医用电子加速器在实施放射治疗的过程中，都不可避免地在靶外产生散射辐射和泄漏辐射(统称靶外辐射)^[1], 这些靶外辐射于治疗目的无益，却能增加患者的额外剂量。国家职业卫生标准GBZ 126-2011《医用电子加速器放射治疗放射防护要求》^[2]对M区有明确的规定，即在患者平面，以有用线束轴为中心，并以最大照射野为其边界的区域。本实验共测量了18台医用电子加速器M区内24个测量点的X射线泄漏辐射，这些加速器基本涵盖了常用的加速器型号，并对测量数据进行了分析，旨在对医用电子加速器的自身防护性能进行分析与评价，为评估患者的靶外辐射剂量提供基础数据。

1 设备与方法 1.1 对象与检测工具

① 选取的18台医用电子加速器为本此实验的测量对象，其具体型号及测量时采用的X射线线质见表 1，其中8号、16号加速器X射线最大能量为10 MeV，但10 MV X档无法出束，实验中使用的X射线能量为6MV。②采用LiF(Mg, Cu, P)热释光粉末(中国防化研究院生产)作为探测器，热释光读出器采用RGD-3B型热释光剂量仪(北京防化研究院生产)。热释光元件及读出器均经中国计量科学研究院检定。③德国PTW公司Unidos E型剂量仪、30013型0.6cc电离室及30 cm×30 cm×30 cm的水箱，经中国计量科学研究院检定。

1.2 加速器实际辐射输出量率的校准

使用Unidos E型剂量仪、30013型0.6cc电离室测量射束中心轴上最大吸收剂量，并加以校准，校准方法参照国际原子能机构(IAEA)277号技术报告^[3]。

1.3 M区内X射线泄漏辐射率测量

① 根据GBZ 126-2011附录C，自制测量板，示意图见图 1、图 2，其中A₁B₁对应角度为15°，A₂B₂对应角度为45°，以此类推，相邻测量点相差30°。②对准等中心，调节源皮距，令SSD=100 cm，将加速器照射野完全关闭或关闭至最小，缝隙处放置11 cm厚挡铅进行遮挡。③将已退火的热释光元件置于测量板中标记好的24个测量位置，每个位置放置1个热释光元件，共计24个。④一次性出束100 cGy。⑤根据24个测量点对应的编号依次收回热释光元件，记录其对应编号，使热释光元件与编号相一致。将热释光元件带回实验室测量。⑥RGD-3B型热释光剂量仪读出数据，每个热释光元件测量两次(测量温度为240℃，测量时间为20 s)。

上述数据取平均值后减去本底，再乘以对应的刻度因子和转换系数，后再与射束中心轴上最大吸收剂量比即可得到相应的泄漏辐射率。其中刻度因子来自刻度证书(刻度证书由中国计量科学研究院提供，编号为DYjl 2014-2369)，转换系数由实验所得，具体做法见1.4转换系数η_i的测量及计算。

1.4 转换系数η_i的测量及计算

① 上述RGD-3B型热释光剂量仪读取的数据减去本底后，再乘以刻度系数即为源皮距处无水模时的X射线泄漏辐射空气比释动能K(6、10、15 MV求得的数据平均值分别记录为K₆、K₁₀、K₁₅。②将已退火的热释光元件置于规格为30 cm×30 cm×1 cm固体水模型M区内的A1-12点(该模块相应位置已挖空)，模块下放置10块同规格的固体水模块(模拟人体厚度散射)，调节源皮距，使SSD=100 cm，模块上放置d_m厚固体水模型做建成(d_m系最大剂量点的深度，由该医院PDD表查出)，出束100 cGy后，按对应编号收回，带回实验室测量。测量数据平均值减去本底后乘以相应刻度系数即最大剂量深度(d_m)水中的吸收剂量D(6、10、15 MV求得的数据平均值分别记录为D₆、D₁₀、D₁₅)。③对应的η_i=D_i/K_i, 其中i=6、10、15。

2 结果 2.1 加速器患者平面M区内24个测量点的泄漏辐射水平

通过测量及数据处理，得出了18台加速器患者平面M区内24个测量点的所有数据，限于篇幅，列出了其中3台加速器(3、7、16号加速器)M区内24个测量点的数据，见表 2。如图 1所示，所有测量点按照与等中心点的距离不同分成了A、B两组，每组12个点，共计24个测量点。

