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醫(yī)用直線加速器的輻射防護
醫(yī)用直線加速器的輻射防護【1】
摘要:隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展,醫(yī)用直線加速器已經(jīng)被廣泛應(yīng)用,一直以來,直線加速器輻射防護問題逐漸引起了人們的關(guān)注。
因而在此基礎(chǔ)上為了進一步提高直線加速器應(yīng)用價值,要求工作人員在避免造成輻射傷害的基礎(chǔ)上應(yīng)合理應(yīng)用直線加速器來進行放射治療,達到最佳的防護和治療效果。
本文從直線加速器輻射特性分析入手,并詳細闡述了完善醫(yī)用直線加速器應(yīng)用問題的防護對策,旨在其能推動醫(yī)用直線加速器整體價值的進一步提升。
關(guān)鍵詞:醫(yī)用直線加速器;防護策略
前言:直線加速器產(chǎn)生的輻射種類多,能量高,強度大,因而將其應(yīng)用于醫(yī)學放射治療中可提高整體治療水平,但是高能X射線的穿透能力較強,對環(huán)境和人體危害大,為此,對應(yīng)用直線加速器展開更為深入的研究與分析是非常有必要的,其可帶動醫(yī)學界在應(yīng)用直線加速器的過程中所產(chǎn)生的負面影響降至最低,不斷完善放射防護。
以下就是對醫(yī)用直線加速器輻射防護策略的詳細闡述,望其能為完善當前直線加速器的進一步應(yīng)用提供有利的參考意見。
一、醫(yī)用直線加速器輻射原理及危害
醫(yī)用直線加速器使帶電粒子在高真空場中受磁力控制,電場加速而獲得高能量,高能帶電粒子通過與物質(zhì)的相互作用,產(chǎn)生電子線、X射線、γ射線、中子射線等輻射,這些射線輻射作用于人體細胞,會致使細胞DNA鏈斷裂,導致細胞的死亡或變異,最終危害人們的身體健康,甚至會遺傳給后代。
同樣高能帶點粒子和射線與空氣相互作用,會使空氣產(chǎn)生電離,生成大量有害物質(zhì),主要會產(chǎn)生臭氧等,對環(huán)境造成污染[1]。
二、醫(yī)用直線加速器輻射防護目的與標準
(一)輻射防護目的
輻射防護的目的是避免發(fā)生有害的確定性效應(yīng),并將隨機性效應(yīng)的發(fā)生概率限制到可接受水平。
與確定性效應(yīng)不同,隨機性效應(yīng)不能完全避免,因為在小劑量和低劑量率照射條件下,隨機性效應(yīng)和劑量之間呈線性關(guān)系,沒有閾劑量,只能在放射防護方面采取有效的措施或方法把隨機性效應(yīng)的發(fā)生概率(以10 為單位)限制到可以接受的水平。
放射防護應(yīng)當遵守三項基本原則:輻射實踐的正當性、放射防護的最優(yōu)化、個人劑量限制。
(二)輻射防護標準
《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》GB18871-2002(basic standards for protection against ionizing radiation and for the safety of radiation sources),是我國放射防護領(lǐng)域現(xiàn)行放射防護的國家級標準,是制定其他放射防護標準的基礎(chǔ)和依據(jù)。
其規(guī)定了對職業(yè)照射人員個人的劑量限值、對公眾個人的劑量限值以及對醫(yī)療照射中慰問者或探視者受照射劑量約束。
三、醫(yī)用直線加速器輻射防護具體策略
(一)規(guī)范輻射方法
規(guī)范輻射方法是醫(yī)用直線加速器應(yīng)用中防護策略之一,其要求設(shè)計人員在醫(yī)用直線加速器設(shè)計中應(yīng)綜合屏蔽防護因素及現(xiàn)行標準要求來進行輻射方法的選擇。
