中国辐射卫生  2014, Vol. 23 Issue (1): 11-13  DOI: 10.13491/j.cnki.issn.1004-714x.2014.01.004

引用本文 

周媛媛, 杨春勇, 王福如, 杜翔, 陈维, 王进, 余宁乐, 苏旭. 不同照射条件下医用加速器机房辐射水平验证检测[J]. 中国辐射卫生, 2014, 23(1): 11-13. DOI: 10.13491/j.cnki.issn.1004-714x.2014.01.004.
ZHOU Yuan-yuan, YANG Chun-yong, WANG Fu-ru, DU Xiang, CHEN Wei, WANG Jin, YU Ning-le, SU Xu. Verification Testing of Radiation Levels of Medical Accelerator Rooms Under Different Irradiation Conditions.[J]. Chinese Journal of Radiological Health, 2014, 23(1): 11-13. DOI: 10.13491/j.cnki.issn.1004-714x.2014.01.004.

基金项目

卫生行业科研专项资助项目(201002009)

通讯作者

苏旭, E-mail:suxu@nirp.cn

文章历史

收稿日期：2013-12-20
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不同照射条件下医用加速器机房辐射水平验证检测
周媛媛 1, 杨春勇 1, 王福如 1, 杜翔 1, 陈维 1, 王进 1, 余宁乐 1, 苏旭 2     
1. 江苏省疾病预防控制中心, 江苏 南京 210009;
2. 中国疾病预防控制中心辐射防护与核安全医学所
收稿日期：2013-12-20
基金项目：卫生行业科研专项资助项目(201002009)
作者简介：周媛媛(1984-), 女, 安徽阜阳人, 医师, 研究生, 从事放射卫生工作.
通讯作者：苏旭, E-mail:suxu@nirp.cn.
摘要：目的 研究不同照射条件下医用加速器机房周围环境X射线辐射水平。方法 参考《建设项目职业病危害放射防护评价规范第2部分:放射治疗装置》(GBZ/T 220.2-2009)以Synergy型10 MV加速器为研究对象, 使用451B电离室型X、γ剂量率仪, 分为等中心处放置模体组和无模体组, 分别在四种不同的机架角度(0°、90°、180°、270°)测量机房四周屏蔽墙及防护门处周围剂量当量率, 并对检测结果进行分析。结果 等中心放置模体组中, 机架90°时, 西墙外X射线周围剂量当量率大于其他角度; 270°时, 东墙外X射线周围剂量当量率最大; 机架270°时防护门处周围剂量当量率高于其它角度的检测结果, 差异有统计学意义; 同不放置模体组比较, 放置模体组防护门处周围剂量当量率明显增高, 且270°时剂量率是不放置模体的1.5倍, 但四周屏蔽墙周围剂量当量率却无显著差别。结论 医用加速器机房四周屏蔽墙及防护门口X射线辐射水平随机架角度的变化而不同; 检测门口辐射水平时, 应设置模体。
关键词：加速器    机架角度    剂量率    模体    
Verification Testing of Radiation Levels of Medical Accelerator Rooms Under Different Irradiation Conditions.
ZHOU Yuan-yuan 1, YANG Chun-yong 1, WANG Fu-ru 1, DU Xiang 1, CHEN Wei 1, WANG Jin 1, YU Ning-le 1, SU Xu 2     
1. Jiangsu Provincal Centerfor Disease Prevention and Control, Nanjing 210009 China;
2. National Institute for Radiological Protection, China CDC
Corresponding author: SU Xu, E-mail:suxu@nirp.cn.
Abstract: Objective To study the X-ray radiation levels of medical accelerator room under different irradiation conditions. Methods In accordance with the standard《The specification of radiological protection assessment for occupational hazard in construction project Part 2:Radiotherapy facility》GBZ/T 220.2-2009, using the 451B ionization chamber X γ dose rate meter with the 10MeV accelerator as research object, the research object are divided into two groups, module group and blank group, measuring the radiation dose rate of shield walls and protective doors respectively when the accelerator's rack angle changes in four different gantry angles (0 °, 90 °, 180 °, 270 °), analyzing the results. Results When the angle is 90 °, the X-ray dose rate outside the west wall is higher than the other angle.When 270 °, the X-ray dose rate outside the east wall is higher than others, and the dose rate outside the protective door is highest in the 270 °.The module group's dose rate outside the protective door is 1.5 times higher than blank group. Conclusion The X-ray radiation dose level surrounding the accelerator room walls and protective door changes while the accelerator's rack angle changes differently.When detecting the doors'radiation level, the module should be set.
Key words: Accelerator    Gantry Angle    Dose Rate    Module    

