直線加速器工作場所輻射衛生防護分析及評價

王　洵　汪月莉　蔡耀章　王　欣

（1.浙江省寧波市第二醫院，浙江 寧波 315010；2.浙江省寧波市衛生監督所，浙江 寧波 315010；3.浙江省寧波市新民醫院，浙江 寧波 315010）

直線加速器輸出的高能X射線和高能電子束，不僅用來治療多種惡性腫瘤，還用來治療一些良性腫瘤及多種良性疾病，但同時，這種人工輻射源對工作人員和公眾也存在著潛在的危害。為了在發揮醫療照射效益的同時，保障放射治療工作人員和公眾的身體健康，我們對西門子KD2型放射治療直線加速器工作場所及周圍環境[1]的輻射衛生防護狀況進行了實際監測，同時對治療室內感生放射性[2]輻射劑量率相對于X射線能量、處方劑量、冷卻時間、離機頭距離等的關系進行了測量研究，并對結果進行分析和評價, 提出相應的預防防護措施。

1對象與方法

1.1 對象

對象為1臺西門子MEVATRON KD2 放射治療直線加速器。該直線加速器具有2檔高能X射線，能量分別為6 MV、15 MV，劑量率分別為2Gy/min、3Gy/min,可開放最大照射野40cm×40cm；6檔高能電子束中最高能量為21 MeV，劑量率均為3Gy/min，最大限光筒25cm×25cm。

直線加速器機房位于醫院內，由治療室、迷路、防護門、控制室、電氣輔助機房、水冷機房組成。其中治療室內部長×寬×高為7.6m×6.1m×4.5m，迷路為L型，其長度為6 m，寬2.2 m。加速器墻體的屏蔽材料為普通鋼筋混凝土，密度不小于2.35T/m3，主屏蔽墻體厚2.78m，副屏蔽墻體厚1.27m，屋頂主、副屏蔽厚度分別為2.3 m、1.2 m。防護門采用具有鉛及硼化聚乙烯夾芯的木結構門，電動啟閉，厚度230 mm。治療室通風約4次/h。

1.2儀器測量

美國S.E公司產X、γ輻射巡檢儀，經國家一級計量測試機構檢定校準，每年刻度1次，其測量的基本誤差＜15%,檢定時對應于137Cs的校準因子和能量響應分別為1.11和1。

1.3測量方法

1.3.1輻射劑量率首先用輻射巡檢儀調查測量工作場所及周圍環境輻射劑量率本底水平。然后選取穿射能力最大的15MV X射線，照射野開至最大40cm×40cm，機架角度分別位于0°、90°、270°、180°位置，用輻射巡檢儀分別測量控制室主、副屏蔽墻、電氣輔助機房、水冷機房、西、南屏蔽墻等處的輻射劑量率。

1.3.2感生放射性輻射劑量率測量分別選取6MV、15MV X射線，照射野開至最大40cm×40cm，機架角度位于0°，用輻射巡檢儀分別測量治療室內部不同處方劑量、不同冷卻時間、離治療機頭不同距離處的輻射劑量率。

2結果

2.1輻射水平

測量數據顯示，工作場所及周圍環境輻射劑量率本底水平約為0.16～0.27μSv/h。為測量直線加速器工作時可能的最高輻射水平，選取X射線最高能量，照射野開至最大的極端情況。監測數據顯示，工作場所及周圍環境中，控制室主屏蔽墻處的輻射水平最高，測量值為7.22μSv/h，其余位置稍高或接近于本底水平（表1）。

2.2 感生放射性輻射水平

照射野開至最大40cm×40cm，機架角度位于0°時，6MV X射線在治療室內部不同處方劑量、不同冷卻時間、離治療機頭不同距離處的輻射劑量率均接近于本底水平；相同條件下15MV高能X射線的輻射劑量率明顯增高，其中在冷卻30秒，直線加速器靠近機頭射野中心處輻射水平可達2.83μSv/h；隨著冷卻時間的增加，感生放射性輻射水平逐漸降低，冷卻約5 min后，治療室內部感生放射性輻射水平降低到稍高或接近于本底水平?？梢娭委熓覂雀猩派湫园殡S高能X射線產生，隨冷卻時間及離治療機頭距離的增加而明顯減少(表2)。