且應(yīng)在此基礎(chǔ)上對醫(yī)院的放射環(huán)境進行考察,繼而在直線加速器應(yīng)用中規(guī)范治療室布局設(shè)計,確保直線加速器輻射行為能發(fā)揮較大的價值。
此外,輻射方法的規(guī)范要求醫(yī)院在應(yīng)用醫(yī)用直線加速器過程中應(yīng)通過數(shù)學計算的途徑來估算職業(yè)放射工作人員所接受的年有效劑量,最終在此基礎(chǔ)上開展有針對性的防護措施,且將醫(yī)用直線加速器應(yīng)用中所產(chǎn)生的負面影響降至最低。
另外,在輻射防護中屏蔽防護輻射的設(shè)計也是非常重要的,因而應(yīng)提高對其的重視程度。
(二)完善法律法規(guī)制定
為了提高醫(yī)用直線加速器應(yīng)用的安全性,要求我國政府相關(guān)部門應(yīng)依據(jù)醫(yī)用直線加速器應(yīng)用現(xiàn)狀完善相應(yīng)的法律法規(guī)的設(shè)定,最終營造一個良好的應(yīng)用環(huán)境,且促使直線加速器在放射醫(yī)療中能發(fā)揮更大的價值。
目前我國已出臺了多條相關(guān)輻射安全與防護的法律法規(guī),例如《中華人民共和國放射性污染防治法》已通過,現(xiàn)予公布,自2003年10月1日起施行。
但就目前情況來看,《中華人民共和國職業(yè)病防治法》及《放射性同位素與射線裝置安全和防護條例》中未針對醫(yī)用直線加速器應(yīng)用中的問題給予相應(yīng)的解決對策,因而政府部門應(yīng)對其制度中的內(nèi)容進行合理完善,以便其能在實踐中體現(xiàn)出相應(yīng)的實用性及技術(shù)性。
另外,在醫(yī)用直線加速器應(yīng)用范圍逐漸擴大的基礎(chǔ)上政府部門應(yīng)大力宣傳《遠距離機房設(shè)計防護標準》,以便促使相關(guān)醫(yī)護人員在應(yīng)用直線加速器時能嚴格遵守國家放射治療防護專項標準,避免不規(guī)范應(yīng)用行為的發(fā)生,且達到最佳防護效果[2]。
(三)改善直線加速器防護屏蔽計算
改善直線加速器防護屏蔽計算策略的實施應(yīng)從以下幾個方面入手:第一,應(yīng)依據(jù)醫(yī)用直線加速器應(yīng)用現(xiàn)狀對其屏蔽數(shù)據(jù)即TVL值進行修訂,由此提高防護屏蔽計算結(jié)果的精準性,并深入分析醫(yī)用直線加速器應(yīng)用中存在的問題,對其展開有針對性的解決措施,達到最佳的防護狀態(tài);第二,疊層法計算思想的應(yīng)用也有助于防護水平的提升。
因而相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)提高對其的重視程度,且應(yīng)將其應(yīng)用于實踐中,利用已知各種材料質(zhì)量比來展開防護屏蔽計算行為,降低計算中誤差問題產(chǎn)生的可能性,并取得精準的計算結(jié)果;第三,在直線加速器防護屏蔽計算中驗證計算方法的可行性也是至關(guān)重要的,因而應(yīng)將其應(yīng)用于實踐中,提高整體輻射防護水平。
(四)提高防護監(jiān)測管理水平
防護檢測管理水平的提升要求醫(yī)院在發(fā)展的過程中應(yīng)構(gòu)建相應(yīng)的放射防護監(jiān)督監(jiān)測中心,且要求其在實際工作開展過程中應(yīng)提高自身防護意識,并以3個月為周期對醫(yī)用直線加速器應(yīng)用中所產(chǎn)生的劑量檔案等信息展開抽查行為,避免不健康的管理方式影響到整體輻射防護水平。
此外,在實施監(jiān)測管理工作的過程中完善防護設(shè)施的設(shè)置也是非常有必要的。
如,某醫(yī)院在治療室面積為54m2的環(huán)境中將其迷道厚度控制在120cm,迷路長度6m范圍內(nèi),以此達到了醫(yī)用直線加速器輻射防護目的。
