Page 48 - 《中国医疗器械杂志》2026年第2期

Chinese Journal of Medical Instrumentation 2026年 第50卷 第2期

研 究 与 论 著

1.4 模拟输出 至22.87 μSv/h，主屏蔽墙表面的感生放射性周围剂
建立直角坐标系x-y-z，设置横截面为15 cm× 量当量率从0.31 μSv/h增加至0.51 μSv/h。

15 cm的方形束流，沿z方向传输。使用USRBIN、 16 MLC 照射时间 0.25 补偿器 照射时间
IRRPROFI、DCYTIMES、DCYSCORE和RESNUCLEI 14 5 min 0.20 5 min
7.5 min
7.5 min
12
10 min
10 min
选项卡对各模拟条件下束流等中心线上不同冷却时 周围剂量当量率/(μSv/h) 10 8 12.5 min 周围剂量当量率/(μSv/h) 0.15 12.5 min
15 min
15 min
间各关注点产生的残余周围剂量当量率以及产生的 6 0.10
放射性核素的活度进行模拟。 4 2.5 μSv/h 0.05
2
0
0 0 10 20 30 40 50 60 0 10 20 30 40 50 60
2 结果 冷却时间/min 冷却时间/min
25 患者 0.6
2.1 不同束流强度的碳离子束照射的模拟结果 20 照射时间 0.5 混凝土 照射时间
5 min
5 min
7.5 min
7.5 min
7
如图2所示，随着束流强度从1×10 pps提升至 15 10 min 0.4 10 min
12.5 min
12.5 min
15 min
15 min
8
1×10 pps，各关注点的周围剂量当量率约呈现10倍 周围剂量当量率/(μSv/h) 10 周围剂量当量率/(μSv/h) 0.3
0.2
的增幅。模拟数据显示，停机后各关注点的残余剂 5 2.5 μSv/h 0.1
量率由高到低排列分别是患者模体、MLC、主屏 0 0
0 10 20 30 40 50 60 0 10 20 30 40 50 60
蔽墙表面和补偿器。随着冷却时间的增加，各关注 冷却时间/min 冷却时间/min
点的周围剂量当量率呈现指数衰减。其中，MLC 图3 不同照射时间对治疗室周围剂量当量率的影响
Fig.3 Impact of different irradiation time on ambient dose equivalent
的残余剂量率的衰减速率低于患者模体表面的衰减 rate in the therapy room

8
速率。当束流强度为1×10 pps、冷却时间为10 min 2.3 停机后主要关注点周围的剂量当量场分布
时，MLC及患者模体表面的周围剂量当量率分别 为了可视化感生放射性的空间演化过程，图4
降低至6.53 μSv/h和2.12 μSv/h，此时MLC的残余剂 展示了以400 MeV/u、1×10 pps的参数照射15 min
8
量率已经高于患者模体表面的残余剂量率。 后，治疗室主要关注点在不同停机时刻（1、10、

20 0.25 45 min）周围剂量当量率的空间分布图。停机1 min
MLC 1E7 补偿器 1E7
5E7 0.20 5E7 （见图4a），相比于MLC，患者模体表面呈现更
周围剂量当量率/(μSv/h) 10 周围剂量当量率/(μSv/h) 0.15 高的周围剂量当量率。停机10 min时（见图4b），
1E8
1E8
15
治疗室内整体剂量水平显著下降，模体表面的剂量
0.10
0.05
5
2.5 μSv/h
高于患者模体表面的剂量率。经过45 min的冷却后
0 率低于2.5 μSv/h。此时，MLC表面的残余剂量率
0
0 10 20 30 40 50 60 0 10 20 30 40 50 60
冷却时间/min 冷却时间/min （见图4c），整个治疗室的残余剂量率场已大幅衰
25 0.6
患者 混凝土 减。虽然MLC附近区域仍然是剂量相对较高的
1E7 0.5 1E7 区域，但其辐射水平已可在受控条件下进行维护
5E7
5E7
周围剂量当量率/(μSv/h) 15 周围剂量当量率/(μSv/h) 0.4 操作。 10 2
20
1E8
1E8
0.3
10

0.2
−250
0 5 2.5 μSv/h 0.1 0 10 1 0 周围剂量当量率/
10
0 10 20 30 40 50 60 0 10 20 30 40 50 60 宽度/cm −200 (μSv/h)
冷却时间/min 冷却时间/min 10 −1
图2 不同束流强度对治疗室周围剂量当量率的影响 −150 10 −2
Fig.2 Impact of different beam intensities on ambient dose equivalent −500 −450 −400 −350 −300 −250 −200 −150 −100
长度/cm
rate in the therapy room
(a) 停机1 min
(a) 1 min post-irradiation
2.2 不同照射时间下碳离子束照射的模拟结果
−250 10 2
如图3所示，随着照射时间从5 min增加至15 min， 10 1
各部件的周围剂量当量率也随之增加。停机后1 min 宽度/cm −200 10 0 (μSv/h) 周围剂量当量率/
时，MLC的感生放射性周围剂量当量率从8.37 μSv/h 10 −1
−150 10 −2
增加至15.8 μSv/h，补偿器的感生放射性周围剂量 −500 −450 −400 −350 −300 −250 −200 −150 −100
长度/cm
当量率从0.11 μSv/h增加至0.24 μSv/h，患者模体表 (b) 停机10 min
面的感生放射性周围剂量当量率从16.63 μSv/h增加 (b) 10 min post-irradiation
10 2
−250
10 1
162 −200 10 0 (μSv/h) 周围剂量当量率
宽度 10 −1
−150 10 −2
−500 −450 −400 −350 −300 −250 −200 −150 −100
长度
(c) 停机45 min
(c) 45 min post-irradiation