立体定向伽玛射线体部治疗装置主要用于体部肿瘤的放射治疗, 笔者针对国产OUR— QCD体刀, 参考有关标准^{[1, 2]}, 提出了防护监测项目、测量方法和评价指标, 现汇报如下。

1 基本情况

该院位于太原市内, 建筑面积约6万多m², 体部伽玛刀治疗中心为一层单体结构, 面积为377 m², 治疗室和控制室位于一层, 治疗室面积为70.95 m², 室内顶高4.06 m, 墙体采用钢砼结构, 密度大于2.36 g/ cm³, 厚度为60 cm, 与放射科、核磁共振和螺旋CT相邻。地表为混凝土地面, 地质为湿陷性黄土, 地下水位偏底, 距地表为164 m。防护门铅当量为30 mm。设有安全连锁装置、工作指示灯及排风装置。环境辐射水平为0.10 μ Gy/ h。

射线装置为立体定向伽玛线体部治疗系统, 型号为OURQCD, 主要由射线准直系统、机架、负压定位床和治疗床、治疗计划系统和控制系统组成。放射源为钴-60, 总活度为3.15 × 10¹⁴ Bq半衰期为5.27 a, 射线性质为γ射线和β射线, 射线有1.17 MeV和1.33MeV两种能量, 平均能量为1.25 MeV, 规格为直径2.6 mm、长30 mm, 其照射量高达3 Gy/min。辐射源置于立体定向伽玛线体部治疗系统的源腔中, 外有双层不锈钢包壳。采用氩弧焊密封双层不锈钢包装, 源存放在内径为395 mm, 外径为510球冠形源体中, 外面紧接外径为930 mm的球冠屏蔽体, 里面紧接内径为275 mm的球冠准直体。源体、屏蔽体和准直体都采用铸铁材料。准直体上有三组不同孔径的准直孔和一组屏蔽塞, 前者用于治疗时选择不同的照射野, 后者用于非治疗状态下屏蔽放射源。治疗时30个源绕统一轴旋转, 射线方向朝下, 使病灶位于焦点位置, 由计算机控制停留时间, 到预定剂量后源自动返回贮源位置, 完成治疗程序。

2 检测项目

检查项目包括控制台显示功能:各种指示灯、正反计时器和准直器显示; 各种连锁情况:屏蔽门连锁、治疗床连锁、辐照终止与计时器连锁保护装置; 防护设施:治疗室结构、对讲监测系统、工作指示灯、排风系统、辐射监测仪和辐射标志等; 操作规程与管理规定:规章制度、机器档案; 剂量监测与健康管理:个人剂量监测的剂量计类型、监测周期、监测单位、剂量档案和健康档案等部分。

3 防护评价依据与原则 3.1 评价依据

根据军队有关规定和国家有关标准^{[3 ~ 6]}

3.2 评价原则

评价要求防护设计必须保证各类人员受照剂量在规定的限值以内, 并符合最优化原则。

(1) 放射工作人员有效剂量为20 mSv(在规定的连续5年内平均, 在其中任意一年内不得超过50 mSv), 当量剂量为眼晶体150 mSv, 皮肤500 mSv, 手和足500 mSv, 为满足要求, 距源1 m处辐射水平不得高于20 μ Gy/ h(非治疗状态下); 治疗室外工作场所辐射水平不得高于5 μ Gy/ h。

(2) 受检者有效剂量(在规定的连续5 a内平均, 在其中的任何一年内不得超过5 mSv)。当量剂量为眼晶体15 mSv, 皮肤50 mSv, 为满足要求, 工作场所辐射水平(非治疗状态下)不得高于2μ Gy/h。

4 监测项目

监测仪器: FJ-347A型X、γ剂量率仪, PTW-U-NIDOS剂量仪, HW-Ⅱ热释光精密退火炉, FJ-377热释光剂量仪, PDE -2i个人报警仪, 辐射自显影胶片, 半径为80 mm的聚苯乙烯球模, α、β表面污染测量仪, LiF(Mg, Cu, P)玻璃棒热释光剂量探测器。以上仪器均经剂量部门校准。

4.1 体刀的防护性能 4.1.1 非治疗状态下体刀漏射线

测量距设备表面5 cm和距源1 m处, 距屏蔽门5 cm处的剂量。要求剂量在5 cm处小于200μ Gy/h, 1 m处小于20 μ Gy/h。结果:距设备表面5 cm处为0.5 ~ 24μ Gy/ h, 距源1 m处为0.8~ 1.0 μ Gy/ h, 距屏蔽门5 cm处为1.0 ~ 55μ Gy/h。

4.1.2 非治疗状态下操作位及治疗床的辐射水平

测量工作人员位置处的剂量率时要求测量点与床同高。测量结果: 0.5 ~ 2.0 μ Gy/h, 该数据可以作为防护的参考数据, 也可以供工作人员选择操作位置。

4.1.3 非治疗状态下治疗室内辐射水平

测量室内各个位置, 距地面80 cm、离墙50 cm的剂量率, 该数据可作为防护场所的评价。结果在0.5 ~ 0.6μ Gy/h之间, 满足剂量率在5 cm处小于200 μ Gy/ h, 1 m处小于20 μ Gy/ h的要求。

4.1.4 治疗状态下治疗室内辐射水平

开最大准直器(d50mm), 焦点处放一30 cm×30 cm的水模体作为散射体, 在距地面1 m、离墙1 m处使用热释光剂量计进行测量。结果为0.5 ~ 10 mGy/min, 辐射剂量在治疗室内同一水平面内大致成对成分布。

4.2 治疗室的防护性能

使用最大准直器照射水模体, 测得防护门外5 cm处辐射水平均小于0.5 μ Gy/h, 门下面的剂量值偏高, 其他均为本底辐射水平。

4.3 表皮吸收剂量

开最大准直器进行测量, 先用胶片测得焦点剂量率D_焦, 再将胶片贴再球模标表面, 并用5 mm厚的聚苯乙烯面半覆盖进行照射, 得出剂量率D_皮, 求得比值D_皮/ D_焦。结果为10.8%, 满足表皮相对剂量小于20%的要求。

4.4 工作人员受照剂量估算

工作人员接受的照射有两方面, 一是治疗室内对病人摆位操作时所接受的剂量:设γ刀每天最多可治疗5名患者, 工作人员在每名患者治疗床附近操作时间为10 min, 每周工作5 d, 一年50周, 则工作人员一年内在治疗室内工作时间最长约208 h, 实际测得治疗床附近工作人员操作处的剂量率超过2.0 μ Sv /h, 因此工作人员年剂量为0.42 mSv, 二是控制室等工作场所所接受的照射: 8(h) ×5(d) × 50 (周) ×0.37 (控制室辐射) =0.74 mSv, 年受照总剂量为1.16 mSv, 满足剂量限制的要求。

5 讨论

该医院的立体定向γ射线体部治疗系统工作场所有治疗室、控制室和定位室等组成, 布置合理; 治疗室为控制区, 其他区域为监督区; 有辐射标志; 有各项连锁; 机房墙、顶棚、门外的剂量率水平符合国家标准要求; 臭氧浓度达到国家标准; 机房面积符合国家标准要求。