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(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。
1.1測(cè)量對(duì)象
德國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。
2.1西門子醫(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(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(qiáng)度與射野大小的關(guān)系
開始測(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,最好等待更長的時(shí)間再進(jìn)入機(jī)房操作。
2.4西門子醫(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(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)加速器比西門子加速器小了很多。
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(qiáng)度都隨著時(shí)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(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(shí)間再進(jìn)入機(jī)房接觸限光筒。
2016-4-10
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A
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