2.2 加速器M区内24个测量点泄漏辐射水平的统计结果

为便于分析及讨论，对18台加速器患者平面M区内24个测量点的所有数据进行了统计及计算，得出了每台加速器M区内24个测量点泄漏辐射的最小值、最大值、平均值、标准偏差及变异系数，结果见表 3。

3 讨论 3.1 医用电子加速器M区内泄漏辐射水平评价

国家职业卫生标准GBZ 126-2011《医用电子加速器放射治疗放射防护要求》中对加速器放射防护性能有明确要求，其中的5.2.1.3规定“……任何限束装置在M区中任何处泄漏辐射的空气吸收剂量与最大吸收剂量的比值不应超过2%，……M区域中平均吸收剂量与最大吸收剂量的比值不应超过0.75%”。本实验所测量的17台加速器(7号加速器除外)M区内24个点X射线泄漏辐射率最大值的范围为0.007%~0.073%，平均值范围为0.005%~0.059%，故这两项指标17台加速器都合格，且较标准要求的上限低一个数量级。

与其他测量者的测量方法及结果的比较：赵新春^[4]等人使用热释光元件沿用旧标准GBZ 126-2002的测量方法对29台医用电子加速器透过限束装置的相对泄漏辐射水平进行测量(旧标准GBZ126-2002中透过限束装置等价于新标准GBZ 126-2011的M区)，其泄漏辐射率最大值范围为0.41%~1.2%，平均值范围为0.21%~0.65%，均符合国家标准的要求(此两项国家标准GBZ126-2002与GBZ 126-2011要求一致，即分别为2%和0.75%)；杜翔^[5]等人使用剂量分布仪对1台加速器M区内泄漏辐射水平进行测量，泄漏辐射率的最大值与平均值均符合国家标准GBZ 126-2011要求；Adnan K^[6]等人使用Al2O3热释光元件对直线加速器的4，6，10，15及18MV X射线工作模式的泄漏辐射水平进行测量，结果显示：距靶点1米处的泄漏辐射率均小于0.1%，以上结果与本实验测量结果基本一致。

3.2 加速器泄漏辐射测量方法的讨论

GBZ 126-2011中附录B的B.2, 1.2.2关于测量方法的要求为“在最大泄漏辐射处用辐射探测器测量限束装置组合的X射线衰减性能, 辐射探测器的截面积不超过1 cm², 体模中最大吸收剂量深度处测量…”。本次测量采用的热释光元件大小为0.3 cm×2.0 cm，截面积为0.6 cm²，符合GBZ 126-2011的要求。

热释光剂量计体积小、携带方便，具有很强的灵活性，且便于对测量点的布样，24个测量点一次出束即可完成测量。但是，它具有现场不能采集到数据等缺点，在进行加速器泄漏辐射的测量时应根据所需选择合适的测量方法。从表 2、表 3可以看出7号加速器数据较其他明显偏高，原因在于测量时7号加速器因设备故障，其限束装置即使关闭至最小，狭缝也可达4 cm×2 cm，明显大于其他加速器(其他加速器狭缝最大为0.4 cm×0.4 cm)，档铅很难将狭缝完全遮挡。因此，泄漏辐射测量时，为了最大限度减少照射野内散射X射线影响，应将限束装置关闭到最小，且安装托架，在狭缝处放置11 cm厚挡铅。

3.3 加速器泄漏辐射影响因素及意义的讨论

加速器泄漏辐射水平与电子轨道的材料和结构，靶材料，X射线能量等多种因素有关，同时，现场测量时使用的设备及人为操作因素等也会影响加速器泄漏辐射水平^[5]。故在加速器泄漏辐射测量时，尽可能控制影响因素，保证最后测量数据科学有效。

加速器泄漏辐射水平过高，会增加靶外正常组织的损伤风险，提高靶外组织放疗并发症发生的几率，这些并发症包括皮肤损伤，放射性肺炎甚至靶外组织癌变，其中靶外组织癌变是一种极为严重的放疗并发症，故控制医用电子加速器的泄漏辐射水平，对进一步提高肿瘤患者生活质量的意义重大。