Eye lens dose measurements in cyclotron based radiopharmaceuticals production

Abstract

Since the lens of the eye is the high radiosensitive tissue, ICRP Publication 118 stated the recommendation to reduce the annual dose limit for the lens of the eye from 150 mSv to 20 mSv. Then the personnel exposed to high radiation, such as cyclotron workers, should consider to monitor the eye lens dose. Recently, new type of dosimeter called nanoDot OSL was developed for direct monitoring the eye lens dose. Meanwhile, indirect measurement method has been investigated using OSL dosimeter to estimate Hp(3) from the personal dose equivalent Hp(10). Accordingly, the objectives of this study were then to determine the eye lens doses of cyclotron-based radiopharmaceutical production staff using nanoDot OSL dosimeter and to compare the eye lens doses of cyclotron staff between direct and indirect measurement methods for eye lens doses estimation. The phantom study investigated the effect of positions and angles simultaneously on the nanoDot OSL response to 137Cs source was performed. The six volunteers who were cyclotron-based radiopharmaceutical production staff from Wattanosoth hospital were recruited. The direct measurement of the eye lens doses, Hp(3), were determined at the three positions including close to left and right eyes and in between them. For indirect measurement, Hp(10) obtained from OSL dosimeter was used to estimate Hp(3). The period of the radiation dose measurement was three months with the measurement of the radiation exposure every two weeks and then the annual doses were extrapolated. The mixed linear regression model was used to test statistical difference of the eye lens doses data. From the phantom study, the response of nanoDot OSL was not affected by various positions and angles simultaneously at a 95% confidence interval. The results of direct measurement revealed that the estimated maximum annual eye lens doses for the volunteer number 1 to 6 were 0.83 mSv, 1.21 mSv, 0.95 mSv, 1.84 mSv, 0.64 mSv, and 1.00 mSv, respectively. The experiment also showed no significant difference (p-value = 0.8893) of the eye lens doses obtained from the three positions. The estimated annual eye lens doses from the indirect measurement were 0.48 mSv, 0.44 mSv, 0.88 mSv, 0.88 mSv, 0.40 mSv and 0.52 mSv for the volunteer number 1 to 6, respectively. The statistical analyses result revealed no difference with a p-value of 0.6289 when direct and indirect measurement of the eye lens doses were compared. In conclusion, results of this study reported the eye lens doses of the cyclotron-based radiopharmaceutical production staff and no statistical difference between direct and indirect measurement for the eye lens estimation.

