劉帥蓬,馬陽(yáng)光,賈 飛,曾 曉,王海洋,郭躍信(鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院放射治療部,河南鄭州450001)
對(duì)放療患者進(jìn)行擺位時(shí),擺位技師可能會(huì)受到感生放射性的影響。當(dāng)X射線(xiàn)或電子束的能量大于感生放射性核素的(γ,n)反應(yīng)閾能(一般為10 MV)時(shí),就會(huì)產(chǎn)生明顯的感生放射性[1-3]。本研究對(duì)10 MV X射線(xiàn)放射治療時(shí),技師擺位過(guò)程中甲狀腺體位感生放射性的受照量進(jìn)行實(shí)際測(cè)量,分析感生放射性瞬時(shí)劑量率與冷卻時(shí)間及照射野大小的關(guān)系,對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行曲線(xiàn)擬合;并結(jié)合臨床實(shí)際工作量,計(jì)算出擺位技師在出束結(jié)束后不同時(shí)刻,進(jìn)入機(jī)房進(jìn)行擺位操作時(shí)的年累積受照量,以期為擺位技師確定合適的擺位時(shí)間?,F(xiàn)報(bào)道如下。
1.1 材料
1.1.1 被檢加速器 瑞典ELEKTA公司Synergy直線(xiàn)加速器,主要技術(shù)指標(biāo):X射線(xiàn)標(biāo)稱(chēng)能量10 MV,靶材料為鎢。
1.1.2 檢測(cè)儀器 Fluke 451p-DE-SI電離室巡檢儀,主要技術(shù)指標(biāo):檢測(cè)射線(xiàn),高于1 MeV的β射線(xiàn)和高于25 KeV 的 γ 射線(xiàn);工作量程 0~5 μSv/h、0~50 μSv/h、0~500 μSv/h、0~5 mSv/h、0~50 mSv/h,量程自動(dòng)歸檔;準(zhǔn)確度,能量響應(yīng)外,任何量程的10%~100%滿(mǎn)刻度內(nèi)均為±10%,校準(zhǔn)源為137 Cs;探測(cè)器,電離室容積為230 cc加壓至6個(gè)大氣壓,電離室壁厚為200 mg/cm2。
1.2 方法
1.2.1 檢測(cè)條件 正常工作機(jī)房溫濕度及通風(fēng)條件;Gantry(加速器機(jī)架角度)0°,Collimator(加速器小機(jī)頭角度)0°,照射野源皮距(SSD)100 cm處放20 cm固體水,模擬人體受照。
1.2.2 數(shù)據(jù)采集方法 數(shù)據(jù)采集點(diǎn),選取標(biāo)準(zhǔn)身高(170 cm)擺位技師正常擺位工作時(shí)甲狀腺體位;加速器出10 MV X射線(xiàn),劑量率默認(rèn)最大(600 MU/min),劑量 500 MU;加速器設(shè) 5 cm×5 cm、10 cm×10 cm、15 cm×15 cm、20 cm×20 cm、25 cm×25 cm、30 cm×30 cm、35 cm×35 cm、40 cm×40 cm不同射野;采用Fluke 451p-DE-SI電離室巡檢儀實(shí)測(cè)加速器出束后,采用瞬時(shí)劑量率測(cè)量?jī)x測(cè)量20 min內(nèi)擺位技師甲狀腺體位感生放射性瞬時(shí)劑量率。根據(jù)實(shí)際劑量率變化幅度及實(shí)驗(yàn)條件,結(jié)合實(shí)際臨床工作,取出束結(jié)束后10 s開(kāi)始,以間隔5 s、10 s、20 s、1 min連續(xù)讀數(shù),至出束結(jié)束1 200 s,讀數(shù)終止。分別讀取不同時(shí)刻的感生放射性劑量,每個(gè)射野測(cè)量3次,取平均值。
2.1 各射野在不同測(cè)量時(shí)間的瞬時(shí)劑量率 進(jìn)行擺位技師累計(jì)劑量計(jì)算時(shí),可以選取一種照射野大小數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算,本研究將實(shí)測(cè)的8種大小照射野數(shù)據(jù)求平均值(平均射野劑量率)后作為計(jì)算數(shù)據(jù)。結(jié)果顯示:隨著冷卻時(shí)間的增加,劑量率不斷下降;0~60 s內(nèi)劑量率下降較快,60 s后劑量率下降緩慢,且有一定反復(fù);在出束結(jié)束后4~6 min內(nèi),瞬時(shí)劑量率可降至0.25 μSv/h以下。見(jiàn)表1。
