吳友濤，李林濤 ，張德康（通信作者）

四川省腫瘤醫(yī)院·研究所，四川省癌癥防治中心，電子科技大學(xué)醫(yī)學(xué)院，放射腫瘤學(xué)四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 （四川成都 610041）

隨著城市建設(shè)步伐的加快，某地主城區(qū)人口向新區(qū)擴(kuò)散趨勢(shì)明顯，新區(qū)人口集聚以及城市配套設(shè)施建設(shè)都要求提高該地區(qū)的醫(yī)療技術(shù)和醫(yī)療設(shè)施水平。為分流老城區(qū)患者，同時(shí)滿(mǎn)足新區(qū)就醫(yī)條件，經(jīng)上級(jí)批準(zhǔn)某醫(yī)院擬在新區(qū)建設(shè)新院區(qū)，并根據(jù)規(guī)劃擬安裝后裝治療機(jī)1臺(tái)。近距離后裝治療是應(yīng)用歷史較長(zhǎng)、應(yīng)用范圍較廣的放射治療技術(shù)，每年有大量患者接受該治療，該治療目前主要采用自動(dòng)控制式近距離治療后裝設(shè)備，用于食管、直腸、子宮等人體自然腔道內(nèi)腫瘤的治療。

1 設(shè)計(jì)方案

該輻射源為1臺(tái)近距離后裝治療機(jī)，設(shè)備尚未采購(gòu)，廠商及型號(hào)待定。相關(guān)工作用房擬設(shè)置于醫(yī)院腫瘤治療中心樓（該樓地上共3層，無(wú)地下室）1層放射治療中心。后裝機(jī)房北側(cè)為空地，東側(cè)、南側(cè)為過(guò)道，西側(cè)為控制室和準(zhǔn)備間，機(jī)房上方為核醫(yī)學(xué)掃描診斷區(qū)，下方無(wú)建筑為土層，機(jī)房迷道呈“L”型，見(jiàn)圖1。

圖1 后裝機(jī)房平面圖及剖面圖

后裝機(jī)房主體結(jié)構(gòu)為現(xiàn)澆混凝土，密度2.35 g/cm3；北側(cè)、東側(cè)、西側(cè)墻體厚度均為700 cm，南側(cè)迷路內(nèi)墻厚度700 cm，迷路外墻厚度700 cm；頂棚厚度700 cm；機(jī)房鉛門(mén)采用8 mm厚鉛板。

2 方法

采用理論估算法評(píng)價(jià)電離輻射屏蔽效果。

2.1 輻射源參數(shù)及種類(lèi)

根據(jù)醫(yī)院業(yè)務(wù)需求和發(fā)展規(guī)劃，擬使用192Ir作為輻射源，活度3.7×1 011 Bq。

2.2 關(guān)注點(diǎn)選取

后裝治療機(jī)房的防護(hù)主要是在γ放射源由貯源器送出后的整個(gè)治療過(guò)程，其在治療過(guò)程中對(duì)周?chē)恼丈?，可視作γ點(diǎn)源各向同性，不同于加速器運(yùn)行過(guò)程的照射，亦不同于γ遠(yuǎn)距離治療時(shí)的照射特點(diǎn)。輻射防護(hù)屏蔽計(jì)算時(shí)，從偏安全的角度出發(fā)，忽略人體對(duì)射線(xiàn)的衰減作用，將放射源視為裸源進(jìn)行防護(hù)計(jì)算；而裸源沒(méi)有固定的照射方向，不分主、副防護(hù)，屏蔽墻的厚度僅決定于源與關(guān)注點(diǎn)的距離以及墻外環(huán)境人員居留情況。根據(jù)醫(yī)院提供的相關(guān)信息，后裝治療機(jī)的移動(dòng)范圍距治療室四周各墻體1 m，經(jīng)分析，選取以下各點(diǎn)作為關(guān)注點(diǎn)（圖1）：A點(diǎn)，東墻外30 cm處，過(guò)道；B點(diǎn)，南墻外30 cm處，過(guò)道；C點(diǎn)，西墻外30 cm處，控制室；D點(diǎn)，北墻外30 cm處，空地；E點(diǎn)，頂蓋上方30 cm處，核醫(yī)學(xué)掃描診斷區(qū)域；F點(diǎn)，防護(hù)門(mén)外30 cm處，準(zhǔn)備室。

