图1
辐射防护设计以及屏蔽
机房设计时应该充分考虑辐射防护设计部分,并由医院的基建部门委托有辐射防护评估资质的公司提供专业意见,确保机房辐射防护满足国家职业防护的相关法律法规。土建施工时,严格按照辐射防护设计,做好机房防护土建施工,不能随意改动防护墙尺寸。同时,并做好机房屏蔽施工,进一步防止辐射对环境的二次伤害。
以Varian Trilogy医用直线加速器为例,该直线加速器具有2个全场(40×40)600 MU/Min光子能量,六个光子能量,特殊的6MV放射手术射术@1 000 MU/Min。直线加速器射束开启时,要求治疗室屏蔽以保护工作人员及病人。由单独的现场浇筑混凝土,铅/钢板组合提供屏蔽防护。根据机房是否存在迷宫及其长度,以及设备的能量,治疗室入口门的屏蔽量和类型有不同要求。为减少室外辐射暴露,空气处理管道应穿过迷道宫门上方进出机房,放置位置尽可能高,以减少占据空间的辐射暴露,应预留一定的空间以便往后的屏蔽更新。
根据对比厂家机器的特点参数,精确计算辐射防护屏蔽墙体的厚度,为混凝土浇筑施工提供参考。主屏蔽墙是屏蔽沿入射电子方向发射的初级X射线的墙壁,是屏蔽防护的重点,也成为主要墙面,把屏蔽与电子束入射方向夹角为90°的初级X射线束的屏蔽墙叫副屏蔽墙,也成为次要墙面[2]。
结合机房典型屏蔽参数(表1~表3),机房辐射屏蔽计算假设如下:主射束利用系数被定义为25%,占用被定义为100%或者10%,每周剂量限制定义为2 merm(20 μSν/周)。
如果每天使用系统10小时,每周5天,每小时治疗6例患者,每次250rads,则IMRT治疗为0%时,标准程序的工作负荷定义为75 000 rads/w。主要墙面为W=75 000 rads/w; 次要墙面为W=75 000 rads/w。
IMRT治疗为50%时,调制系数F=3时,标准程序的工作负荷为75 000 rads/w。主要墙面为W=75 000 rads/w; 次要墙面为W=15 000 rads/w。
使用无平坦滤波器(FFF)模式(剂量率>1 000 MU/min)且IMRT治疗为20%,调制系数F=3时,SRS程序的工作负荷定义为200 000 rads/w。假设系统使用时间为每天10小时,每周5天,每小时治疗2例患者,每次治疗2 000 rads,典型预期每天平均6次分次治疗。主要墙面为W=200 000 rads/w; 次要墙面为W=280 000 rads/w。
一般而言,高能量加速器通常要求带铅和硼酸聚乙烯芯以及机动操作的钢门,硼酸聚乙烯芯用以吸收快中字慢化后的热中字。
表 1标准程序的典型屏蔽
一组屏障 | 4MV | 6MV | 8MV | 10MV | 15MV | 18MV | 20MV |
100%占用 | 66(1 676) | 75(1 905) | 84(2 134) | 86(2 184) | 91(2 311) | 93(2 362) | 96(2 438) |
10%占用 | 53(1 346) | 62(1575) | 70(1 829) | 72(1 829) | 75(1 905) | 78(1 981) | 80(2 032) |
二级屏障 | |||||||
100%占用 | 30(762) | 33(838) | 39(991) | 40(1 016) | 43(1 092) | 43(1 092) | 44(1 118) |
10%占用 | 21(533) | 22(559) | 27(686) | 28(711) | 30(762) | 31(787) | 32(813) |
表2 标准程序的典型屏蔽50%IMRT,系数F=3
二级屏障 | 4MV | 6MV | 8MV | 10MV | 15MV | 18MV | 20MV |
100%占用 | 34(864) | 37(940) | 42(1 067) | 43(1 092) | 47(1 94) | 47(1 194) | 48(1 219) |
10%占用 | 24(610) | 26(660) | 31(787) | 32(813) | 34(864) | 35(889) | 36(914) |
表3 SRS的典型屏蔽20%IMRT,系数F=3
一级屏障 | 6MV | 10MV |