放射治疗是肿瘤医治的重要手段之一, 随着医用加速器的广泛应用, 其对周围环境及人群的影响也受到越来越多的关注。加速器在实施放射治疗时, 都不可避免地产生散射辐射和漏射辐射, 通过迷路传递到治疗室外影响工作人员的健康与安全[1-3]。因此, 定期开展加速器机房的放射防护检测是必不可少的。加速器防护检测不仅是放射卫生工作的一项重要内容, 也是辐射危害得以有效控制的一项重要措施。笔者通过采用不同照射条件对10MVSynergy型医用加速器机房周围环境辐射水平进行检测并比较分析结果的差异性, 希望能为医用加速器防护检测提供一点借鉴和参考。

1 材料和方法 1.1 设备及检测仪器

加速器为Synergy型医用电子直线加速器, X射线能量为10 MV, 等中心输出剂量率为600 cGy/min; 检测仪器为451B电离室型X、γ剂量率仪, 仪器经上海市计量测试技术研究院检定合格。

1.2 检测方法

检测方法参考《建设项目职业病危害放射防护评价规范第2部分:放射治疗装置》 (GBZ/T 220.2-2009)[4], 加速器能量为10 MV, 靶皮距为100 cm, 等中心输出剂量率为600 cGy/min, 照射野为40 cm × 40 cm, 检测分为等中心处放置模体组和无模体组, 分别在四种不同的机架角度(0°、90°、180°、270°)测量机房防护门及周围环境辐射水平。检测时, 检测仪距防护门及各面防护墙表面30 cm, 检测点距地面高度为1.5 m, 防护门检测点分左上、中上、右上、左中、中中、右中、左下、中下及右下9个点, 各面防护墙分别检测10个点, 每个检测点读3个数据, 取其平均值。

1.3 加速器机房参数

加速器机房高度为3.3 m, 东侧和西侧屏蔽墙为主屏蔽墙。迷道长度9.4 m, 等中心点距北墙a点6.8 m, 距南墙b点8.8 m, 距西侧主屏蔽墙c点7.4 m, 次屏蔽墙h点7.8 m, 距东侧主屏蔽墙d点7.4 m, 次屏蔽墙i点7.8 m。加速器机房平面图见图 1。

图 1 加速器机房平面图
2 测量结果

不同机架角度及有无放置模体时的检测结果见表 1和表 2。

表 1 防护门口X射线辐射水平

表 2 四周屏蔽墙X射线辐射水平(μSv/h)

由表 1可以看出, 在放置模体组中, 机架270°时门口周围剂量当量率明显大于其他角度, 差异有统计学意义(P < 0.05)。同不放置模体组相比, 防护门处周围剂量当量率明显增高, 且270°时周围剂量当量率是不放置模体的1.5倍, 差异有统计学意义(P < 0.05)。

由表 2可以看出, 等中心处无模体组中, 东墙辐射水平在机架270°时最大, 同其他角度照射时产生的辐射水平差异有统计学意义(P < 0.05);西墙辐射水平在机架角度90°时最大, 明显大于其他机架角度照射时产生的辐射水平(P < 0.05)。北墙和南墙各角度照射时的辐射水平无明显差别。等中心处放置模体时, 各角度照射条件下四周屏蔽墙的辐射水平同无模体组相比差异无统计学意义。

