直線加速器的機房布局與環(huán)境要求

1、2002年第l4卷第2期23直線加速器的機房布局與環(huán)境要求肖黎明鄭溪園鐘鶴立醫(yī)用直線加速器己廣泛應(yīng)用于腫瘤等其他疾病的治療，合理的機房布局及良好的設(shè)備的工作環(huán)境，對設(shè)備本身能否正常工作和放射工作人員的防護及保護環(huán)境都是至關(guān)重要的。我院1999年底同時安裝了兩臺直線加速器(西門子公司生產(chǎn)的PRIMUS和MEVATRON直線加速器各l臺)，本文以這兩臺設(shè)備的機房布局和主要配套設(shè)施為例，以及近2年來工作環(huán)境對設(shè)備運行的影響進行探討，同時也總結(jié)

2、設(shè)計施工的遺漏和不足之處，可供配備相同設(shè)備的單位參考。一、機房總體布局我院兩臺直線加速器機房新建于腫瘤放療科放療區(qū)一側(cè)，占地長寬為27mx18m，機房除候診區(qū)外其他外墻30m內(nèi)無公眾區(qū)?？傮w設(shè)計參照國內(nèi)大型醫(yī)院放療科的機房布局，分為治療室、操作(控制)室、配電設(shè)備室、水冷機房和候診廳幾部分，機房布局平面圖，見圖1。1機房布局的合理性：中心點是放射治療室(以下稱治療室)的設(shè)計，它占空間最大，兼顧輻射防護的要求和臨床工作的便利。2輻射防護：

3、屏蔽設(shè)計應(yīng)遵循外照射防護的基本原則，盡量減少或避免電離輻射從外部對人體的照射，無論是職業(yè)工作人員或者廣大公眾，都應(yīng)使之所接受的劑量低于有關(guān)法規(guī)確定的劑量限值II1。3使用的功能性：除考慮對直線加速器操作便利外，還要考慮設(shè)備供電，供冷卻水，設(shè)備的監(jiān)測。緊急停止開關(guān)設(shè)在明顯處，盡量縮短操作時從操作(控制)臺到治療室中治療床的距離等方面。綜上所述，我們將兩機房建成完全對稱，兩操作室之間采用玻璃隔斷，與治療室、配電設(shè)備室及候診廳相鄰。候診廳到各

4、治療室的通路也直觀暢通，頂部開了大玻璃天窗，自然采作者單位：518020廣東省深圳市人民醫(yī)院光，給候診患者和陪護增添清新感。機房竣工后經(jīng)廣東省放射衛(wèi)生防護所現(xiàn)場測試達(dá)到國家防護要求，我們使用后認(rèn)為總體布局設(shè)計合理。IIb直dlL1LJ4I治療室；2操作室：3配電設(shè)備室：4候診廳：5直線加速器和治療床：6控制臺：7穩(wěn)壓器和變壓器：a主防護墻：b次防護墻：c遙控防護門：d迷路圖1機房總體布局平面圖二、治療室和操作室1機房治療室布局、屏蔽和結(jié)

5、構(gòu)：根據(jù)占地面積，設(shè)計室內(nèi)長寬為75mx75m，滿足全身照射等特殊治療之需要。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，參考國內(nèi)外資料【2J，兩機房的防護均以屏蔽我院加速器標(biāo)稱最高能量X射線(18MV)和最高能量電子射線(21MeV)數(shù)值進行設(shè)計施工，由機械工業(yè)部深圳設(shè)計院計算防護墻體厚度，主防護墻厚度為18m，墻體及樓面均采用重晶石(硫酸鋇)為主骨料砼，重晶石密度P≥335g／cm3，進行一次性澆筑。防護門采用廣東路遙射線防護工程有限公司產(chǎn)GF1型電動遙控防護門

6、，門體由填充特殊防護材料的門骨架及裝飾面板制造而成，防護墻和防護門兼顧高能X射線、中子射線的防護。直線加速器主機后座靠近操作室一側(cè)。治療室與操作室和配電設(shè)備室之間設(shè)有地下電纜槽，將電纜槽內(nèi)的控制線和電源線分別穿入金屬套管中，以防鼠咬。在治療床下面有一個圓坑，內(nèi)部裝有控制床的電器設(shè)備，并且由電纜槽通向配電設(shè)備室、操作室和外部，維普資訊24現(xiàn)代醫(yī)學(xué)儀器與應(yīng)用所有與外部相通處均采取了防鼠措施。為了排除治療過程中電離輻射產(chǎn)生的臭氧，每個治療室棚

