医用直线加速器放射安全与职业防护管理

摘 要

文章介绍了医用电子直线加速器的结构和工作原理，分析了其辐射特征和危害，详细阐述了医院应采取的防护措施和工作人员注意事项，建议加强放射安全及职业防护管理。

关键词

直线加速器 放射安全 防护管理

依据现行的射线装置分类办法，医用电子直线加速器属于II类射线装置，属于中危险射线装置，发生事故时可以使受照射人员产生较严重的放射损伤，大剂量照射甚至导致死亡。医用电子直线加速器对工作场所及周围环境产生的辐射水平及其防护问题已经引起了社会的普遍注意和关切。各相关医疗机构在医用加速器的使用中应高度重视辐射防护问题，在做好医学放射工作人员职业防护的同时，更应确保机房周围环境的放射安全，保护好公众安全。

一、直线加速器结构、工作原理及辐射特征

医用电子直线加速器能量一般指X射线治疗方式下的加速电位，即X射线的最高能量。通常按能量10MV为界区分，以采取与之相应的放射防护措施。它还可以按照产生X射线的种类分为单光子、双光子和多光子直线加速器。加速系统是医用电子直线加速器的核心，由加速管、微波功率源、微波传输系统、电子注入系统、高压脉冲调制系统、聚焦系统、真空系统、电源和控制系统、附属设备等组成。

其工作过程是：调制器产生两个脉冲高压，一个加到功率源（速调管和磁控管），功率源产生的微波功率经微波传输系统，馈入加速管，并在其中建立加速场；另一个脉冲高压加到电子枪，引出电子束，电子束注入加速管，受到其中加速场的加速。

医用电子直线加速器运行时，被加速的带电粒子从加速器的真空区引出后，这些带电粒子与被撞击的物质相互作用时产生轫致辐射X射线、特征X射线、瞬间γ射线、中子射线和缓发射线（能量≥10MeV时）。而且，由于射线作用于空气及次级辐射等因素，可产生臭氧、氮氧化物和微量气载放射物质。

1.初级射线辐射。是指来自加速器准直器孔直接发射的射线。当光阑完全打开时，从辐射头靶端出射的X射线为一个半角为14度的锥形线束，其能量特性决定于选择的X射线能量级别。辐射防护主要依据X射线能量。

2.露射线辐射。是指穿过加速器组装壳体的泄露射线，与主射线相比，泄露剂量率比主射线束发射剂量率要低得多。

3.散射线辐射。是指受有用射线束和泄漏辐射直接照射的照射对象、装置部件以及建筑物室壁的散射辐射。

4.中子辐射。是指在高能X线模式下会产生一定数量的中子，通常无论在高能电子线或低能X线模式都只有很低能量级水平。但在高于10MV的X线模式中，迷路入口的设计必须对中子剂量加以考虑。

5.辐射活化的产生。是指直线加速器工作高于8MeV的能量级时，会发生光核效应，特别是高于12MeV时增加更快。这样会造成辐射头、室内其他物质包括周围空气在内的放射线核素的形成，产生少量的放射性气体，如13N（半衰期10min）和15O（半衰期2min）等。

二、直线加速器异常情况下的辐射危害（事故照射）

当加速器装置损坏、调试和操作失误时，人员可能受到误照射，称为事故照射。在异常和事故状态下，人员可能误入正在进行治疗的机房内，或者停留于正在进行治疗的机房内而不被发现，此时将会受到散射X射线甚至主射束照射的危害。

（一）非辐射危害因素

在加速器的照射下，空气吸收辐射能量并通过电离离子的作用产生非放射性有害气体臭氧（O3）和氮氧化物（NOx），此类气体主要采用治疗室的通风换气来控制。

（二）潜在职业病危害

国际放射防护委员会（ICRP）为了放射防护的目的和阐述剂量与效应的关系，在1990年的第60号出版物中，将辐射有害效应分为确定性效应和随机性效应两种。因此，从事放射治疗职业对放射性工作人员可能造成的潜在性职业危害有确定性效应和随机性效应两种。

