青海大学附属医院肿瘤放疗科加速器机房扩建及新建PETCT、血管及综合机房场所建设项目环评报告_第1页
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PAGE92表1项目基本情况单位名称青海大学附属医院地址西宁市同仁路29号法人代表姓名邮编810001联系人及电话项目名称肿瘤放疗科加速器机房扩建及新增PET/CT、血管机综合机房建设项目项目地点青海大学附属医院内项目用途放射治疗、诊断项目依据∕核技术项目投资(万元)15000核技术项目环保投资(万元)1500应用类型放射性同位素应用密封放射源射线装置99mTc、18F、131I、125I192Ir×1枚Ⅲ类加速器X射线机直线加速器1台Ⅱ类回旋加速器1台Ⅱ类模拟定位机2台Ⅲ类DSA2台Ⅱ类PET/CT1台Ⅲ类核技术应用的目的和任务:本项目所购进设备是为了适应新型医疗设备和技术的发展,利用有限的资金达到较为先进适用的效果,为医院在肿瘤放射治疗和核医学技术水平的提高和教学科研工作发展提供强有力的保障,使广大群众得到更为优质、高效的保障服务。在提高诊治水平、满足患者需求的同时,为不断寻求防治疾病的最佳途径和方法提供更多技术支持。本项目引进的国内外先进医疗设备,为使新设备的安装符合国家相关规定,决定扩建和新建医疗设备用房,充分发挥设备的性能,满足医、教、研的需求。项目位于青海大学附属医院内(西宁市同仁路29号),建设项目具体地理位置图见附图1。青海大学附属医院平面布局图见附图2。青大附属医院现有射线装置28台套,其中含源装置3台,包括Ⅰ类密封性放射源1枚(远距离钴-60治疗机,设计活度7000居里,现源活度1500居里);Ⅲ类密封性放射源1枚(铱-192后装治疗机,设计活度10居里);Ⅲ类非密封性放射源装置1台(ECT,钼锝发生器),设备属于核医学科。青大附属医院现有核医学科为乙级非密封放射性物质工作场所,已使用过的非密封性放射性同位素包括131Ⅰ碘化钠口服液、131Ⅰ邻碘马尿酸注射液、125Ⅰ放免试剂盒。Ⅱ类射线装置3台(医用直线加速器一台、数字减影血管造影二台),其余22台为Ⅲ类射线装置。28台套射线装置分属放疗科、介入科、心血管内科、影像中心、放射科、口腔科、骨科、体检中心。我院放射源、放射性同位素、射线装置应用等辐射活动均在环境保护部“辐射安全许可证”许可范围内。医院现有设备一览表见附件十至十二。本次评价,扩建医用直线加速器1台,新建回旋加速器1台、PET/CT1台、模拟定位机2台、DSA2台、甲癌病房(I-131病房)6间、SPECT工作场所;搬迁后装机1台,详情见表2至表4。本项目的建设属于《产业结构调整指导目录(2011年本)(修正)》中国家鼓励类产业,符合国家产业政策。该院区周围无自然保护区、保护文物、风景名胜区、水源保护区等环境敏感点和生态敏感点,本项目所开展的核技术应用项目通过采取相应有效治理和屏蔽措施后对周围环境影响较小,因此选址是合理的,本项目均在医院原有范围内,不涉及新征用地。上述这些核技术应用项目的开展,可达到一般非放射性诊治方法所不能及的诊断及治疗效果,对保障人民群众身体健康,拯救生命起了十分重要的作用。表2放射源序号核素名称总活度(Bq)类别用途使用场所贮存方式与地点备注1Ir-192370G(10Ci)Ⅲ类后装机治疗后装机治疗室后装机治疗室-表3非密封放射性物质序号核素名称放射性活度(Bq)物理、化学性状日等效操作量(Bq)年等效用量(Bq)操作方式贮存方式与地点199Mo7.40×109非密封放射源(液态)7.40×1061.85×109存储发生器99mTc7.40×109非密封放射源7.40×1071.85×1010简单操作专用屏蔽铅盒2131I2.89×1010非密封放射源(液态)2.89×1097.22×1011简单操作专用屏蔽铅盒318F7.40×108非密封放射源(液态)7.40×1061.85×109简单操作专用屏蔽铅盒表4射线装置(一)加速器名称型号生产厂家加速粒子类别能量(MeV)流强(μA)用途备注医用直线加速器待定电子ⅡX射线6MV和15MV,电子线,最大22MeV最大剂量率:10Gy/min--放射治疗新建机房地下一层回旋加速器待定质子Ⅱ10-1540-100药品制备新建机房地下三层(二)X射线装置序号名称型号类别管电压(kV)管电流(mA)生产厂家在线位置1大孔径CT模拟定位机待定Ⅲ140500-新建机房地下一层2X线模拟定位机LD-40AⅢ140500日本东芝新建机房地下一层3PET/CT待定Ⅲ160800-新建机房地下三层4DSAALLURAXPERFD20Ⅱ5001000飞利浦新建机房地下一层5DSACV12Ⅱ5001000-新建机房地下一层表5废弃物(重点是放射性废弃物)废弃物名称状态排放口浓度年排放总量暂存情况最终去向备注-含有99mTc、18F、125I、131I、液态-<13m3含有99mTc、18F、125I、131I、沾有99mTc、18F、125I、131I、固态-<200kg沾有99mTc、18F、125I、131I、18F气态微量微量不暂存排放至外环境18F气态微量微量不暂存表6评价依据一、法律法规(1)《中华人民共和国环境保护法》(2015年5月1日发布施行);(2)《中华人民共和国环境影响评价法》(2016年9月1日起施行);(3)《中华人民共和国放射性污染防治法》(2003年10月1日起施行);(4)《建设项目环境保护管理条例》(国务院令第253号,1998年11月29日起施行);(5)《放射性同位素与射线装置安全和防护条例》(国务院第449号令,2005年12月1日起施行);(6)《关于建立放射性同位素与射线装置辐射事故分级处理和报告制度的通知》(国家环境保护总局文件,环发[2006]145号文);(7)《放射源分类办法》(国家环境保护总局公告2005年第62号)(8)《射线装置分类办法》(国家环保总局第26号令);(9)《放射性同位素与射线装置安全和防护管理办法》(中华人民共和国环境保护部令第18号,2011年5月1日起施行);(10)《放射性同位素与射线装置安全许可管理办法》(国家环境保护总局令第31号,2006年3月1日起施行)。二、技术依据1.《辐射环境保护管理导则核技术利用建设项目环境影响评价文件的内容和格式》(HJ10.1-2016);2.《环境影响评价技术导则总纲》HJ2.1-2016;3.《辐射环境监测技术规范》HJ/T61-2001;4.《环境地表γ辐射剂量率测定规范》GB/T14583-93;5.《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》GB18871-2002;6.《室内空气质量标准》GB/T18883-2002;7.《医用X射线诊断放射防护要求》GBZ130-2013;8.《密封放射源及密封γ放射源容器的放射卫生防护标准》GBZ114-20069.《γ远距治疗室设计防护标准》(GBZ/T152-2002)10.《电子加速器放射治疗放射防护要求(GBZ126-2011)11.《职业性外照射个人监测规范》(GBZ128-2002)12.《X、γ射线头部立体定向外科治疗放射卫生防护标准》(GBZ168-2005);13.《放射性物质安全运输规程》(GB11806-2004);14.《医用γ射束远距治疗防护与安全标准》(GBZ161-2004);15.《医疗照射放射防护基本要求》(GBZ179-2006);16.《放射治疗机房的辐射屏蔽规范第2部分:电子直线加速器放射治疗机房》(GBZ/T201.2-2011);17.《StructuralShieldingDesignandEvaluationforMegavoltageX-andGamma-RayRadiotherapyFacilities》(NCRPREPORTNo.151)。三、其他1.