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设备知识之伽玛刀的放射安全性和防护

1、伽玛刀的放射安全性
    当电源关闭后,加速器的射线随之消失。但伽玛刀的放射源是放射性同位素钴60,不论电源关闭与否,它都会持续不断发射出伽玛射线。特别是早期的钴60治疗机,由于制造技术落后,钴机的自屏蔽较差,漏射线较多,其治疗室的射线强度较大,因此,操作医生当然会关心,伽玛刀是否也会带来不安全因素。要回答这个问题,需从核物理的基本知识谈起。
辐射存在于整个宇宙空间,人类有史以来就一直受着天然辐射源的照射,食物、房屋、天空大地、乃至人们体内都存在着辐射,这些照射通称为天然本底辐射。全球平均而言,天然本底辐射每年对个人的辐射剂量约为2.4mSv。但也有为数不少的居民生活在高于该平均值5-10倍的地区,经世界卫生组织长期观察,该地区居民的健康并无异常。以我国广东省阳江市为例,该地区居民在接受长期、持续年平均剂量为6.4mSv电离辐射作用下,未发现居民恶性肿瘤死亡的增加,而且存在刺激免疫功能增强的效应[4]。
权威的国际辐射防护委员会规定,公众受附加照射的个人剂量为1mSv /年,而受职业照射的个人(如放疗科技术员)全身照射剂量限值为20mSv/年,皮肤、手、足500mSv/年[5]。
由于制造业的飞速发展,伽玛刀的自屏蔽已十分完善,伽玛刀治疗室的漏射线已非常低了。经监测,伽玛刀每治疗一人次,摆位技术员所受到的辐射剂量为4.2μSv(1000μSv=1mSv)。相比之下,乘飞机从北京到广州所受到的辐射剂量为6.8μSv,北京到旧金山为43μSv。拍一次X光胸片所受到的辐射剂量约为200μSv。在年治疗400病人(该数字为我国伽玛刀中心的平均治疗人数),有4个摆位技术员的伽玛刀中心,每个技术员每年受到的辐射剂量为8.4mSv。该剂量仅略高于阳江市居民的天然本底剂量6.4mSv,远远低于国际辐射防护委员会20mSv/年的规定。
当人受到4.5Gy(对于X、γ射线,1Gy=1Sv=1000mSv)一次性的照射后,如果不进行骨髓移植,约一半的人会死亡。但每年受到8.4mSv低剂量辐照,到底会有什么危险?表二列出了不同职业对寿命的影响[6]。

表二。不同职业对寿命的影响

活动类型

职业活动1(天)

职业活动

35(天)

深海捕鱼

31.9

923

煤矿

3.6

103

炼油厂

2.6

74

铁路工人

2.2

63

建筑工人

2.1

62

工业(平均值)

0.5

13.5

职业照射50mSv/

1.3

32

职业照射5mSv/

0.1

3

从表中可以看出,即便每年职业照射50mSv,工作35年,仅减少32天生命。用危险度评价方法来评价职业照射并与其它人类的活动相比较(见表三),可以看出,照射0.1mSv的危险度与喝半瓶啤酒相当[6]。由于放疗技术员做完24次治疗摆位工作后,他的累积剂量才达到0.1mSv。而分次照射累积0.1mSv的危险远远低于单次照射0.1mSv,故放疗技术员做完24次治疗摆位工作后,其死亡的危险性远远低于百万分之一。

表三,引起人类1/100万死亡危险的活动

活动内容

计量

乘飞机

650km

摩托车

100km

吸烟

主动吸一支

吸烟

被动吸2小时

放射照射

0.1mSv

正常工厂工作

1.5

海里捕鱼

1小时

服避孕药

2.5

喝啤酒

半瓶

爬山

1.5min

2. 安装伽玛刀时的防护
    安装伽玛刀时,工程技术人员在靠近机头处所受到的辐射剂量为50μSv/h。
安装伽玛刀时的防护,可采用下列措施:
  1、制度防护:当治疗头进入机房后,任何进入机房工作的工程师均应在专用登记本上登记进、出机房时间,并佩戴个人剂量仪。
2、距离防护:人员所受剂量的大小与人到放射源距离的平方成反比,也就是说,人在离放射源2米处所受到剂量是人离放射源1米所受剂量的1/4,3米所受剂量是1米处所受剂量的1/9,其他距离可依此类推。由此可见,凡实际操作允许情况下,应尽量远离放射源。
  3、时间防护:人所受剂量的大小是与接触放射源的时间成正比,如果其它条件都相同,则人在放射源周围时间越长,所受剂量也就越大。因此,工程师必须经过培训,做到熟悉操作减少操作时间,从而减少所受到剂量。平时没有操作任务时,不要在放射源周围停留。
  在安装伽玛刀过程中,综合采用这些措施,完全能确保工程师所受照射剂量当量低于国家标准规定的限值。

 

参考文献
1.Hamilton, AJ, Lulu, BA, Fosmire, H, Stea, B, Cassady, JR.  Preliminary clinical experience with linear accelerator-based spinal stereotactic radiosurgery.  Neurosurgery.  1995;36(2):311-9.
2. Brian D. Kavanagh et al, Stereotactic Body Radiation Therapy: Biological and Clinical Perspectives. Refresher Course Syllabus. ASTRO Annual Meeting, 2005. Denver, Colorado USA.
3. 世界卫生组织,编。孔朝霞,译。癌症的放射治疗实用手册。第一版。北京:人民卫生出版社,1999。1-263。
4.魏履新,等编著。中国阳江高本底辐射研究。北京:原子能出版社,1996.
5.国际放射防护委员会.国际放射防护委员会第60号出版物,国际放射防护委员会一九九0年建议书.北京:原子能出版社,1993
6. 沈瑜 靡福顺,主编。肿瘤放射生物学。第一版。北京:中国医药科技出版社,2002。371。

更新时间:2007-7-3 9:22:15
 
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