10 MV X射線放療擺位技師甲狀腺感生放射性受照量的檢測

劉帥蓬，馬陽光，賈 飛，曾 曉，王海洋，郭躍信（鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院放射治療部，河南鄭州450001）

對放療患者進(jìn)行擺位時，擺位技師可能會受到感生放射性的影響。當(dāng)X射線或電子束的能量大于感生放射性核素的（γ，n）反應(yīng)閾能（一般為10 MV）時，就會產(chǎn)生明顯的感生放射性[1-3]。本研究對10 MV X射線放射治療時，技師擺位過程中甲狀腺體位感生放射性的受照量進(jìn)行實(shí)際測量，分析感生放射性瞬時劑量率與冷卻時間及照射野大小的關(guān)系，對測量結(jié)果進(jìn)行曲線擬合；并結(jié)合臨床實(shí)際工作量，計算出擺位技師在出束結(jié)束后不同時刻，進(jìn)入機(jī)房進(jìn)行擺位操作時的年累積受照量，以期為擺位技師確定合適的擺位時間。現(xiàn)報道如下。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 被檢加速器 瑞典ELEKTA公司Synergy直線加速器，主要技術(shù)指標(biāo)：X射線標(biāo)稱能量10 MV，靶材料為鎢。

1.1.2 檢測儀器 Fluke 451p-DE-SI電離室巡檢儀，主要技術(shù)指標(biāo)：檢測射線，高于1 MeV的β射線和高于25 KeV 的 γ 射線；工作量程 0～5 μSv/h、0～50 μSv/h、0～500 μSv/h、0～5 mSv/h、0～50 mSv/h，量程自動歸檔；準(zhǔn)確度，能量響應(yīng)外，任何量程的10%～100%滿刻度內(nèi)均為±10%，校準(zhǔn)源為137 Cs；探測器，電離室容積為230 cc加壓至6個大氣壓，電離室壁厚為200 mg/cm2。

1.2 方法

1.2.1 檢測條件 正常工作機(jī)房溫濕度及通風(fēng)條件；Gantry（加速器機(jī)架角度）0°，Collimator（加速器小機(jī)頭角度）0°，照射野源皮距（SSD）100 cm處放20 cm固體水，模擬人體受照。

1.2.2 數(shù)據(jù)采集方法 數(shù)據(jù)采集點(diǎn)，選取標(biāo)準(zhǔn)身高（170 cm）擺位技師正常擺位工作時甲狀腺體位；加速器出10 MV X射線，劑量率默認(rèn)最大（600 MU/min），劑量 500 MU；加速器設(shè) 5 cm×5 cm、10 cm×10 cm、15 cm×15 cm、20 cm×20 cm、25 cm×25 cm、30 cm×30 cm、35 cm×35 cm、40 cm×40 cm不同射野；采用Fluke 451p-DE-SI電離室巡檢儀實(shí)測加速器出束后，采用瞬時劑量率測量儀測量20 min內(nèi)擺位技師甲狀腺體位感生放射性瞬時劑量率。根據(jù)實(shí)際劑量率變化幅度及實(shí)驗(yàn)條件，結(jié)合實(shí)際臨床工作，取出束結(jié)束后10 s開始，以間隔5 s、10 s、20 s、1 min連續(xù)讀數(shù)，至出束結(jié)束1 200 s，讀數(shù)終止。分別讀取不同時刻的感生放射性劑量，每個射野測量3次，取平均值。

2 結(jié) 果

2.1 各射野在不同測量時間的瞬時劑量率 進(jìn)行擺位技師累計劑量計算時，可以選取一種照射野大小數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，本研究將實(shí)測的8種大小照射野數(shù)據(jù)求平均值（平均射野劑量率）后作為計算數(shù)據(jù)。結(jié)果顯示：隨著冷卻時間的增加，劑量率不斷下降；0～60 s內(nèi)劑量率下降較快，60 s后劑量率下降緩慢，且有一定反復(fù)；在出束結(jié)束后4～6 min內(nèi)，瞬時劑量率可降至0.25 μSv/h以下。見表1。