青海大学附属医院建设项目辐射环境影响评价委托书。2.《青海大学附属医院核利用工作场所建设项目环境影响评价申请材料》。表7保护目标与评价标准一、评价标准根据《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》(GB18871-2002)的规定,工作人员的职业照射和公众照射的有效剂量限值列入表7-1。表7-1工作人员职业照射和公众照射剂量限值职业工作人员公众身体器官年有效剂量或年当量剂量身体器官年有效剂量或年当量剂量全身均匀照射≤20mSv全身均匀照射≤1mSv1.剂量限值B1.1职业照射B1.1.1应对任何工作人员的职业照射水平进行控制,使之不超过下述限值:a)由审管部门决定的连续5年的平均有效剂量(但不可作任何追溯性平均),20mSv;b)任何一年中的有效剂量,50mSv;B1.2公众照射B1.2.1实践使公众中有关关键人群组的成员所受到的平均剂量估计值不应超过下述限值:a)年有效剂量,1mSv;b)特殊情况下,如果5个连续年的年平均剂量不超过1mSv,则某一单一年份的有效剂量可提高到5mSv。2.年剂量约束值本评价报告表对工作人员年剂量约束值不超过5mSv,对于公众年剂量约束值不超过0.1mSv,作为年剂量约束值。3.剂量率的控制要求依据《放射治疗机房辐射屏蔽规范第一部分:一般原则》(GBZ/T201.1-2007)第3.1.2款规定,本报告剂量率评价目标为:密封放射源和X射线装置的工作场所墙体及防护门外30cm处剂量当量率不大于2.5μSv/h;本项目加速器机房周围剂量率控制水平参照《电子加速器放射治疗放射防护要求》(GBZ126-2011)中的规定,“在加速器迷宫门处、控制室和加速器机房墙外30cm处的周围剂量当量率宜不大于2.5μSv/h”;本项目其余射线装置机房周围剂量率控制水平参照上述标准的要求执行。二、引用标准1.电子加速器放射治疗放射防护要求(GBZ126-2011)在加速器迷宫门处、控制室和加速器机房墙外30cm处的周围剂量当量率应不大于2.5μSv/h;治疗室通风换气次数应不小于4次/h。2.室内空气质量标准(GB/T18883-2002)O3小时平均最大容许浓度:0.16mg/m3;NO2小时平均最大容许浓度:0.24mg/m3。3.《X、γ射线头部立体定向外科治疗放射卫生防护标准》(GBZ168-2005)治疗室建筑应有满足防护要求的屏蔽厚度,保证在距治疗室墙体外30cm可达界面处停留的医务人员(不含放射工作人员)或其他公众成员所受到的平均年有效剂量不超过1mSv,该处因投射产生的空气比释动能率一般应不大于2.5μGy/h。治疗室应有良好的通风,机械通风换气次数一般每小时3~4次。4.《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》GB18871-2002本项目表面污染的控制水平为:控制区工作台、设备、墙壁和地面β<40Bq/cm2,监督区工作台、设备、墙壁和地面β<4Bq/cm2,控制区和监督区工作服、手套和工作鞋β<4Bq/cm2,手、皮肤、内衣和工作袜β<0.4Bq/cm2。三、评价目的和原则1.对建设项目周围地区环境质量、辐射环境现状进行调查,评价该地区辐射环境状况。2.评价项目在营运过程中对公众成员所造成的辐射影响以及分析其对环境的影响。3.评价辐射防护措施效果,提出减少辐射危害的措施,为环境保护行政主管部门管理提供依据。4.通过对该项目辐射环境影响评价,为项目单位提供保护环境和公众利益的技术支持。5.对不利影响和存在的问题提出防治措施,把辐射环境影响减少到“可合理达到的尽量低水平”。四、管理区域划分按《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》(GB18871-2002),辐射工作场所分控制区和监督区,以便于辐射防护管理和照射控制。控制区是在辐射工作场所划分的一个区域,在这种区域内要求或可能要求采取专门的防护手段和安全措施,以便在正常工作条件下控制正常照射或防治污染扩散,防止潜在照射或限制其程度。本次环评项目的控制区为医用电子加速器治疗室及迷道部分、后装机机房、回旋加速器机房、回旋加速器热室等房间、I-131病房注射室等、DSA机房及模拟定位机机房。监督区是未被确定为控制区、通常不需要采取专门的防护手段和安全措施但要不断检查其职业照射条件的区域。五、环境保护目标与评价范围本项目环境保护目标为本单位从事放射治疗的工作人员、其它工作人员和经过的其他人员(如病人的陪同家属)、在评价区内其它人员。为确保在后装机、医用直线加速器及模拟定位机项目周围区域内活动的公众和工作人员所受到的辐射低于国家规定的限值,根据辐射特性,实体屏蔽物边界外50米范围内。表8环境质量和环境现状一、项目周围环境简述1、自然环境该项目所在地位于西宁市城西区同仁路29号,地处湟水西宁段下游。地理坐标为:东经101°46′,北纬36°37′海拔高度2234米。该地区属干旱大陆型高寒气候,主要特点为:气温日差较大,年差较小,干燥少雨,光照充足,冬长夏短,春季多风。多年平均气温7℃,极端最高气温33.5℃,极端最低气温-26.6℃,多年降水量350毫米,多年均蒸发量为2151.9毫米,相对湿度55%,最大冻土深度134厘米,常年主导风向SE,年平均风速为1.97米/秒。2、社会环境

城西区地处西宁中西部,全区现辖一个镇、六个街道办事处(涉农2个),共18个行政村,30个社区居委会。区内共有汉、回、藏、土、蒙等33个民族26.7万人,其中农业人口2.1万人。3、天然放射性水平西宁市环境天然γ空气吸收剂量率见表8-1。表8-1西宁市环境天然γ空气吸收剂量率(nGy/h)监测内容范围平均值标准差原野45.1~94.264.08.8道路32.7~93.749.011.9室内50.6~110.377.714.1注:摘自《中国环境天然放射性水平》“青海省环境天然贯穿辐射水平调查研究”(国家环保总局,1995年)表9项目工程分析与源项主要放射性污染物和污染途径(正常工况和事故工况)后装机设备所使用的放射源是高剂量率Ir-192。依据患者诊断数据,由计算机制定治疗计划并实施对后装机的操作控制。根据“先插管后装源”的技术原理,由电脑选择18个输源管和施源器中最合适的一组,插入患者需要治疗的腔道并进行靶区定位,通过分度头的引导控制,将放射源送达治疗区域,按计划实施治疗。该设备采用计算机工作站对后装机控制信号进行发送和接受,外设配置有数字化仪、打印机、绘图仪、鼠标和不间断电源。数字化仪是将X光片上的影像数据输入到电脑内的设备。彩色打印机输出病历档案、当日使用放射源的源强、各通道驻留点位置和驻留时间、参考点和参考剂量以及治疗过程记录和意外故障情况。彩色绘图仪用以绘制优化后的治疗方案,在指定平面上的等剂量线和驻留点投影。1.γ辐射Ir-192放射性核素的光子能量(γ射线)为0.136-1.062MeV。近距离后装治疗系统使用的主要射线是γ射线,γ射线即成为该治疗设备的主要污染因子。2.有害气体根据该项目使用放射源的特点,正常工况下该项目不产生放射性废气,但在运行过程中,空气在γ射线照射下产生臭氧O3和氮氧化物NOX,通过通风系统排入大气。治疗室设计换气次数为通风3~4次/小时,加之臭氧O3和氮氧化物NOX产额较少,因而不会对周围环境空气质量产生不良影响。3.放射性废水正常工况下该项目不产生放射性废水。4.废弃放射源后装机使用的Ir-192放射源其半衰期短,平均为72天,每次使用同一源治疗的时间将会逐渐延长,在每次治疗时需按天计算放射源的强度,几个月后因源的衰变使得治疗的时间过长,因此需半年更换一次放射源,废源由销售厂家负责调换、运输、处置,医院负责日常安全管理。医用直线加速器医用直线加速器是将电子枪产生的电子经加速管加速后形成高能电子束的装置。