3討論

該院放射治療用直線加速器位于醫院內部一角，與醫院內部其他建筑距離適當，周圍無普通居民

樓。放射治療機房遠離人員活動密集區域，進出人員大部分均為放射治療工作人員及進行放射治療的患者，患者家屬及其他閑雜人員無特殊情況禁止進入放射治療工作場所。對于公眾照射，有效劑量當量在規定的連續5年內平均為1mSv，在其中任一年內不得超過5mSv[3]。根據表1的測量結果，取西、南屏蔽墻外的最高輻射水平0.45μSv/h，加速器每天平均進行放射治療200照射野，每照射野出束1分鐘，年工作日250天，公眾居留因子取1，則年有效劑量當量為0.45μSv/h×200/60×250=0.375mSv，明顯小于對規定的公眾照射劑量限值?？梢姴粫妿磔椛浣】滴：Α?/p>

機房屏蔽設施的防護效果。測量數據顯示，取控制室主防護墻外的最高輻射水平7.22μSv/h，假設加速器每天平均進行放射治療400照射野，工作量由4人分擔，并且所有射野都朝向該方向，每照射野出束1分鐘，年工作日250 d，居留因子取1，則年有效劑量當量為7.22μSv/h×400/4/60×250≈3.0mSv。針對該直線加速器具有的15MV 高能X射線，還需要考慮加速器機頭部位的結構材料受到高能粒子的照射而產生的感生放射性[4]。加速器機頭處的感生放射性水平與加速器的能量、粒子種類、機頭處的結構材料、處方劑量、冷卻時間、離機頭距離等因素密切相關。根據表2的測量結果，對6MV的低能X射線，測得的感生放射性輻射劑量率接近于本底水平，可忽略不計；而對15MV的高能X射線，感生放射性必須得加以考慮。照射3Gy，取冷卻30秒時機頭處的最高輻射水平2.83μSv/h，加速器每天平均進行放射治療200照射野，工作量由4人分擔，每野平均擺位時間3分鐘，年工作日250天，則感生放射性產生的年有效劑量當量為2.83μSv/h×200×3/4/60×250≈1.8mSv。對于職業照射，在規定的連續5年內，平均年有效劑量當量限值為20mSv，在其中任何一年內不得超過50mSv[3,5]。通過以上估算得知該直線加速器對放射治療工作人員年最大有效劑量當量約4.8mSv，滿足職業照射劑量限值要求。該院按照國家相關規定，接受市疾病預防控制中心對其放射工作人員進行的每一季度為一監測周期的熱釋光個人劑量監測。熱釋光標定時，當能量＞100keV時的不確定度≤±10%。在2006年度，放射治療工作人員的個人劑量監測結果在0.384~0.848mSv/a范圍，符合標準要求。

以上估算都是在輻射防護保守條件下（最高能量、最大射野、直接投照、大居留因子）進行，實際的年有效劑量當量應該比估算的低。但為了降低可能的有效劑量當量，進一步減少輻射隨機性效應的發生，可以采取一定的預防防護措施。比如可以在控制室主防護墻增加一定當量的鉛，進一步降低控制室的輻射劑量率。治療室內部感生放射性伴隨高能X射線產生，因此應優先選擇低能的射線及合適的照射條件；其次，治療室內部感生放射性隨投照結束冷卻時間的延長有明顯的下降，所以治療技師進行高能X射線治療后，開始下一次的放療擺位前等待幾分鐘再進入治療室；另外有研究表明，治療室內98%以上的感生放射性活度來自于空氣中氣態的短半衰期感生放射性核素[6]，因此應保證機房的通風換氣效率。

4參考文獻

[1] GB/T14583-93.環境地表γ輻射劑量率測定規范[S].

[2] 劉建防,鄭潔.對醫用加速器產生感生放射性的分析與探討[J].干旱環境監測,2005, 19(4): 201-203.

[3] GB18871-2002.電離輻射防護與輻射源安全基本標準[S].

[4] 楊樹強,鄧大平. 遠距離放射治療中患者的輻射防護措施[J].中國輻射衛生,2008,17(2):247-249.

[5]GBZ128-2002,職業性外照射個人監測規范[S].

[6]ENDO A,KIKUCH IM,IZAWA S,et al. Characteristics of the chemical form of C,N,and O induced in air by the operation of a 100 MeV electron linear accelerator[J].Health Phys,1995,68(1):80-88.

作者簡介：王洵（1972—），男，學士，主管技師。（收稿日期：2008-12-10）