另外,輻射危險標志的設(shè)定亦可便于防護監(jiān)測管理水平的提升,因而相應(yīng)的工作人員應(yīng)提高對其的重視,且應(yīng)在此基礎(chǔ)上規(guī)范自身對直線加速度器應(yīng)用方法,并嚴格遵守相應(yīng)的規(guī)章制度,最終達到最佳的輻射防護效果[3]。
結(jié)論:綜上可知,就當前的現(xiàn)狀來看,醫(yī)用直線加速器輻射防護工作開展中仍然存在著某些不可忽視的問題,因而在此背景下,為了更好的發(fā)揮應(yīng)用直線加速器價值,達到放射治療效果,要求醫(yī)護人員在實際工作開展過程中應(yīng)通過提高防護監(jiān)測管理水平、改善直線加速器防護屏蔽計算等途徑來提高輻射防護整體質(zhì)量,且達到最佳的防護效果。
此外,防護水平的提升有助于醫(yī)學界放射治療的發(fā)展,因而在應(yīng)用醫(yī)用直線加速器時應(yīng)提高對其的重視程度。
參考文獻:
[1]張震.醫(yī)用電子直線加速器治療室輻射屏蔽計算軟件的設(shè)計[J].中國醫(yī)學裝備,2014,13(09):34-37.
[2]李新鸞.醫(yī)用電子直線加速器治療室防護設(shè)計的一般原則[J].中國輻射衛(wèi)生,2013,12(03):297-299.
醫(yī)用電子直線加速器X線輻射的防護【2】
【摘要】 目的:探討防護措施對醫(yī)用電子直線加速器X線輻射的影響。
方法:選取2014年6月-2015年8月筆者所在醫(yī)院行放療的手術(shù)室,占地面積36.8 m2,于常規(guī)放療治療中對醫(yī)護人員實施手術(shù)室的輻射防護和護理管理干預(yù),測定手術(shù)室周圍房間醫(yī)用電子直線加速器的X線輻射水平,統(tǒng)計分析干預(yù)前后的X線輻射水平。
結(jié)果:干預(yù)后手術(shù)室周圍房間醫(yī)用電子直線加速器的X線輻射水平明顯低于干預(yù)前,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。
結(jié)論:醫(yī)用電子直線加速器運行會導致周圍輻射略有上升,實施手術(shù)室中的輻射防護和護理管理干預(yù)可有效降低其工作場的X線輻射水平,有利于提高醫(yī)務(wù)人員的工作效率和增強其輻射防護的意識,避免或減少醫(yī)務(wù)人員的輻射損害。
【關(guān)鍵詞】 醫(yī)用電子直線加速器; X射線; 輻射防護; 護理管理
隨著醫(yī)學影像技術(shù)的迅速發(fā)展,醫(yī)學直線加速器作為一種治療腫瘤的設(shè)備,亦被廣泛應(yīng)用于手術(shù)放射治療中。
但因醫(yī)學直線加速器能量輸出大,而且輻射力強,在提高手術(shù)質(zhì)量的同時也帶來了負面的影響,其中最為嚴重的是手術(shù)室X射線輻射污染的問題[1]。
研究顯示,X射線可通過電離輻射的方式對人體正常組織細胞造成各種不同程度的損傷,可誘導多種嚴重疾病發(fā)生,嚴重危害人們的生命健康[2-3]。
近年來,有關(guān)手術(shù)室X射線輻射污染和輻射防護的問題受到人們的廣泛關(guān)注[4]。
同時,合理使用醫(yī)學直線加速器、加強手術(shù)室X射線輻射防護和避免或減少輻射傷害也成了手術(shù)室護理管理的重點工作[5]。
本文通過探討手術(shù)室中的輻射防護和護理管理,旨在提高醫(yī)務(wù)人員的工作效率和增強其輻射防護的意識,避免或減少醫(yī)務(wù)人員的輻射損害,現(xiàn)報道如下。
1 資料與方法
1.1 一般資料
