医用直线加速器治疗用房防护设计

杜俊贤

【摘要】目前，医用直线加速器是治疗肿瘤的主要设备，属于乙类大型医疗器械，造价也比较昂贵，它是集电子、影像、微波和计算机等技术为一体的放射性治疗设备。在用房的布局计和防护设计、系统电源、通风及空调系统和施工过程中的细节方面都有相关的标准要求，用房设计过程中应综合考虑到所有细节，以保证用房的辐射安全以及设备安全稳定的运行。

【关键词】医用直线加速器；用房；防护；设计

1.医用直线加速器概述

醫用直线加速器是放射治疗的主要设备，它主要是电磁作用进行充分利用，使带电粒子和重离子获得较高的能量。医用直线加速器使用时会产生高能量的X射线，X射线打在靶材料上会产生韧致辐射，并与被射物质作用后形成中子，它在治病的同时，还会向周围传播辐射。因为加速器有着功率大和射线强的特点，如果使用过程中屏蔽不够，就会导致周围环境受到辐射，从而损害了职业人员和公众人员的身体健康，所以做好医用直线加速器的防护设计是十分重要的。最好是用房设计阶段就做好辐射防护设计，依据防护设计的要求进行主体、结构等方面的施工。对于建成的用房需改建或扩建，为了保证安全，在增加防护设计的同时，还应考虑工程结构和承重能力等。

2.用房的布局设计和辐射防护设计

2.1主防护墙屏蔽厚度的计算：主防护墙是指放射线能直接照到的区域，通过以下公式可以计算出X射线的屏蔽透射率：

R≥（l×10-3）（Pd2）/（WUT）n=lg（l/R）S=Ti+（n-1）Te

式中：R是射线透射率；P是周剂量当量限定值（mSv/周）；d是靶到剂量计算点的距离（m）；W是工作的负荷（Gy/m2周）；S是屏蔽的厚度（cm）。

r按内墙计算：南北面：K=720×1×1×2/（0.02×10-3×6.52）=117×106 ，结果见表1

2.2次防护墙屏蔽厚度的计算：次防护墙是指漏射线和散射线所能照到的区域。生产厂家在加速器出厂前已将漏射线进行了屏蔽处理，且机头的漏射线强度的设定值低于主射束中心轴参考值的0.1%以下，而散射线强度又比漏射线地，所以计算次防护墙屏蔽厚度时，除设计迷路外墙和防护门外，漏射线可忽略不计。

漏射线计算方法：对漏射方向即东西方向，取3P1000，r按内墙计算：东西面：

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 。结果见表1

2.3迷路的设计要求：迷路是所有人进入用房的必经之路，在防护设计中应保证射线不能照到迷路的内口处，并保证可以进行设备搬运以及医疗平车可以出入。迷路应设计为S形或U形。设计用房屏蔽门应以屏蔽热中子为主，为了可以有效地吸收热中子，可以将防护门的里面和迷路的外口的内侧墙壁贴上含硼聚乙烯板或含硼水泥。

2.4用房防护门屏蔽设计：屏蔽热中子和散射线是用房防护门的主要设计要求。在进行防护门设计与制作时，不仅要考虑防护的有效性，还要保证防护门的机械强度，一般可以用石蜡、聚乙烯和硼砂制成12cm厚的防护门内层，如果防护门面积较大的话，可选用环氧树脂和硼砂制成10cm厚的中子内防护层。防护门外层可采用累计厚度为10mm 的铅。防护门结构材料可以选用钢材或不锈钢钢板，屏蔽门的厚度应当与临近屏蔽墙有样的屏蔽效果，门和墙之间的搭接尺寸应是缝隙的10倍以上。

3.施工过程中的细节

为了最大限度地降低辐射概率，固定墙体之间的钢筋应建成散射状。用房建设中，混凝土灌注技术非常重要，施工不当会导致用房建成后防护不达标，为避免机房墙体存在人为裂缝，应用混凝土不间断的—次性浇注而成。在用房天花板安装负荷相应的工字梁，并配备手拉葫芦，以实现加速器安装和维修方便。最好设置治疗室和控制室之间的剂量检测设备连接通道。在治疗室的每面墙上各有一套激光灯，用房设计前应预留激光灯的安装位置，激光灯安装的墙体应有良好的平整度，为了调试的便捷和使用稳定性的提高，最好先安装三块钢板作为底板。通风管道和排风管道必须不漏气，防止造成功率损失，进而无法达到设计的换气次数要求。电缆沟的施工不仅要严格按照图纸尺寸进行，还要做好防潮处理，并贴上瓷砖，这样会更有利于防潮及除尘。

4.结束语

在医疗技术上，医用直线加速器是一种高新科技产品，是同位素放射疗法后又一种治疗肿瘤的新技术。虽然医用直线加速器对肿瘤的治疗效果较理想，但如果防护不当，它也会给医护人员和周边人群带来危害。我们应严格控制时医用直线加速器各个系统的工作环境控制和安装要求，从而给人们的生产和生活带来必要的保障。

5.参考文献

【1】余海坤.医用直线加速器机房设计及建设要点，医疗装备，2013.

【2】魏澜波.15MV医用电子加速器机房放射防护设计研究，中国医疗设备，2013.