医用直线加速器已经成为肿瘤放射治疗的主流手段。在实际治疗中，直线加速器密集输出 6~10 MV的高能射线，穿透力强，能够有效控制肿瘤组织的生长，因此也具有较高的辐射性 ^[1]。在使用直线加速器治疗时需要注意对周围环境的保护。根据 GBZ121-2020《放射治疗放射防护要求》^[2] 以及 GB/T 16758-2008《排风罩的分类及技术条件》^[3] 进行防护水平评价。本研究通过监测机房外屏蔽位点的空气比释动能率以及机房通风情况，测试南方医科大学珠江医院放疗科新安装的医科达 Axesse 医用直线加速器所在机房的防护水平及通风情况 ^[4]，同时分析职业人员和公众的潜在辐射危害。

1  医用直线加速器的潜在危害

有用线束：该直线加速器配有 2 种能量模式，电子线与 X 射线。电子线最高能量为 15 MeV，X 射线最高能量为 6 MV。

泄漏辐射：穿过治疗机头的非有用线束，主要成分为 X 射线。

散射辐射：有用线束照射物体，由散射面引起的散射，主要是患者及机房墙壁的散射。

中子及感生放射性：当电子加速器标称电压大于或等于 10 MV 时，可发生光核反应产生中子，当能量进一步升高，光核反应更加显著，其产物放射性核素在治疗室里分布更密集 ^[5]。但该直线加速器 X 射线最大能量档位为 6 MV，故不涉及光核反应产物的测量。

非放射性污染物：X 射线使空气电离而产生的有害气体，如臭氧、氮氧化物等。其中以臭氧的危害最大，空气中其他辐解气体的毒性均小于臭氧，且产额低。因此，只需要对臭氧进行评估。

职业人员与公众受照：相关工作人员以及公众受到的照射主要为直线加速器出束过程中机房屏蔽体外的泄漏辐射，以及机房内因光核反应产生的放射性辐射。

2  研究对象

南方医科大学珠江医院放疗科新安装的医用直线加速器（瑞典 Elekta，型号：Axesse）在放射治疗 3 室，位于住院部负二楼底部西南侧。上层为院内道路，下层以及西侧均为夯土层，北侧设有机房控制室，东侧为放射治疗 1 室，南侧则存放医用气体钢瓶以及停车场。控制室与机房分开设置。水冷设备位于水冷机房。见图 1。

图 1 住院部负二楼平面布局图

机房入口设有迷路以及防护门，以减弱热中子的能量，迷路的设计同时也为设备和材料的运输提供方便 ^[6]。迷路均设置急停开关，在内迷路口安装监控装置。另外，机房设有 3 个排风口，分别位于东墙距地 300 mm 位置和西墙距地 300 mm 位置，承担治疗室内气体污染物的排风；并设置 5 个新风口，位于迷路吊顶，可满足人体的新风量 ^[7]。放射治疗 3 室平面图见图 2。机房的通风管道均位于机房大门门洞上方，穿墙进入机房，进风口与排风口设置位置形成立体对角。

图 2 放射治疗 3 室平面图

3  检测仪器

辐射水平检测内容包括 2 个方面：直线加速器机房各屏蔽体周围工作场所 ( 即控制室 ) 辐射水平、机房通风情况的检测；相关工作人员和公众的潜在辐射危害。所用设备的参数见表 1。

表 1 所用检测仪器参数与校准信息

4  检测方法

检测环境温度为 21.63℃，相对湿度为 56.71%，气压为 1 012.9 hPa。

4.1  防护水平监测

根据国家标准 GBZ 121-2020《放射治疗放射防护要求》^[2]，在所有检测中，直线加速器设定 X 射线照射状态处于 6 MV 能量档 FFF 模式，等中心处的最大照射野（40 cm×40 cm），剂量率为 1 468 MU/min。机架和准直器在一定角度下，用电离室巡测仪对各监测位点的空气比释动能进行测量，读取巡检仪上的数值。机房外检测点位 1 ~ 13，见图 3。

注：1 为机房大门，2 为控制室（右），3 为穿线孔，4 为控制室（左），5 为操作位，6 为水冷机房（右），7 为水冷机房（左），8 为医用气体钢瓶仓库（左），9 为医用气体钢瓶仓库（中），10为医用气体钢瓶仓库（右），11 为放射治疗 1 室（左），12 为放射治疗 1 室（中），13 为放射治疗 1 室（右），14 为机房上方（地面）

图 3 放射治疗 3 室机房外监测位点示意图

4.2  辐射危害分析

根据 GB 18871-2002《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》^[8]，将辐射损伤效应分为随机性效应和确定性效应。在放射防护感兴趣的低剂量范围内，随机性效应的发生不存在剂量阈值，发生率与剂量成正比，严重程度与剂量无关；而确定性效应通常情况下存在剂量阈值，当超过阈值时，可引发放射性损伤。ICRP 103 号报告中给出了随机性效应的危险系数，见表 2。

表 2 低剂量率受照所致随机性效应的危险系数 (10-2/Sv)

在直线加速器正常运行状态下，用电离室巡检仪测量机房外周围的剂量当量率（记为 Hc）估算相关工作人员和公众的年累积受照剂量。相关工作人员和公众的年累积受照剂量的计算方法如式：D = Hc×T×t。 式 中，D 为 年 累 积 受 照 剂 量，Hc 为剂量当量率（μSv/h），T 为居留因子，t 为年出束时间（h）。

