南宁市某医院引进一台瑞典医科达公司生产的Synergy型医用电子加速器，X射线能量为6MeV、10MeV两档，对常规治疗对应焦点最大剂量率分别为6Gy /min、4.5Gy /min。将此加速器安装在一个旧机房内，核算旧机房的屏蔽厚度，是否能满足安装新机的要求。如图 1所示，以控制室内A点为例，在核算中，假设1Gy = 1Sv，计算S_A值有两种方法。

1 计算方法 1.1 方法1

长期以来延用的由周工作负荷和周剂量管理控制值计算S_A值^[1-3]，其计算公式

(1)

式中: S_A—主屏蔽墙体厚度，cm; TVT—十分之一值层厚度，cm; W—周工作负荷mSv · m²· week^-1; U—使用因子; F—安全系数，一般取F = 2; R_A—靶点到A点距离，m; T—居留因子; P_A—A点周剂量管理控制值，mSv · week^-1。

透过屏蔽墙体S_A后A点处的泄漏辐射计算公式:

(2)

式中: —无屏蔽时A点处剂量率，μSv /h; —透过屏蔽层S_A后A点处剂量率，μSv /h; S_A、TVT的含义与(1)相同。

在预评价中，设W = 2 × 10⁶mSv·m²·week^-1，A点的剂量限值P_A = 0.02mSv·week^-1，10MeV的X射线在ρ = 2.35g /cm³混凝土中，TVT = 38.6cm，U = 1 /4，F = 2，T = 1，预置= 232cm^[4]，则R_A = 6.99m，把各参数代入(1)式计算S_A = 232cm，计算值与预置值一致，符合屏蔽要求。原墙体为230cm，建议在原墙体表面抹上不小于2cm的水泥沙浆即可。

加速器机房验收时，当10MeV加速器主射线向A点方向，以焦点最大输出剂量率4.5Gy /min出束，实测A点泄漏辐射剂量为5.6 μSv /h。

实测估算A点的周剂量和年剂量: 10MeV加速器焦点最大输出剂量率为4.5Gy /min，设每天治疗200野，每野处方剂量为2Gy，一周按5d计，一年按50周计算，则每周向A点出束时间为1.852 h，A点的周剂量和年剂量分别为10.4μSv、0.52mSv。

理论推算A点的周剂量和年照射剂量: 10.0μSv、0.5mSv。实测估算值和理论推算值大约一致。

1.2 方法2

用加速器常规治疗焦点最大剂量率和计算点A处周围剂量当量率控制值，计算机房墙体屏蔽厚度^[4]，其计算公式为:

(3)

式中: S_A—符合A点处剂量目标要求的主屏蔽厚度，cm; R_A、TVT的含义与(1)式相同; —距靶1m处有用线束辐射最大剂量率，μSv /h; —计算点A处要求的瞬时剂量率控制水平，μSv /h; cosθ—入射角的余弦。

采用此法核算该10MV加速器屏蔽厚度S_A:预置S_A = 245cm， = 4.5 Sv /min = 2.7 × 10⁸ μSv /h， = 2.5μSv /h，T、TVT值与(1)式相同，把上述参数代入(3)式，计算S_A = 245cm。计算值与预置值一致，符合屏蔽要求。

理论推算A点处的泄漏辐射的瞬时剂量率、周剂量和年剂量:在同样治疗量条件下，则A点处的泄漏辐射的瞬时剂量率、周剂量和年剂量分别为2.4μSv /h、4.6μSv、0.23mSv。

当S_A = 245cm，A点处理论推算泄漏辐射剂量率为2.4μSv / h。在实践中，泄漏辐射剂量率实测值要大于理论推算值，要确保A点处泄漏辐射剂量率≤2.5μSv /h，必须在屏蔽计算中加入2倍安全系数，由此可计算出S_A = 257cm，这样才有把握A点实测泄漏辐射剂量≤2.5μSv /h。