（三）确定性效应

确定性效应是指那些存在剂量阈值，且严重程度与受照剂量有关的效应。不同组织对电离辐射的敏感性相差很大，通常在单次较低剂量照射后很少会有组织表现出有临床意义的有害作用。性腺、眼晶体及骨髓等较为敏感。当发生辐射事故受到意外大剂量照射时，可致受照射人员发生急性放射病，甚至在短期内死亡。

（四）随机效应

随机效应是指发生概率与受照剂量成正比，而严重程度与剂量无关的效应。对于这类效应，从辐射防护的观点认为不存在剂量阈值。即使是很小的剂量，也有导致随机效应发生的危险。因此在正常工作中很少发生确定性效应，更应重视的是随机性效应，因为随机效应无阈值，即使接受很小的剂量也有发生癌症等随机效应的可能。

三、医院应采取的防护措施

鉴于直线加速器本身的特殊性，医院应加强对直线加速器的放射防护管理，使其各项指标符合放射防护的基本原则及国家相关法规标准要求。建议做好以下工作：

（一）做好加速器机房的屏蔽防护工作

机房设计应遵循放射防护的基本原则，还要适当考虑其他非射线防护因素可能带来的影响，必须符合相应的放射卫生防护法规、标准的要求，保证周围环境安全。

（二）认识迷路设计与管道防护的重要性

直线加速器的迷路设计大多采用L型，加强迷路防护散射线的能力。另外要注意机房管道的防护，适当情况下进行屏蔽防护。

（三）确保联锁装置安全有效

为确保直线加速器在治疗过程中的可靠性和安全性，其联锁装置应在机器存在某种危险状态时能够立即自动切断电源和束流的电路。

（四）加强机房内的通风管理

在放射治疗过程中，直线加速器机房内空气中氮氧化合物浓度、自由基相对浓度高于一般房间，主要是由于射线对空气电离作用而形成。医院管理部门在直线加速器机房要设置机械通风装置，且确保有足够的通风换气次数，以减少各种有害气体的浓度。

（五）健全加速器的保养与维修制度

直线加速器投入临床后，管理部门要加强对其使用过程中的管理，操作人员要按常规使用设备，发现异常情况及时报告，定期保养，及时维修，并记录在案。

（六）重视放射工作人员团队管理与建设

医院管理部门要高度重视加速器放射防护工作，做好常态化管理，重视放射工作人员的劳保待遇、人才梯队培养及团队建设。

四、工作人员注意事项

医用电子直线加速器能同时产生高压、强流、微波和射线，因而在安全防护方面的保护措施应该更加严格。每个工作人员都必须充分地认识到其危险性，严格遵守直线加速器的安全使用规范，保障所有人员的人身安全。鉴于此，放疗工作人员使用直线加速器，应做到以下几点：

（一）牢记放射防护3原则

即辐射实践的正当化、放射防护的最优化、个人剂量限值。这3项基本原则构成了一套放射防护体系，正当化是最优化过程的前提，个人剂量限值是最优化的约束条件。所以，放射防护3项基本原则是相互关联的，要灵活运用。

（二）时刻保持高度警惕，加强防护意识

技师和工程师应定期讨论分析加速器在使用中所存在的安全问题及解决办法，树立严肃、严格、严密、严谨的工作作风；定期学习防护知识，用理论指导实践。

（三）制订制度，规范流程

科室应制定切实可行的规章制度、机器操作的正规规程和完备的应急预案，使实际工作有规可依、有章可循，用制度制约、避免事故的发生，增强应急处理能力。科室要举行相关预警演习，熟悉应急处理程序，并且定期检查急停按钮是否失灵、各项联锁是否有效。

（四）定期进行健康体检和个人剂量检测

一旦发现血象异常或者身体出现其他不适症状，要及时就医，必要时调离岗位。

五、结束语

综上所述，医院管理部门要高度重视直线加速器的放射防护工作，要建立健全各项放射防护规章制度，加强对放射工作人员的培训，实行持证上岗，监督工作人员做好个人防护工作。 （编辑 刘鲁 ）

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