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文档简介
2 0 0 2年 第 l 4卷 第 2期 2 3 直线加速器的机房布局与环境要求 肖黎明 郑溪 园 钟 鹤立 医用 直线 加速器 己广泛应用 于肿瘤 等其他 疾病 的治疗 ,合理 的机 房布 局及 良好 的设备的 工作环 境 ,对 设备本 身能否 正常工作和放 射工 作人 员的防护 及保护环 境都 是至关重要 的 。我 院 1 9 9 9年底 同时 安装 了两 台直线加速器 ( 西 门 子公司生产的 p ri mus和 me vat r on直线加 速器各 l台),本文 以这两 台设备的机房布局 和主要配套设施为例,以及近 2年来工作环境 对 设备运行 的影响进 行探讨 ,同时也总 结设计 施 工的遗漏 和不足之 处 ,可 供配备相 同设备 的 单位 参考 。 一 、机房总体布局 我院两 台直线加速 器机房新 建于肿瘤 放疗 科放疗 区一侧 ,占地长宽为 2 7 mx 1 8 m,机房除 候诊区外其他外墙 3 0 m 内无公众区。总体设计 参照 国内大型医 院放疗科 的机 房布局 ,分为治 疗室 、操 作 ( 控制 )室 、配 电设备室 、水 冷机 房和候 诊厅几部分 ,机房布局 平面图,见图 1 。 1 机房布 局的合理性 :中心 点是放射 治疗 室 ( 以下称 治疗室 )的设计 ,它 占空 间最 大 , 兼顾辐射 防护 的要求和临床工作的便利 。 2 辐射防护 : 屏蔽设计应遵循外照射防护 的基本原 则 ,尽量 减少或避 免 电离辐射 从外部 对人 体 的照 射 ,无论 是职业 工作 人员或者 广大 公众,都应使之所接受的剂量低于有关法规确 定的剂量限值i i1 。 3 使用的功能性:除考虑对直线加速器操 作便利外,还要考虑设备供电,供冷却水,设 备 的监测 。紧急停止 开关设在 明显处 ,尽量缩 短操作 时从操 作 ( 控制 )台到 治疗 室 中治疗床 的距 离等方面 。 综上所述,我们将两机房建成完全对称, 两操作室之间采用玻璃隔断,与治疗室、配电 设备室及 候诊厅相邻 。候诊 厅到各 治疗 室的通 路 也直观 畅通 ,顶部 开 了大 玻璃 天窗 , 自然采 作者单位:5 1 8 0 2 0广东省深圳市人民医院 光,给候诊患者和陪护增添清新感。机房竣工 后经 广东省放射 卫生防护所现 场测试达到 国家 防护要求 ,我们使用后 认为总体布局 设计合理 。 i i b 直 d l l1 l j 4 i治疗 室;2操作 室:3配 电设 备室 :4候 诊厅 :5 直线加速器和治疗床 :6控制台:7稳压器和变压器:a 主防护墙:b次防护墙:c 遥控防护 门:d迷路 图 1 机房总体布局平面图 二 、治疗室和操作室 1 机房治疗室布局 、屏蔽和 结构 :根据 占 地面积 ,设计室 内长宽为 7 5 mx 7 5 m,满足 全身 照射 等特 殊治疗之 需要 。根据 国家标准 ,参考 国内外资料【2 j , 两机房的防护均以屏蔽我院加速 器标称最 高能量 x射线 ( 1 8 mv) 和最高能量 电 子射线 ( 2 1 me v)数值进行设计施工,由机械 工业 部深圳 设计 院计算防护墙 体厚度 ,主 防护 墙厚度为 1 8 m,墙体及楼面均采用重晶石 ( 硫 酸钡 )为主骨料砼,重晶石密度 p 3 3 5 g c m3 , 进行 一次性浇筑 。防护 门采用广 东路遥射线 防 护工程有限公司产 gf 1 型 电动遥控防护 门,门 体 由填充特 殊防护材料 的 门骨架及装 饰面板 制 造 而成,防护墙和 防护 门兼顾高 能 x 射线 、中 子射 线 的防护 。直线加速器 主机后座 靠近操作 室一侧 。治疗 室与操作室和 配 电设备 室之 间设 有地下电缆槽,将电缆槽内的控制线和电源线 分 别穿入金属套 管中 ,以防 鼠咬 。在 治疗床 下 面 有一个 圆坑 , 内部装有控制 床 的电器 设备 , 并且由电缆槽通 向配电设备 室、操作室和外部 , 维普资讯 2 4 现代医学仪器 与应用 所有 与外部 相通处均 采取 了防 鼠措施 。为 了排 除治疗过程中电离辐射产生的臭氧,每个治疗 室棚项 安装 了 3个每 个排气量 为 2 5 m rai n的排 气扇 ( 弯 型管道 )。室 内预 留 向外墙 的空调机 和 除湿机排 水孔 ,另外 ,为方 便于 日常物理测 量,在操作室控制台至治疗室屏蔽墙间预留一 过墙 斜孔 ,以便探 测 的电离室穿过 。