醫(yī)用直線加速器感生放射性分析

宋　雙（合肥市第一人民醫(yī)院放療中心，安徽　合肥　230000）

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醫(yī)用直線加速器感生放射性分析

宋雙（合肥市第一人民醫(yī)院放療中心，安徽合肥230000）

目的：通過對兩臺醫(yī)用直線加速器進(jìn)行感生放射性強度測量，分析影響感生放射性強度的各種因素。

方法：當(dāng)醫(yī)用直線加速器處于不同能量、不同射野、不同規(guī)格限光筒的條件下，利用射線巡檢儀，對照射300MU后的機頭中心軸處所產(chǎn)生的感生放射性強度進(jìn)行測量，最后對測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對分析。

結(jié)論：醫(yī)用直線加速器感生放射性強度與射線能量和冷卻時間均有關(guān)；醫(yī)用直線加速器感生放射性強度與射野大小和限光筒大小均有關(guān)；在同等照射條件下，不同廠家的醫(yī)用直線加速器，其所產(chǎn)生的感生放射性強度不同。

1　測量儀器和方法

1.1測量對象

德國SIEMENS ARTISTE型醫(yī)用直線加速器（已經(jīng)使用43個月），X線標(biāo)準(zhǔn)能量為6MV和15MV，電子線標(biāo)準(zhǔn)能量為6Mev、9Mev、12Mev、18Mev；瑞典ELEKTASYNERGY型醫(yī)用直線加速器（已經(jīng)使用12個月），X線標(biāo)準(zhǔn)能量為6MV和10MV，電子線標(biāo)準(zhǔn)能量為4Mev、6Mev、9Mev、12Mev、15Mev、18Mev。

1.2測量儀器

采用JB4000型輻射防護(hù)用X-γ輻射劑量當(dāng)量率巡檢儀。儀器由中國測試技術(shù)研究院進(jìn)行測定，測量范圍 （1～20000）Sv/h，能量響應(yīng)范圍48Kev～3Mev（≤±30%）。

1.3檢測方法

按照《輻射環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（HJ/T61-2001）進(jìn)行。在開始照射前，對機房內(nèi)部的劑量率進(jìn)行測量，并將測量值作為本底量。停止照射后立即進(jìn)入機房，對機頭下方中心軸處的空氣輻射劑量率進(jìn)行測量，并記錄測量最大值。之后分別在3min、5min、10min、20min時進(jìn)行測量并記錄測量最大值。

2　檢測條件及結(jié)果

2.1西門子醫(yī)用直線加速器感生放射性強度與射線能量和冷卻時間的關(guān)系

開始測量前，機房內(nèi)本底劑量率為0.05μGy/h。X線的射野大小10cm10cm，電子線的限光筒型號EA310，15MV的照射劑量率500MU/min，其它能量的照射劑量率300MU/min，照射劑量全部300MU。測量結(jié)果如表1。

表1

從表1中可以看出，6MV、6Mev和9Mev不產(chǎn)生感生放射性，12Mev僅有輕微的感生放射性，15MV和18Mev則有一定量的感生放射性，并且在20min后依然沒有回歸本底?？偨Y(jié)來看，隨著加速器能量的逐漸增高，感生放射性從無到有并且強度逐漸增高。最后，產(chǎn)生的感生放射性強度隨著時間的延長而逐漸降低直至消失。

2.2西門子醫(yī)用直線加速器感生放射性強度與射野大小的關(guān)系

開始測量前，機房內(nèi)本底劑量率0.05μGy/h。射線能量15MV，照射劑量率500MU/min，照射劑量300MU，分別在射野大小5cm5cm、10cm10cm和40cm40cm的條件下測量。結(jié)果如表2。

表2

從表2中可以看出，對于15MV的X射線，射野越大，照射后產(chǎn)生的感生放射性強度越高。并且在3～5min的時間內(nèi)減少一半左右，直至20min后仍然有殘留。因此，在用15MV治療病人或者校驗劑量后，最好等待一段時間后再進(jìn)入機房操作。

2.3西門子醫(yī)用直線加速器感生放射性強度與限光筒大小的關(guān)系

機房內(nèi)本底劑量率0.06μGy/h，射線能量18Mev，照射劑量率300MU/min，照射劑量300MU，限光筒分別采用EA305、EA310、EA325三種型號。測量結(jié)果如表3。

表3

從表3中可以看出，由于增加了限光筒這一附件，18Mev電子線照射到限光筒后產(chǎn)生大量感生線，而且隨著限光筒的型號增大，其產(chǎn)生的感生放射性強度反而降低。例如用型號EA305限光筒所產(chǎn)生的感生放射性強度就比用型號EA325限光筒所產(chǎn)生的感生放射性強度大了4倍多。還可以從表3中看出，三種型號的限光筒經(jīng)過18Mev的電子線照射后，其產(chǎn)生的感生放射性強度在10min后減弱為初始值的一半左右，20min后再次減弱一半左右，但是用型號EA305限光筒在照射后20min時依然有一定量的感生線強度。因此，在使用18Mev的電子線進(jìn)行照射后，如果使用的是大型號限光筒，最好等待一段時間后再進(jìn)入機房操作；如果使用的是小型號限光筒，最好等待更長的時間再進(jìn)入機房操作。