2.3 計(jì)算方法

2.3.1 墻體計(jì)算方法

計(jì)算方法選用GBZ/T 220.2-2009[1]附錄D放射治療機(jī)房屏蔽墻及防護(hù)門(mén)的一般核算方法，計(jì)算公式如下：

輻射源擬設(shè)置于機(jī)房中央位置，60Co活度為1.85×1011Bq（5 Ci），則有

式中： d為符合劑量率目標(biāo)要求的主（副）墻屏蔽厚度，單位為mm； TVL為192Ir產(chǎn)生的γ射線(xiàn)在密度為2.35 g/cm3的混凝土中防護(hù)材料的十分之一值層厚度，單位為mm，TVL=152 mm[2]；A為γ放射源192Ir活度；Г為192Ir比釋動(dòng)能率常數(shù)，即0.111 μGy·m2MBq-1·h-1[3]；R 為墻外關(guān)注點(diǎn)與192Ir放射源間距離；Hp為對(duì)關(guān)注點(diǎn)處要求的瞬時(shí)劑量率控制水平，單位為μGy/h。

2.3.2 防護(hù)門(mén)計(jì)算方法

后裝治療機(jī)房防護(hù)門(mén)需考慮迷路入口墻體散射，外迷道口處劑量率Hw計(jì)算公式如下：

式中： H0為對(duì)距源1 m處的瞬時(shí)劑量率，H0= H0=0.111×3.7×105=4.1×104μGy/h ；d1為源到迷道口墻的距離，取3.0 m ；α1為迷道口墻的散射系數(shù)，取2.71×10-2（45°入射，垂直于墻散射）；A1為迷道口墻散射表面積，A1=2.2 m×4.5 m=9.9 m2；d2為迷道口處一點(diǎn)到門(mén)內(nèi)側(cè)距離，取5.8 m；計(jì)算出外迷道口處總劑量率，由防護(hù)門(mén)關(guān)注點(diǎn)處劑量限值為2.5 μGy/h，可得出防護(hù)門(mén)所需鉛板厚度。

3 結(jié)果

計(jì)算結(jié)果表明，后裝治療機(jī)房防護(hù)設(shè)計(jì)符合GBZ121-2017《后裝γ源近距離治療放射防護(hù)要求》[4]和GBZT201.1-2007《放射治療機(jī)房輻射屏蔽規(guī)范第1部分：一般原則要求》[5]的要求，具體如下。

3.1 屏蔽墻計(jì)算結(jié)果

按上述方法求得相應(yīng)墻體混凝土（密度2.35 g/cm3）的屏蔽厚度，見(jiàn)表1。

表1 后裝治療機(jī)房驗(yàn)證計(jì)算厚度和屏蔽設(shè)計(jì)厚度對(duì)照

3.2 防護(hù)門(mén)計(jì)算結(jié)果

外迷道口處總劑量率為HT=36.4 μSv/h，防護(hù)門(mén)關(guān)注點(diǎn)處劑量限值為2.5 μGy/h，經(jīng)1次散射到防護(hù)門(mén)處（其TVL按6 mmPb考慮），計(jì)算得出所需防護(hù)門(mén)厚度為7 mm鉛板，因此，防護(hù)門(mén)采用8 mm鉛板可達(dá)到安全防護(hù)要求。

4 討論

根據(jù)《放射診療建設(shè)項(xiàng)目衛(wèi)生審查管理規(guī)定》的分類(lèi)，該醫(yī)院后裝治療機(jī)建設(shè)項(xiàng)目屬于危害嚴(yán)重類(lèi)建設(shè)項(xiàng)目?？傮w分析結(jié)果表明，該建設(shè)項(xiàng)目在放射防護(hù)方面基本可行，同時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）后裝機(jī)房建造應(yīng)保證建筑材料和施工質(zhì)量，混凝土應(yīng)整體澆筑并有充分的振搗，以防出現(xiàn)裂痕和過(guò)大的氣孔；（2）機(jī)房?jī)?nèi)、外墻上的電器部件（如配電箱等）的部位，應(yīng)與同側(cè)墻具有同等屏蔽，對(duì)嵌入式安裝造成的局部屏蔽減弱部位，應(yīng)進(jìn)行屏蔽補(bǔ)償；（3）放射治療機(jī)房防護(hù)門(mén)應(yīng)設(shè)計(jì)防擠壓功能，防護(hù)門(mén)應(yīng)設(shè)置電動(dòng)和手動(dòng)開(kāi)啟方式，以便停電時(shí)能夠手動(dòng)開(kāi)啟防護(hù)門(mén)；（4）為保障治療室內(nèi)人員在緊急狀況下順利逃出，應(yīng)在防護(hù)門(mén)內(nèi)側(cè)安裝應(yīng)急開(kāi)啟按鈕，但不能安裝關(guān)閉按鈕，防止緊急情況時(shí)按錯(cuò)按鈕。