在治疗室 墙 上紧 急停止开关 、监视摄 像头 、音 箱等处 的 墙 内布 设 了穿线暗 管 ,包括 出束工作 灯 、门连 锁 等 电缆线 都集 中到地 下电缆槽通 向操 作室 , 治疗 室 内预 埋 的管 道 尽 量避 开 了有 用射 束 方 向,以防止辐射经管道泄露p l 。 2 操 作室 内布局 :操作室放置 了直线加速 器 的控制 柜 、操 作控制 台 、局域 网络 系统 的工 作站 、监视和音 响等 设施 ,空 间视 占地面积 可 大可 小 ,但要 和其他 房间有直接通 路 ,视线 广 阔。 设计 和施工 需特别注 意 的是 治疗室 与其 他 房间预 留水 电、通风管道和控制监视 电缆通道 , 一 旦遗漏 难 以补 救 。我 们不足之 处是 :地下 电 缆槽 内未另 设一 条独立 冷循环水管槽 ,以便 于 维修 以及后 增设控制 室 内的局域 网络线和连 接 端子 。 二 、配 电设备室、水冷机 房 1 配 电设备室 、配 电设备室紧邻操作室 , 室 内放 置 了交流 稳压器 和随直线加 速器配备 的 变压器 ,加速 器 p r i mus配 1 0 0 k va 三相交流 稳压器 , 加速器 me v at ro n 配 6 0 k v a 三相 交 流稳压 器 ,稳压精度 均 为 2 ,因两 台加速器 都是数 字化 设备而且 功率较大 ,考 虑干扰 问题 均采用 了独立 电源 ,墙 上设配 电控 制箱 ,变压 器输 出和 埋设独 立地线 ( 阻抗 0 1 5 q)的端子 通过 电缆 由 电缆槽 引入到治疗室 主机设备 中。 直线加 速器耗 电功率较 大 ,稳压 器在 出束过程 中发 出很强 的交 流噪音 ,应采用 隔音 门以减 小 操作 室噪音 。 2 水冷机房 :原 设计水冷机安装在配 电设 备室 内,设备运 行时产 生相 当大的热量 ,尤其 是高能 x 射线 的直线 加速 器 ,当环 境温 度超过 4 0 c时将 出现 “ 锁机 ”,水冷机 自停 。为解 决 这一 问题 ,在楼 顶 ( 二楼 )另建 一小房 间,四 面都采用 百叶 门窗通风 ,将 水冷机迁 入房 内并 用 三台风扇 ( 每 台排风量为 9 8 m mi n )散热 。 经 过两个夏季 尚未出现 “ 锁机 ”现象 ,而且大 大降低 了控制 室的噪音 。如 果水冷机 安装在室 内 ,采用空 调降温 ,可 以正常工作 ,但 要 消耗 相 当的 电能。 三 、房环境 的要求和对 设备 的影 响 直线 加速器对环 境的要求 比其 他大型 医疗 设备相对 要高,除保证所需要的供电、内外循环水冷却、 s f 6气体之外 ,还要散热通风 、控制湿度 。加速 器最佳工作环境温度 为 2 0 2 6 , 湿度为 6 0 左右 。因为它 的耗 电功率大 ,产热 高 ,加 上机 房 防护屏 蔽墙厚 ,难 以散热 ,夏季 依靠 中央空 调机控制室温 ,没有温度过高问题 ,但在冬季 , 中央空调关机 ,室外温度在零上 5 l 0 时, 治疗机房室温 超过 2 7 ,我们 在每个治疗机房 内各安装 了一 台柜式 ( 单冷 , 制冷量 为 2 9 4 k w) 空调解决温度 问题 ,这种情况只适合 南方地 区。 直 线 加速 器 内的 电离 室对环 境 干湿 度 要 求很 高 ,一般湿度不得大于 6 5 ,否则机 内电离室 将有可 能潮 解损坏 ,我 们最初 每个治疗室 各采 用两 台较小 的除湿机 ,霉 雨季节难 以达到要 求 , 更换除湿量为 4 k g h的柜式机后 , 又加上一 台柜 式 空调的除湿功 能,彻底解 决 了这一 问题 。分 析 设备运 行 以来出现 的全部故 障,继 电器 接点 氧化 为最 多 ,大功率 发热器件损坏 其次 ,前者 很有可能与环境湿度 相关 , 后者与环境温度 ( 设 备散热条件 ) 相关 。自从改善 了治疗室环境 ( 严 格控制 干湿度和温度 )后 ,直线加 速器 的故障 率显 著降低 ,由此可 见机房环境 直接影 响到设 备 的开机率 ,与 日常维护 也密切相 关 。 参考文 献 l 胡逸民,主编肿瘤放射物理学北京:北京原子能 出版社, 1 9 9 9 6 4 6 6 5 9 2 茅佩兰,唐万发,段福喜医用电子直线加速器机房 的屏蔽
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