4.3  通风情况测试

每个排风罩断面面积一致，对其断面面积进行测量。用热敏风速仪对三个排风罩的风速进行测量，读数分别记为 V1、V2、V3。风口风量 L 的计算方法如式：L =3600×F×V。式中，F 为风口通风面积（m² ），V 为测得的风口平均风速（m/s）。机房换气次数的计算方法如式：n =（L1+L2+L3）/A。式中，L1、L2、L3 分别为机房各排风罩风口风量（m³ /h），A 为机房容积（m³ ）。

5  结果

5.1  放射防护水平测试结果

直线加速器机房的防护监测结果显示，在正常工作条件下，防护情况符合 GBZ 121-2020《放射治疗放射防护要求》的要求 ^[2]，即小于最低限值（MDL-minimum dose level，MDL）10 μSv/h。各监测位点空气比释动能率检测结果，见表 3。

表 3 机房外各个监测位点测量结果

注：MDL 为最小限值

5.2  辐射危害评价结果

相关工作人员和公众的年累积受照剂量估算，见表 4。在直线加速器正常运行情况下，机房外周围剂量当量率为 1.17 μSv/h，居留因子为 1/4，年出束时间约为 20 h，计算年累计受照剂量估算值约为0.006 mSv。由此可知，在直线加速器正常运行情况下，机房外人员受照剂量均低于国家标准剂量限值的要求（见表 4）。

表 4 机房外相关人员受照剂量估算表

5.3  通风情况测试结果

测得排风罩 1、2、3 风速分别为 2.43 m/s，2.31 m/s和 2.18 m/s，计算换气结果均为 4.9 次 /h，见表 5。直线加速器机房通风情况符合 GBZ 121-2020《放射治疗放射防护要求》^[2] 的要求。

表 5 机房通风情况检测结果

6  讨论

本研究测试结果表明，新安装的医用直线加速器迷路设计以及排风罩配备合理，急停开关与监控配备完善，在光子束处于最高能量档时，机房外各监测位点空气比释动能率均小于最低限值；在直线加速器正常运行情况下，机房外人员受照剂量均低于国家标准限值；各排风罩换气次数满足需求，辐射防护水平测试结果符合 GBZ 121-2020《放射治疗放射防护要求》^[2]，可保证其安全可靠运行。

医疗机构在配置医用直线加速器时，从机房设计、施工、验收，均需要严格按照国家的相关法律规定以及标准落实 ^[9]。医疗机构应配备相应的质量检测设备，如晨检仪、剂量仪等；医学物理师应按照国家标准为直线加速器做好周检、月检、年检工作，了解直线加速器的性能水平，对不满足规定误差的参数及时做出调整，保障直线加速器工作状态的稳定性与精确性；另外，放射治疗师在日常使用直线加速器时需要定期检查机器固定件的牢固性、治疗床的老化程度，保证直线加速器的正常使用，减少故障的发生 ^[10]；同时为放射治疗工作人员配备个人剂量仪。放射卫生技术服务机构每季度对个人剂量仪进行回收，对个人所受剂量进行检测并将结果反馈到个人，同时放射工作人员应自觉每 2 年前往当地职业健康体检机构行体检 1 次，以了解自身身体情况。医疗机构也需要定期安排放射治疗工作人员对放射性法律法规的学习培训，并且制定放射突发事件的应急预案，定期组织放射治疗工作人员进行演练。直线加速器辐射水平的测试是为了保证放射治疗工作的质量安全，只有达到国家规定的相关标准，医疗机构才能开展放射治疗工作。

【参考文献】

［1］李哲涛 . 医用电子直线加速器辐射的影响因素及防护策略 [J]. 医疗装备，2020，33（20）：49-50.

［2］国家卫生健康委员会 . 放射治疗放射防护要求：GBZ 121-2020[S]. 北京：中国标准出版社，2020.

［3］中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会 . 排风罩的分类及技术条件：GB/T 16758-2008[S]. 北京：中国标准出版社，2009.

［4］杨平，汪传文，李德龙，等 . 某医院医用电子直线加速器建设项目放射防护控制效果评价 [J]. 中国工业医学杂志，2021，34（1）：84-86.

［5］任金涛 . 高能医用直线加速器的感生放射性辐射场特点及其防护措施探讨 [J]. 中国医学工程，2022，30（9）：109-110.

［6］陈茂生 . 浅谈医用直线加速器的辐射防护措施 [J]. 中国医疗设备，2013，28（6）：79-81.

［7］黄山，吴虹 . 医用直线加速器机房的空调与通风设计 [C] // 中国勘察设计协会建筑环境与设备分会 . 第5届全国建筑环境与设备技术交流大会论文集 . 浙江：中国勘察设计协会建筑环境与设备分会，2013 ：144-145.

［8］中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 . 电离辐射防护与辐射源安全基本标准：GB 18871-2002[S].北京：中国标准出版社，2004.

［9］王赟，邬家龙，张涵宇，等 . 甘肃省医用电子直线加速器质量控制及防护检测与评价 [J]. 疾病预防控制通报，2020，35（5）：78-80.

［10］岱钦，高关心，夏慧琳，等 . 医用直线加速器的辐射危害与防护 [J].中国医学装备，2019，16（4）：157-160.

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