選取2014年6月-2015年8月筆者所在醫(yī)院行放療的手術(shù)室,占地面積36.8 m2,選用蔡司intrabeam系統(tǒng)的醫(yī)學直線加速器,射線種類為X射線,管電壓:40或50 kV,管電流為5~40 μA,治療劑量率為10 Gy/min,擺位時間10 min,治療時間15~30 min,所有資料和數(shù)據(jù)均完整獲得且真實可靠。
1.2 方法
在常規(guī)放療治療實施手術(shù)室中實施輻射防護和護理管理干預(yù),測定手術(shù)室周圍房間醫(yī)用電子直線加速器的X線輻射水平,統(tǒng)計分析干預(yù)前后的X線輻射水平,具體如下。
1.2.1 輻射防護和護理管理干預(yù) 加強輻射防護培訓,提高防護意識,醫(yī)院管理部門應(yīng)加強對從事手術(shù)室放療工作的醫(yī)務(wù)人員儀器技能和輻射防護的統(tǒng)一培訓,手術(shù)室護理管理干預(yù)定期對護理人員進行輻射防護培訓,培訓內(nèi)容主要包括:輻射時間防護原則(熟悉醫(yī)用電子直線加速器的性能和操作技能,充分掌握曝光的條件,在保證治療質(zhì)量的前提下,盡量縮短射線曝光的時間和次數(shù)等)、輻射距離防護原則(應(yīng)盡量遠離X射線源,避免或減少X射線輻射對機體不必要的損傷等)、輻射屏蔽防護原則(正確配備鉛衣、鉛圍脖、鉛眼鏡和鉛帽和使用輻射防護用品等防護設(shè)備來減輕對醫(yī)務(wù)人員自身的照射等)。
應(yīng)用合格的醫(yī)用電子直線加速器且進行不定時檢修,購置低劑量且安全性能強的醫(yī)用電子直線加速器,不定時對醫(yī)用電子直線加速器M行維修、保養(yǎng)和調(diào)試,并進行實際測試,確保證醫(yī)用電子直線加速器的安全運行;健全輻射防護配套措施,購置高品質(zhì)、足夠質(zhì)量的防護用品和設(shè)備,手術(shù)室四周墻壁、感應(yīng)門和窗戶玻璃等應(yīng)用鉛或有相當鉛當量的鐵析、硫酸鋇混凝土等高原子序數(shù)的材料,保證手術(shù)室工作環(huán)境的安全和避免醫(yī)務(wù)人員的輻射損傷;輻射防護用品均放置在離輻射源近的物品準備間。
健全手術(shù)室管理制度,科學合理排班,盡量減少每位醫(yī)務(wù)人員的X射線輻射總照射量,建立醫(yī)務(wù)人員個人劑量及健康監(jiān)測檔案,按時對醫(yī)務(wù)人員進行劑量監(jiān)測和健康體檢,凡健康體檢不合格或妊娠期、哺乳期的醫(yī)務(wù)人員不準予有參與手術(shù)室放射治療工作的安排,確保醫(yī)務(wù)人員的身體健康,以此降低X射線輻射超量照射的風險。
1.2.2 指標觀察和測量 本次測量均利用Radiagem 2000探測、SG-2R輻射檢測儀進行X射線輻射測量,監(jiān)測點分別設(shè)為醫(yī)生所在處(手術(shù)間外)、手術(shù)間外監(jiān)護儀處、手術(shù)室門外、手術(shù)室門內(nèi)共4個點,儀器參數(shù)為: 測量范圍:1 nSv/h~100 μSv / h,能量響應(yīng):48~6Me V相對響應(yīng)之差<±15%(相對于Cs-137),準確度:<20%(針對cs-137,劑量率>100 nSv/h),分別于放療開始時、開始5 min、結(jié)束時進行測量,取平均值作為最終測量值,統(tǒng)計分析干預(yù)前后手術(shù)室周圍房間醫(yī)用電子直線加速器的X線輻射水平。
1.3 統(tǒng)計學處理
采用SPSS 20.0統(tǒng)計軟件處理數(shù)據(jù),計量資料以(x±s)表示,采用t檢驗,計數(shù)資料以率(%)表示,采用字2檢驗,P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2 結(jié)果
干預(yù)后手術(shù)室周圍房間醫(yī)用電子直線加速器的X線輻射水平明顯低于干預(yù)前,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),見表1。