100%占用 | 81(2 057) | 92(2 337) |
10%占用 | 68(1 727) | 77(1 956) |
二级屏障 | ||
100%占用 | 40(1 016) | 46(1 168) |
10%占用 | 29(737) | 35(889) |
表4 理想规格
冷却剂流量 | 65F@4 GPM(18℃@ 15 LPM) |
冷却剂的乙二醇含量 | 不超过50% |
压缩空气 | 1CFM下 50 psi(1.7 m3/ gr下 3.6 kg/cm2) |
室内温度 | 50%相对湿度,无冷凝 |
室内温度 | 70F(21℃) |
最大冷却剂热负荷 | 25 KW(85.379 Btu/hr) |
负荷(Chinac运行状态) | 13.3KW(45.422 Btu/hr) |
(下转第134页)(上接第131页)
2 电气设计及注意事项
强电
配电设备安装应该符合国家标准,具体如下:电源电压380N,频率(50±1)Hz,每天最大电压波动范围为360~440 V,三相电压间每相的最大波动不得超过额定值的3%。
弱电
网络电缆必须至少为5El类,最小带宽100 Mbps,全双工(100 BaseT).从墙板到位于远程放置通信柜中的网络开关或路由器,电缆长度必须是<100米的一段。使用独特的标识符将RJ-45连接器标记为DATA连接,该标识符在接线板、开关或者路由器中界定端接点。
注意事项[3]
①JCJ16-2008《民用建筑电气设计规范》规定直线加速器为一类负荷,需要双电源对主机部分供电。按要求机房须配置一套100 KV·A的稳压电源和一个失电压释放器,其中失电压释放器就是在紧急开关动作后,能使除控制变压器电路意外的内部电源都断开。
②设备电源线路应为独立电路,进线电缆须为多股铜芯线,接入断路器。配电柜要具备防开盖锁定功能,确保电气安全作业的需要。
③控制室电源与加速器主机电源必须共电源,在控制区域提供一个主开关,控制位于治疗室内的室内监视器以及所有配套的IT硬件,计算机必须有永久电源供电。各室内均有带地线的220 V的电源插座,以备维修时使用。
④在加速器立柱、治疗床及加速器调制柜上都要配有紧急开关(常闭式、手动复位型)。在治疗室内应有足够开光,使人在治疗室内,不需穿过主射束就能令加速器停机。
⑤设备要求绝缘良好的专用接地线,采用线径不小于50 mm2的多股铜芯线,并将接地线引到调制柜底下,接地电阻小于1Ω,理想值小于0.5Ω。
⑥防护墙上不允许有穿墙直通的管路,防止辐射源通过管道泄漏出去。电缆沟要做到通过温控机组和调制器的底座下,所有穿墙电缆沟必须垂直射线方向。
⑦室内照明灯、调光灯、激光定位灯、闭路电视系统及室内监视器都能用一个单独的室内主关闭控制。
⑧治疗室入口处,应设置出束警示灯,其开闭应受设备的操作台控制。治疗室应设置门、机连锁控制装置。在防护门安装时还需考虑断电或连锁控制装置故障时,提供葫芦手动推动防护门的应急方案。
3 总结语
直线加速器为我院常用的大型医用设备之一,使用效率非常高,而随着肿瘤患者的日益增多,现有的加速器仍然远远不能满足病患的需求。而目前使用的部分直线加速器也因使用年限久远,需考虑更新换代。通过总结现有的机房准备经验,分析与探讨机房准备的各环节以及注意事项,为日后安装同类设备提供积极的指导意义。
参考文献
[1] 张秀文.医用直线加速器基本原理与职业防护[J].中国医学装备,2012(4):18-22.
[2] 李 军.医用直线加速器室辐射屏蔽防护设计[J].干旱环境监测,2009(2).
[3] 侯加全.医院大型医疗设备机房电气设计中注意事项[J].电气应用,2009(6).
[4] JGJ 16-2008民用建筑电气设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2008.
① 本网版权均属于现代医院杂志社,转载、摘编应在授权范围内使用,应注明"来源出处:《现代医院》杂志社"。违者本网将追究相关法律责任。
② 如有疑问和问题请联系现代医院杂志社服务热线:020-83310901 83310902
2020年,每个人心中都可能萦绕着一个问题 疫情之后,是爆发报复性反弹?还是缓慢有......
广东省医院各学科恢复不平衡,但总体向好 。 疫情在国内虽然被控制了,但不少医院......