影响加速器机房内中子剂量的因素分析

目的 研究影响加速器机房内中子剂量的因素,指导加速器机房屏蔽设计。方法 用中子雷姆剂量仪在不同的照射野大小、机架角度下测量数据并进行理论分析。结果 在迷路入口处的中子剂量率当照射野为0.3 cm×0.4 cm时约为30 cm×30 cm时的1.6倍;机架270°(背向迷路入口侧主屏蔽墙,下同)时约为90°时的1.3倍。结论 当照射野面积最小、机架270°时,在迷路入口处形成的中子剂量率最大,应在此条件下考虑高能加速器机房防护门针对中子的屏蔽厚度计算。     

加速器机房迷路内X射线剂量测量及其影响因素分析

目的　了解测量加速器机房迷路内X射线剂量及其影响因素。方法　在不同的照射野面积、机架角度等条件下对迷路内X射线剂量进行测量并对结果进行理论分析。结果　10 cm×10 cm与30 cm×30 cm照射野所形成的M点剂量率之比为0 098;机架90°时对M点剂量率贡献远大于270°时的剂量率贡献;等中心处有散射体时的M点剂量率约为无散射体时的1 87倍。结论　在防护门屏蔽设计时应该考虑照射野面积大小、机架角度、等中心处有无散射体等因素的影响。     

某医院短迷路旧加速器机房放射防护屏蔽改造及验证

目的对医院现有预留旧加速器机房进行放射防护屏蔽改造以满足新购买的加速器的技术指标对机房的要求,以达到标准《放射治疗机房的辐射屏蔽规范第1部分:一般原则》(GBZ/T 201.1-2007)、《放射治疗机房的辐射屏蔽规范第2部分:电子直线加速器放射治疗机房》(GBZ/T201.2-2011)、《建设项目职业病危害放射防护评价规范第2部分:放射治疗装置》(GBZ/T 220.2-2009)的防护要求。方法依据国家标准《放射治疗机房的辐射屏蔽规范第2部分:电子直线加速器放射治疗机房》(GBZ/T201.2-2011),用新购置的加速器技术指标在现有旧机房的机房面积及高度尺寸,计算出有用束主屏蔽墙、与主屏蔽区直接相连的次屏蔽区、侧屏蔽墙、迷路外墙、迷路内墙、有用束主屏蔽顶、与顶主屏蔽区直接相连的次屏蔽顶的厚度,以及主屏蔽区的半宽度、机房大门的铅当量,再把计算出的数据与现有旧机房进行比较,不足的地方补足完善,由于迷路短,除机房大门及迷路内墙与其它加速器不一样,其余墙壁与正常迷路的都一样,这里就只讨论机房大门及迷路内墙。结果验收检测数据显示设计方案正确。结论短迷路加速器的设计重点在机房大门上,机房大门的设计又以迷路内墙、及迷道内口宽度相关联,该医院迷道内口宽度适当,只需考虑迷路内墙。迷路内墙需要提高剂量率参考控制水平值,以减少机房大门的压力,再提高机房大门的提高剂量率参考控制水平值,把这两点因素考虑进去设计出的防护方案就能满足防护标准的要求。     

不同照射条件下医用加速器机房辐射水平验证检测

目的 研究不同照射条件下医用加速器机房周围环境X射线辐射水平。方法 参考《建设项目职业病危害放射防护评价规范第2部分:放射治疗装置》(GBZ/T 220.2-2009)以Synergy型10 MV加速器为研究对象,使用451B电离室型X、γ剂量率仪,分为等中心处放置模体组和无模体组,分别在四种不同的机架角度(0°、90°、180°、270°)测量机房四周屏蔽墙及防护门处周围剂量当量率,并对检测结果进行分析。结果 等中心放置模体组中,机架90°时,西墙外X射线周围剂量当量率大于其他角度;270°时,东墙外X射线周围剂量当量率最大;机架270°时防护门处周围剂量当量率高于其它角度的检测结果,差异有统计学意义;同不放置模体组比较,放置模体组防护门处周围剂量当量率明显增高,且270°时剂量率是不放置模体的1.5倍,但四周屏蔽墙周围剂量当量率却无显著差别。结论 医用加速器机房四周屏蔽墙及防护门口X射线辐射水平随机架角度的变化而不同;检测门口辐射水平时,应设置模体。     

