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(guò)對(duì)兩臺(tái)醫(yī)用直線加速器進(jìn)行感生放射性強(qiáng)度測(cè)量，分析影響感生放射性強(qiáng)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(duì)照射300MU后的機(jī)頭中心軸處所產(chǎn)生的感生放射性強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)量，最后對(duì)測(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)分析。

結(jié)論：醫(yī)用直線加速器感生放射性強(qiáng)度與射線能量和冷卻時(shí)間均有關(guān)；醫(yī)用直線加速器感生放射性強(qiáng)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(qiáng)度不同。

1　測(cè)量?jī)x器和方法

1.1測(cè)量對(duì)象

德國(guó)SIEMENS ARTISTE型醫(yī)用直線加速器（已經(jīng)使用43個(gè)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(gè)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(cè)量?jī)x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(guó)測(cè)試技術(shù)研究院進(jìn)行測(cè)定，測(cè)量范圍 （1～20000）Sv/h，能量響應(yīng)范圍48Kev～3Mev（≤±30%）。

1.3檢測(cè)方法

按照《輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（HJ/T61-2001）進(jìn)行。在開(kāi)始照射前，對(duì)機(jī)房?jī)?nèi)部的劑量率進(jìn)行測(cè)量，并將測(cè)量值作為本底量。停止照射后立即進(jìn)入機(jī)房，對(duì)機(jī)頭下方中心軸處的空氣輻射劑量率進(jìn)行測(cè)量，并記錄測(cè)量最大值。之后分別在3min、5min、10min、20min時(shí)進(jìn)行測(cè)量并記錄測(cè)量最大值。

2　檢測(cè)條件及結(jié)果

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

開(kāi)始測(cè)量前，機(jī)房?jī)?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(hào)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(cè)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(méi)有回歸本底。總結(jié)來(lái)看，隨著加速器能量的逐漸增高，感生放射性從無(wú)到有并且強(qiáng)度逐漸增高。最后，產(chǎn)生的感生放射性強(qiáng)度隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸降低直至消失。

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

開(kāi)始測(cè)量前，機(jī)房?jī)?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(cè)量。結(jié)果如表2。

表2

從表2中可以看出，對(duì)于15MV的X射線，射野越大，照射后產(chǎn)生的感生放射性強(qiáng)度越高。并且在3～5min的時(shí)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(yàn)劑量后，最好等待一段時(shí)間后再進(jìn)入機(jī)房操作。

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

機(jī)房?jī)?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(hào)。測(cè)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(hào)增大，其產(chǎn)生的感生放射性強(qiáng)度反而降低。例如用型號(hào)EA305限光筒所產(chǎn)生的感生放射性強(qiáng)度就比用型號(hào)EA325限光筒所產(chǎn)生的感生放射性強(qiáng)度大了4倍多。還可以從表3中看出，三種型號(hào)的限光筒經(jīng)過(guò)18Mev的電子線照射后，其產(chǎn)生的感生放射性強(qiáng)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(hào)EA305限光筒在照射后20min時(shí)依然有一定量的感生線強(qiáng)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(hào)限光筒，最好等待一段時(shí)間后再進(jìn)入機(jī)房操作；如果使用的是小型號(hào)限光筒，最好等待更長(zhǎng)的時(shí)間再進(jìn)入機(jī)房操作。

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

機(jī)房?jī)?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(duì)應(yīng)限光筒型號(hào)EA305、EA310和EA325所設(shè)定的射野大小。測(cè)量結(jié)果見(jiàn)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(qiáng)度與射野大小無(wú)明顯關(guān)系，且在10min左右回歸本底。對(duì)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(shí)間的關(guān)系

機(jī)房?jī)?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(hào)，照射劑量率全部300MU/min左右，照射劑量300MU。測(cè)量結(jié)果見(jiàn)表5。

表5

從表5上的測(cè)量數(shù)據(jù)可以看出，感生放射性強(qiáng)度隨著能量的提高逐步增強(qiáng)，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸減弱，結(jié)果與西門(mén)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(méi)有產(chǎn)生感生放射性。對(duì)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(qiáng)度比西門(mén)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(qiáng)度與限光筒大小的關(guān)系

機(jī)房?jī)?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(hào)。測(cè)量結(jié)果如表6。

表6

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

3　結(jié)論

西門(mén)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(qiáng)度都隨著時(shí)間的延長(zhǎng)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(qiáng)度都逐漸增大，且恢復(fù)到本底的時(shí)間大量增加。以西門(mén)子高能電子線18Mev為例，照射后1h機(jī)頭附件限光筒處仍然有感生放射性。

對(duì)于X射線，6MV照射后無(wú)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(qiáng)，而且在30min后依然沒(méi)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(shí)間后再進(jìn)入機(jī)房，即使進(jìn)入機(jī)房，也要盡量遠(yuǎn)離機(jī)頭。還有，無(wú)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(qiáng)度低一點(diǎn)。

對(duì)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(duì)于西門(mén)子醫(yī)用直線加速器18Mev，在有限光筒的條件下照射，會(huì)產(chǎn)生大量的感生放射性，在無(wú)限光筒的條件下照射，只產(chǎn)生極少量的感生放射性；對(duì)于醫(yī)科達(dá)醫(yī)用直線加速器18Mev，無(wú)論在有限光筒的條件下照射，還是在無(wú)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(mén)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(shí)間再進(jìn)入機(jī)房接觸限光筒。

2016-4-10

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