德国BEBIG60Co后装治疗机放射防护及性能检测的评价

赵立林　刘芬

【摘要】目的：检测评价德国BEBIG60Co后装治疗机的辐射防护及性能。方法：根据国家标准要求检测后装治疗机的辐射防护和各项性能。结果：60Co后装治疗机贮源器和周围环境的辐射剂量均低于国家标准，60Co放射源活度的偏差为0.16%，符合国家标准规定的偏差≤±5%;β表面污染低于国家标准要求。结论：开展后装治疗应定期对机房辐射剂量及机器各项性能进行监测，加强对机器性能的维护，保证计划和治疗的顺利进行。

【关键词】后装治疗机;60Co源;辐射防护;性能检测

【中图分类号】R737.33 【文献标识码】A

后装近距离放射治疗是治疗中晚期宫颈癌的主要手段，目前最常用的放射源有192Ir和60Co，与192Ir相比，60Co的主要优势之一是经济和实用，因为其半衰期长达5.27年[1]。使用60Co作为放射源，质量保证及质量控制非常重要，尤其在机房放射防护及机器安全性能检测等方面[2]。本研究依据相关国家标准，对后装治疗机房的辐射防护及其机器性能进行检测，并评价60Co后装治疗机的辐射防护及其性能。

1 材料与方法

1.1 仪器设备

采用Eckert Ziegler BEBIG GmbH生产的60Co后装治疗机，机器型号 Multisource，其装源活度为68.93GBq，光子的平均能量1.25MeV，半衰期为5.271y。用于检测辐射环境场所剂量的BH-3103B型便携式X、γ剂量率仪;用于对60Co放射源的活度进行校准的Source Check井形电离室和检测β表面污染的LB124多功能表面沾污α、β-γ检测仪。

1.2 机房防护

后装治疗机房面积21.8m2，机房东墙为60cm混凝土加6cm铅砖，南墙为60cm混凝土，西墙迷路内墙为50cm混凝土加4cm铅砖，迷路外墙为30cm混凝土，迷路外墙顶端为50cm混凝土，北墙为50cm混凝土加6cm铅砖，防护顶为70cm混凝土，防护门为10mm铅当量。机房布局示意图见图1。

1.3 检测方法

根据标准[3]中介绍的方法，对治疗室和周围环境中辐射水平进行测量，使用BH-3103B型便携式X、γ剂量率仪对距离贮源器表面5cm处的任何位置及距离贮源器表面100cm处任何点的泄露辐射周围剂量当量率，分别在后装治疗机的前、后、左、右及上方5个位置进行测量。在距离贮源器表面5cm处测量时，应在≤10cm的范围内选取泄露辐射周围剂量当量率的平均值。后装机工作状态下，使用便携式X、γ剂量率仪测量后装治疗室外环境散射辐射周围剂量当量率，监测点包括防护门口、墙体外、控制台、电缆孔位和顶棚上方。

按照标准中介绍的方法对60Co放射源活度进行校准。使用型号为TW33005的Source Check 井形电离室进行测量，测量前将Source Check井形电离室置于治疗室内30min，使其与环境中的气压、温度达到平衡。然后与Supermax静电计连接，通电并预热10min。用长1m的软管把后装机与井形电离室适配器连接起来，治疗时源通过软管传输到井形电离室中。井形电离室的响应与源在适配器中的位置有关，距离电离室底部50mm处为源的最佳驻留位置。

将源传输到井型电离室最大灵敏度位置，测量仪预置时间60s，取5个电离电荷读数求算术平均值。

計算源空气比释动能强度SK，见式（1）

Mu：剂量仪测量电离电荷读数的平均值，单位为纳库仑每分钟（Nc/min）;

NSK：60Co源空气比释动能强度刻度因子，单位为戈瑞平方米每小时每安培（Gy·m2·h-1·A-1）;

NE：静电计刻度系数;

CT·p：环境温度、气压校正因子;

Aion：电离电荷复合率校正因子。

环境温度、气压校正CT·p，见式（2）：

T：环境温度读数，单位为摄氏度（oC）;

T0：标准条件温度（22oC）;

P0：标准条件气压（101.3kPa）;

P：环境气压读数，单位为千帕（kPa）。

计算电离电荷复合率校正因子Aion，见式（3）：

Q1：测量仪在高压300V电离电荷读数，单位为纳库仑每分钟（Nc/min）;

