Page 51 - 《中国医疗器械杂志》2026年第2期
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Chinese Journal of Medical Instrumentation                                         2026年 第50卷 第2期

                                                     研   究   与   论   著



              45 min。此外，照射时间对停机后感生放射性的                          内人员受到放射性空气的影响主要分为空气浸没
              影响显著。当照射时间分别为5、7.5、10、12.5、                       外照射和吸入内照射两种。治疗室停机后的空气
              15 min时，停机后MLC残余剂量率降至参考控制                         浸没外照射因部分核素剂量率衰变快、仪器测量时
              水平以下所需冷却时间分别约为10、21、26、30及                        间分辨率不足等原因，现场测量受到很大限制，公
              45 min。对于患者模体，其剂量率的衰变速率与MLC                       开报道的实测数据较少。吸入内照射受气溶胶分布
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              相比较快。当束流强度为1×10  pps、照射时间为                        不均匀性及个体防护差异影响，实际测量数据离散
              15 min时，停机后即达标；束流强度为5×10  pps时                    度较大。因此，当前评估主要依赖蒙特卡罗模拟。
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              约需6 min；束流强度为1×10  pps时约需10 min。                  考虑到治疗室内定期通风（频率f=4 h ），空气产
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              从防护最优化角度考虑 ，MLC周围剂量当量率                            生的感生放射性不会在多次治疗中积累，研究单次
                                    [11]
              衰变缓慢，接触MLC可能导致累积剂量显著高于                            照射后空气产生的感生放射性已经足够。根据通风
                                                                                                [12]
              其他部件，因此建议将MLC的非紧急维护操作安                            条件下的感生放射性动态积累模型 ，可以计算停
              排在停机后1~2 h进行。对于必须立即进行的紧急                          机后1 min进入治疗室的极端工况下各核素的动态
              操作，应严格限制接触时间并保持最大操作距离。                            活度浓度（见表2）。结合《联邦第15号指导报
              同时，虽然患者模体表面剂量当量率通常在停机                             告》（Federal Guidance Report No.15）中提供的空
              10 min后即可满足要求，且其活化核素衰变相对较                         气浸没剂量系数         [13] 及《ICRP 119号报告》（ICRP
                                                                                                  [14]
              快，但从防护最优化原则出发，若非紧急的医疗处                            Report 119）中提供的吸入剂量系数 ，以年工作
                                                                                       3
              置，建议医护人员适当延迟数分钟再接触患者。放                            2 000 h、呼吸速率0.02 m /min计算，得到年空气浸
              射性核素的进一步衰变可将接触剂量降至更低水                             没剂量约为174 μSv，年吸入有效剂量为0.31 μSv，
              平，尤其是在高束流强度或长照射时间的治疗后。                            显著低于GB 18871—2002中的剂量限值，表明在
              此外，应优化解除摆位流程（如预先准备工具、明                            停机后1 min的极端工况下进入治疗室，空气造成
              确分工），以最大限度缩短医护人员在患者附近的                            的辐射风险可控。为评估本研究模拟结果的可靠
                                                                                                           [15]
              停留时间。                                             性，将结果与武威重离子中心同类研究进行对比 ，
               3.2    停机后各部件放射性核素分析                             结果表明，在相似参数条件下，本文模拟所得空气
                  如表1所示，患者模体产生的 O的半衰期较                          浸没剂量（174 μSv）介于文献数据停机0 min与
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              短，能够在短时间内衰变完全，而 C的半衰期相                            5 min的数值之间，符合核衰变规律。在吸入剂量
              对较长，可能对接触人员造成持续性辐射伤害，建                            方面，文献数据（0.17 μSv）按年工时比例换算后
              议医护人员在治疗后对患者进行解除摆位操作时，                            约为0.408 μSv，与本文结果（0.31 μSv）差异约为
              应严格限制接触时间并采取必要防护措施，从而降                            24%，处于蒙特卡罗模拟的合理误差范围，交叉验
              低辐射风险。治疗床的材质是碳纤维板，因此产生                            证了本研究的可靠性。
              的放射性核素占比最高的是 C，其活度占比高达                                尽管在停机后1 min进入治疗室，空气中的感
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              95.83%，因此在治疗结束后工作人员进入治疗室                          生放射性对工作人员的辐射远低于安全限值，将剂
              应注意与治疗床保持安全距离，并在非必要情况下                            量合理可行地进一步降低仍是优化目标，可通过优
              避免直接接触。对于MLC，由于其材质为钨，产                            化通风实现防护最优化，如在治疗结束前几分钟和
              生的放射性核素种类繁多，且半衰期相对其他部件                            停机后工作人员进入前的关键时段，提高治疗室通
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              较长，因此在对MLC进行检修时，维修人员需注                            风换气率，加速短寿命核素（如 C、 N）的稀释
              意防护，同时可借助工具增大与MLC之间的距                             和排放，可进一步降低停机初期空气浸没外照射和
              离，并定期监测个人累积辐射剂量。                                  吸入内照射剂量。
               3.3    停机后治疗室空气活化分析                               4    结论
                  治疗过程中，治疗室空气中的放射性核素主要
              由高能碳离子与空气中的氧气、二氧化碳、氩气等                                本研究通过蒙特卡罗模拟的方法揭示了不同束
              气体发生核反应生成。尽管此类核素普遍具有较短                            流参数对碳离子治疗系统感生放射性的影响。各关
              的半衰期，但其在停机初期的辐射效应仍需重点                             注点的活化水平与束流强度、照射时间呈正相关，
              关注。空气活化辐射则通过年有效剂量约束值                              MLC因其自身材料特性产生的放射性核素半衰期
              （5 mSv/a，GB 18871—2002）进行管控，治疗室                   较长，对其进行维修等操作需较长的冷却时间；患


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