3 討論
3.1 醫(yī)用電子直線加速器X射線的特性
醫(yī)用電子直線加速器可通過產(chǎn)生高能X射線、電子束殺死癌細胞,以達到治療癌癥的目的[6]。
X射線波長短,能量高,當其照射在物質(zhì)上時,除了小部分被物質(zhì)吸收外,其余大部分均可透過原子間隙,因此X射線可以表現(xiàn)出很強的穿透能力。
當X射線照射物質(zhì)時,可使核外電子脫離原子軌道發(fā)生電離,進而引起某些物質(zhì)發(fā)生化學反應(yīng)[7-8]。
研究顯示,手術(shù)室中使用醫(yī)用電子直線加速器X射線照射人體時,可誘發(fā)機體內(nèi)的各種生物學效應(yīng),使病變的細胞受到抑制、破壞甚至死亡[9]。
3.2 醫(yī)用電子直線加速器X射線對人體的危害
醫(yī)用電子直線加速器X射線對人體的危害主要來源于X射線產(chǎn)生的電離輻射。
研究顯示,X射線電離輻射可直接影響機體內(nèi)的免疫防御功能,使機體特異性免疫和非特異性免疫受到抑制[10]。
此外,X射線亦可通過電離機體內(nèi)廣泛的水分子形成自由基的形式間接損傷機體。
醫(yī)務(wù)人員如果長時間超劑量的暴露在X射線中,可增加醫(yī)務(wù)人員罹患癌癥或其他惡性疾病的可能,當醫(yī)務(wù)人員接受過量的X射線時,亦會引起機體組織細胞發(fā)生一些不可逆的輻射損傷,如染色體變異、基因突變等[11]。
有研究亦顯示,長期低劑量的X射線電離輻射也會導致染色體畸形率的升高,電離輻射導致生殖細胞染色體變異或基因突變,極大增加了遺傳給后代的風險[12-13]。
醫(yī)用電子直線加速器及機房的屏蔽防護【3】
[摘要] 醫(yī)用電子直線加速器被廣泛應(yīng)用,得到迅速發(fā)展,醫(yī)用電子直線加速器的輻射防護問題已引起了社會的普遍關(guān)注。
根據(jù)醫(yī)用電子直線加速器的輻射特性,屏蔽是其輻射防護的主要方法。
NCRP報告反映了醫(yī)用電子加速器機房的屏蔽防護研究現(xiàn)狀,我國也制定了一系列的法律法規(guī),以滿足人們對電離輻射防護日益提高的需求。
[關(guān)鍵詞] 醫(yī)用電子直線加速器輻射特性屏蔽
1 前言
與鈷60 治療機相比,醫(yī)用電子直線加速器劑量率高、劑量計算準確、治療時間短、而且對深部腫瘤的療效更為理想等優(yōu)點,因此,醫(yī)用電子加速器在世界各國迅速發(fā)展,已成為目前世界上主流的放療設(shè)備。
估計我國每年大約新增60萬癌癥患者,其中約60 %至70 %需要配合施加放射治療。
因此,以醫(yī)用電子直線加速器為例,31省份由1999年的420臺[1],至2006年已經(jīng)裝備918臺,其增長速率十分可觀,一些開展放射治療的醫(yī)院已同時擁有多臺醫(yī)用加速器。
但全國平均每百萬人的擁有量還僅0.7臺,遠遠未達到世界衛(wèi)生組織(WHO)建議每百萬人配備2至3臺醫(yī)用加速器的要求[2]。
所以其發(fā)展?jié)摿很大,與此相適應(yīng),電離輻射醫(yī)學應(yīng)用的放射防護與安全日益強烈凸顯其重要性和迫切性[3]。
醫(yī)用電子直線加速器的廣泛應(yīng)用和迅速發(fā)展,無疑給人類帶來了巨大的利益。
電離輻射是把雙刃劍,各種射線對人體也有損傷作用的一面,不當?shù)暮瓦^量的電離輻射照射會引起對人體的危害。
依據(jù)現(xiàn)行的射線裝置分類辦法,醫(yī)用電子直線加速器屬于Ⅱ類射線裝置,屬于中危險射線裝置,發(fā)生事故時可以使受照人員產(chǎn)生較嚴重的放射損傷,大劑量照射甚至導致死亡。
醫(yī)用電子直線加速器對工作場所及周圍環(huán)境產(chǎn)生的輻射水平及其防護問題已引起了社會的普遍注意和關(guān)切。