它既可以产生高能电子束,同时,利用高能电子束与靶物质相互作用时的轫致辐射产生X射线束,X射线束的最大能量为电子束的最大能量。因此,作为一种体外照射的治疗设备,医用直线加速器利用其特定装置产生的高能电子束或X射线,应用计算机立体定位系统进行图像三维重建和剂量分步重建,对人体有恶性肿瘤的部位进行照射,使肿瘤组织受到不可逆损毁。可根据所诊断癌症类型及其在体中的位置、患者的身体状况和各次给予剂量之间的时间间隔,以最佳输出能量对人体肿瘤进行照射治疗,同时肿瘤周围正常结构得到最大限度的保护,达到治疗肿瘤疾病的目的。既可以用其产生的电子线束治疗病人,也可以用其产生的X射线治疗病人。图9-1典型医用医用直线加速器示意图医用直线加速器基本结构和系统医用直线加速器通常是以磁控管为微波功率源的驻波型医用直线加速器,结构单元为:加速管、微波系统、调制器、束流传输系统及准直系统、真空系统、恒温水冷系统和控制保护系统。电子枪产生的电子由微波加速波导管加速后进入偏转磁场,所形成的电子束由电子窗口射出,通过2cm左右的空气射到具有很高原子序数的金属靶上,产生大量X射线,经一级准直器和滤线器形成剂量均匀稳定X射线束;通过监测电离室和二次准直器限束,最后照射到患者病灶实现治疗目的。图9-2直线加速器基本结构和系统示意图图9-2直线加速器基本结构和系统示意图诊断流程1.候诊登记对于病人进行诊断,TNM分期,决定治疗原则方法。2.模拟定位通过模拟定位机对患者的病变部位进行详细检查,然后确定照射的方向、角度和视野大小及所选用能、拍片存档。3.TPS根据患者所患疾病的性质确定照射野的大小、能量、肿瘤深度、计算受照射剂量、照射时间、加速器输出量。4.摆位准备对于患者进行体表定位、标记、调整照射角度和视野。5.实施照射根据已制定的诊疗计划实施照射。整个治疗过程如图9-3所示:图9-3医用直线加速器治疗过程简图病人携带资料病人携带资料放疗科会诊模拟定位治疗计划设计治疗计划验证实施照射1.X射线医用直线加速器电子枪产生的电子经过加速后,受到金属靶的阻止而产生韧致辐射X射线,其辐射可分为瞬发辐射和感生辐射两类。瞬时辐射包括初级辐射(被加速的电子)及其与靶材料或加速器的结构材料相互作用产生的次级辐射X射线等。瞬发辐射在加速器运行时产生,关机后即消失。剩余是指加速器的初级电子束和次级辐射在加速器结构材料及环境介质(包括空气、屏蔽物等)中诱发生成的感生放射性。剩余辐射在加速器关机后仍存在。而且随加速器的运行时间的增加而积累,随加速器关机时间的增加而减弱。但只有当粒子的能量大于核反应的阈能时,才会产生感生放射性。加速器产生的最高能量为15MV,电子与靶作用产生韧致辐射X射线。由于X射线的贯穿能力极强,对周围环境可能造成辐射污染,但运行时产生的X射线随加速器的开、关而产生和消失。加速器在运行时产生的高能电子束,因其贯穿能力远弱于X射线,在X射线得到充分屏蔽的条件下,电子束亦能得到足够的屏蔽。在加速器开机的时间内,产生的X射线为主要辐射环境污染因素。GBZ126-2011中规定,X射线标称能量大于10MV的加速器对剩余放射性应加以限制,并在屏蔽设计(主要是防护门的设计)应考虑中子的防护,加速器的X射线能量为15MV,因此需要考虑中子辐射的防护。加速器运行期间产生的电子线(β线),穿透能力较弱,对环境的外照射的影响相对较小。通过机房的屏蔽可明显降低辐射对环境的影响。2.非放射性气体在加速器开机运行时,产生的X射线与空气作用可产生少量臭氧(O3)和氮氧化物(NO、NO2)。通过采用通风系统,可明显降低其浓度。(三)模拟定位机1.X射线由X射线装置工作原理可知,X射线是随机器的开、关而产生和消失。因此,该院使用的X射线装置在非诊断状态下不产生射线,只有在开机并处于出线状态时才会发出X射线。因此,在开机期间,X射线成为影响辐射环境的主要因素。2.放射性废水、固体废物、废气无放射性废液或工艺性放射性废水、不产生放射性废气、不产生放射性固体废物。(四)回旋加速器质子:回旋加速器将H-离子加速,到达末端时经过靶膜后成为能量11MeV质子(p),被聚焦为直径不大于0.6mm的一股束流射向靶子,在空间所占体积很小,质子的穿透性很弱(在物质中的射程很短,仅为同等能量电子射程的几十分之一到百分之一),很易被物质所阻挡。因此,对这种作为内束应用的质子束,其外照射的防护不必考虑。当p的能量大于5MeV时,作用于任何一种物质均可引起核反应而释放出中子、α粒子或γ射线,如PET诊断使用的11C、13N、15O和18F,其核反应分别为14N(p,α)11C、16O(p,α)13N,15N(p,n)15O和18O(p,n)18F。γ射线:回旋加速器最大用11MeV的质子轰击靶子发生反应18O(p,n)18F而产生18F,反应中产生平均能量小于6MeV的γ射线。该反应产生的18F核素发生β衰变时伴随发射0.511MeV的γ射线。因此,γ射线是该项目的主要污染因子。中子:回旋加速器最大用11MeV的质子轰击靶子发生18O(p,n)18F反应,在产生18F的同时,产生快中子。因此,中子也是回旋加速器污染环境的污染因子。β表面污染:医生在对带有18F等制剂的各种操作中,不可避免地会引起工作台、设备、墙壁、地面、工作服、手套等产生放射性沾污,造成β放射性表面污染。水环境:回旋加速器生产18F的过程是在密闭系统中进行的,回旋加速器的水冷系统使用循环水,不产生废水。因此回旋加速器这一过程不会对水环境造成放射性污染。从分装质控实验室到病人检查完毕出院,这一过程中,工作人员在热室、注射室的洗刷用水,给药后病人的用水和排泄物及其它的少量放射性废水,事故时的紧急排放,整个PET-CT中心的放射性废水均排入三级衰变池。经充分衰变后,作为非放射性废水排放。大气环境:在回旋加速器生产、合成18F制剂的过程中,由于空气受电离辐射照射,会产生少量的臭氧(O3)和氮氧化物(NOx)等有毒有害气体;质子为重带电粒子,产生X/γ射线的产额较小,加速器自屏蔽体内的空气体积小,产生的微量臭氧和氮氧化物只能从缝隙漏出,因此臭氧和氮氧化物对工作场所及周围环境的影响很小,可不予考虑。由于质子束流强度较小,加速器自屏蔽体内的空气体积小,空气密度小,空气主要成份(14N、16O)的(n,γ)反应产物为稳定同位素(15N、17O),加速器平均γ射线能量(约为6MeV)小于14N、16O的(γ,n)反应阈能(分别为10.5MeV和15.7MeV),因此由空气感生放射性产生的气载放射性污染完全可忽略不计。化学合成器为全封闭系统,且整个系统属于负压装置,一般不会造成室内大气污染。18F-FDG等放射性标记药品挥发性较弱,分装时可能有极少量放射性气溶胶产生,通过通风橱排出室外,其影响可忽略不计。加速器及热(质检)室废气从大楼屋顶排放,排气筒出口高于屋面。固体废弃物:质控实验、医生在给病人打针注射操作时,都会产生固体废弃物(如试管、注射器、手套、药棉等),这些固体废弃物中都会有残余的18F放射性核素。感生放射性:由于加速质子能量最大为11MeV,加速器靶及其它部件上会有长寿命感生放射性核素,且感生放射性核素活度随运行时间的增长而增长。因此在打开加速器自屏蔽时,将对工作人员造成外照射。电磁辐射:由于回旋加速器利用射频电场,在直流控制磁场中加速质子。因此,回旋加速器运行时可能有射频辐射泄入周围环境。所以,回旋加速器的污染因子还应考虑射频电场强度。(五)PET/CTSPECT(EmissionComputedTomography)是单光子发射型计算机断层扫描仪,是同位素发射计算机辅助断层显像的英文缩写,其工作原理是利用仪器探测人体内同位素的动态分布而成像,特点是可做功能、代谢方面的影像观察。ECT不仅能显示二维平面图像,更主要的还能给出脏器的断层图像。它实际上就是一个探头可以围绕病人某一脏器进行360°旋转的γ相机,在旋转时每隔一定角度(3°或6°)采集一帧图片,然后经电子计算机自动处理,将图像叠加,并重建为该脏器的横断面、冠状面、矢状面或任何需要的不同方位的断层,切面图像,利用专用的核医学应用软件,对断层图像和数据做进一步的分析和处理,为核医学医生提供更多更精确的信息和定量分析的数据,从而极大地提高了诊断的灵敏度和正确性。