2.4西門子醫(yī)用直線加速器感生放射性強度與高能電子線在無限光筒條件下照射的關(guān)系

機房內(nèi)本底劑量率0.06μGy/h，射線能量18Mev，照射劑量率300MU/min，照射劑量300MU。不使用限光筒，在維修模式下操作。射野大小分別采用 13cm13cm、19cm19cm和33cm33cm，對應(yīng)限光筒型號EA305、EA310和EA325所設(shè)定的射野大小。測量結(jié)果見表4。

表4

從表4中可以看出，在不附帶限光筒的條件下，18Mev照射后所產(chǎn)生的感生放射性強度與射野大小無明顯關(guān)系，且在10min左右回歸本底。對比表3，可以明顯的看出，限光筒附件是高能電子線產(chǎn)生感生放射性的最主要因素，貢獻(xiàn)度達(dá)99%左右。

2.5醫(yī)科達(dá)醫(yī)用直線加速器與射線能量和冷卻時間的關(guān)系

機房內(nèi)本底劑量率0.06μGy/h，X線射野大小10cm10cm，電子線限光筒采用1414的型號，照射劑量率全部300MU/min左右，照射劑量300MU。測量結(jié)果見表5。

表5

從表5上的測量數(shù)據(jù)可以看出，感生放射性強度隨著能量的提高逐步增強，隨著時間的延長逐漸減弱，結(jié)果與西門子醫(yī)用直線加速器的情況一致。另外，還可以從表5中看出，只有10MV、15Mev、18Mev照射后有少量感生線，其它的能量照射都沒有產(chǎn)生感生放射性。對比表1還可以看出，在高能電子線方面，醫(yī)科達(dá)醫(yī)用直線加速器照射后所產(chǎn)生的感生放射性強度比西門子醫(yī)用直線加速器要小得多。

2.6醫(yī)科達(dá)醫(yī)用直線加速器感生放射性強度與限光筒大小的關(guān)系

機房內(nèi)本底劑量率0.06μGy/h，射線能量18Mev，照射劑量率300MU/min，照射劑量300MU，限光筒分別采用66、1414、2525三種型號。測量結(jié)果如表6。

表6

從表6中可以看出，限光筒所用型號越大，高能電子線所產(chǎn)生的感生放射性強度越小。對照表3，可以看出，在高能電子線所產(chǎn)生的感生放射性強度方面，醫(yī)科達(dá)加速器比西門子加速器小了很多。

3　結(jié)論

西門子醫(yī)用直線加速器和醫(yī)科達(dá)醫(yī)用直線加速器，它們照射后所產(chǎn)生的感生放射性強度都隨著時間的延長而逐漸減弱。隨著能量的逐漸增加，它們照射后所產(chǎn)生的感生放射性強度都逐漸增大，且恢復(fù)到本底的時間大量增加。以西門子高能電子線18Mev為例，照射后1h機頭附件限光筒處仍然有感生放射性。

對于X射線，6MV照射后無感生放射性產(chǎn)生；10MV照射后產(chǎn)生極少量的感生放射性；15MV照射后有一定量的感生放射性產(chǎn)生，并且隨著照射野的增大而增強，而且在30min后依然沒有回歸本底。因此，在日常使用中，如果使用15MV照射，一定要考慮感生放射性的存在，并在條件允許的情況下，盡量等待一段時間后再進(jìn)入機房，即使進(jìn)入機房，也要盡量遠(yuǎn)離機頭。還有，無論在什么情況下使用15MV，都盡量使用小野照射，使產(chǎn)生的感生放射性強度低一點。

對于電子線，12Mev（含）以下的能量照射后幾乎不產(chǎn)生感生放射性；15Mev照射后有微量的感生放射性產(chǎn)生；對于西門子醫(yī)用直線加速器18Mev，在有限光筒的條件下照射，會產(chǎn)生大量的感生放射性，在無限光筒的條件下照射，只產(chǎn)生極少量的感生放射性；對于醫(yī)科達(dá)醫(yī)用直線加速器18Mev，無論在有限光筒的條件下照射，還是在無限光筒的條件下照射，都只產(chǎn)生極少量的感生放射性。所以在日常使用西門子醫(yī)用直線加速器中，盡量避免18Mev的使用，如果一定要使用18Mev照射，必須在照射結(jié)束后等待足夠的時間再進(jìn)入機房接觸限光筒。

2016-4-10

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