配備醫(yī)用電子直線加速器設(shè)備進行放射治療的各級醫(yī)療機構(gòu),大多在人口集中的城市中心區(qū)域。
除了必須充分重視醫(yī)學放射工作人員的職業(yè)照射防護外,還必須關(guān)注放射治療機房周圍環(huán)境的放射安全,考慮到公眾的防護。
2 醫(yī)用電子直線加速器的結(jié)構(gòu)和工作原理
醫(yī)用電子直線加速器的能量在整個加速器范圍內(nèi)屬于低能段。
醫(yī)用電子直線加速器能量一般指X射線治療方式下的加速電位,即X射線的最高能量。
通常按能量10MV為界區(qū)分,以采取與之相應(yīng)的放射防護措施。
它還可按產(chǎn)生X射線的種類分為單光子、雙光子和多光子直線加速器。
單光子直線加速器一般只能產(chǎn)生一種低能X射線;雙光子直線加速器能夠產(chǎn)生低能和高能X射線和多種能量的電子線;多光子直線加速器可以產(chǎn)生高、中、低三種能量的射線;產(chǎn)生光子的種類越多,設(shè)備越復(fù)雜。
醫(yī)用電子直線加速器一般由電子槍、加速管、微波功率源及微波傳輸系統(tǒng)、聚焦系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、電源和控制系統(tǒng)、束流輸運系統(tǒng)和附屬設(shè)備等組成。
其工作過程是:調(diào)制器產(chǎn)生兩個脈沖高壓,一個加到功率源(速調(diào)管或磁控管),功率源產(chǎn)生的微波功率經(jīng)微波傳輸系統(tǒng),饋入加速管,并在其中建立加速場。
另一個脈沖高壓加到電子槍,引出電子束。
電子束注入加速管,受到其中加速場的加速。
醫(yī)用電子直線加速器一般可使用X射線束或電子束兩種射線進行腫瘤放射治療。
醫(yī)用電子直線加速器運行時可能對周圍環(huán)境產(chǎn)生電離輻射影響。
因此, 在加速器應(yīng)用之前首先要進行輻射防護。
由于電子穿透力弱,電子束流強也相對較小,屏蔽計算一般僅考慮X射線治療方式。
3 醫(yī)用電子直線加速器的輻射特性
醫(yī)用電子直線加速器運行時,被加速的帶電粒子從加速器的真空區(qū)引出后,這些帶電粒子與被撞擊的物質(zhì)相互作用時產(chǎn)生韌致輻射X射線、特征X射線、瞬發(fā)γ射線、中子射線和緩發(fā)射線(能量≥10MeV時)。
與此同時,射線作用于空氣以及次級輻射等因素,可產(chǎn)生臭氧、氮氧化物和微量氣載放射性物質(zhì)。
具體可分類如下:
3.1 初級射線輻射。
這是指來自加速器準直孔直接發(fā)射的射線。
當光闌完全打開時,從輻射頭靶端出射的X射線為一個半角為14度的錐型線束,其能量特性決定于選擇的X射線能量級。
與電子線產(chǎn)生的輻射相比較,輻射防護更主要的是依據(jù)的X射線能量。
3.2 漏射線輻射。
這是指穿過加速器組裝殼體的泄漏射線,與主射線相比,泄漏劑量率比主射線束發(fā)射劑量率要低得多。
3.3 散射線輻射。
這是指受有用射線束和泄漏輻射直接照射的照射對象、裝置部件以及建筑物室壁的散射輻射,散射輻射的能量和劑量均比有用射線束的能量和發(fā)射劑量率要低。
3.4 中子輻射。
在高能X射線模式會產(chǎn)生一定數(shù)量的中子,通常無論在高能電子線或低能X射線模式都只有很低的能量級水平,在設(shè)計屏蔽和迷路通道時可以忽略。
但在高于10MV的X射線模式中,迷路入口的設(shè)計必須對中子劑量率加以考慮。
3.5 輻射活化的產(chǎn)生。
直線加速器工作在高于8MeV的能量級時,會發(fā)生光核效應(yīng),特別是高于12MeV時增加得更快。
這樣會造成輻射頭、室內(nèi)其他物質(zhì)包括周圍空氣在內(nèi)的放射性核的形成,產(chǎn)生少量放射性氣體。
如:13N(半衰期10min)和15O(半衰期2min)。