3 讨论

医用电子直线加速器可能产生的辐射危害因素主要包括电子及电子打靶产生的X射线治疗束、机头泄露辐射和患者体表及室壁的散射辐射, 散射辐射的大小和能量与入射辐射的能量、照射野面积、入射角和散射角的大小有关。对患者表面受照, 大角度散射的散射份额和散射辐射的能量均较小, 但对小角度(如10°)散射, 散射份额相对较大(大于1%), 且散射辐射的能量接近入射辐射的能量。

3.1 机架角度对防护检测X射线剂量率的影响

结果表明, 在其他条件相同的情况下, 东墙辐射剂量水平在机架270°时最大, 西墙辐射剂量水平在机架角度90°时最大, 剂量率均明显大于其它角度, 差异有统计学意义, 而其它机架角度之间剂量率差别不大。屏蔽墙外的辐射剂量率是由有用线束、散射辐射和泄露辐射叠加而成。当机架角度直接照射被测方向, 有用线束所占比例最大, 能量最高, 此时被测屏蔽墙的剂量率最大。以东墙为例, 当机架270°时, 直接照射东墙, 因此该角度东墙的辐射剂量水平最高。

防护门口的剂量率是由散射辐射和泄漏辐射叠加而成。在机头泄漏辐射不变的情况下, 散射辐射是随着随机架角度的变换而变换。当机架270°时, 到达机房门口的剂量是经过2次小角度散射形成, 而机架90°时主束则需大角度散射才能到达机房门口, 而对患者表面受照, 大角度散射的散射份额和散射辐射的能量均较小, 但对小角度(如10°)散射, 散射份额相对较大(大于1%), 且散射辐射的能量接近入射辐射的能量, 因此, 270°时机房门口剂量率最大。测试结果表 1证实了该结论。

3.2 等中心处有无模体对防护检测X射线剂量率的影响

从图 1加速器机房示意图中我们可以看出, 该机房门口的周围剂量当量率是由主束通过屏蔽墙散射到迷路入口处的剂量当量率(路径e所示)、穿过迷路内墙的机头泄露辐射剂量当量率(路径f所示)、装置头泄露辐射通过屏蔽墙散射到迷路入口处的剂量当量率及主束通过患者体表散射产生的剂量当量率(路径g所示)构成。因此, 散射辐射对门口剂量率贡献相对较大, 防护检测时模体相当于治疗时的患者, 无模体时, 散射辐射明显减少。而屏蔽墙外的辐射剂量率是由有用线束、散射辐射和泄露辐射叠加而成, 相对于散射辐射和泄露辐射, 有用线束所占份额较大, 因此, 检测时模体的放置对屏蔽墙的剂量率无明显影响。

由上述看出, 加速器机房放射防护检测在加速器能量、照射野面积和剂量率相同的前提下, 医用加速器机房四周屏蔽墙及防护门口X射线辐射水平随机架角度的变化而不同; 检测门口辐射水平时, 应设置模体。

参考文献
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卢峰, 朱建国, 邓大平, 等. 加速器机房迷路内X射线剂量测量及其影响因素分析[J]. 中国职业医学, 2005, 32(1): 63-64. DOI:10.3969/j.issn.1000-6486.2005.01.030
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马永忠, 王时进, 苏旭, 等. 某医院18MV医用加速器靶外辐射剂量水平及其影响因素[J]. 中国职业医学, 2007, 34(2): 159-160. DOI:10.3969/j.issn.1000-6486.2007.02.032
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马永忠, 万玲, 娄云, 等. 移动式加速器术中放射治疗辐射场剂量水平的测量与分析[J]. 首都公共卫生, 2012(6): 151-154.
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中华人民共和国卫生部.GBZ/T 220.2-2009建设项目职业病危害放射防护评价规范第2部分: 放射治疗装置[S].北京: 中国标准出版社, 2009.