1、放射性核素使用基本流程ECT各项显像检查使用的核素为99mTc,99mTc药物由医院进行淋洗、分装,操作流程如下:打开99Mo-99mTc发生器顶部的铅屏蔽盖,在发生器的一端插上生理盐水瓶作淋洗液,另一端插上真空瓶,由于负压作用,即能淋洗出99mTc标记液,经质量控制后,可直接供病人静脉注射。新购置的发生器淋洗1次仅需1min,最长淋洗时间不超过3min。99Mo-99mTc发生器实物及内部结构见图9-4。用99Mo-99mTc发生器由北京原子高科核技术应用股份有限公司(简称北京原子高科)或成都中核高通同位素股份有限公司院订购,使用完的发生由器空柱由供给单位回,消毒用的棉棒及注射塑料针管等沾有核素的污染物,放入废物衰变箱中一周后,送贮源室再贮存一周,然后按普通医疗垃圾处理。图9-4图9-499Mo-99mTc发生器实物及内部结构图2、核素99mTc放射性特性核素99mTc为99Tc的同质异能素,IT%≈100%,半衰期为6.02小时。发生IT跃迁时释放γ射线,能量为145.5KeV。其子体为核素99Tc,99Tc又能发生β衰变,但图6-699mTc的衰变纲图它的99Tc的半衰期很长,为2.14×105图6-699mTc的衰变纲图3、放射性污染因素分析99Mo及其衰变产物99mTc、99mTc等均非挥发性物质,洗脱过程在密闭发生器中负压条件下进行,洗脱1次的时间仅需3min左右,无溶液的挥发,因此,无放射性气体污染。但是放射性药物的分装、取药可能存在洒出污染危险,为安全起见,洗脱操作通常都在通风柜内进行。99Mo-99mTc发生器对环境的影响主要为γ射线。核素99mTc在IT跃迁时释放出γ射线,因此对工作场所和环境可产生辐射污染。该诊断项目在操作过程中不产生放射性废液,放射性废水主要来自于冲洗沾有放射性核素99mTc的器皿、患者服药后的排泄物(包括呕吐物)以及冲洗水,每天产生废水量约0.1m3;固体废物主要来源于注射用的塑料针管、棉棒、手套、擦污染地面的物品等,每天产生固体废弃物约0.3Kg。患者体内的核素99mTc能释放γ射线,对周围环境产生辐射污染。此外99mTc的子体为核素99Tc,99Tc又能发生β衰变,但核素99Tc的半衰期很长,为2.14×105年。一般来说,医用量99mTc产生的99Tc的活度很低,还不足以对环境产生放射性影响。因此,该ECT项目的污染因素主要是γ射线、放射性废水、固体废物和患者体内99mTc对环境的影响;99mTc洗脱液操作过程中对工作台面、地面等造成表面污染等。(六)I-131非密封放射性物质工作场所碘是合成甲状腺激素的物质之一,甲状腺细胞通过钠/碘共转运子克服电化学梯度从血循环中浓聚131I,因此,病人注射的131I药剂大都聚集在甲状腺内。在体外用探测器在颈部测量甲状腺对131I的摄取速度和摄取量,即吸碘率。利用不同时间段患者摄碘率的变化曲线来判断患者甲状腺功能是否正常,为甲状腺疾病的诊断和放射性碘治疗提供了可靠的数据。131I的半衰期是8.04天,衰变方式为β衰变(β%=100),能衰变多条β射线,其中分支比最大的为89.2%能量为606.3keV,还能释放多条γ射线,其中分支比最大的为81.1%,能量为364.5keV。131I核素在衰变过程中释放出β射线和γ射线,因此对工作场所和环境产生一定的辐射污染,131I核素诊断项目产生的含放射性污染废物主要有操作131I产生的注射器、医用手套、擦拭纸、洗涤废水和病人服用放射性药物后的排泄物及冲洗水。图9-4131I衰变纲图图9-5125I衰变纲图125I--放射免疫分析项目污染因素分析放射免疫分析(radioimmunoassay,RIA)是以放射性核素为标记物的标记免疫分析法,用于定量测定受检标本中的抗原。标记用的核素有放射γ射线和放射免疫分析的基本原理是标记抗原和非标记抗原对特异性抗体的竞争结合反应。当标记抗原、非标记抗原和特异性抗体三者同时存在于一个反应系统时,由于标记抗原和非标记抗原对特异性抗体具有相同的结合力,因此两者相互竞争结合特异性抗体。由于标记抗原与特异性抗体的量是固定的,故标记抗原抗体复合物形成的量就随着非标记抗原的量而改变。非标记抗原量增加,相应地结合较多的抗体,从而抑制标记抗原对体的结合,使标记抗原抗体复合物相应减少,游离的标记抗原相应增加,即抗原抗体复合物中的放射性强度与受检标本中抗原的浓度呈反比。若将抗原抗体复合物与游离标记抗原分开,分别测定其放射性强度,就可算出结合态的标记抗原与游离态的标记抗原的比值B或算出其结合率。用一系列不同剂量的标准抗原进行反应,计算相应的B,可以绘制出一条剂量反应曲线。受检标本在同样条件下进行测定,计算标记抗原与游离态的标记抗原的比值B,即可在剂量反应曲线上查出标本中抗原的含量。核素125I的半衰期是60.1天,衰变方式是轨道电子俘获,主要发射35.5keV的γ射线(6.8%)和27.5keV的X射线(79.4%)。该项目在操作过程中无放射性废液和废水产生,放射性污染物主要是含有核素125I的固体放射性废弃物,包括放射性免疫分析用塑料试管、盛放过放射性药剂的容器以及擦拭后的废弃物等。综上所述,将青海大学附属医院所运用的核素的特性统计如下:表9-1核素特性一览表序号核素名称放射性活度(Bq)物理、化学性状日等效操作量(Bq)年等效用量(Bq)操作方式贮存方式与地点199Mo7.40×109非密封放射源(液态)7.40×1061.85×109存储发生器99mTc7.40×109非密封放射源7.40×1071.85×1010简单操作专用屏蔽铅盒2131I2.89×1010非密封放射源(液态)2.89×1097.22×1011简单操作专用屏蔽铅盒318F7.40×108非密封放射源(液态)7.40×1061.85×109简单操作专用屏蔽铅盒根据表9-1统计情况,青海大学附属医院核医学科所有核素日等效最大操作量为2.98×109,属乙级非密封源工作场所。4.3其他污染因子筛选加速器等射线装置工作时产生的高能射线与周围空气分子发生相互作用,产生了有害气体臭氧和氮氧化物。建筑施工时对环境会产生大气、噪声、固体废物及废水等方面的影响。(七)DSA1.X射线由X射线装置工作原理可知,X射线是随机器的开、关而产生和消失。因此,该院使用的X射线装置在非诊断状态下不产生射线,只有在开机并处于出线状态时才会发出X射线。因此,在开机期间,X射线成为影响辐射环境的主要因素。2.其它无放射性废液或工艺性放射性废水、不产生放射性废气、不产生放射性固体废物。监测计划和污染防治措施(一)监测计划1.主要监测项目⑴X、γ空气吸收剂量率监测、中子和β表面污染;⑵个人累积剂量2.监测频次⑴环境X、γ空气吸收剂量率、中子和表面污染正常情况每年监测1~2次;对于开放型放射性工作场所,表面污染监测是非常需要的。对操作、使用高水平放射性物质工作人员(核医学科工作人员)、在每次工作以后,对手、皮肤暴露部分及工作服、手套、鞋、帽和实验室的地板,墙壁、实验台面,门窗把手处进行表面污检查。另外,要对从控制区或监测区进出的物件进行检查⑵发生污染事故或怀疑有污染时应及时进行监测;⑶工作人员个人累积剂量每3个月送检1次;3.监测范围以本报告评价范围为准。(二)污染防治措施1.后装机根据医院提供的资料,后装机治疗室内径尺寸为7.85m×5.05m×6.2m,总面积约为28.5m2(不含迷道),总容积约为245.8m3;治疗室迷路为“L”型。防护门屏蔽设计:8mm铅当量。治疗室入口防护门有安全联锁装置,只有防护门关闭后,才能启动设备进行放射治疗。防护门上方设置辐射区域开源/闭源警示灯和警示牌。