เลนส์ตาเป็นอวัยวะที่มีความไวต่อรังสี ซึ่งตาม ICRP Publication 118 มีคาแนะนำให้ปรับลดขีดจำกัดการได้รับปริมาณรังสีสมมูลที่เลนส์ตาของบุคลากรที่ปฏิบัติงานทางรังสีในหนึ่งปีจาก 150 มิลลิซีเวิร์ด ลงเหลือ 20 มิลลิซีเวิร์ด ดังนั้นบุคลากรผู้ปฏิบัติงานกับรังสีปริมาณสูงเช่น ผู้ทางานเกี่ยวข้องกับการผลิตสารเภสัชรังสีในไซโคลตรอน จึงควรให้มีการวัดปริมาณรังสีสมมูล ประจำตัวบุคคลที่เลนส์ตาในบุคลากรกลุ่มดังกล่าว ปัจจุบันมีการพัฒนาอุปกรณ์การวัดปริมาณรังสีโอเอสแอลชนิดนาโนดอท ให้สามารถวัดปริมาณรังสีที่เลนส์ตาได้โดยตรง และมีการศึกษาการใช้อุปกรณ์วัดปริมาณรังสีโอเอสแอลเพื่อประมาณปริมาณรังสีที่เลนส์ตาได้รับโดยอ้อม ทำได้โดยการประมาณการจากค่าปริมาณรังสีสมมูลที่ร่างกายได้รับ ดังนั้นจุดประสงค์ของการศึกษานี้เพื่อประเมินปริมาณรังสีสมมูลที่เลนส์ตาได้รับในบุคลากรที่มีการเตรียมสารเภสัชรังสีจากไซโคลตรอนโดยใช้โอเอสแอล ชนิดนาโนดอทและเพื่อทำการเปรียบเทียบค่าปริมาณรังสีที่เลนส์ตาได้รับระหว่างการวัดโดยตรงและการประมาณโดยอ้อม โดยในการศึกษามีการใช้เนื้อเยื่อจำลองเพื่อศึกษาการตอบสนองของโอเอสแอลชนิดนาโนดอทต่อการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งและมุมโดยการฉายด้วยซีเซียม -137 และมีการศึกษาปริมาณรังสีที่เลนส์ตาได้รับในผู้ปฏิบัติงานเกี่ยวข้องกับการผลิตสารเภสัชรังสีในไซโคลตรอน ของโรงพยาบาลวัฒโนสถ จำนวน 6 คน โดยมีการวัดค่าปริมาณรังสีที่เลนส์ตาได้รับโดยตรงจากสามตำแหน่งได้แก่ ที่บริเวณใกล้กับตาข้างซ้าย ตาข้างขวา และระหว่างตาทั้งสองข้าง ในขณะเดียวกันทำการประมาณโดยอ้อม จากอุปกรณ์วัดรังสีโอเอสแอล เป็นระยะเวลาสามเดือน โดยทำการอ่านค่าปริมาณรังสีจากโอเอสแอลชนิดนาโนดอทและโอเอสแอลทุกๆสองสัปดาห์ และนำข้อมูลไปทำการอนุมานเป็นค่าปริมาณรังสีสมมูลที่เลนส์ตาได้รับในหนึ่งปี หลังจากนั้นใช้การวิเคราะห์โมเดลเชิงเส้นแบบผสม เพื่อวิเคราะห์ความสัมพันธ์ทางสถิติ ผลการศึกษาในเนื้อเยื่อจำลองพบว่าในตำแหน่งและมุมที่แตกต่างกัน การตอบสนองของโอเอสแอลชนิดนาโนดอทไม่มีความแตกต่างอย่างมีนัยยะสำคัญที่ความเชื่อมั่น 95 เปอร์เซ็นต์ จากการวัดปริมาณรังสีโดยตรงค่าประมาณปริมาณรังสี สมมูลที่เลนส์ตาได้รับในหนึ่งปีของอาสาสมัครหมายเลข 1 ถึง 6 มีค่า 0.83 , 1.21, 0.95, 1.84, 0.64 และ 1.00 มิลลิซีเวิร์ด ตามลำดับ ผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่าค่าปริมาณรังสีที่เลนส์ตาได้รับจากการวัดทั้งสามตำแหน่ง ไม่มีความแตกต่างอย่างมีนัยยะสำคัญที่ p-value เท่ากับ 0.8893 เมื่อประเมินค่าปริมาณรังสีที่เลนส์ตาได้รับจากการประมาณโดยอ้อมของอาสาสมัครทั้ง 6 คนมีค่า 0.48, 0.44, 0.88, 0.88, 0.40 และ 0.52 มิลลิซีเวิร์ด ตามลำดับ ผลการวิเคราะห์ทางสถิติแสดงให้เห็นว่าไม่มีความแตกต่างอย่างมีนัยยะสำคัญที่ p-value เท่ากับ 0.6289 เมื่อทำการเปรียบเทียบค่าปริมาณรังสีสมมูลที่เลนส์ตาระหว่างวิธีการวัดโดยตรงและการประมาณโดยอ้อม ผลการศึกษานี้รายงานถึงปริมาณรังสีที่เลนส์ตาของบุคลากรที่มีการเตรียมสารเภสัชรังสีจากไซโคลตรอนได้รับและพบว่าปริมาณรังสีสมมูลประจำตัวบุคคลที่เลนส์ตาที่ได้จากการวัดโดยตรงและการประมาณโดยอ้อมไม่มีความแตกต่างทางสถิติ