VarianClinacCX型加速器残余辐射的监测与评价

朱晓力

【摘 要】目的：对Varian Clinac CX 型医用直线加速器机头处的X射线残余辐射剂量进行监测与评价。方法：应用451P-DE-S1-RYR 型电离室巡测仪，照射不同剂量、不同能量X射线，按照不同照射野、距加速器机头外缘不同距离、不同照射方式，分别检测加速器产生的残余辐射剂量。结果 短时间内，残余辐射随着X射线能量、出束剂量、照射野的增加而增加，随着时间、距加速器机头外缘距离的增加而降低；不同照射方式残余辐射不同，单角度照射产生的残余辐射要略高于旋转照射。 结论：加速器机头处的X射线残余辐射量与能量、出束剂量、照射野、时间、距加速器机头外缘距离、照射方式等因素有关。

【关键词】 加速器；残余辐射；辐射防护

【中图分类号】R852.7 【文献标识码】A 【文章编号】1005-0019（2018）15--01

近年来随着人民生活水平的提高，癌症发生率逐年升高，加速器的使用被广泛的应用于临床医疗领域，给你们带来巨大方便和利益的同时，同时也给临床从事于放射性相关工作的医疗人员和应用加速器检测的病人带来了非常大的潜在辐射风险与危害。

对于医用加速器，需要考虑的辐射性危害主要有两种： 一种即瞬发辐射危害；另外一种是感生放射性危害，它是由加速器发出的高能粒子（如质子、 电子、 粒子等）轰打靶物质原子核，从而通过核反应产生的β射线和γ射线，该辐射即感生放射性[1]。瞬发辐射的产生只产生于加速器运行的时候，很容易被人们识别并设法屏蔽。而感生放射性辐射在加速器运行或不运行的时候都存在，相比于瞬发辐射更具隐蔽性[2]，并且随着防护条件的改良，医疗人员和病人因感生放射性辐射的吸收剂量越来越高，值得引起人们的高度重视。

1 材料和方法

1.1 材料

加速器： Varian Clinac CX 型醫用直线加速器；电离室巡测仪： 451P-DE-S1-RYR 型，技术性能： 可检测辐射包括超过1MeV的β射线、超过25keV的γ射线以及X射线，操作量程：0～5 μSv /h，准确度：在任何量程下，准确度为满刻度的10% 到100% 之间任何读数的10% 之内。测量环境：机房的设计符合国家规定标准，室温 24℃，室湿65%，大气压1.032 x 105Pa，室内空气换气率（7～9）次/h。

1.2 方法 检测前测试加速器和剂量巡测仪运行是否正常。经过检查仪器运行正常后，分别在不同时间下，用能量为 6MV、10MV 的X射线和出束剂量为200MU、400MU、600MU、800MU，照射野为10 x 10cm、20 x 20cm、30 x 30cm、40 x 40cm以及距加速器机头外缘10cm、100cm、150cm进行照射；最后用6MV能量、600MU出束剂量按照旋转照射和单角度照射的方式进行照射。当加速器照射结束后，检测残余辐射剂量水平。监测中所采用的加速器能量、出束剂量等相关指标是按照国家相关标准和临床实际情况而确定的。

2 结果

2.1 残余辐射与X射线能量和出束剂量的关系

2.2 残余辐射与X射线能量和照射野的关系

2.3 残余辐射与X射线能量和距加速器机头外缘距离的关系

2.4 残余辐射与照射方式的关系

3 讨论

3.1 残余辐射与X射线能量和出束剂量的关系

由表1可知，10MV能量X射线照射后，前3分钟之内的残余辐射量要高于6MV能量X射线照射[3，4]，之后残余辐射量基本一致；6MV能量照射后，前20秒内随着出束剂量的增加残余辐射逐渐增加[5]，随后趋于稳定，10MV能量照射后，前30秒内随着出束剂量的增加残余辐射逐渐增加，随后趋于稳定；同时可以看出，6MV能量照射后，前30秒内随着时间的增加残余辐射逐渐降低[6]，随后趋于稳定，10MV能量照射后，前4分钟内随着时间的增加残余辐射逐渐降低，随后趋于稳定。

3.2 残余辐射与X射线能量和照射野的关系

由表2可知，10MV能量X射线照射后，1秒内的残余辐射量要低于6MV能量X射线照射，之后4分钟之内残余辐射量高于6MV能量X射线照射；6MV能量照射后，前20秒内随着照射野的增加残余辐射逐渐增加[4，5]，随后趋于稳定，10MV能量照射后，前1分钟内随着照射野的增加残余辐射逐渐增加，随后趋于稳定；同时可以看出，6MV能量照射后，前30秒内随着时间的增加残余辐射逐渐降低，随后趋于稳定，10MV能量照射后，前4分钟内随着时间的增加残余辐射逐渐降低，随后趋于稳定。

