医用电子直线加速器是放射治疗肿瘤较好, 较为有效的设备。我院在1984年引进了英国PH1L1PS公司生产的SL75 -20医用电子直线加速器, 此加速器射出的X射线能量为8MV、16MV, 电子射线能量为5、6、8、10、12、14、17、20MeV。医用加速器虽然在我国已经发展并应用面越来越广, 但对加速器在治疗过程中产生的中子、感生放射性等有害物质对正在治疗的肿瘤患者的无益贡献了解甚少。因此, 在发展应用的同时, 必须了解加速器性能, 加强对操作人员及患者的防护监测和管理。为此在上海市卫生防疫站、上海医疗器械研究所的大力支持下, 对我院SL75-20医用电子直线加速器运行中产生的杂散中子进行了剂量测试。

1 测试方法

测试对象:PH1L1PS SL75-20医用电子直线加速器运行中中子剂量。

测试仪器:芬兰制造NEVTRON DOSE RATE METER 2202D。经中国计量院检定刻度。

测试条件:能量-8MV、16MV; 照射野-40cm × 40cm; 焦皮距-1m。

2 测试结果 2.1

以靶为中心, 垂直枪靶方向距靶1m处测试结果如表 1所示。X射线能量为8MV时, 中子空气吸收剂量当量率为2.1~2.5mSv·h^-1; 16MV时, 中子空气吸收剂量当量率为4.2~5.0mSv·h^-1。

2.2

以靶为中心, 平行枪靶方向距靶1m处测试结果如表 2所示, X射线能量为8MV时, 中子空气吸收剂量当量率为2.3~3.0mSv·h^-1; 16MV时, 为4.0~ 4.2mSv·h^-1。

2.3

机架90°投照迷路方向, 迷路通道每距离1m处测试结果如图 1、表 3所示, X射线能量为16MV时, 中子空气吸收剂量当量率为0.05~6.0mSv·h^-1。

2.4

治疗床面枪靶方向距中心束轴40cm处测试结果如图 2、表 4所示, X射线能量为8MV时, 中子空气吸收剂量当量率为1.3~1.9mSv·h^-1; 16MV时, 中子空气吸收剂量当量率为3.9~4.0mSv·h^-1。

3 讨论 3.1

医用电子加速器能量大于(γ·n)反应阈能时, 在靶和限光系统附近会产生一定量的中子, 在空气中主要核反应是16O(γ·n)15O、14N(γ·n)13N, 铅(γ·n)反应阈能为8.1MV, 所以当医用电子加速器大于10MV时应注意杂散中子。监测结果表明X射线8MV、16MV照射时, 治疗室和迷路都有一定量的中子存在, 它随X射线能量增加而递增, 随加速器射出的射线剂量率增加而增加。因此, 使用X射线能量达到16MV的高能加速器必须注意治疗室、迷路和屏蔽门的中子防护。

3.2

治疗室内加速器械件和周围环境空气在中子照射下, 引起活化产生感生放射性, 感生放射性生长率随X射线能量增加而递增。因此, 感生放射性的存在, 对加速器调试和给患者照射定位的工作人员而言也是放射性防护的重点。

3.3

我院电子直线加速器治疗室, 迷路采取的措施是墙壁上衬一层原子序数低的含氢化合物使中子慢化, 采用含硼塑料及铅、铁特殊材料做成20cm厚的防护门。为使治疗室有害气体、中子引起的活化产生的感生放射减弱到限值水平, 整个治疗室、迷路和机房配备了每小时12次换风的空调系统。