如果機房內(nèi)安裝有通風系統(tǒng),在加速器生產(chǎn)和使用過程中,機房的通風量足夠,那么放射性氣體的累積不會達到危害人體的程度。
我國GBZ126-2002規(guī)定了醫(yī)用電子直線加速器治療室(即機房)通風換氣次數(shù)應(yīng)達到每小時3~4次[4]。
4 醫(yī)用電子直線加速器機房的屏蔽防護
根據(jù)醫(yī)用電子直線加速器的輻射特性,屏蔽是其輻射防護的主要方法,屏蔽防護包括設(shè)計與評價兩方面內(nèi)容,屏蔽防護設(shè)計需要是根據(jù)現(xiàn)行標準要求,結(jié)合醫(yī)院提供的工作負荷、周圍環(huán)境狀況等,在根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗確定的治療室布局下,采用數(shù)學計算模式設(shè)計屏蔽體的厚度;而評價則可以根據(jù)屏蔽體的厚度,結(jié)合醫(yī)院提供的工作負荷、周圍環(huán)境狀況等,采用數(shù)學計算模式估算職業(yè)放射工作人員和公眾個人所可能接受的年有效劑量,然后依據(jù)現(xiàn)行標準要求對其進行防護評價。
因此,醫(yī)用電子直線加速器輻射屏蔽設(shè)計計算方法與電離輻射防護環(huán)境影響評價理論計算方法是相通的,即年有效劑量與屏蔽體厚度之間,通過相同的其他相關(guān)參數(shù),相互轉(zhuǎn)換。
設(shè)計主要包括主(初級)屏蔽體(墻、頂棚)設(shè)計、副(次級)屏蔽體(墻、頂棚)設(shè)計和迷路防護門設(shè)計,以及相關(guān)基本參數(shù)(包括劑量控制目標值、居留因子、工作負荷和使用因子等)。
目前醫(yī)用電子直線加速器輻射屏蔽防護設(shè)計與評價方法較多,相關(guān)參數(shù)選取混亂,由此設(shè)計而建成的機房容易出現(xiàn)防護不足或偏保守的現(xiàn)象,進而增加了周圍人員的心理負擔或不必要的資源浪費。
醫(yī)用電子直線加速器機房一般依據(jù)NCRP報告進行屏蔽計算,NCRP報告反映了醫(yī)用電子加速器機房設(shè)計和屏蔽研究的現(xiàn)狀。
1976年出版的NCRP49號報告[5]建立了初級屏蔽體和次級屏蔽體系統(tǒng)的計算方法,可用于Co-60治療機以及10MV以內(nèi)的電子直線加速器屏蔽計算,并將非控制區(qū)分為全居留、部分居留、偶然居留,居留因子T值分別取1、1/4、1/16,而控制區(qū)T值習慣上取1,治療室外墻T值取1/10。
NCRP51號報告[6]將能量擴展到100MV,并給出了迷路門經(jīng)驗屏蔽要求。
1984年出版的NCRP79號報告[7]改進了中子屏蔽計算方法。
2000年出版的NCRP134號報告[8]建議一般公眾的偶然居留因子取1/40。
2003年出版的NCRP144號報告[9]改進了計算的精確度,包括修訂所有屏蔽數(shù)據(jù)(TVL值),改進機房防護門屏蔽計算(包括有迷路和無迷路的設(shè)計)的精度,新增了適形調(diào)強放射治療(IMRT)的防護內(nèi)容。
有些機房設(shè)計在初級屏蔽體內(nèi)埋設(shè)金屬板,還討論了該金屬板產(chǎn)生的光中子。
NCRP151號報告改進了迷路計算精度,而IAEA47安全報告中參考了NCRP151報告中的許多內(nèi)容。
目前我國針對新出臺的NCRP151號報告和IAEA 47號報告的運用與研究的報道有限,常用的計算方法依據(jù)有:(1)1977年出版的NCRP51號報告;(2)1982年由李星洪等編、原子能出版社出版的《輻射防護基礎(chǔ)》;(3)1991年由方杰主編、李士駿主審、原子能出版社出版的《輻射防護導論》;(4)1991年由李德平、潘自強主編,原子能出版社出版的《輻射防護手冊第一分冊》,等。