检测模体对医用电子直线加速器治疗室防护效果的影响分析研究

目的 通过现场测量和防护估算,对采用医用加速器性能检测模体时,医用加速器治疗室防护效果进行分析,为职业照射的控制提供科学依据,积累放射防护屏蔽实验数据。方法 分别在加装与未加装检测模体条件下,采用X-γ剂量率仪测量加速器机房内关注点的辐射水平,并利用NCRP 151号出版物提出的方法对剂量水平进行符合估算,分析6MV医用加速器治疗室的防护效果。结果 结果表明,医用加速器性能检测模体的采用,增加了治疗室出入口和迷路内的杂散X射线剂量水平。同时,治疗室出入口处杂散X射线剂量水平与加速器机房迷路的辐射防护设计、射线投照方向密切相关。结论 进行医用加速器治疗室的职业危害放射防护评价时,应关注模体对治疗室防护效果的影响,选择适宜的评价方式和方法。     

QuickCheck检测加速器的能力测试与评估

目的：在改变测量条件和标准条件的情况下进行测量，对比测量结果，检测QuickCheck的性能，为加速器的晨检及检测结果判读提供依据。方法：通过改变输出剂量、射野大小、SSD、准直器角度和机架角，评估QuickCheck的检测能力。QuickCheck检测的射野参数与三维水箱等测量进行对比。结果：输出剂量增大1 cGy或减小6 cGy，射野改变≥0.2 cm；SSD减小2 cm或增大1 cm，准直器旋转≥2 o，机架角旋转≥6 o，检测结果超过阈值。与三维水箱测量的结果相比，平坦度、对称性（G/T）和（L/R）及剂量率分别相差3.84%、0.67%、0.47%，1.2 MU/min。结论：QuickCheck在检测输出剂量、射野大小、准直器角度、平坦度、对称性及剂量率方面准确度很高，能够满足日常加速器质量保证的需要。在检测SSD、机架角偏差方面能力较弱。     

15 MV医用电子加速器机房迷路内、外墙体厚度确定

目的确定医用加速器机房迷路内、外墙最佳厚度。方法由迷路内取两个不同剂量限值计算出两种内、外墙厚度,比较不同厚度对漏、散射线的防护效果。结果迷路内取限值P=0.01cGy/wk确定迷路内墙厚度,迷路外墙是计算值再加一个半值层。结论用本方法确定迷路内、外墙厚度,能达到最佳防护要求。     

某射波刀机房防护改造的屏蔽设计与分析

目的基于"辐射防护最优化"原则,探讨将原加速器机房改建为射波刀机房的防护改造设计方案。方法收集该机房的基础资料,按照国家标准及医院剂量率控制水平要求,通过理论计算结合项目现场情况给出合理的改造方案。结果在保持机房原有主体屏蔽的基础上,原副屏蔽墙、迷路内墙以及迷路外墙部分墙体需增加屏蔽厚度,主屏蔽墙和室顶无需改造,预计按照改造方案施工后,机房放射防护效果可满足国家标准及医院剂量率控制水平要求。结论在原加速器机房基础上进行局部屏蔽改造为射波刀设备所用,可有效节约场地和资金,但应注意机房局部屏蔽的优化问题,此外改造方案在考虑经济成本前提下还应充分考虑周围环境、空间利用、建筑承重、施工难度等多方面因素。     

后装放射治疗场所屏蔽改造方案的设计与分析

目的根据不同类型后装放射治疗设备的放射防护要求,确定后装治疗机房合理的的屏蔽改造方案,为后装放射治疗的放射防护提供指导。方法以北京某医院2014年拟改造的192Ir后装治疗机房及其拟更新的60Co后装治疗机为研究对象,对照剂量率控制目标值,依据GBZ/T 201.1-2007、GBZ/T 201.3-2014、GBZ 121-2002和IAEA No.47等国内外技术标准核算并确定场所的屏蔽改造方案。结果针对原370 GBq192Ir后装治疗机房,估算出改造成74 GBq60Co后装治疗机房外围的辐射剂量率,据此初步确定了该后装治疗机房的屏蔽防护改造方案:1将机房北墙、东墙、南墙和室顶砼屏蔽厚度分别增加30、20、15和30 cm;2将迷路内墙增加1个半值层厚度(HVL)砼屏蔽或将机房入口防护门更新为6 mm Pb的防护门。结论结合60Co后装治疗源的辐射特性参数,在原有192Ir后装治疗机房的基础上进行局部屏蔽改造是合理可行的。     

放射治疗机房主屏蔽墙宽度的计算方法研究

目的探讨放射治疗机房中有用束主屏蔽区的宽度的计算方法。方法按照国家标准《放射治疗机房的辐射屏蔽规范》计算出有用束主屏蔽区的宽度,与准直器角度为45°,机架角为135°时的治疗束到墙最大射野宽度比较;并在某医院加速器机房实测辐射防护。结果按照国家标准计算的有用束主屏蔽区宽度比最大射野宽度小,理论上存在射线泄露区域,实测结果也证实理论上的射线泄露区域确实存在。结论国家标准中放射治疗机房的有用束主屏蔽区的宽度计算方法及监测条件仅仅考虑机架角为90°、180°或者270°的情况,考虑的情况不足,存在防护漏洞。据此本文推导出正确的有用束主屏蔽区的宽度计算方法,并给出已建放射治疗机房的补救方法。     