一旦防护门被打开,控制系统能自动从照射治疗状态回到关闭的非治疗安全状态表9-2后装机治疗室防护屏蔽设计墙体(混凝土)南墙北侧内墙(迷道内墙)北侧外墙(迷道外墙)西墙东墙房顶屏蔽屏蔽屏蔽屏蔽屏蔽屏蔽厚度(mm)500500500700600400(1)防护门防护门,设计8mm铅当量。防护门设有放射源控制系统与防护门的联锁装置。只有在防护门关闭并确认锁定之后,设备才能被启动进行放射治疗;一旦防护门被打开,控制系统能自动从照射治疗状态回到关闭的非治疗安全状态。防护门外侧上方应设置辐射区域警示灯和警示牌。机房内应安装固定式剂量率报警仪。(2)通风设施通风系统采用上送下排的方式,进风口设在迷路内墙上方,排风口设在迷路对侧的两角下。风机排气量≥1000m3/h,治疗室的换气次数3~4次/小时。2.医用直线加速器⑴屏蔽墙体辐射屏蔽设计:加速器机房均位于地下一层,机房顶棚上为医院停车场。通风道及穿墙管道均采用迷道式设计,施工缝采用凹凸式水平施工缝或锯齿式垂直施工缝。表9-3医用直线加速器治疗室防护屏蔽设计加速器墙体西墙南墙北墙东墙房顶屏蔽主屏蔽次屏蔽屏蔽迷路内迷路外主屏蔽次屏蔽厚度(mm)900混凝土2900混凝土1200混凝土1300混凝土1300混凝土1300混凝土1300混凝土400钢板1300混凝土⑵防护门25mm铅当量+18cm中子防护⑶通风系统通风系统采用上送下排的方式,进风口设在迷路内墙上方,排风口设在迷路对侧的两角下。在屋顶设置轴流风机,通风机风量≥1000m3/h,通风换气次数不小于4次/小时。3.核医学科(1)防护设计表9-4核医学科防护设计序号机房名称防护厚度1PET/CT各墙:490mm砖+8mmPb防护涂料顶棚和地板:250mm混凝土+5mmPb防护门和观察窗:6mm铅当量2SPECT各墙:370mm砖+5mmPb防护涂料顶棚和地板:250mm混凝土防护门和观察窗:6mm铅当量3I-131病房共6间病房,490mm砖+10mmPb防护涂料顶棚和地板:250mm混凝土+8mmPb防护门:10mm铅当量(2)通风设施通风系统采用分区通风,控制区和监督区内独立通风,且风向需要从低活度区吹向高活度区。本项目通风是从I-131病房吹向ECT治疗区,建议调整通风设计,风机排气量需≥5000m3/h,各病房内的换气次数3~4次/小时。4.回旋加速器回旋加速器室为6.9*5.8m,面积为40.02m2,四周墙为500mm厚混凝土,顶棚为250mm混凝土+5mmPb,防护门铅+石蜡15mm铅当量;热室为6.8*3.5m,面积为23.8m2,东墙为500mm混凝土,其余各墙为300mm混凝土,顶棚为250mm混凝土+5mmPb。5.Ⅲ类射线装置表9-5Ⅲ类射线装置防护设计序号机房名称防护厚度1大孔径CT模拟定位机各墙:240mm砖+4mmPb防护涂料顶棚:180mm混凝土防护门和观察窗:4mm铅当量2X线模拟定位机各墙:240mm砖+2mmPb防护涂料顶棚:180mm混凝土防护门和观察窗:3mm铅当量6.DSA表9-6DSA防护设计序号机房名称防护厚度1DSA(2个)各墙:240mm砖+3mmPb防护涂料顶棚和地板:200mm混凝土防护门和观察窗:3mm铅当量表10辐射环境影响分析建设或安装过程和运行(使用)后对环境影响的分析(一)后装机1.主屏蔽屏蔽墙、副屏蔽墙和防护门符合性分析在治疗状态下,后装机放射源发出的射线穿过患者躯体后向周围散射。辐射防护屏蔽计算时,从偏安全的角度出发,忽略人体对射线的衰减作用,将放射源视为裸源进行防护计算。后装机射线透过屏蔽墙体后到达墙外参考点,公式如下:……………(式10.1)式中::机房外相关位置处瞬时剂量率,μSv/h;A:放射源活度,3.7×1011Bq;Γ:空气比释动能率常数1.11×10-7µGy·m2/h·Bq;:参考点与靶点间的距离,m;:相应屏蔽墙厚度,mm;:对192Irγ射线,密度为2.35t/m3的混凝土十分之一值层厚度,152mm;各参考点示意图见图10-1。计算结果见表10-1。表10-1屏蔽墙外瞬时剂量率参考点屏蔽墙到靶点的距离m设计墙厚mm瞬时剂量率μSv/ha西墙3.37000.09b东墙(墙外为CT模拟机机房)-600-c南墙(墙外为土层)-300-d1北墙5.81000<0.01d2北墙5.85000.63--室顶(外为土层)-400-各点的计算均假定放射源位于治疗室的中间位置。由表6-1的计算结果可知,后装机房墙外瞬间剂量率均不大于2.5μSv/h,满足本报告表提出的剂量率管理目标值。ad2d1cbad2d1cb示意图见图10-1防护门的厚度核算按照《后装γ源近距离治疗卫生防护标准》(GBZ121-2002)的要求,后装机房必须采用迷路设计。后装治疗室门的设计为2mm铅,经计算,防护门外的瞬时剂量率约为0.083Sv/h,满足本报告提出的瞬时剂量率管理目标值。剂量估算该院提供的后装治疗机放射治疗工作负荷见表10-2。表10-2后装治疗机放射治疗工作负荷年治疗患者数每例患者平均治疗时间(min)年工作天数平均每次摆位时间(min)每年摆位次数10401226011040根据表10-2,后装治疗机全年照射时间约为208h,工作人员摆位时间为17h。后装治疗室外贯穿辐射造成的公众及工作人员年剂量见表10-3。表10-3后装治疗室年剂量计算结果场所描述场所性质屏蔽体外剂量率(µSv/h)居留因子年照射时间(h)年剂量(mSv)控制室内(a)工作人员场所0.0912080.019候诊区(d2)公众场所0.630.12080.013候诊区(d1)公众场所<0.010.12080.0002防护门处公众场所0.0830.12080.002当工作人员进入治疗室进行摆位时,还会受到后装治疗机泄漏辐射造成的年剂量。医院未能提供后装治疗机泄漏辐射率,根据国家标准《后装γ源近距离治疗卫生防护标准》(GBZ121-2002)中的要求,距贮源器100cm处泄漏辐射剂量率不得大于10µGy/h,本报告书使用此值近似估算泄漏辐射对工作人员造成的年剂量,估算结果见表10-4。表10-4摆位人员所受泄漏辐射的年剂量估算泄漏剂量率(µGy/h)年摆位时间(h)摆位人员年有效剂量(mSv/a)10170.17根据表10-3~表10-4可见,后装治疗机工作人员所受贯穿辐射、泄漏辐射所造成的年剂量之和最高为0.17mSv,未超过工作人员年剂量管理目标值要求(5mSv);公众人员年剂量最高为0.013mSv,未超过公众人员年剂量管理目标值要求(0.1mSv)。废放射源的影响后装机使用的Ir-192放射源其半衰期短,平均为72天,每次使用同一源治疗的时间将会逐渐延长,在每次治疗时需按天计算放射源的强度,几个月后因源的衰变使得治疗的时间过长,因此需半年更换一次放射源,废源由销售厂家负责调换、运输、处置,医院负责日常安全管理。废放射源返厂前,应及时向青海省辐射环境管理站申请办理放射源监测手续。环境保护措施与安全分析1、事故分析治疗机由于有效防护材料的屏蔽,加之有较好的电器自控装备,在正常工作条件下运行是安全的,对环境不会造成影响。但如果维护保养不善,管理不严,操作失误以及机械磨损、腐蚀、老化、辐射损伤等原因,可能会发生机械故障、电气故障等,造成辐射污染事故。在意外情况下,可能出现的辐射事故(事件)分析如下:(1)因工作人员操作不当或出现设备故障,在设备安装和换装放射源时,发生放射源从设备或容器中跌落出来,造成安装或操作人员受到强辐射照射。(2)放射源不能归位,当放射源因某种原因卡在外部时,可以采用机械强回源机构将放射源拉回存贮位。首先切断主机电源,启动强回源电机,二位三通电磁阀通电,气缸后部气体通过二位的三通阀放掉,强回源电机转动,经齿轮传动,带动丝杠转动,拨叉拉动与活塞相连的撞块后移,将放射源拉回存贮位,拨叉又将限位开关压下,电机停止转动,查明原因后将强回源机构复位。(3)设备检修时,工作人员误将后装机的屏蔽装置打开或卸下放射源,都会对维修人员产生很强的辐射照射。(4)后装机处于运行状态时,因故障,发生门机联锁装置失效,导致人员误入处于运行状态的治疗室机房,受到不必要的辐射照射。