德國BEBIG60Co后裝治療機放射防護及性能檢測的評價

趙立林　劉芬

【摘要】目的：檢測評價德國BEBIG60Co后裝治療機的輻射防護及性能。方法：根據國家標準要求檢測后裝治療機的輻射防護和各項性能。結果：60Co后裝治療機貯源器和周圍環境的輻射劑量均低于國家標準，60Co放射源活度的偏差為0.16%，符合國家標準規定的偏差≤±5%;β表面污染低于國家標準要求。結論：開展后裝治療應定期對機房輻射劑量及機器各項性能進行監測，加強對機器性能的維護，保證計劃和治療的順利進行。

【關鍵詞】后裝治療機;60Co源;輻射防護;性能檢測

【中圖分類號】R737.33 【文獻標識碼】A

后裝近距離放射治療是治療中晚期宮頸癌的主要手段，目前最常用的放射源有192Ir和60Co，與192Ir相比，60Co的主要優勢之一是經濟和實用，因為其半衰期長達5.27年[1]。使用60Co作為放射源，質量保證及質量控制非常重要，尤其在機房放射防護及機器安全性能檢測等方面[2]。本研究依據相關國家標準，對后裝治療機房的輻射防護及其機器性能進行檢測，并評價60Co后裝治療機的輻射防護及其性能。

1 材料與方法

1.1 儀器設備

采用Eckert Ziegler BEBIG GmbH生產的60Co后裝治療機，機器型號 Multisource，其裝源活度為68.93GBq，光子的平均能量1.25MeV，半衰期為5.271y。用于檢測輻射環境場所劑量的BH-3103B型便攜式X、γ劑量率儀;用于對60Co放射源的活度進行校準的Source Check井形電離室和檢測β表面污染的LB124多功能表面沾污α、β-γ檢測儀。

1.2 機房防護

后裝治療機房面積21.8m2，機房東墻為60cm混凝土加6cm鉛磚，南墻為60cm混凝土，西墻迷路內墻為50cm混凝土加4cm鉛磚，迷路外墻為30cm混凝土，迷路外墻頂端為50cm混凝土，北墻為50cm混凝土加6cm鉛磚，防護頂為70cm混凝土，防護門為10mm鉛當量。機房布局示意圖見圖1。

1.3 檢測方法

根據標準[3]中介紹的方法，對治療室和周圍環境中輻射水平進行測量，使用BH-3103B型便攜式X、γ劑量率儀對距離貯源器表面5cm處的任何位置及距離貯源器表面100cm處任何點的泄露輻射周圍劑量當量率，分別在后裝治療機的前、后、左、右及上方5個位置進行測量。在距離貯源器表面5cm處測量時，應在≤10cm的范圍內選取泄露輻射周圍劑量當量率的平均值。后裝機工作狀態下，使用便攜式X、γ劑量率儀測量后裝治療室外環境散射輻射周圍劑量當量率，監測點包括防護門口、墻體外、控制臺、電纜孔位和頂棚上方。

按照標準中介紹的方法對60Co放射源活度進行校準。使用型號為TW33005的Source Check 井形電離室進行測量，測量前將Source Check井形電離室置于治療室內30min，使其與環境中的氣壓、溫度達到平衡。然后與Supermax靜電計連接，通電并預熱10min。用長1m的軟管把后裝機與井形電離室適配器連接起來，治療時源通過軟管傳輸到井形電離室中。井形電離室的響應與源在適配器中的位置有關，距離電離室底部50mm處為源的最佳駐留位置。

將源傳輸到井型電離室最大靈敏度位置，測量儀預置時間60s，取5個電離電荷讀數求算術平均值。

計算源空氣比釋動能強度SK，見式（1）

Mu：劑量儀測量電離電荷讀數的平均值，單位為納庫侖每分鐘（Nc/min）;

NSK：60Co源空氣比釋動能強度刻度因子，單位為戈瑞平方米每小時每安培（Gy·m2·h-1·A-1）;

NE：靜電計刻度系數;

CT·p：環境溫度、氣壓校正因子;

Aion：電離電荷復合率校正因子。

環境溫度、氣壓校正CT·p，見式（2）：

T：環境溫度讀數，單位為攝氏度（oC）;

T0：標準條件溫度（22oC）;

P0：標準條件氣壓（101.3kPa）;

P：環境氣壓讀數，單位為千帕（kPa）。

計算電離電荷復合率校正因子Aion，見式（3）：

Q1：測量儀在高壓300V電離電荷讀數，單位為納庫侖每分鐘（Nc/min）;