高能质子治疗系统辐射环境影响评价关键问题探讨

目的 分析高能质子治疗系统辐射环境影响评价中重点关注的问题并提出建议，为该类型核技术利用活动的环境影响评价提供参考。方法 就近期国内某质子治疗系统辐射环境影响评价实例展开探究，从辐射污染源项、辐射屏蔽计算评价、感生放射性分析、人员受照剂量估算等几个方面，梳理重点关注的问题，并提出建议。结果 质子治疗系统辐射环境影响评价中，确定工作场所屏蔽体外剂量率水平控制限值时应重点关注相邻旋转束治疗室迷道内墙入口及其机架区；分析计算感生放射性时，除空气、冷却水、结构部件、混凝土墙、土壤和地下水等要素外，还应重点关注治疗室内病人的感生放射性；估算工作人员受照剂量时，除直接外照射途径，还应综合考虑治疗室内感生放射性对工作人员的剂量贡献。结论 高能质子治疗系统作为大型医疗设备，应综合考虑各类影响因素，科学、客观的进行环境影响评价工作。     

基于蒙特卡罗方法的质子治疗室屏蔽防护探讨

目的 探讨质子治疗室屏蔽防护材料和屏蔽厚度的选择,积累质子治疗室屏蔽防护经验,为质子治疗室的建设提供科学依据。方法 采用基于蒙特卡罗方法的FLUKA程序建立质子治疗室的屏蔽计算模型,模拟质子治疗室的辐射场分布,对质子治疗室的屏蔽进行优化。结果 厚度为250 cm混凝土控制室墙外30 cm处周围剂量当量最大为3.12 μSv/h,改变屏蔽方案为5 cm钢板（机房侧）+237 cm混凝土+8 cm聚乙烯（控制室侧）后,周围剂量当量最大值为1.43 μSv/h,调整材料位置后,治疗室控制室墙外30 cm周围剂量当量率最大为3.95 μSv/h。结论 质子治疗室辐射场中,主要是中子和γ射线,中子对剂量当量的贡献占绝大部分比重。且质子治疗室辐射场中主要以高能中子和快中子为主。因此其屏蔽防护主要考虑中子防护,在屏蔽材料的选择上应充分考虑辐射场的中子能量。     

移动式加速器术中放射治疗的辐射防护与安全评价

目的 评估移动式加速器术中放射治疗(IORT)的辐射防护与安全状况,为IORT临床应用中的辐射安全提供指导.方法 以某医院拟用的1台MOBETRON移动式加速器及其场所为研究目标,确定IORT的工作负荷及场所外围人员的年剂量管理目标值,估算极端情况下IORT室外围的辐射水平和人员所受的剂量,核算IORT治疗场所的辐射屏蔽.结果 该IORT治疗室在仅采用相当于普通X射线诊断装置的屏蔽条件下,治疗室外与靶不同距离关注位置的剂量率为:东墙外35～78 μSv/h;南墙外89 μSv/h,西墙外70 ～ 84 μSv/h,北墙外75～106 μSv/h; IORT室楼下普通治疗室64 μSv/h,室顶外围空间为45μSv/h.估算出年累积出束5h时场所外围职业人员的年剂量最高为0.53 mSv,公众所受年剂量低于0.1 mSv,均满足剂量管理目标值的要求.加速器IORT设备及场所设置有相应的安全联锁、防护设施与管理措施,可有效制约设备运行照射时人员误入和误留IORT室的风险.结论 在普通手术室中施行移动式加速器IORT时,在工作负荷极小的条件下采取针对低能辐射的屏蔽防护可达到剂量管理目标要求,但应相对固定IORT场所,并根据工作负荷和剂量率控制要求对治疗室增设相应的屏蔽.     

