Page 49 - 《中国医疗器械杂志》2026年第2期

−250
10
10
−200
宽度
10
−150
10
−500 −450 −400 −350 −300 −250 −200 −150 −100
长度
(a) 停机1 min
(a) 1 min post-irradiation 10 2 1 0 −1 −2 (μSv/h) 周围剂量当量率
10 2
−250
10 1
−200
Chinese Journal of Medical Instrumentation 10 0 (μSv/h) 周围剂量当量率 2026年 第50卷 第2期
宽度 10 −1
−150 10 −2
−500 −450 −400 −350 −300 −250 −200 −150 −100研 究 与 论 著
长度
(b) 停机10 min
(b) 10 min post-irradiation

10 2 放射性核素种类、活度、活度浓度的模拟结果及其
−250
10 1 主要γ能量范围与分支比如表1所示。结果表明，在
宽度/cm −200 10 0 −1 (μSv/h) 周围剂量当量率/ 冷却1 min时，患者模体产生的主要放射性核素为
10
11
15
−150 10 −2 10 C、 C、 N、 O和 O，其中活度占比较高的分
13
14
−500 −450 −400 −350 −300 −250 −200 −150 −100
11
15
长度/cm 别为 C和 O，二者发生β+衰变并发射正电子，随
(c) 停机45 min 后湮灭，最终产生511 keV的γ光子。治疗床的材质
(c) 45 min post-irradiation
是碳纤维板，产生的主要放射性核素为 C、 C及
10
11
图4 停机1 min、10 min和45 min时治疗室内周围剂量当量
率分布 13 N，在衰变过程中主要产生能量为511 keV的γ光
Fig.4 Distribution of ambient dose equivalent rate in therapy room at
1 min, 10 min and 45 min 子。MLC产生的放射性核素较多，其中半衰期大
174
172
11
174
171
163
2.4 停机后各关注点的感生放射性模拟结果 于10 min的有 C、 Yb、 Ta、 Ta、 W、 Ta、
179
179
177
178
能量为400 MeV/u的碳离子束水平照射15 min， 175 W、 W、 Re、 Re和 W，其衰变过程产生的
停机后冷却1 min时，患者模体、MLC及治疗床的 γ能量为38.2~3 445.2 keV。

表1 停机后冷却1 min各部件的主要感生放射性核素活化结果
Tab.1 The activation results of major induced radionuclides in each component after 1-minute of cooling
停机1 min 停机 1 min活度 主要γ射线能量/keV
核素 半衰期 γ能量范围/keV
−1
活度/Bq 浓度/(Bq·min ) 及分支比(%)
10
C 19.255 s 7.05E+04 7.83E+00 511~1 021.6 511 (199.92%), 718.4 (100%)
11
C 20.38 min 1.03E+06 1.15E+02 511 511 (199.53%)
患者模体 13 N 9.965 min 7.85E+04 8.72E+00 511 511 (199.61%)
14
O 70.606 s 3.73E+04 4.15E+00 — —
15
O 122.24 s 1.71E+06 1.90E+02 511 511 (199.80%)
10
C 19.255 s 8.47E+02 1.25E−02 511~1 021.6 511 (199.92%), 718.4 (100%)
治疗床 11 C 20.38 min 3.81E+04 5.64E−01 511 511 (199.53%)
13
N 9.965 min 6.54E+02 9.68E−03 511 511 (199.61%)
11
C 20.39 min 2.49E+05 3.28E+02 511 511 (199.53%)
148
Dy 3.1 min 2.46E+04 3.24E+01 511~1 247.2 620.2 (96.39%), 511 (7.55%)
149
Dy 4.2 min 2.55E+04 3.36E+01 511~2 029.6 511 (12.4%), 1 776.2 (11.7%), 789.4 (11.6%)
163
Yb 11.05 min 2.96E+04 3.90E+01 123.2~1 907.8 511 (31%), 860.3 (24%), 1 746.7 (4.1%)
167
Hf 2.05 min 4.84E+04 6.39E+01 92.3 92.3 (100%)
169
Ta 4.9 min 4.89E+04 6.44E+01 96.2~135.7 96.2 (100%), 135.7 (100%)
169
HF 3.24 min 7.53E+04 9.93E+01 38.2~177.1 38.2 (100%), 77.8 (100%), 177.1 (100%)
170
Ta 6.76 min 5.70E+04 7.52E+01 221.1~1 472.5 511 (135%), 988.0 (7.1%), 861.2 (6.7%)
171
W 2.4 min 4.22E+04 5.56E+01 101.9~1 066 101.9 (100%), 568.4 (100%), 1 066 (100%)
171
Ta 23.3 min 4.00E+04 5.27E+01 52.1~478.7 52.1 (100%), 130.7 (100%), 294.5 (100%)
172
Ta 36.8 min 3.07E+04 4.05E+01 95.3~1 544.6 214.1 (55%), 511 (55%), 1 109.3 (14.9%)
MLC 172
W 6.6 min 7.39E+04 9.74E+01 123.3~743 123.3 (135%), 253.8 (100%), 743 (26%)
174
W 35 min 6.48E+04 8.54E+01 112.4~981.8 243.7 (48.8%), 112.4 (26.5%), 739.3 (6.2%)
91.0 (15.9%), 206.5 (60%), 511 (47%),
174
Ta 1.05 h 2.08E+04 2.75E+01 91.0~1 228.3
1 205.9 (4.9%)
175
W 35 min 6.91E+04 9.11E+01 184.5 184.5 (4.8%)
177
W 135 min 4.17E+04 5.50E+01 70.5~1 182.5 115.7 (47.3%), 186.2 (15.2%), 1 036.4 (9.7%)
178 511 (61%), 237.0 (44.5%), 106.0 (23.4%),
Re 13.2 min 4.31E+04 5.69E+01 106.0~3 445.2
938.8 (9.9%)
178
Ta 9.31 min 5.39E+04 7.11E+01 93.1~1 350.6 93.1 (6.6%), 511 (2.5%), 1 350.6 (1.2%)
179 430.2 (28.1%), 290.0 (27.0%), 1 680.3
Re 19.5 min 4.42E+04 5.83E+01 82.8~1 808.9
(13.0%)
179
W 37.05 min 2.26E+05 2.98E+02 30.7 30.7 (18%)
180
Re 2.44 min 8.26E+04 1.09E+02 103.6~902.8 902.8 (91%), 103.6 (22.5%), 511 (20%)
163