Q2：測量儀在高壓150V電離電荷讀數，單位為納庫侖每分鐘（Nc/min）。

源活度Aapp的計算見式（4）：

SK：源空氣比釋動能強度，單位為戈瑞平方米每小時（Gy·m2·h-1）;

F：60Co源空氣比釋動能強度與源活度轉換系數，F=1.130?10-2Gy·m2·h-1·Ci-1。

計算檢測源活度值（Aapp，t）與臨床實際使用源活度值（Aapp，B）相對偏差DeV，見式（5）：

Aapp，B：臨床實際使用源活度值，單位為居里（Ci）;

Aapp，t：檢測源的活度值，單位為居里（Ci）。

β表面污染檢測。使用LB124多功能表面沾污α、β-γ檢測儀在病人床表面、機房地面、機器表面、機房放物品桌面和控制室桌面進行測量。

檢測后裝治療機控制臺的源位指示、聲光報警、劑量監測、監視器、對講機和計時器運行功能;檢驗后裝治療機控制計時器的誤差，測定放射源從貯源器至施源器內預定位置的傳輸時間;檢驗放射源在傳輸系統及施源器內的運行狀態與返回貯源器的功能。

2 結果

2.1 后裝治療室放射防護檢測結果

后裝治療室墻壁及防護門的屏蔽厚度符合防護最優化原則，治療室屏蔽體外30cm處因透射輻射所致的周圍劑量當量率最大為0.53μSv/h，低于標準要求的2.5μSv/h，測量結果符合標準要求，具體測量結果見表1。

2.本底范圍為0.09～0.11μSv/h.

3.本底平均值為0.25μSv/h.

2.2 β污染水平檢測結果

施源器、治療床等表面因放射性物質所造成的β污染水平最大值為0.28Bq/cm2，遠低于標準要求的4Bq/cm2，測量結果符合標準要求，具體測量結果見表2。

2.本底范圍為0.25～0.26Bq/cm2.

3.本底平均值為0.25Bq/cm2.

2.3 貯源器泄露輻射檢測結果

后裝治療機貯源器泄露輻射的周圍劑量當量率測量及治療室周圍環境中散射輻射的周圍劑量當量率測量結果顯示，測量得到的結果均滿足國家標準。測量結果如表3所示。

2.4 后裝治療機放射源外觀活度檢測結果

放射源活度相對偏差為0.16%，符合標準要求的≤±5%，具體測量結果見表4。

3 討論

由于近距離后裝治療對正常組織損傷小，而且療效較好，被普遍應用于宮頸癌、前列腺癌、鼻咽癌、乳腺癌及皮膚癌等的治療，通常與外照射相結合。60Co放射源裝源活度為68.93GBq，光子的平均能量1.25MeV，半衰期5.271y，不銹鋼包殼密封，表面污染及泄漏率<18kBq，測量結果如表1、表2、表3和表4所示，后裝機表面5cm處的輻射劑量率為18μSv/h，在后裝機表面100cm處的輻射劑量率最大為1.93μSv/h，均遠低于國家標準的50μSv/h和5μSv/h。

井形電離室由于其特殊的結構特點，且有效測量體積>200cm3，不存在輻射場梯度變化效應，信噪比高，所以使用井形電離室測量放射性活度相對于指形電離室測量方法方便、快速、且準確，適用于臨床校準60Co的質量保證。本研究的測量結果為0.16%，符合WS 262-2017《后裝γ源近距離治療質量控制檢測規范》中所規定的≤±5%”的要求，同時也符合IAEA報告書建議的偏差≤±3%的要求。

參考文獻：

[1]Stefan Strohmaier，Grzegorz Zwierzchowski.Comparison of 60Co and 192Ir sources in HDR brachytherapy[J].Contemp Brachytherapy，2011，12，3（4）：199-208.

[2]曹新平，祁振宇，葉偉軍.近距離放療劑量保障及驗證技術[J].腫瘤學雜志，2006，12（4）：267-268.

[3]中華人民共和國衛生部.GBZ121-2017后裝γ源近距離治療放射防護要求[S].北京：中國標準出版社，2017-11-01.

作者簡介：

趙立林（1986-），男，蒙古族，內蒙呼和浩特人，工程師，研究方向：放射物理

*通訊作者：

劉芬（1980-）女，內蒙古呼和浩特市人，研究生，高級工程師，研究方向：放射物理