(5)后装机换装放射源后产生的报废源,因管理不善发生被盗、丢失、遗弃等事故,而引发环境辐射污染。(6)火灾、地震、洪水等自然性灾害诱发的辐射事故。(7)工作人员和无关人员未离开治疗室,后装机误开机,导致人员超剂量照射。2、事故处理措施和应急措施1.为确保安全,防患于未然,加强放射源的安全管理,实施辐射防护安全责任制。2.建立放射源安全防护制度,用显著标题醒目张贴,定期检查执行情况,定期检查设备的完善程度,消除隐患,确保安全。3.治疗室内安装固定式γ剂量率报警仪;治疗室工作人员配备辐射监测仪器,对治疗室和防护门等位置定期测量,一旦辐射剂量超过设定值,采取应急措施,查明事因。4.在治疗过程中,如发生治疗存在问题,可以按下操作台上“急停”按钮来快速中断治疗过程,此时放射源开关立刻关闭,源复位,治疗过程中断。在治疗室中,源因意外情况推出,治疗室中的人员可按下室内靠近出口处墙壁上的红色紧急按钮来打开治疗室防护门。5.发生放射性事故时,必须尽快向本单位辐射防护管理责任人或单位领导报告,本单位辐射防护责任人或领导立即启动“放射事故应急预案”,及时向环保主管部门和卫生主管部门报告,并同时负责事故的应急处理工作。任何人不得隐瞒事故,不得拖延不报或谎报,否则要承担或追究法律责任。(二)医用直线加速器1.电子线对环境的影响如前所述,加速器能发射能量为22MeV的电子,电子在物质中的最大射程可以由公式估算。当电子能量为22MeV最大能量时,在混凝土(2.35g/cm3)中的最大射程约为4.68cm。加速器治疗室屏蔽墙墙壁厚度为100cm以上,因此加速器发射的电子对环境没有明显的影响。2.X射线对环境的影响2.1主屏蔽屏蔽墙、副屏蔽墙和防护门符合性分析本次Ⅱ类医用射线装置屏蔽复核计算依据《放射治疗机房的辐射屏蔽规范第2部分:电子直线加速器放射治疗机房》(GBZ/T201.2-2011)进行,加速器机房三视图和加速器机房屏蔽计算点位见图。eedcbgaeedcbga注:以上各点通常取墙体或者防护门外0.3m处。图10-2加速器治疗室平面图iihdbiihdb注:以上各点通常取墙体或者防护门外0.3m处。图10-3加速器治疗室剖面图(1)主屏蔽墙(a、c、h点)利用下列公式对初级辐射进行屏蔽计算:(10-2)式中:Hpri—距离加速器等中心点(isocenter)dpri靶点出到关注点的距离米处,屏蔽条件下的剂量率(μSv/h)。Bpri—主屏蔽墙的厚度对应的透射因子;tbarrier—主屏蔽墙混凝土的厚度,m;TVL1—第一个十分之一值层厚度,cm;TVLe—平衡时的十分之一值层厚度,cm;W—工作负荷。(2)次屏蔽墙(e、i、b、d点)初级辐射束不直接到达该点,屏蔽计算考虑来自患者体表的散射辐射和加速器装置头的泄漏辐射。Hsec=Hps+HL(10-3)利用下列公式对患者体表的散射辐射进行屏蔽计算:(10-4)式中:HPS—距离患者dsec米处,屏蔽条件下的剂量率,μSv/h;BPS—次屏蔽墙的厚度对应的透射因子;dsca—加速器靶至患者的距离,取1m;α—患者体表对初级辐射束的散射比,由入射的X射线能量及散射的角度决定;W—工作负荷;F—患者等中心1m处照射野面积,取40×40cm2。tbarrier—次屏蔽墙混凝土的厚度,m;TVLsca—十分之一值层厚度。泄漏辐射剂量率一般按初级辐射束的0.1%计,可利用下列公式对泄露辐射进行屏蔽计算:(10-5)式中:HL—距离加速器等中心点(isocenter)dL米处,屏蔽条件下的剂量率,mSv/h;BL—次屏蔽墙的厚度对应的透射因子;TVL1—第一个十分之一值层厚度,cm;TVLe—平衡时的十分之一值层厚度,cm;W—工作负荷。(3)迷路入口处(g点)机房防护门口处的剂量率HTot包括:①主束通过d墙散射到迷路入口处的剂量当量率HS;②装置头泄露辐射通过b墙散射到迷路入口处的剂量当量率HLS;③主束通过患者体表散射产生的剂量当量率HPS;④穿过迷路内墙的机头泄露辐射剂量当量率HLT。各部分的剂量当量率计算如下:I、主束通过d墙散射到迷路入口处的剂量率HS,散射路径见图6-4中(标示路径):drdzArgdhA0drdzArgdhA0图10-4主束通过墙G散射到迷路入口处的示意图(10-6)式中:HS—主束通过墙G散射到迷路入口处的剂量率HS,μSv/h;W—工作负荷;α0—主束散射面A0的反射系数;A0—等中心1m处最大照射野投影在墙b上的面积,m2;αZ—主束经迷路表面AZ第二次散射时的反射系数;AZ—主束散射面A0的散射线经过迷路内口发散到迷路外墙内表面的散射面积,m2。Ⅱ、装置头泄露辐射通过墙b散射到迷路入口处的剂量当量率HLS,散射路径见图6-5中(标示路径):A1dsecdzzgA1dsecdzzg图10-5装置头泄露辐射通过墙G散射到迷路入口处的示意图(10-7)式中:HLS—主束通过墙b散射到迷路入口处的剂量率,mSv/h;Lf—距靶1m处装置头泄露辐射率,取0.1%。W—工作负荷;α1—墙b对装置头漏射辐射的反射系数;A1—从门入口处可见的墙b面积(图中A1的长度×机房净高),单位:m2;dsec—靶至墙G上迷路中心线的距离,m;dzz—迷路中从散射表面A1到门的垂直距离,m。Ⅲ、主束通过患者体表散射产生的剂量当量率HPS,示意图见图10-6:A1dsecdzzgA1dsecdzzg图10-6主束通过患者体表散射到迷路入口处的示意图(10-8)式中:HPS——主束通过患者体表散射产生的剂量率,mSv/h;dsca—靶至患者的距离,取1m;dsec—患者至迷路中线与迷路墙b交点的距离,m;dZZ—迷路中从散射表面A1到门的垂直距离,m。W—工作负荷;α(θ)—患者散射的初级辐射以一定角度入射到墙b的散射比;F—患者等中心1m处照射野面积,取40×40cm2;α1—墙b对患者散射辐射的反射系数;A1—从门入口处可见的墙b面积,单位:m2;IV、穿过迷路内墙的泄露辐射剂量当量率HLT,示意图见图10-7:tbarriergtbarrierg图10-7穿过迷路内墙的泄露辐射到迷路入口处的示意图(10-9)式中:HLT——穿过迷路内墙的泄露辐射剂量率,mSv/h;Lf—距靶1m处装置头泄露辐射率,取0.1%;W—工作负荷;BL—迷路内墙对装置头泄露辐射的透射因子;dL—靶经迷路内墙至迷路入口处的距离,m;tbarrier—泄露辐射沿着dL在迷道内墙中穿过的距离,m;TVL1—第一个十分之一值层厚度,cm;TVLe—平衡时的十分之一值层厚度,cm。V、HTot的计算(10-10)式中:f—修正因子。经防护门屏蔽后的HTot-shield计算如下:(10-11)式中:tbarrier—防护门的铅当量,mm;TVLpb—取5mm,TheTVLforscatteredandleakagephotons(HTot)variesbetween3and6mmofleaddependingonthemazelength(McGinley,2002)。(4)计算结果剂量率的计算参数及计算结果见表10-5至10-12。