在加速器放射治疗中，常用的两档X射线能量是6 MV和15 MV。对于深部肿瘤而言，使用15 MV X射线治疗具有一定优势。但是，当X射线能量高于10 MV时, 将通过(e, n)和(γ, n)反应产生中子，中子的传能线密度(linear energy transfer, LET)高，对人体产生的辐射效应大，因此对患者带来的靶区外组织器官剂量贡献不容忽视。文中模拟临床建立了不同照射野大小的肿瘤模型，利用加速器产生的6 MV和15 MV X射线进行照射，在国产仿真人体模型上使用LiF(Mg，Cu，P)热释光元件作为探测器，测量了靶区外非邻近组织器官的X、γ射线及中子剂量，从患者放射防护角度探讨了X射线能量、照射野大小对靶区外非邻近组织器官剂量的影响。

1 材料与方法 1.1 肿瘤模型

肿瘤模型在体表的标记中心位于胸骨角与前正中线交点位置处，深度位于体表下10 cm。

1.2 照射方法

采用双野对穿SAD放射治疗技术，靶区剂量100 cGy。体模取仰卧位，前后双野等剂量分割。

1.3 体模

非均匀性仿真人体体模，具有骨骼、肌肉、内脏器官及皮肤。体模采用复合材料和真骨骼组成，能够保证与活体组织的辐射等效性。体模分为14段，高95 cm, 为男性体模。在体模组织器官上分布有热释光探测元件插孔，能够实现对所关心组织器官的剂量测量。

1.4 热释光剂量测量系统

采用中国辐射防护研究院生产的⁶LiF(Mg，Cu, P)和⁷LiF(Mg，Cu, P)玻璃管热释光剂量计作为探测器。探测器呈棒状，直径为2.0 mm，长度为12 mn。其中⁷LiF用于测量X、γ射线剂量，⁶LiF和⁷LiF配对使用差分中子剂量。热释光读出器为北京防化研究院生产的RGD -3B型热释光剂量仪，测量温度为270℃，测量时间16 S。退火炉为北京康科洛电子有限公司生产的TLD -2000B型远红外精密退火炉，退火温度240℃，退火时间12 min。探测器使用前经过筛选和刻度。所使用的热释光剂量系统多次参加全国外照射个人剂量比对, 结果均合格。

1.5 加速器

医科达公司生产的Precise型医用电子加速器，能够产生6 MV和15 MV两档X射线。治疗平面最大有用线束外X射线泄漏辐射率平均为0.023%, 最大有用线束外中子泄漏辐射率平均为0.010%。泄漏辐射率水平符合有关国家标准要求^[1]。

1.6 处方剂量

6 MV X射线组, 5 cm x 5 cm野为136 MU; 10 cm x 10 cm野为124 MU; 15 cm x 15 cm野为116 MU。15 MV X射线组, 5 cm x 5 cm野为120 MU; 10 cm x 10 cm野为110 MU; 15 cm x 15 cm野为105 MU。

1.7 靶区外非邻近组织器官剂量测量方法

选择ICRP 2007建议书中推荐的胃、结肠、红骨髓、甲状腺、食道、肝、膀胱等靶区外非邻近组织器官进行剂量测量^[2]。由于乳腺器官位于照射区，因此未纳入测量范围。测量了颅骨、肋骨、脊椎骨、骨盆等骨骼表面和骨髓腔剂量近似代表全身骨表面剂量和红骨髓剂量。对于胃、结肠、肝脏等体积较大的组织器官，探测器多点多层布放，测量结果取其平均值; 对于甲状腺、性腺等体积较小的器官，探测器中心布放。

1.8 数据处理

探测器读数经刻度因子、品质因子转换后得到相应组织器官的剂量当量。剂量当量经组织权重因子转换后再相加得到靶区外非邻近组织器官合计值。

2 结果 2.1 靶区外非邻近组织器官剂量

6 MVX射线组, 5 cm x 5 cm野时为0.79 mSv, 10 cm x 10 cm野时为2.93 mSv, 15 cm x 15 cm野时为8.71 mSv; 15 MV X射线组，靶区外非邻近组织器官剂量由X、γ射线剂量和中子剂量组成，见表 1。

2.2 照射野大小对靶区外非邻近组织器官剂量的影响

6 MV X射线组，随照射野面积增大靶区外非邻近组织器官剂量增高。15 MVX射线组，随照射野面积增大祀区外非邻近组织器官剂量先减少后增高。

2.3 X射线能量对勒区外非邻近组织器官剂量的影响

5 cm x 5 cm野和10 cm x 10 cm野时，15 MV X射线组靶区外非邻近组织器官剂量高于6 MV X射线组；15 cm x 15 cm野时，略低于6 MV X射线组。

3 讨论

靶区外组织器官剂量的主要来源包括:治疗射束穿过靶区外组织器官形成的剂量、治疗头泄漏辐射剂量和靶区的散射辐射剂量。其中治疗头泄漏辐射剂量贡献与加速器自身的泄漏辐射率和处方剂量大小相关，当泄漏辐射率越高、处方剂量越大时，泄漏辐射贡献越大。靶区的散射辐射剂量贡献与散射面积、入射辐射能量、散射角、散射方位角等因素有关。对于相同能量的治疗X射线而言，靶区外非邻近组织器官吸收剂量的主要影响因素是照射野面积，即散射面积。散射面积越大，散射辐射对靶区外非邻近组织器官剂量的贡献越大。因此, 本次研究中，6 MV X射线照射时，随照射野面积增大靶区外非邻近组织器官剂量增高。

X射线能量对靶区外非邻近组织器官的剂量影响是复杂的。除不同的X射线能量泄漏辐射率不同外，15 MV X射线另一个显著特点是能够通过(e, n)和(γ，n)反应产生中子。中子的传能线密度高，对人体产生的福射效应大，因此对患者带来的靶区外组织器官剂量贡献不容忽视。中子的产额与照射野面积有关，照射野面积越小，X射线与治疗头处的准直器等部件作用面积增大，发生核反应的几率增高^[3]。由表 1知，照射野越小，中子剂量所占份额越大。5 cm x 5 cm野的中子剂量占到了94.5%, 而15 cm x 15 cm野的中子剂量只占到32.3%。15 MV X射线组靶区外非邻近组织器官剂量随照射野面积的变化趋势不同于6 MV X射线组，正是由于15 MV X射线组中增加了中子剂量的缘故。如果不包括中子剂量，15 MV X射线组中X、γ射线剂量也体现出随照射野面积增大而增大的趋势。

综合上述，当靶区较小时，由于15 MV X射线产生的中子剂量贡献，从靶区外非邻近组织器官剂量而言, 宜选择6 MV X射线能量进行治疗；当靶区较大时，发生核反应的几率降低，使用15 MV X射线能量进行治疗体现出一定优势。