醫用直線加速器治療用房防護設計

文/杜俊賢 廣州珠江外資建筑設計院有限公司 廣東廣州 510000

醫用直線加速器治療用房防護設計

文/杜俊賢 廣州珠江外資建筑設計院有限公司 廣東廣州 510000

目前，醫用直線加速器是治療腫瘤的主要設備，屬于乙類大型醫療器械，造價也比較昂貴，它是集電子、影像、微波和計算機等技術為一體的放射性治療設備。在用房的布局計和防護設計、系統電源、通風及空調系統和施工過程中的細節方面都有相關的標準要求，用房設計過程中應綜合考慮到所有細節，以保證用房的輻射安全以及設備安全穩定的運行。

醫用直線加速器；用房；防護；設計

1.醫用直線加速器概述

醫用直線加速器是放射治療的主要設備,它主要是電磁作用進行充分利用,使帶電粒子和重離子獲得較高的能量。醫用直線加速器使用時會產生高能量的X射線,X射線打在靶材料上會產生韌致輻射，并與被射物質作用后形成中子,它在治病的同時,還會向周圍傳播輻射。因為加速器有著功率大和射線強的特點,如果使用過程中屏蔽不夠,就會導致周圍環境受到輻射,從而損害了職業人員和公眾人員的身體健康,所以做好醫用直線加速器的防護設計是十分重要的。最好是用房設計階段就做好輻射防護設計,依據防護設計的要求進行主體、結構等方面的施工。對于建成的用房需改建或擴建,為了保證安全，在增加防護設計的同時,還應考慮工程結構和承重能力等。

2.用房的布局設計和輻射防護設計

2.1主防護墻屏蔽厚度的計算：主防護墻是指放射線能直接照到的區域，通過以下公式可以計算出X射線的屏蔽透射率：

式中：R是射線透射率；P是周劑量當量限定值(mSv/周)；d是靶到劑量計算點的距離(m)；W是工作的負荷(Gy/m2周)；S是屏蔽的厚度(cm)。

r按內墻計算：南北面：K=720×1×1×2/ (0.02×10-3×6.52)=117×106,結果見表1

2.2次防護墻屏蔽厚度的計算：次防護墻是指漏射線和散射線所能照到的區域。生產廠家在加速器出廠前已將漏射線進行了屏蔽處理，且機頭的漏射線強度的設定值低于主射束中心軸參考值的0.1%以下，而散射線強度又比漏射線地，所以計算次防護墻屏蔽厚度時，除設計迷路外墻和防護門外，漏射線可忽略不計。

漏射線計算方法：對漏射方向即東西方向,取3P1000,r按內墻計算：東西面：K=720×3/1000×1×1×2/(0.02×10-3× 52)=8.64×103,r=1/K=1/(8.64×103) =1.16×10-4,如果U取1/4,K =720×3/1000 ×1/4×1×2/(0.02×10-3× 52)=2.16×103, r=1/K=4.63×10-4。結果見表1

表1　醫用電子直線加速器室輻射屏蔽防護計算結果

2.3迷路的設計要求：迷路是所有人進入用房的必經之路，在防護設計中應保證射線不能照到迷路的內口處，并保證可以進行設備搬運以及醫療平車可以出入。迷路應設計為S形或U形。設計用房屏蔽門應以屏蔽熱中子為主，為了可以有效地吸收熱中子，可以將防護門的里面和迷路的外口的內側墻壁貼上含硼聚乙烯板或含硼水泥。

2.4用房防護門屏蔽設計：屏蔽熱中子和散射線是用房防護門的主要設計要求。在進行防護門設計與制作時，不僅要考慮防護的有效性，還要保證防護門的機械強度，一般可以用石蠟、聚乙烯和硼砂制成12cm厚的防護門內層，如果防護門面積較大的話，可選用環氧樹脂和硼砂制成10cm厚的中子內防護層。防護門外層可采用累計厚度為10mm 的鉛。防護門結構材料可以選用鋼材或不銹鋼鋼板，屏蔽門的厚度應當與臨近屏蔽墻有樣的屏蔽效果，門和墻之間的搭接尺寸應是縫隙的10倍以上。

3.施工過程中的細節

為了最大限度地降低輻射概率，固定墻體之間的鋼筋應建成散射狀。用房建設中，混凝土灌注技術非常重要，施工不當會導致用房建成后防護不達標，為避免機房墻體存在人為裂縫，應用混凝土不間斷的—次性澆注而成。在用房天花板安裝負荷相應的工字梁，并配備手拉葫蘆，以實現加速器安裝和維修方便。最好設置治療室和控制室之間的劑量檢測設備連接通道。在治療室的每面墻上各有一套激光燈，用房設計前應預留激光燈的安裝位置，激光燈安裝的墻體應有良好的平整度，為了調試的便捷和使用穩定性的提高，最好先安裝三塊鋼板作為底板。通風管道和排風管道必須不漏氣，防止造成功率損失，進而無法達到設計的換氣次數要求。電纜溝的施工不僅要嚴格按照圖紙尺寸進行，還要做好防潮處理，并貼上瓷磚，這樣會更有利于防潮及除塵。

4.結束語

在醫療技術上，醫用直線加速器是一種高新科技產品，是同位素放射療法后又一種治療腫瘤的新技術。雖然醫用直線加速器對腫瘤的治療效果較理想，但如果防護不當，它也會給醫護人員和周邊人群帶來危害。我們應嚴格控制時醫用直線加速器各個系統的工作環境控制和安裝要求，從而給人們的生產和生活帶來必要的保障。

5.參考文獻

【1】余海坤.醫用直線加速器機房設計及建設要點，醫療裝備，2013.

【2】魏瀾波.15MV醫用電子加速器機房放射防護設計研究，中國醫療設備，2013.