质子治疗场所感生放射性FLUKA模拟计算分析

作     者：许志强 耿继武 张灶钦 黎丽春 苏世标 王美霞 

作者机构：广东省职业病防治院 

出 版 物：《中国职业医学》 (China Occupational Medicine)

年 卷 期：2024年第4期

页      面：443-448页

学科分类：1004[医学-公共卫生与预防医学(可授医学、理学学位)] 100402[医学-劳动卫生与环境卫生学] 10[医学] 

基　　金：广东省医学科学技术研究基金(A2021250) 

主　　题：感生放射性 质子治疗 场所 模拟 

摘      要：目的 模拟并分析质子治疗场所感生放射性外照射剂量分布及其影响因素。方法 参考国内某在建的质子治疗场所构建质子治疗场所几何模型，采用FLUKA程序模拟质子治疗场所在不同能量、束流角度、照射时间、冷却时间和治疗场所介质条件下，场所感生放射性剂量分布情况。结果 230 MeV、3.0 nA、沿Z轴负方向质子束流照射模体2 min，停机时刻距模体表面5、30和50 cm处空气、真空介质的感生放射性周围剂量当量率分别为（1 039.02±5.82）～(127.86±1.20)、（1 037.96±4.38）～(127.35±0.93)μSv/h，均值差为0.51～1.06μSv/h，空气浸没外照射占比1%，停机时刻感生放射性周围剂量当量率比停机10 min后高15倍以上。130～250 MeV条件下，停机时刻距模体表面5、30和50 cm处感生放射性周围剂量当量率依次为（427.49±3.12）～(1 058.41±4.66)、（100.36±0.92）～(259.70±1.69)和（50.15±0.68）～(131.93±1.11)μSv/h。230 MeV、3.0 nA、沿Z轴负方向质子束流照射模体1～5 min，停机时刻距模体表面5、30和50 cm处感生放射性周围剂量当量率分别为（688.19±3.33）～(1 594.04±8.08)、（167.60±1.35）～(388.24±2.96)和（84.73±0.69）～(195.94±1.56)μSv/h。感生放射性周围剂量当量率随照射时间、束流能量的增加而增加，随距模体表面距离的减少而降低。在束流方向存在感生放射性周围剂量当量率峰值，且明显大于非束流方向。结论 质子治疗场所感生放射性周围剂量当量率水平相对较大，主要来源于患者。实际工作中可根据束流方向特别是末次照射野束流方向选择合适的工作位置，即非束流方向并尽可能远离患者。在结束治疗后的10 min内，工作人员应尽量避免与患者的近距离接触。