15MV醫用直線加速器舊機房改建項目研究

陳登源，盧換平，張林燕

(羅定市人民醫院 腫瘤科，廣東羅定527200)

15MV醫用直線加速器舊機房改建項目研究

陳登源，盧換平，張林燕

(羅定市人民醫院 腫瘤科，廣東羅定527200)

目的：對1998年已建成的直線加速器機房進行改建，使機房達到國家15MV直線加速器的防護要求，保障放療人員和公眾人員的輻射安全。方法：依據國家相關法律、法規，以及技術規范，對機房的屏蔽、通風進行分析設計。結果：機房屏蔽設計厚度：墻體和室頂采用混凝土材料，東主墻2700mm，東副墻2700mm，西主墻2700mm，西副墻1600mm，西副墻靠后裝機房1750mm，北副墻1600mm，南副墻2000mm+400mm防護涂料，南副墻靠迷路外口700mm+100mm鉛板，南副墻靠Co-60機房迷路外口700mm+400mm防護涂料，頂棚2900mm，頂棚副墻2440mm，防護門16mmpb+12cm含硼聚乙烯。機房每小時換氣次數4次以上。結論：原屏蔽墻體達不到15MV高能光子線的防護，因此墻體需要加厚；原機房只有出風口，沒有進風口，需要增設進風口；門需要做中子防護。

醫用直線加速器；加速器機房；機房防護；輻射防護；防護設計

近期，我院新引進一臺15MV雙光子VARIA CX醫用電子直線加速器，機房將利用1998年已建成的一間直線加速器機房改建，為了保證輻射安全，我們對機房防護設施進行預設計，具體報道如下。

1 放射防護設施設計依據

1.1 法律、法規、規章

(1)《中華人民共和國職業病防治法》，中華人民共和國主席令，第60號(2002)；

(2)《放射性同位素與射線裝置安全和防護條例》，中華人民共和國國務院令，第449號，(2005)；

(3)《放射診療管理規定》，中華人民共和國衛生部令，第46號(2006)；

(4)《放射工作人員職業健康管理辦法》，中華人民共和國衛生部令，第55號(2007)。

1.2 主要標準、規范

(1)《電離輻射防護與輻射安全基本標準》(GB 18871-2002)；

(2)《醫用電子加速器衛生防護標準》(GBZ 126-2002)；

(3)《醫療照射放射防護基本要求》(GBZ 179-2006)；

(4)《放射治療機房的輻射屏蔽規范——第1部分：一般原則》(GBZ/T 201.1-2007)。

2 放射防護設計目標

2.1 劑量限值

職業人員連續5年平均有效劑量不超過20mSv(但不可做任何追溯性平均)，任何1年不超過50mSv；眼晶體年當量劑量不超過150mSv，四肢不超過500 mSv，皮膚不超過500 mSv。公眾人員連續5年平均有效劑量不超過1 mSv(但不可做任何追溯性平均)，任何1年不超過5mSv；眼晶體年當量劑量不超過15mSv，皮膚不超過50 mSv。

2.2 目標管理值

各種放射工作人員，目標管理值為5mSv/a；公眾成員中的關鍵人群，目標管理值為0.25mSv/a；O3在公眾場所空氣中最高容許濃度為0.3mg/m3。

3 放射工作場所布局和分區

3.1 放射治療中心的平面布局

本次改建的直線加速器機房位于醫院的放射治療中心一層，二層是倉庫，三層是腫瘤病房用房。直線加速器機房北側為停車場，南側為候診走廊，西側為后裝機房，目前已廢棄不用，東側是鈷-60機房。改建后的直線加速器機房設有迷路，控制室位于非主射束方向。

3.2 放射工作場所的分區

直線加速器機房的工作場所確定為控制區，它以防護門和屏蔽墻體為界，治療室為控制區。控制區在設計上采取一系列的放射衛生防護與安全措施，設置防護門的門機安全連鎖裝置，防護門安裝紅外線防夾裝置、實時攝像監視和通訊系統和聲光信號指示系統等設施，嚴格限制人員隨意進出控制區，在適當位置設立“當心電離輻射”警告標志。監督區劃分為防護門外的部分，包括控制室、輔助機房和治療室屏蔽墻外劃定區域。對該區采取專門的防護手段安全措施，但要定期檢查其輻射劑量。