2.3 残余辐射与X射线能量和距加速器机头外缘距离的关系

由表3可知，10MV能量X射线照射后，1秒内的残余辐射量要低于6MV能量X射线照射，之后6分钟之内残余辐射量高于6MV能量X射线照射；6MV能量照射后，前10秒内随着距离的增加残余辐射逐渐降低[5]，随后趋于稳定，10MV能量照射后残余辐射无明显趋势。同时可以看出，6MV能量照射后，前1分钟内随着时间的增加残余辐射逐渐降低，随后趋于稳定，10MV能量照射后，前4分钟内随着时间的增加残余辐射逐渐降低，随后趋于稳定。

3.4 残余辐射与照射方式的关系

由表4可知，前20秒内，单角度照射产生的残余辐射要略高于旋转照射产生的残余辐射，随后无明显趋势。

本研究显示，短时间内X射线残余辐射随着能量和出束剂量的增加而增加，随着时间的延长，残余辐射逐渐趋于平稳，提示医疗工作者需在加速器停止工作一定时间之后在进行操作；短时间内X射线残余辐射随着照射野的增加而增加，随着时间的延长，残余辐射也逐渐趋于平稳；短时间内X射线残余辐射随着距加速器机头外缘距离的增加而降低，随着时间的延长，残余辐射也逐渐趋于平稳，医护人员在加速器开始运行之后应远离加速器来降低辐射；X射线单角度照射产生的残余辐射要略高于旋转照射产生的残余辐射，提示照射方式的选择；最后X射线产生的残余辐射随着时间的延长而逐渐降低，放疗技术人员通过适当延长摆位间隔将会是防止残余辐射特别是感生放射性的最好选择之一。

国家有关标准规定：对于临床实践中任一特定来源的剂量约束和潜在的辐射危险约束的大小必须是由审管部门所认可的值。比如在NCRP116（1993）和NCRP147里规定的医用放射性检查设备室防护设计的剂量约束大小为工作人员与公众年限值的一个分数（1/4），即不大于5mSv/a和0.25mSv/a。NCRP出版物基于此还阐明了七点理由，由此来证明其合理性、可操作性与科学性，说明该数值用于屏蔽防护是有非常大的安全系数的。而在GB18871 的11.4.3.2中所规定“剂量约束值通常应在公众照射剂量限值10%～30%（即0.1mSv/a～ 0.3mSv/a）的范围内”。因此形成了一个在放射防护中普遍使用于工作人员与公众年限值的 1/4，即不能超过5mSv/a和0.25mSv/a来作为辐射防护剂量约束值的共识，对医用辐射实践，体现了安全与辐射的最优化。在临床实践的条件下，既没有投入太多的防护成本造成防护过度，同时把工作人员与公众受照射剂量降低，具有科学性可操作性，体现出在考虑经济和社会等因素之后的合理需要与可能。

当前，我国从事于放射治疗的临床技术人员数量达到万人，其从事的工作性质难以避免被感生放射性辐射场所损伤。因此，对临床医生和患者进行有效科学的辐射防护刻不容缓。辐射防护主要措施为：①对病人进行辐射防护时主要以減少照射时间、减小辐射面积的方法进行防护，另外放疗后还需对病人的各器官进行病理学检查，发现患者放射治疗过程中的所出现的各类不良反应，为后期的治疗工作提供参考；②在对放疗技术人员进行防护时应注意， 医师在进入放射室内时必须穿带铅制外衣、铅制围脖、铅制卫生帽以及铅制眼镜等，同时为了降低铅对人体的损害，在佩带前需要在相应位置先佩戴塑料薄膜，从而将铅制物与人体皮肤隔开。③进一步对临床医师进行技能培训，尤其是对患者体位的摆放的时间，应该提高每次进入放射室内摆放体位的效率。④严格控制进入放射室内的间隔时间，应该在X射线冷却5 min后再进入，进入的间隔时间不能过长，最长不能大于10min，这样可以有效减少患者在辐射场内暴露的时间，从而减少X射线对病人脏器组织的损伤；⑤合理安排治疗的顺序。本研究为高能直线加速器的放射治疗，在实际应用的过程中，应将高能设备的治疗与低能设备的治疗患者进行交替治疗，以避免治疗时长时间处于高能X射线的照射下[4，7-9]；⑥应提高治疗室内的通风情况，在每位病人治疗完成之后均需要开窗通风，目的是通过气流将治疗室内的放射性物质带出，从而降低治疗室内放射性物质的含量。

高能医用直线加速器产生的感生放射性辐射对工作人员和患者的健康具有较大的不良影响，可以通过合理的选择防护措施、调整病灶的照射时间以及减少进入放射机房的时间等尽可能减少辐射的影响，从而为临床工作人员和患者提供相对安全的工作环境[10]。

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