表10-5加速器机房(6MV)屏蔽墙(a、c、b、d、e和屋顶h、i点)的计算参数及结果Hpria点计算公式参数取值单位计算结果墙外为土层Hpric点墙外为土层机房房顶Hprih点计算公式参数取值单位计算结果dprh点4.3m0.277μSv/hW600Gy/htbarrierh点1.3(混)+0.4(钢)mTVL122.6(混凝土和钢折算)cmTVLe21.4(混凝土和钢折算)cmHpsd点计算公式参数取值单位计算结果dsec9.8m7.56E-7μSv/hdsca1mα2.77E-03——W600Gy/hF40×40cm2tbarrier2.85mTVLsca26cmHpsb点墙外为土层Hpse点墙外为土层Hpsi点(机房房顶次屏蔽)墙外为土层HLd点计算公式参数取值单位计算结果dL9.8m1.38E-6μSv/htbarrier2.85mTVL134cmTVLe29cmW600Gy/hHLb点墙外为土层HLe点墙外为土层HLi点(机房房顶次屏蔽)墙外为土层Hsecd点Hsec=Hps+HL=7.56E-7+1.38E-6=2.14E-6μSv/h表10-6加速器机房(6MV)迷路入口处(g点)剂量率的计算参数及结果迷路入口处(MazeEntrance)(g点)Hs的计算计算公式参数取值单位计算结果W600Gy/h1.95μSv/hα04.7E-03——A00.74m2αZ5.3E-03——Az9.4m2dh5mdr7.1mdz6.5mHLS的计算计算公式参数取值单位计算结果Lf0.1%——3.10μSv/hW600Gy/hα17.3E-3——A17.2m2dsec9.8mdZZ10.3mHPS的计算计算公式参数取值单位计算结果W600Gy/h17.2μSv/hα(θ)1.39E-03——F40×40cm2α17.3E-03——A17.2m2dsca1mdsec9.8mdZZ10.3mHLT的计算计算公式参数取值单位计算结果Lf0.1%-0.16μSv/hW360Gy/hdL9.1mtbarrier1.4mTVL134cmTVLe29cmHTot的计算计算公式参数取值单位计算结果f0.33——21.1μSv/hHTot-shield的计算计算公式参数取值单位计算结果tbarrier铅15mm0.0557μSv/h]TVL铅5mm经防护门屏蔽后迷道入口处的总剂量当量率=HTot-shield=0.0557μSv/h。由表10-5~表10-6的计算结果可得,1#加速器机房在加速器能量为6MV时各计算点的剂量率均不于2.5μSv/h,符合《电子加速器放射治疗放射防护要求》(GBZ126-2011)中“在加速器迷宫门处、控制室和加速器机房墙外30cm处的周围剂量当量率宜不大于2.5μSv/h”的规定。表10-7加速器机房(15MV)屏蔽墙(a、c、b、d、e和屋顶h、i点)的计算参数及结果Hpria点计算公式参数取值单位计算结果墙外为土层Hpric点墙外为土层机房房顶Hprih点计算公式参数取值单位计算结果dprh点4.3m1.94μSv/hW600Gy/htbarrierh点1.3(混)+0.4(钢)mTVL125(混凝土和钢折算)cmTVLe24(混凝土和钢折算)cmHpsd点计算公式参数取值单位计算结果dsec9.8m5.09E-5μSv/hdsca1mα3.18E-03——W600Gy/hF40×40cm2tbarrier2.85mTVLsca31cmHpsb点墙外为土层Hpse点墙外为土层Hpsi点(机房房顶次屏蔽)墙外为土层HLd点计算公式参数取值单位计算结果dL9.8m1.78E-5μSv/htbarrier2.85mTVL136cmTVLe33cmW600Gy/hHLb点墙外为土层HLe点墙外为土层HLi点(机房房顶次屏蔽)墙外为土层Hsecd点Hsec=Hps+HL=5.08E-5+1.78E-5=6.86E-5μSv/h表10-8加速器机房(15MV)迷路入口处(g点)剂量率的计算参数及结果迷路入口处(MazeEntrance)(g点)Hs的计算计算公式参数取值单位计算结果W600Gy/h1.28μSv/hα03.8E-03——A00.74m2αZ4.3E-03——Az9.4m2dh5mdr7.1mdz6.5mHLS的计算计算公式参数取值单位计算结果Lf0.1%——2.46μSv/hW600Gy/hα15.8E-3——A17.2m2dsec9.8mdZZ10.3mHPS的计算计算公式参数取值单位计算结果W600Gy/h13.3μSv/hα(θ)1.35E-03——F40×40cm2α15.8E-03——A17.2m2dsca1mdsec9.8mdZZ10.3mHLT的计算计算公式参数取值单位计算结果Lf0.1%-0.51μSv/hW600Gy/hdL9.1mtbarrier1.4mTVL136cmTVLe33cmHTot的计算计算公式参数取值单位计算结果f0.33——16.69μSv/hHTot-shield的计算计算公式参数取值单位计算结果tbarrier铅15mm0.044μSv/h]TVL铅5mmHcg计算公式参数取值单位计算结果K6.9e-016-3.0μSv/hd28.3MTVD3.9-β1-d19.8mQn0.76E12-Sr276m2Hn计算公式参数取值单位0.366.mSv/hS010.53m2S131.32m21、防护门外的中子剂量当量:公式中:dbpe=180mm,TVLbpe=45mm得Hp=0.028μSv/h。2.防护门外俘获γ剂量当量率:公式中:dpb=25mm,TVLpb=31mm得Hr=0.985μSv/h。经防护门屏蔽后迷道入口处的总剂量当量率=HTot-shield+Hp+Hr=1.01μSv/h。由表10-7~表10-8的计算结果可得,加速器机房在加速器能量为15MV时各计算点的剂量率均不于2.5μSv/h,符合《电子加速器放射治疗放射防护要求》(GBZ126-2011)中“在加速器迷宫门处、控制室和加速器机房墙外30cm处的周围剂量当量率宜不大于2.5μSv/h”的规定,。2.2剂量估算(1)职业照射和公众照射计算点处人员所受个人年剂量(10-12)H—个人年剂量当量,mSv/a;—计算点处的γ辐射剂量当量率,mGy/h;T—年出束时间,h/a;1—Gy和Sv的换算因子;G—居留因子。每年最多治疗人数为15600人,每人的平均治疗时间为2min。因此,加速器的年工作时间约为520h。表10-9加速器机房周围工作人员和公众的年受照剂量计算参数及结果加速器室计算点剂量率值μSv/h加速器年工作时间,h*居留因子使用因子年受照剂量mSv/a工作人员Hsecd点6.86E-5520110.00004公众Hprih点1.945200.250.250.06迷道入口1.015200.250.250.03*注:居留因子取自《放射治疗机房的辐射屏蔽规范第1部分:一般原则》(GBZ/T201.1-2007)表A.1上述计算结果满足本报告对公众和工作人员的剂量约束值。臭氧对环境的影响在加速器开机运行时,产生的X射线与空气相互作用可产生少量臭氧和氮氧化物,射线与空气作用能产生臭氧和氮氧化物,主要危害是臭氧,臭氧的产额比氮氧化物高一个量级,本报告只考虑臭氧。只要臭氧能够达到标准,氮氧化物(限值高)也能达标。治疗室内空气中产生的放射性和非放射性有害气体,主要靠通风排放。加速器在运行时换气次数达到4次/h时。安全措施(1)只能在控制台启动治疗照射,启动的工具为专用密码,只有具有操作权限工作人员输入密码后,才能启动治疗照射。(2)加速器具有联锁装置,只有当射线能量、吸收剂量选值、照射方式和过滤器的规格等参数选定,并当治疗室与控制台等均满足预选条件后,照射才能进行。意外情况下(床移位,治疗室门误开,人体防撞保护环异常),自动中断照射,保存治疗记录并报警,有时间控制联锁,当预选照射时间已定时,定时器能独立地使照射停止。(3)控制台和治疗室内均安有紧急停机开关,治疗室迷道口出设置紧急开门按钮,出现异常可以立即采取措施。(4)治疗床、屏蔽门发生故障时的应急设施:利用控制台和手控盒进行处置。(5)机房相关的配套设备:闭路监视系统;医生和病人的对讲设备;UPS不间断电源;门机连锁系统:治疗中意外开门自动中断治疗,治疗室门外设置照射状态指示灯;治疗室门外设置放射性警示标识和中文警示说明。辐射安全问题医用电子加速器在设计时充分考虑了辐射防护问题,在机器设计及对相关土建设计中对辐射防护采取有以下9个方面措施确保辐射防护安全。①对讲系统②视频监视系统③运动使能开关为防止工作人员误操作造成事故,在手控盒两侧设置了运动使能开关,只有当左右两侧的开关同时按下时才有可能对机器运动部件进行起动和控制。