為了滿足廣大人民和醫(yī)務(wù)工作者對電離輻射防護和安全日益提高的需求,我國制定了一系列的法律法規(guī),如:《中華人民共和國職業(yè)病防治法》、《中華人民共和國放射性污染防治法》和《放射性同位素和射線裝置輻射與安全管理條例》(國務(wù)院2005年449號令)等。
并與國際電離輻射防護新進展同步,貫徹實施了我國新的放射防護基本標準――GB18871-2002《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》,它是我國各行各業(yè)應(yīng)用電離輻射技術(shù)的放射防護總指南,包括如何具體應(yīng)用實踐的正當性、防護的最優(yōu)化和個人劑量限值等放射防護三原則。
一些相關(guān)的次級放射防護專項標準,例如GBZ/T 152―2002《γ遠距機房設(shè)計防護標準》,規(guī)定了γ射線遠距離放射治療機房的總體布局和設(shè)計中的防護要求;GBZ 126―2002規(guī)定了 “治療室選址和建筑設(shè)計必須符合相應(yīng)的放射衛(wèi)生防護法規(guī)和標準要求,保障周圍環(huán)境安全;有用線束直接投照的防護墻(包括天棚)按初級輻射屏蔽要求設(shè)計,其余墻壁按次級輻射屏蔽要求設(shè)計;穿越防護墻的導線、導管等不得影響其屏蔽防護效果;X射線標稱能量超過10 MeV的加速器,屏蔽設(shè)計應(yīng)考慮中子輻射防護”,可供參考借鑒。
醫(yī)用電子直線加速器屏蔽厚度按其可能的最大輸出量進行設(shè)計,所有設(shè)計和評價均是根據(jù)GB18871-2002中規(guī)定的劑量限值。
不過,我國現(xiàn)行法規(guī)中尚無統(tǒng)一規(guī)定具體的醫(yī)用電子直線加速器輻射屏蔽防護設(shè)計的控制目標值。
參考文獻:
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[2] 中華放射腫瘤學會(殷蔚伯, 余耘, 陳波, 等執(zhí)筆). 2006年全國放療人員及設(shè)備調(diào)查報告[J]. 中華放射腫瘤學雜志, 2007, 16(1):1 - 3.
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[4] GBZ126-2002. 醫(yī)用電子加速器衛(wèi)生防護標準[S].
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[6] NCRP Report No.51, Radiation Protection Design Guidelines for 0.1-100 MeV Particle Accelerator Facilities[R]. 1977.
[7] NCRP Report No.79, Neutron Contamination from Medical Electron Accelerators[R]. 1984.
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[9] NCRP Report No.144, Radiation protection for particle accelerator facilities[R]. 2003.
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[11] Safety Reports Series No.47, Radiation protection in the Design of Radiotherapy Facilities[R]. IAEA, 2006.
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