境。
甲、乙级工作室都需要有机械排气装置，通常都利用通风橱或工作箱作为出气口，通过专用管道由设在房顶的抽气泵排入大气，抽气泵的排气管（烟囱）应至少高出周围最高建筑物3m。如果一个房间有两个以上通风橱或工作箱，设计时应有一定措施防止一个口排气时造成另一个口倒吸污染空气。进气口要选在不受排出气或其他污染空气影响的地点，并有粗过滤设备以去除尘埃，寒冷地区还需有预热设备。需要时在进口处也可安装机械泵以控制空气流速。
丙级实验室可视情况依靠自然通风，未设通风橱或工作箱者可用排气罩或排气口使换气次数达到要求。
放射性废水常是造成环境污染的重要原因。核医学实验室的设计必须包括废水处理及排放设施。对只排放少量低浓度放射性废水的实验室（如只从事体外放射分析的实验室），可将废水直接通入建筑物的主下水道，利用建筑物的其他废水将放射性核素的浓度稀释到容许浓度以下。
多数核医学实验室排放的放射性废水量较大，浓度较高，需进行预处理才能排入主下水道。常用的措施有二：一是采用专门的放射性废水池；二是采用以离子交换树脂为主的净化系统。废水池用优质水泥做成密闭式，内部分成二或三格，可起到两个作用： 使短半衰期核素大部衰变后才排出；使放射性核素沉淀后才排出废液(见图2)。净化系统的作用是利用离子交换树脂或其他吸附材料，先除去大部分放射性核素，然后再将废水排入主下水道。经验证明，这种净化系统对临床核医学常用的放射性核素效果很好。带有大量放射性核素的吸附剂经放置一段时间及重新处理后可重复使用。

图2 放射性废水池结构示意
三个废水池各有前后阀门(O)可轮流使用，关闭时既
起放置衰变的作用，也起沉淀的作用

实验室范围以外的放射性废气和废水排放管道在建造时均应设有标志，以便监测和维修。在放射性废水与非放射性废水的汇合处和总排出口，应设置监测井或采样孔。