近年来随着癌症患者的日益增多, 加速器被越来越广泛的应用于医疗领域, 在给人们带来巨大利益的同时, 也给从事放射性工作的医务人员和接受加速器治疗的患者带来了潜在的辐射危害与风险。

对于加速器, 必须考虑的辐射危害有两种:一种是瞬发辐射危害; 另一种是感生放射性危害, 它是加速器产生的高能粒子(如质子、电子、粒子等)轰击靶物质的原子核, 通过核反应产生β射线和γ射线, 这种辐射即感生放射性^[1]。瞬发辐射仅仅存在于加速器运行时, 易于被人们认识并加以屏蔽。感生放射性在加速器运行或不运行时均存在, 相对于瞬发辐射而言更具有隐蔽性^[2], 而且随着防护条件的改善, 医务人员和患者因感生放射性而形成的吸收剂量比重越来越大, 需要引起人们的重视。

1 材料和方法 1.1 材料

加速器:Varian clinac 23EX型双能直线加速器(光子束和电子束); 电离室巡测仪:451P-DE-S1-RYR型, 技术性能:可检测的辐射包括超过1MeV的β射线、超过25keV的γ射线和X射线, 操作量程:0~5μSv/h, 准确度:在任何量程下, 准确度为满刻度的10%到100%之间任何读数的10%之内。测量环境:机房设计符合国家标准^[3], 室温24℃, 室湿60%, 大气压1.032×10⁵Pa, 室内空气换气率(6~8)次/h。

1.2 方法

测量前检测医用加速器和剂量监测仪器是否运行正常。经检查运行正常后, 用辐射监测仪测量工作场所及周围环境辐射剂量率的本底水平, 然后将监测仪置于距离加速器治疗机头5cm、100cm、110cm处, 分别用照射野为10cm×10cm, 剂量为1Gу, 能量为6MeV、9MeV、12MeV、16MeV、20MeV的电子线和照射野为10cm×10cm, 剂量为1Gу, 能量为6MV、15MV的X射线进行照射。在加速器停止照射后, 监测残余辐射的剂量水平。当监测数据连续三次低于0.10μSv/h时, 停止数据记录。采用5cm、100cm的距离是根据医用电子加速器卫生防护标准^[3]而确定, 为了增加数据的可靠性又额外设置了110cm的距离。监测中采用加速器的能量和剂量是结合上述国家标准和医用的实际情况而确定的。

2 结果 2.1 开机前的辐射水平

开机前检测治疗室内本底水平为0.02~0.05μSv/h。

2.2 残余辐射与射线能量的关系(表 1) 2.3 电子线残余辐射与时间的关系(图 1) 2.4 X射线残余辐射与时间的关系(图 2) 2.5 残余辐射与距离的关系(图 3) 2.6 残余辐射与射线种类的关系(图 4) 3 讨论 3.1 残余辐射与照射能量的关系

由表 1可知, 用X射线照射后的残余辐射随着照射能量的增加而增加的趋势最为明显。使用能量为15MV X射线照射后, 治疗室内恢复正常水平的时间为6MV X射线的近20倍^{[4, 5]}。而使用电子线照射后的残余辐射随照射能量的增加不明显。

3.2 电子线的残余辐射与时间的关系

距加速器治疗机头外缘5cm, 6MeV电子线照射下的残余辐射随时间的变化见图 1, 在加速器停止工作后, 电子线产生的残余辐射随着时间的延长而逐渐降低。其中在距离加速器治疗头部5cm处的残余辐射在加速器停止工作30s前降低的速度比较快, 30s后降速逐渐减慢。而100cm处的残余辐射在前6s下降较快, 其后逐渐降低直至恢复到正常水平(距加速器治疗机头5cm, 100cm处16MeV电子线照射下的残余辐射随时间的变化数据未列出)。

3.3 X射线的残余辐射与时间的关系

距加速器机头5cm, 15MVX射线照射下的残余辐射随时间的变化见图 2, 在加速器停止工作后, X射线产生的残余辐射随着时间的延长而逐渐降低^{[6, 7]}。距加速器治疗头部5cm处的残余辐射在加速器停止工作后2s前降低较快, 距加速器头部100cm、110cm处的残余辐射(数据未列出)在加速器停止工作7s前降速较快。但是, X射线的残余辐射并未像电子线一样随着时间的延长而持续下降。残余辐射在加速器停止工作后前几秒钟内迅速下降后出现一定的反弹, 而且在后期下降的并不平稳, 会出现不同程度的波动。对于这种情况的有待于进一步的分析与探讨。放疗技术工作人员通过适当延长摆位间隔将是防护残余辐射尤其是感生放射性的最佳选择之一。

3.4 残余辐射与距离的关系

距加速器机头外缘5cm、100cm、110cm处15MV X射线的残余辐射见图 3, 在相同时间下距加速器治疗机头外缘100cm, 110cm处的残余辐射明显小于5cm处的监测值。虽然距加速器机头外缘100cm和110cm处的残余辐射差异不明显。但是, 我们依旧可以得到如下结论:在一定的距离内, 随着测量位置与加速器机头间距离的加大, 同一时间点上测量数据逐渐减小, 即感生放射性水平^{[8, 9]}与距加速器机头距离成反比。因此, 工作人员利用"距离"进行防护仍然是可行的^[10]。

3.5 残余辐射与射线种类的关系

距加速器机头5cm, 6MeV电子线和6MV X射线照射下残余辐射随时间的变化见图 4显示在同一位置, 治疗室内辐射水平恢复正常值的时间在相同的照射能量条件下, X射线较电子线长, 且残余辐射整体水平X射线较电子线高^[11]。由此可知相同照射能量下, 不同种类的射线产生的残余辐射不同。X射线产生的残余辐射整体水平要大于电子线所产生的残余辐射。