某医院直线加速器机房防护门改造实例分析

目的 改造直线加速器机房防护门,降低防护门外的中子辐射剂量水平,减少对人员的危害。方法 根据理论计算的结果,在原防护门防护材料的基础上增加聚乙烯防护材料,以减少门外的中子辐射。结果 增加聚乙烯材料之前防护门外30 cm处的中子辐射剂量水平为2.54~3.83 μSv/h,防护门改造之后防护门外30 cm处的中子辐射剂量水平低于仪器探测下限。结论 对电子标称能量大于10 MeV的医用电子直线加速器进行防护门的设计时需要考虑中子的危害,富含低原子序数的材料适用于对中子的屏蔽。     

CyberKnife机房改造辐射防护评价

目的：介绍某院的CyberKnife机房改造情况,对其防护水平进行评价,给出CyberKnife机房屏蔽设计的建议。方法：防护设计以Accuray公司生产的CyberKnifeG3机型治疗时的最大散射条件（6MVX线,SSD（源皮距）=800mm、660mm准直器,输出剂量率为400cGy／min）,按照NCRPl51报告屏蔽设计要求进行计算。结果：理论计算中工作人员所受外照射剂量值约为10μSv／a,公众约为27．5μSv／a;实测结果中工作人员所受外照射剂量约为19．5μSv／a,公众约为7．2μSv／a。结论：改造后的CyberKnife机房达到了防护设计的要求。     

Incorporation of gantry angle correction for 3D dose prediction in intensity-modulated radiation therapy

Pretreatment dose verification with beam-by-beam analysis for intensity-modulated radiation therapy (IMRT) is commonly performed with a gantry angle of 0° using a 2D diode detector array. Any changes in multileaf collimator (MLC) position between the actual treatment gantry angle and 0° may result in deviations from the planned dose. We evaluated the effects of MLC positioning errors between the actual treatment gantry angles and nominal gantry angles. A gantry angle correction (GAC) factor was generated by performing a non-gap test at various gantry angles using an electronic portal imaging device (EPID). To convert pixel intensity to dose at the MLC abutment positions, a non-gap test was performed using an EPID and a film at 0° gantry angle. We then assessed the correlations between pixel intensities and doses. Beam-by-beam analyses for 15 prostate IMRT cases as patient-specific quality assurance were performed with a 2D diode detector array at 0° gantry angle to determine the relative dose error for each beam. The resulting relative dose error with or without GAC was added back to the original dose grid for each beam. We compared the predicted dose distributions with or without GAC for film measurements to validate GAC effects. A gamma pass rate with a tolerance of 2%/2 mm was used to evaluate these dose distributions. The gamma pass rate with GAC was higher than that without GAC (P = 0.01). The predicted dose distribution improved with GAC, although the dosimetric effect to a patient was minimal.     

125I粒籽植入术人员受照剂量模拟测量与分析

目的 模拟测量¹²⁵I粒籽植入治疗过程中的工作人员受照剂量,为工作人员的防护提供辐射剂量学数据。方法 根据现场调查中接触粒籽源环节,模拟¹²⁵I粒籽植入手术过程,植入前及植入后,分别测量距离其0.05 m及1 m处的周围剂量当量率水平。植入时,分别将10粒、50粒、100粒、150粒¹²⁵I粒籽源置于治疗床上,分别测量0 mm、1 mm、10 mm、20 mm固体水以及0.25 mmPb的铅方巾覆盖粒籽源的条件下,距离床边10 cm处头部、胸部、腹部的周围剂量当量率水平。头部、胸部、腹部分别代表距地高度155 cm、125 cm和105 cm。手部代表距离辐射源0.05 m。结果 粒籽源活度测定时,井型电离室0.05 m处的周围剂量当量率为0.46～0.64 μSv/h。粒籽源装入植入枪后,其表面的周围剂量当量率为15.7～16.3 μSv/h,所检测的其余各阶段的周围剂量当量率均为本底辐射水平。粒籽植入过程中,随着所植入的粒籽数量的增加,工作人员操作位置的周围剂量当量率水平均随头部、腹部、胸部、手部顺序递增。但随着固体水厚度的增加,各操作位置的周围剂量当量率水平顺序递减。当粒籽源覆盖铅方巾后,其表面的周围剂量当量率均为本底辐射水平。结论 操作¹²⁵I的工作人员所接受的辐射剂量虽未超过相关国家法律法规的要求,但处于较高的水平,需引起足够重视。     

基于蒙卡GEANT4研究某放疗场所的辐射水平分布规律

目的 构建某放疗场所的蒙特卡洛物理模型,探究该场所的辐射水平分布规律。方法 利用蒙特卡洛程序对某放疗科室的医用直线加速器及治疗室进行物理建模,模拟直线加速器在15X档位、剂量率为400 MU模式下的出束,在考虑高能X线与机头高Z材料发生光核反应产生中子的情况下,得到该场所室内外的辐射剂量水平分布情况。结果 加速器等中心处的剂量率约为2.6×10⁵ mSv/h,辐射剂量率随距离的衰减并不是呈现严格的距离平方成反比规律,即等剂量线存在一定漂移,且射线经过迷道内路的一次转折辐射水平下降一个量级。结论 蒙特卡洛方法能够对放疗场所的辐射剂量水平进行模拟计算,为放射治疗场所的屏蔽优化设计提供了新的思路。