1. 引言
目前肿瘤患者的数量急剧上升，恶性肿瘤成为危害人类健康和生命安全的重大疾病之一 [1] ，恶行肿瘤的治疗方法多样，如：化学治疗，放射治疗。医用直线加速器、质子重离子加速器、质子加速器、重离子加速器、γ刀、射波刀及后装等用于放射治疗 [2] [3] 。放射治疗治疗精度较高，费用合适，是恶性肿瘤患者减轻临床症状、延长生命周期、改善生活质量的最有效、最常规的治疗手段之一 [4] 。因此医用直线加速器的使用越加频繁、广泛，而应用医用直线加速器射线治疗患者时，加速器相关的防护与安全问题受公众及专业人士的关注度大幅度提高 [5] [6] [7] [8] 。医院直线加速器机房的屏蔽防护设计被提出了更高的要求 [9] [10] [11] [12] 。上海医院医用直线加速器机房辐射屏蔽情况鲜有人报道。机房防护设计既要确保防护设施外的放射性水平达到国家限值要求，保证公众及相关工作人员生命安全，同时要避免因过度防护造成经济和资源的浪费。
2. 检测与方法
2.1. 医用直线加速器参数
以上海三家医院A、B、C的医用直线加速器的机房为研究对象，该加速器为U厂家制造，该加速器使用光子线进行放射治疗，拥有2种模式，6 MeV均整模式(FF)，其最大输出剂量率为600 MU/min及6 MeV非均整模式(FFF)，其最大剂量率为1400 MU/min。
医用直线加速器一般示意图如图1所示，A1为直线加速器的旋转机架，机甲顺时针、逆时针均可旋转180˚；当加速器机甲角度在逆时针90˚时，定义该角度为270˚；此时机甲角度为0˚，机甲旋转轨迹见图2。A2为旋转治疗头，治疗头顺时针、逆时针也可分别旋转180˚；治疗头等中心处X射线最大开野40 cm × 40 cm。A4为治疗病床，患者治疗前，治疗技术员对患者进行摆位，同时利用模体将患者固定在治疗床上，以防治疗过程中，患者的位置发生变化。A3为治疗时，射线出线模拟图。
2.2. 检测仪器及其参数
MS-RJ38-3602型枪式辐射巡测仪，简称γ枪。探测器采用NaI，灵敏度：1 μSv/h ≥ 350 cps，能量范围：30 keV~3 MeV，能量响应：30 keV~3 MeV；其具有灵敏度高，测量范围大，能量响应特性好，多档测量时间等特点，常用于环境辐射检测。仪器在检定有效期内使用。
Figure 1. Schematic diagram of medical accelerator
图1. 医用加速器示意图
Figure 2. Schematic diagram of the frame rotation trajectory
图2. 机架旋转轨迹示意图
2.3. 检测方法
图3为加速器加速器机房示意图，机房的墙面都是由钢筋混凝土及铅板混合组成。加速器位于治疗室内，处于加速器中心位置；加速器左墙、右墙为主屏蔽墙，如图中点L2和点L5处；治疗室出来为一条迷道；机房门口为1屏蔽门；控制室一般在机房门口，放疗技术员在此工作。
依据法规GBZ/T201放射治疗机房辐射屏蔽规范第2部分：电子直线加速器放射治疗机房的要求进行布点及测量，该加速器的最大剂量为1400 MU/min，因此模式选择6 MeV非均整模式(FFF)，将加速器的射野开到最大处40 cm × 40 cm，旋转加速器的机架分别为180˚、90˚、270˚，旋转机头为0˚。分别测量主屏蔽墙，屏蔽门外，操作台处的射线剂量，主屏蔽墙外测量L1、L2、L3、L4、L5、L6等6个点，屏蔽门外测量P1、P2、P3等3个点，操作室测量C1、C2、C3等3个点，总计12个检测点；具体布点见图3。
当机架角度为180˚时，检测L1、L2、L3、L4、L5、L6、P1、P2、P3、C1、C2及C3等12个点辐射剂量率；当机架角度为90˚时，检测L1、L2、L3、P1、P2、P3、C1、C2及C3等9个点辐射剂量率；当机架角度为270˚时，检测L4、L5、L6、P1、P2、P3、C1、C2及C3等9个点辐射剂量率每个检测点测量高度为1.2 m，距离墙面距离为0.3 m，且每个检测点需测量3次后求平均值，以减小测量误差。γ枪测量前需扣除本底，测量时间选择10 s档，测量数据稳定后读取，此时的测量数据为有效数据。
Figure 3. Schematic diagram of linac machine room
图3. 直线加速器机房示意图
2.4. 评价指标
放射治疗机房辐射屏蔽规范第2部分：电子直线加速器放射治疗机房的要求，主屏蔽墙及屏蔽门处的辐射剂量<10 μSv/h，操作室≤2.5 μSv/h。
3. 结果与讨论
A、B、C三家医院机甲角度在0˚、90˚、270˚主屏蔽及屏蔽门处环境辐射的测量结果见表1：
Table 1. The mechs of A, B and C hospitals are exposed to ambient radiation at 0˚, 90˚ and 270˚ main shielding and shielding doors
表1. A、B、C三家医院机甲角度在0˚、90˚、270˚主屏蔽及屏蔽门处环境辐射
由上表可知，仪器的测量数据存在统计涨落，主屏蔽与屏蔽门处的辐射测量值不受机架旋转角度的影响；A、B、C三家医院加速器机房环境辐射测量值在误差范围内一致。三家医院加速器机房主屏蔽与屏蔽门处环境辐射测量值均远小于10 μSv/h，符合法规要求。
A、B、C三家医院机甲角度在180˚、90˚、270˚控制室处环境辐射的测量结果见表2：
Table 2. A、, B, C three hospital mecha Angle at 180˚, 90˚ and 270˚ control room environmental radiation
表2. A、B、C三家医院机甲角度在180˚、90˚、270˚控制室处环境辐射
由表2可知，三家医院加速器机房控制内处环境辐射测量值均远小于2.5 μSv/h，与加速器旋转角度无关。
未来该厂直线加速器机房进行验收或检测时，只需在6 MeV非均整(FFF)模式下，测量机架旋转角度为180˚时，所布置12个检测点(L1、L2、L3、L4、L5、L6、P1、P2、P3、C1、C2及C3)的环境辐射即可。但是不同厂家生产的不同型号的医用直线加速器和防护设计不同的机房，该结果及检测方法不一定完全适用；不同机构进行直线加速器机房环境辐射监测时，需根据加速器配置及机房结构的实际情况进行合理布点与测量。
4. 结论
本文调查了上海三家医院医用直线加速器的机房辐射屏蔽情况，在6MeV非均整(FFF)模式下，由测量结果可知：1) A、B、C三家医院加速器机房主屏蔽与屏蔽门处环境辐射测量值均远小于10 μSv/h，控制室内境辐射测量值均远小于2.5 μSv/h。2) A、B、C三家医院直线加速器机房辐射屏蔽效果非常好，加速器工作时不会对医务工作人员、等候患者及公众产生危害。3) 未来对只有6MeV射线能量的医用直线加速器机房进行验收时可参照本方法，可将繁琐的检测过程简化，减少检测时间和步骤。