2 讨论

(1) 放射屏蔽计算是要达到既安全又经济的目的，在方法一是以较大的周工作负荷和较小的周剂量控制水平，并考虑了2倍的安全系数，核算S_A = 232cm，理论推算A点周剂量和年剂量分别为10.0μSv和0.5 mSv，而实测A点处计算周剂量和年剂量分别为10.4μSv和0.52mSv，职业人员周剂量只有其周剂量控制值100μSv的10.4%，符合《放射治疗机房的辐射屏蔽规范第1部分:一般原则》 (GBZ /T201.1-2007)的要求，职业人员年剂量也只有其年剂量管理控制值5mSv的10.4%，符合《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》 (GB18871-2002)的要求。况且，还没有考虑加速器6MeV的X射线治疗使用率在90%以上，10MeV的X射线治疗使用率不足10%。而实际职业人员年受照年剂量要远低于0.52mSv。因此，辐射安全是有保障的。

(2) 方法二的屏蔽计算结果S_A = 245cm，此时，A点处瞬时剂量率、周剂量和年剂量理论推算值分别为2.4μSv /h、4.6μSv / h、0.23mSv。虽然瞬时剂量率、周剂量和年剂量较方法一计算的结果降低约50%，但机房的造价增加了5.6%。笔者实践经验证明，A点处理论推算值为2.4μSv /h，要达到A点处实测值≤ 2.5μSv /h，必须在(3)式中加2倍安全系数，由(3)式计算S_A = 257cm，此时机房造价要增加10.8%。用方法一计算的结果，根据防护最优化原则，职业人员受照剂量的大小保持合理达到尽量低的水平，应以该源所致职业人员剂量低于剂量约束值为前提。加速器评价报告对职业人员年剂量管理控制(约束)值为5mSv，实测估算职业人员年剂量为0.52mSv，只有剂量约束值的10.4%，大约只有公众年剂量限值1mSv的50%，况且还忽略了10MeV X射线治疗使用率不足10%的医疗实践，如此低的剂量不足以对职业人员的健康造成危害。因此，再降低剂量使A点处瞬时剂量率≤2.5μSv /h，要付出10.8%的机房造价，而不会对职业人员带来对健康的净利益，因此，笔者认为是属于防护过度。

(3) S_A要同时满足《放射治疗机房的辐射屏蔽规范第1部分:一般原则》 (GBZ /T201.1-2007)中规定:射线透过S_A后，在A点处要同时满足周剂量≤100μSv和瞬时剂量率≤2.5 μSv /h。其中周剂量≤100μSv和《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》 (GB18871-2002)中规定的职业人员年剂量约束值为5mSv是一致的。要使A点瞬时剂量率≤2.5μSv /h，按方法一计算的S_A值，在实测中A点瞬时剂量率达不到≤2.5μSv /h，要同时达到上述要求，可用以下方法:一是增加S_A的厚度。依据新安装加速器的焦点最大剂量率，再加2倍安全系数，由(3)式计算S_A。但该法导致防护过度。当有的10MeV加速器＞6Gy /min，此时S_A＞262cm，由此导致加速器焦点剂量率越高，防护过度越严重。瞬时剂量率是在特定条件的短暂现象，在《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》 (GB18871-2002)标准中明确指出“对职业照射的评价主要应以个人剂量监测为基础”。过分强调瞬时剂量率把它作为判断机房墙体厚度硬性指标，其科学性不强，值得商榷。二是控制加速器的焦点最大剂量率。当焦点最大剂量率为2Gy /min时，用上述两种方法计算的结果相同，S_A = 232cm。在相同治疗量下，核算A点处的周剂量为10.0μSv，瞬时剂量率为2.4μSv /h，符合上述指标要求。

(4) 由于屏蔽计算方法不同，判断标准不一致，导致设备用户、卫生监督执法和卫生技术服务机构之间的矛盾。机房验收时，根据卫生技术服务机构测量的数据，设备用户说设备机房符合国家标准(GB18871-2002)技术指标的要求，卫生监督执法部门说该机房不符(GBZ /T201.1-2007)技术指标的要求，墙体需加厚才能启用设备，卫生技术服务机构很难下结论的局面。