2.2 瞬時(shí)劑量率隨冷卻時(shí)間變化曲線(xiàn) 患者實(shí)際治療中射野多為不規(guī)則的,不同患者治療射野下,擺位過(guò)程中甲狀腺體位的感生放射性基本一致。因此,可以將不同射野的感生放射性數(shù)據(jù)進(jìn)行平均,做出一條混合射野下感生放射性瞬時(shí)劑量率冷卻曲線(xiàn),并作為累計(jì)劑量的計(jì)算依據(jù)。
2.3 不同擺位時(shí)間段累積劑量 取60 s后進(jìn)行擺位操作,此時(shí)年累積劑量下降較平緩,擺位技師年累積受照量為593.4 μSv。瞬時(shí)劑量率需等待4~6 min才能降至0.25 μSv/h以下。取4 min時(shí)刻開(kāi)始擺位操作,擺位技師的年累積受照量為464.4 μSv,與出束結(jié)束1 min時(shí)刻開(kāi)始擺位操作比較,年累積劑量下降21.7%。取6 min時(shí)刻開(kāi)始擺位操作,擺位技師年累積受照率為429 μSv,與出束結(jié)束1 min時(shí)刻開(kāi)始擺位操作比較,年累積劑量下降 27.7%。見(jiàn)表 2、圖 2、圖 3。
表1 各射野在不同測(cè)量時(shí)間的瞬時(shí)劑量率(μSv/h)
表2 不同擺位時(shí)間段累積劑量
圖1 混合射野瞬時(shí)劑量率冷卻時(shí)間曲線(xiàn)
圖2 不同擺位開(kāi)始時(shí)間工作人員擺位年累積劑量曲線(xiàn)
圖3 不同擺位開(kāi)始時(shí)間工作人員單次擺位累積劑量曲線(xiàn)
加速器高能粒子轟擊靶物質(zhì)發(fā)生的核物理過(guò)程有4種:入射粒子僅改變方向;入射粒子損失部分能量;入射粒子完全被靶核吸收并放出其他粒子或γ射線(xiàn);入射粒子將靶核敲碎。后核反應(yīng)過(guò)程將產(chǎn)生新的原子核,成為反沖核,反沖核經(jīng)過(guò)β衰變或γ衰變形成穩(wěn)定核,伴隨產(chǎn)生的β和γ射線(xiàn)而被人們稱(chēng)為感生放射性[4-7]。本研究結(jié)果顯示,隨冷卻時(shí)間增加,感生放射性劑量率逐漸下降,但在出束結(jié)束1 min內(nèi)出現(xiàn)1次明顯的劑量率反復(fù),此現(xiàn)象可能是由于產(chǎn)生的高能β或γ射線(xiàn)沖擊機(jī)頭或空氣中原子核產(chǎn)生新的反沖核,進(jìn)而再次產(chǎn)生感生放射性。
加速器機(jī)頭靶、遮線(xiàn)器、均整器等處的感生放射性與高能質(zhì)子在其中發(fā)生的非彈性散射次數(shù)有關(guān),且主要與能量有關(guān)[8-10]。本研究發(fā)現(xiàn),10 MV X射線(xiàn)的感生放射性沒(méi)有隨照射野的大小而產(chǎn)生太大變化,主要原因可能是機(jī)頭內(nèi)部空間相對(duì)較小,改變照射野,對(duì)中子與加速器結(jié)構(gòu)材料發(fā)生(n,γ)俘獲反應(yīng)影響不大,故產(chǎn)生的感生放射性變化不大,這與王志斌等[11]的研究有一定差別,待進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和研究。
長(zhǎng)期接受感生放射性對(duì)人體甲狀腺、性腺、骨骼等都有可能形成放射性損傷[12-14],因此,放療工作人員應(yīng)在保證放療質(zhì)量和效率的同時(shí),盡量減少感生放射性的受照。隨著冷卻時(shí)間的增加,感生放射性劑量率逐漸下降,一般停止出束4~6 min后,基本可保證瞬時(shí)劑量率降至0.25 μSv/h以下。射野大小,對(duì)機(jī)房?jī)?nèi)感生放射性的影響不大。當(dāng)放射治療采用10 MV X射線(xiàn)時(shí),擺位技師在出束結(jié)束4~6 min后進(jìn)行擺位操作,甲狀腺體位年累積受照量約為464.4~429.0 μSv,均低于《放射性疾病診斷名詞術(shù)語(yǔ)》中說(shuō)明的可能產(chǎn)生放射性甲狀腺疾病的劑量值,故建議當(dāng)采取10 MV或以上X射線(xiàn)放療時(shí),可根據(jù)實(shí)際情況在加速器出束結(jié)束4~6 min后進(jìn)行擺位操作。