Q2：测量仪在高压150V电离电荷读数，单位为纳库仑每分钟（Nc/min）。

源活度Aapp的计算见式（4）：

SK：源空气比释动能强度，单位为戈瑞平方米每小时（Gy·m2·h-1）;

F：60Co源空气比释动能强度与源活度转换系数，F=1.130◊10-2Gy·m2·h-1·Ci-1。

计算检测源活度值（Aapp，t）与临床实际使用源活度值（Aapp，B）相对偏差DeV，见式（5）：

Aapp，B：临床实际使用源活度值，单位为居里（Ci）;

Aapp，t：检测源的活度值，单位为居里（Ci）。

β表面污染检测。使用LB124多功能表面沾污α、β-γ检测仪在病人床表面、机房地面、机器表面、机房放物品桌面和控制室桌面进行测量。

检测后装治疗机控制台的源位指示、声光报警、剂量监测、监视器、对讲机和计时器运行功能;检验后装治疗机控制计时器的误差，测定放射源从贮源器至施源器内预定位置的传输时间;检验放射源在传输系统及施源器内的运行状态与返回贮源器的功能。

2 结果

2.1 后装治疗室放射防护检测结果

后装治疗室墙壁及防护门的屏蔽厚度符合防护最优化原则，治疗室屏蔽体外30cm处因透射辐射所致的周围剂量当量率最大为0.53μSv/h，低于标准要求的2.5μSv/h，测量结果符合标准要求，具体测量结果见表1。

2.本底范围为0.09～0.11μSv/h.

3.本底平均值为0.25μSv/h.

2.2 β污染水平检测结果

施源器、治疗床等表面因放射性物质所造成的β污染水平最大值为0.28Bq/cm2，远低于标准要求的4Bq/cm2，测量结果符合标准要求，具体测量结果见表2。

2.本底范围为0.25～0.26Bq/cm2.

3.本底平均值为0.25Bq/cm2.

2.3 贮源器泄露辐射检测结果

后装治疗机贮源器泄露辐射的周围剂量当量率测量及治疗室周围环境中散射辐射的周围剂量当量率测量结果显示，测量得到的结果均满足国家标准。测量结果如表3所示。

2.4 后装治疗机放射源外观活度检测结果

放射源活度相对偏差为0.16%，符合标准要求的≤±5%，具体测量结果见表4。

3 讨论

由于近距离后装治疗对正常组织损伤小，而且疗效较好，被普遍应用于宫颈癌、前列腺癌、鼻咽癌、乳腺癌及皮肤癌等的治疗，通常与外照射相结合。60Co放射源装源活度为68.93GBq，光子的平均能量1.25MeV，半衰期5.271y，不锈钢包壳密封，表面污染及泄漏率<18kBq，测量结果如表1、表2、表3和表4所示，后装机表面5cm处的辐射剂量率为18μSv/h，在后装机表面100cm处的辐射剂量率最大为1.93μSv/h，均远低于国家标准的50μSv/h和5μSv/h。

井形电离室由于其特殊的结构特点，且有效测量体积>200cm3，不存在辐射场梯度变化效应，信噪比高，所以使用井形电离室测量放射性活度相对于指形电离室测量方法方便、快速、且準确，适用于临床校准60Co的质量保证。本研究的测量结果为0.16%，符合WS 262-2017《后装γ源近距离治疗质量控制检测规范》中所规定的≤±5%”的要求，同时也符合IAEA报告书建议的偏差≤±3%的要求。

参考文献：

[1]Stefan Strohmaier，Grzegorz Zwierzchowski.Comparison of 60Co and 192Ir sources in HDR brachytherapy[J].Contemp Brachytherapy，2011，12，3（4）：199-208.

[2]曹新平，祁振宇，叶伟军.近距离放疗剂量保障及验证技术[J].肿瘤学杂志，2006，12（4）：267-268.

[3]中华人民共和国卫生部.GBZ121-2017后装γ源近距离治疗放射防护要求[S].北京：中国标准出版社，2017-11-01.

作者简介：

赵立林（1986-），男，蒙古族，内蒙呼和浩特人，工程师，研究方向：放射物理

*通讯作者：

刘芬（1980-）女，内蒙古呼和浩特市人，研究生，高级工程师，研究方向：放射物理