④红色紧急开关当发现异常后,按下操作盒上此开关,机器将自动切断加速器主电源。⑤辐射剂量检测报警系统在主控柜有监测面板,监测到辐射剂量达到设定值,报警系统会自动报警。⑥剂量测试系统在控制系统主菜单中有“剂量系统测试”部分,可以随时了解病人剂量情况。⑦密码设置加速器设置有密码,操作密码只有具体操作人员掌握,只有输入正确的密码后才可能进行操作和参数的修改等。⑧系统操作联锁加速器设置了三个硬件联锁,在非正常操作或在异常情况下,可以停止机器,或切断电源,以备特殊情况下应急之用。⑨病人剂量监测与治疗控制的安全联锁为保证病人治疗剂量准确,不致出现超剂量照射,系统设置了治疗剂量联锁、治疗时间联锁和治疗中旋转机架角度联锁。当治疗剂量、时间及治疗机头旋转角度其中之一到达设定值时,联锁装置会自动停止照射。当出现不能正常停止照射时可以采用以下措施确保安全:A按停止分键,关闭高压钥匙开关。B按下最近的紧急开关按扭。C关闭操作台上的低压钥匙开关,并关闭整机动力电闸。D如果有病人在治疗,应立即移开病人。并通过主控柜面板显示记录病人受照射剂量。辐射安全连锁系统是防止人员在加速器运行期间进入加武器治疗室。在有人可能将进入加速器室等危害性大的区域的所有门口,都必须安装锁或联锁开关。用钥匙操作的开关应该与束流控制相结合。用于这个开关的钥匙应该能打开通往加速器室的门上的锁。因此加速器运行期间,人员要进入上述区域以前,必须断开束流。并将钥匙从开关上取下来,然后开门进入。同样加速器运行期间,人员要误入这些区域,必须要开门,开门时连锁开关就能自动使加速器停止运行,或自动断开束流。用连锁开关停机后只有经人工复位后才能在控制台上重新启动加速器。通风设备治疗室排风系统,进风口设在迷路内墙上方,排风口设在迷路对侧的两角下,通风换气次数4次/小时。可能发生的事故加速器可能发生的最严重的放射性事故是人员误入高辐射区而造成的人身伤害事故,对这种事故,该装置设有联锁系统防止其发生,事故本身不会对环境造成任何影响。同时,要注意用电安全,避免火灾和爆炸引起的事故发生。事故处理措施加速器设备、机房和控制室具有良好的屏蔽设计和监控连锁系统,以保证正常的运行安全,但仍不能排除可能发生的紧急情况,所以必须制定一套可行的事故处理措施,主要包括:1.急停开关失灵⑴立即断开主电路器,即关掉整机动力电源。⑵如果有病人在治疗床上,将病人迅速而慎重地从治疗床上移开。⑷操作人员不能再开机,直到维修人员确保机器能够正常工作和急停开关正常。⑸急停开关电路至少每季度检查一次。2.照射治疗不能停止操作人员必须密切监视每一次治疗过程,如发现加速器不能正常停止照射,不要等待次级系统停止照射,应立即采取如下措施:⑴按下专用键盘“停束”键,如果加速器继续出束,则:⑵将专用键盘“出束钥匙开关”达到“禁止”位。如继续出束,则:⑶按下控制台“急停”开关。⑷安排病人紧急撤离治疗室。⑸在维修人员确保机器能够正常运行之前,操作人员不得试图再次开机。3.电源故障如果因动力电故障造成停电,则采取如下措施:⑴如果有病人在治疗床上,将病人从治疗床上移开。⑵纪录正在治疗病人已经接受的累积治疗剂量。这一剂量值在操作台面监控盘的备用剂量表中显示。4.事故性出束⑵为防止或减缓治疗病人的陪护人员的或其他人员误留在加速机房的误照射,加速器在每次出束的时候必须进机房进行检查,确认无误后,方可进行加速器出束。5.维修期间的事故加速器维修工程师在检修期间误开机出束。在维修加速器时应携带个人剂量报警仪,一旦有紧急情况,应及时撤离现场。(三)回旋加速器评价方法采用屏蔽计算和类比调查相结合的方式,以增加评价结论的可信度。屏蔽计算利用建设单位提供的设计依据说明进行。类比调查采用对已经运行的厦门市第一人民医院PET-CT中心设备、环境状况的调查和实测结果。1.类比调查与测量1.1类比项目和本项目可类比性分析类比项目和本项目可类比性分析见表10-10。由表10-10可见:(1)从设备、药物类型、工作负荷角度本项目加速器规模(最大束流强度)较类比项目大,最大产额均较小。生产、使用的放射性药物均以18F-FDG为主。两个项目工作负荷均不大。上述参数差异不很大。因此,二者的可比性有了基础。(2)从布局位置和环境角度本项目所处地段不敏感,而且建筑物独立,与放射性工作场所周围环境公众距离远,人流不密集。类比项目平面布置及监测点位图见图10-4、图10-5。类比项目加速器和药物合成系统位于地上1层,PET-CT机房位于2层。本项目加速器和药物合成系统位于地下3层,PET-CT机房和注射候诊室位于地下3层,较类比项目更有利于防护。图10-4类比项目PET中心一层平面布置及周围环境示意图图10-5类比项目PET中心二层平面布置及周围环境示意图(3)从屏蔽防护角度相对于类比项目,本项目加速器室、药物合成室、注射准备室及PET-CT机房屏蔽侧墙和防护门的厚度较薄,但因加速器室、药物合成室在地下,因此应注重注射准备室和PET-CT机房楼上工作人员和病人的受照剂量计算和评价。表10-10可类比性分析表项目类比项目本项目回旋加速器厦门市第一人民医院青海大学附属医院建筑物-地下3层生产、使用的主要放射性药物18F-FDG18F-FDG周工作负荷较小较小加速器生产厂家、型号MINItrace-加速粒子质子质子能量9.6MeV10MeV最大束流强度35μA35μA1h辐照后18F产额37GBq(1Ci)最大37GBq(1Ci)自屏蔽体外γ辐射剂量率1m处25μA下最大实测值6μSv/h1m处35μA下17.5μSv/h自屏蔽体外中子剂量率1m处25μA下实测值10.9μSv/h1m处35μA下8.5μSv/h布局地上1层地下3层加速器室墙/顶棚70cm/70cm砼50cm/25cm砼+5mmPb加速器室防护门5mmPb8mmPb合成室生产厂家、型号--布局地上1层地下3层墙/顶棚40-160cm/150cm砼30cm砼/25cm砼+5mmPb防护门5mmPb8mmPb注射准备室布局地上2层地下3层墙/顶棚24cm/12cm砼+5mmpb36cm砖+8mmPb涂料/25cm砼+5mmPb防护门5mmPb6mmPbPET-CT机房布局地面一层,比室外高一层地下3层墙/顶棚38cm/12cm砼+5mmpb49cm砖+8mmPb涂料/25cm砼+5mmPbPET-CT机房防护门5mmPb6mmPb由于类比项目和本项目在各方面的差异,类比方法的精确度可能不如屏蔽计算,但可避免重大遗漏和失误,通过类比找出问题所在,弥补计算的不足,以增加评价的准确性,提高结论的可信度。1.2类比监测仪器和工况(1)监测仪器X、γ辐射监测仪器采用451P型加压电离室巡测仪,编号为836,该仪器经计量部门检定,检定合格并在有效期内(检定证书号:DYhd2009-10370,有效期至2012年10月25日)。中子监测仪器采用BH3105中子剂量当量率仪,编号为16684,该仪器经计量部门检定,检定合格并在有效期内(有效期至2012年03月23日)。电磁辐射监测仪器为EMR-300型电磁辐射场强仪,选用其中的8.3型探头,探头测量频率为100kHz~3GHz,主机编号为AR-0082,探头编号为AS-0041,该仪器主机及探头均经计量部门检定,检定合格并在有效期内(有效期至2012年03月23日)。(2)监测工况PET中心:回旋加速器额定束流强度为35μA,实际流强根据所需18F放射性药品活度确定,监测时为28μA,产药量为900mCi。给药后病人候诊室有4个注射18F-FDG的病人(给药量共为32.5mCi)在休息,给药后病人VIP候诊室有2个注射18F-FDG的病人(给药量共为21.1mCi)在休息。PET/CT设备的工作条件为120kV,120mA,病人给药量为7mCi。回旋加速器工作场所感生放射性在加速器运行结束6h后进行监

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