4 放射防護屏蔽設計

4.1 機房規格與組成

治療室由使用主體、迷路和防護門組成；治療室主體內徑為6675mm×6750mm×3300mm，面積為45m2，容積為148m3；迷路為“S”型，內徑寬約1500mm，內入口寬為1700mm，外入口寬為1500mm。

4.2 屏蔽材料

原有墻體和室頂采用混凝土材料，密度不小于2.35g/cm3；增加部分的墻體采用普通混凝土(密度不小于2.35g/cm3)和GF-3型防護涂料(密度不小于3.5g/cm3)；控制室面對機器的墻體增加鉛板，密道拐彎處增加鉛板；防護門采用鉛板和含硼聚乙烯材料[1]。

4.3 屏蔽設計參數

購置的瓦里安直線加速器光子最高能量15MV，最高劑量率為600cGy/min(考慮現實機房和實際使用情況，按400cGy/min的劑量率設計屏蔽)，距靶中心1m處主射束劑量率為240Gy/h。距靶中心1m處最大射野為40cm×40cm。15MV的X射線的TVL=43cm混凝土。射線泄漏，在垂直于射野中心軸并通過等中心的平面內，最大射野外，半徑2m內輻射≤0.1%；在其他所有方向上，距離電子加速路徑(電子槍與靶之間或電子槍與散射片之間)1m處的X線吸收劑量，不超過等中心處吸收劑量的0.1%。中子污染，中子泄漏輻射的等效劑量不超過等中心處X線吸收劑量的0.2%。

5 機房防護屏蔽設計說明

5.1 屏蔽設計厚度(見表1)

表1

5.2 防護墻投影區寬度設計的說明(見表2)

表2

6 其他防護措施設計

6.1 警示標識

放療中心入口處和機房防護門處設置醒目的“當心電離輻射”警示標識和工作狀態指示燈。

6.2 臭氧的防護措施

由于機房建成時沒有預留進風口，因此，設計進風通道經門地下深500mm進入機房，且機房容積為148m3，而出風口設在治療室內距地0.6m處。為了保證每小時換氣次數4次以上，進風口用送風機送風(600m3/h，功率0.25kW)，出風口安裝一臺軸流風機(600m3/h，功率0.25KW)。

6.3 相關設施穿越屏蔽墻的防護設計

電纜溝沿機房迷路走，在門口右側到控制室，在地下500mm深處。輔助機房與直線加速器機房電氣管道，水冷管由原預留口通過。空調及吸濕機排水管道，在地下500mm深處由原預留口排出。物理測試孔在迷路近出口處離地30cm向樓頂斜向上開口[2]。

7 預期效果及結論

醫用直線加速器在正常運行中存在的職業病危害因素是電離輻射、臭氧及微波等，其中主要的危害因素是電離輻射[3]。按照此設計方案：距放射治療機房墻和入口門外表面30cm處，人員全居留場所周圍劑量當量率不超過2.5uSv/h，人員部分和偶然居留場所周圍劑量當量率不超過10uSv/h。放射性工作人員年有效劑量限值20mSv/a，公眾的年有效劑量限值1 mSv；同時滿足放射工作人員和公眾有效劑量管理目標值的要求。另外，由于放療機房部分墻體的厚度較大，故施工時應嚴格把好質量關，以保證密度達到防護要求，混凝土密度不小于2.35g/cm3，重混凝土密度不小于3.5g/cm3。施工過程中，在原有墻面基礎上補充防護墻面之間的接面應特別引起注意，屏蔽中間不能出現空隙。

[1]馬永忠,婁云,萬玲,等.典型醫用加速器治療室改造的屏蔽設計與分析[J].中國工業醫學雜志,2012,25(1):63-66.

[2] 陳澤龍,陳自謙,倪萍.醫用回旋加速器質量控制與安全策略探討[J].中國醫療設備,2011,26(2):15-17,7.

[3] 衛敏仲.醫用直線加速器使用中的潛在危害及防護[J].醫療衛生裝備,2011,32(11):124-126.

2014-06-05

TU246

A

1002-2376(2014)11-0001-03