2.2 瞬時劑量率隨冷卻時間變化曲線 患者實(shí)際治療中射野多為不規(guī)則的，不同患者治療射野下，擺位過程中甲狀腺體位的感生放射性基本一致。因此，可以將不同射野的感生放射性數(shù)據(jù)進(jìn)行平均，做出一條混合射野下感生放射性瞬時劑量率冷卻曲線，并作為累計劑量的計算依據(jù)。

2.3 不同擺位時間段累積劑量 取60 s后進(jìn)行擺位操作，此時年累積劑量下降較平緩，擺位技師年累積受照量為593.4 μSv。瞬時劑量率需等待4～6 min才能降至0.25 μSv/h以下。取4 min時刻開始擺位操作，擺位技師的年累積受照量為464.4 μSv，與出束結(jié)束1 min時刻開始擺位操作比較，年累積劑量下降21.7%。取6 min時刻開始擺位操作，擺位技師年累積受照率為429 μSv，與出束結(jié)束1 min時刻開始擺位操作比較，年累積劑量下降 27.7%。見表 2、圖 2、圖 3。

表1 各射野在不同測量時間的瞬時劑量率（μSv/h）

表2 不同擺位時間段累積劑量

圖1 混合射野瞬時劑量率冷卻時間曲線

圖2 不同擺位開始時間工作人員擺位年累積劑量曲線

圖3 不同擺位開始時間工作人員單次擺位累積劑量曲線

3 討 論

加速器高能粒子轟擊靶物質(zhì)發(fā)生的核物理過程有4種：入射粒子僅改變方向；入射粒子損失部分能量；入射粒子完全被靶核吸收并放出其他粒子或γ射線；入射粒子將靶核敲碎。后核反應(yīng)過程將產(chǎn)生新的原子核，成為反沖核，反沖核經(jīng)過β衰變或γ衰變形成穩(wěn)定核，伴隨產(chǎn)生的β和γ射線而被人們稱為感生放射性[4-7]。本研究結(jié)果顯示，隨冷卻時間增加，感生放射性劑量率逐漸下降，但在出束結(jié)束1 min內(nèi)出現(xiàn)1次明顯的劑量率反復(fù)，此現(xiàn)象可能是由于產(chǎn)生的高能β或γ射線沖擊機(jī)頭或空氣中原子核產(chǎn)生新的反沖核，進(jìn)而再次產(chǎn)生感生放射性。

加速器機(jī)頭靶、遮線器、均整器等處的感生放射性與高能質(zhì)子在其中發(fā)生的非彈性散射次數(shù)有關(guān)，且主要與能量有關(guān)[8-10]。本研究發(fā)現(xiàn)，10 MV X射線的感生放射性沒有隨照射野的大小而產(chǎn)生太大變化，主要原因可能是機(jī)頭內(nèi)部空間相對較小，改變照射野，對中子與加速器結(jié)構(gòu)材料發(fā)生（n，γ）俘獲反應(yīng)影響不大，故產(chǎn)生的感生放射性變化不大，這與王志斌等[11]的研究有一定差別，待進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)設(shè)計和研究。

長期接受感生放射性對人體甲狀腺、性腺、骨骼等都有可能形成放射性損傷[12-14]，因此，放療工作人員應(yīng)在保證放療質(zhì)量和效率的同時，盡量減少感生放射性的受照。隨著冷卻時間的增加，感生放射性劑量率逐漸下降，一般停止出束4～6 min后，基本可保證瞬時劑量率降至0.25 μSv/h以下。射野大小，對機(jī)房內(nèi)感生放射性的影響不大。當(dāng)放射治療采用10 MV X射線時，擺位技師在出束結(jié)束4～6 min后進(jìn)行擺位操作，甲狀腺體位年累積受照量約為464.4～429.0 μSv，均低于《放射性疾病診斷名詞術(shù)語》中說明的可能產(chǎn)生放射性甲狀腺疾病的劑量值，故建議當(dāng)采取10 MV或以上X射線放療時，可根據(jù)實(shí)際情況在加速器出束結(jié)束4～6 min后進(jìn)行擺位操作。