7、項安裝了3個每個排氣量為25m／rain的排氣扇(彎型管道)。室內(nèi)預(yù)留向外墻的空調(diào)機和除濕機排水孔，另外，為方便于日常物理測量，在操作室控制臺至治療室屏蔽墻間預(yù)留一過墻斜孔，以便探測的電離室穿過。在治療室墻上緊急停止開關(guān)、監(jiān)視攝像頭、音箱等處的墻內(nèi)布設(shè)了穿線暗管，包括出束工作燈、門連鎖等電纜線都集中到地下電纜槽通向操作室，治療室內(nèi)預(yù)埋的管道盡量避開了有用射束方向，以防止輻射經(jīng)管道泄露pl。2操作室內(nèi)布局：操作室放置了直線加速器的控制柜、

8、操作控制臺、局域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的工作站、監(jiān)視和音響等設(shè)施，空間視占地面積可大可小，但要和其他房間有直接通路，視線廣闊。設(shè)計和施工需特別注意的是治療室與其他房間預(yù)留水電、通風(fēng)管道和控制監(jiān)視電纜通道，一旦遺漏難以補救。我們不足之處是：地下電纜槽內(nèi)未另設(shè)一條獨立冷循環(huán)水管槽，以便于維修以及后增設(shè)控制室內(nèi)的局域網(wǎng)絡(luò)線和連接端子。二、配電設(shè)備室、水冷機房1配電設(shè)備室、配電設(shè)備室緊鄰操作室，室內(nèi)放置了交流穩(wěn)壓器和隨直線加速器配備的變壓器，加速器PRIMU

9、S配100kVA三相交流穩(wěn)壓器，加速器MEVATRON配60kVA三相交流穩(wěn)壓器，穩(wěn)壓精度均為2％，因兩臺加速器都是數(shù)字化設(shè)備而且功率較大，考慮干擾問題均采用了獨立電源，墻上設(shè)配電控制箱，變壓器輸出和埋設(shè)獨立地線(阻抗015Q)的端子通過電纜由電纜槽引入到治療室主機設(shè)備中。直線加速器耗電功率較大，穩(wěn)壓器在出束過程中發(fā)出很強的交流噪音，應(yīng)采用隔音門以減小操作室噪音。2水冷機房：原設(shè)計水冷機安裝在配電設(shè)備室內(nèi)，設(shè)備運行時產(chǎn)生相當(dāng)大的熱量，尤

10、其是高能x射線的直線加速器，當(dāng)環(huán)境溫度超過40~C時將出現(xiàn)“鎖機”，水冷機自停。為解決這一問題，在樓頂(二樓)另建一小房間，四面都采用百葉門窗通風(fēng)，將水冷機遷入房內(nèi)并用三臺風(fēng)扇(每臺排風(fēng)量為98m／min)散熱。經(jīng)過兩個夏季尚未出現(xiàn)“鎖機”現(xiàn)象，而且大大降低了控制室的噪音。如果水冷機安裝在室內(nèi)，采用空調(diào)降溫，可以正常工作，但要消耗相當(dāng)?shù)碾娔堋Ｈ?、房環(huán)境的要求和對設(shè)備的影響直線加速器對環(huán)境的要求比其他大型醫(yī)療設(shè)備相對要高，除保證所需要的供

11、電、內(nèi)外循環(huán)水冷卻、SF6氣體之外，還要散熱通風(fēng)、控制濕度。加速器最佳工作環(huán)境溫度為20℃～26℃，濕度為60％左右。因為它的耗電功率大，產(chǎn)熱高，加上機房防護屏蔽墻厚，難以散熱，夏季依靠中央空調(diào)機控制室溫，沒有溫度過高問題，但在冬季，中央空調(diào)關(guān)機，室外溫度在零上5℃～l0℃時，治療機房室溫超過27℃，我們在每個治療機房內(nèi)各安裝了一臺柜式(單冷，制冷量為294kW)空調(diào)解決溫度問題，這種情況只適合南方地區(qū)。直線加速器內(nèi)的電離室對環(huán)境干濕度

12、要求很高，一般濕度不得大于65％，否則機內(nèi)電離室將有可能潮解損壞，我們最初每個治療室各采用兩臺較小的除濕機，霉雨季節(jié)難以達(dá)到要求，更換除濕量為4kg／h的柜式機后，又加上一臺柜式空調(diào)的除濕功能，徹底解決了這一問題。分析設(shè)備運行以來出現(xiàn)的全部故障，繼電器接點氧化為最多，大功率發(fā)熱器件損壞其次，前者很有可能與環(huán)境濕度相關(guān)，后者與環(huán)境溫度(設(shè)備散熱條件)相關(guān)。自從改善了治療室環(huán)境(嚴(yán)格控制干濕度和溫度)后，直線加速器的故障率顯著降低，由此可見