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1、放射治疗项目 职业病危害放射防护评价 我国放射诊疗项目发展现状 2009年中国卫生事业发展情况简报 2009年全国医疗机构放射防护重点监督 检查中,共检查放射诊疗机构47820家,违 法情况占19.4%。开展放射诊疗活动的医疗 机构中持有效放射诊疗许可证的比率 为69.9%,诊疗设备检测率65.4%。 我省的放射诊疗发展现状 100% 60% 放射肿瘤学 远距放射治疗 后装腔内 射线 电子线 中子 重粒子 组织间 模技术 术中 近距离放射治疗 X射线 概 述 主要的评价依据 (1)中华人民共和国职业病防治法,中华人民共和国主席令,第52号( 2011); (2)放射诊疗管理规定,中华人民共和国
2、卫生部令,第46号(2006); (3)建设项目职业病危害分类管理办法,中华人民共和国卫生部令,第 49号(2006); (4)放射工作人员职业健康管理办法,中华人民共和国卫生部令, 第55 号(2007)。 (5)放射诊疗建设项目卫生审查管理规定 卫监督发201225号 (1)GB 18871-2002电离辐射防护与辐射源安全基本标准; (2)GB16362-1996 体外射束放射治疗中患者的放射卫生防护标准; (3) GBZ 126-2011电子加速器放射治疗放射防护要求; (4)GBZ/T149-2002医学放射工作人员的卫生防护培训规范 (5)GBZ/T181-2006建设项目职业病危
3、害放射防护评价报告编制规范; (6)GBZ/T201.1-2007放射治疗机房的辐射屏蔽规范-第1部分:一般原则 ; (7)GBZ/T220.2-2009建设项目职业病危害放射防护评价规范-第2部分: 放射治疗装置。 放疗机基本构成及简要工作原理 医用电子直线加速器 能量在150MeV范围内的医用电子直线加速器被广泛应用于放射治 疗。 目前,我国拥有1000余台医用电子加速器。 医用电子直线加速器由电子轮、加速管、束流控制和冷却系统等主要 部分组成。 电子直线加速器是利用微波(超高频,一般为3000MHz)电场加速,电 子在其中作直线运动的加速器。 由主控制台的触发器将调制器触发,产生系列脉冲
4、加到 磁控管阴极及电子枪的阳极,因而磁控管发生振荡,产生 微波功率,同时电子枪发射的电子也从轴向进入加速管, 在加速管中微波与电子相互作用,使电子从微波电磁场中 不断获得能量,最后由加速管终端输出至偏转盒,作为电 子线输出,或者打靶作为X射线输出。 靶的下面是均整器,其下面有平板电离室。平板电离室一 方面将电子或X射线在其中的电离电流信号输送至剂量监 测仪,以确定治疗剂量;另一方面将束流强度变化的信号 输送至束流控制系统,通过前、后驾驶线圈来控制电子的 运动轨道和输出量。 电 子 枪 脉冲调制器 主控制台 前 驾 驶 线 圈 波导系统 磁控管 束流控制系统 剂量检测仪 偏 转 盒 可调准直器
5、加速管 靶 后 驾 驶 线 圈 均整器 平板电离室 60Co治疗机 60Co治疗机一般由以下部分组成:一个密封的60Co放射 源;一个源容器及防护机头;具有开关的遮线器装置 ;具有定向的线束准直器;支持机头的治疗机架,用 以调节线束方向;治疗床;计时器及运动控制系统; 辐射安全联锁装置。 60C0射线治疗与一般深部X射线(200400kV)治疗相比 ,具有很多独特优点,诸如穿透力强、保护皮肤、旁向散 射小、骨和软组织有相同吸收剂量等。与医用加速器(大 于4MeV)相比,具有经济、可靠、结构简单、维修方便 等;缺点是半影大、半衰期短以及防护等问题。由于60Co 治疗机具有上述优点,仍然是发展中国
6、家放射治疗中的主 要设备,目前我国拥有470余台60Co治疗机。随着我国国 民经济的发展,医用加速器增长很快,相比之下60Co治疗 机增长缓慢。 刀装置 刀装置一般由辐射装置、头盔准直器、治疗床和 液压系统、操作控制台和计算机三维治疗计划系 统五大部分组成。 多个60Co射线源呈半球壳式排列,每个源的射线 束通过球壳形中间体上的对应准直孔向中心焦点 聚焦。 放射源的外围是半球形屏蔽体,向内通过带准直 孔的中间体与头盔准直器一一对准。 我国是刀治疗大国,拥有150余台不同型 号的刀装置。国内近10家刀生产厂商, 生产头、体部治疗刀。国产刀每台使用 的60Co 源的数量多至40枚,少至1枚(旋 转
7、式刀)。 后装治疗机 后装治疗机一般由密封放射源、源容器、输源钢 丝及连结、施源器、源运动和实施治疗的控制系 统和安全联锁装置等部件组成。 后装近距离治疗是通过施源器将放射源直接置入 患者的肿瘤部位进行照射,其基本特征是放射源 贴近肿瘤组织。 目前,我国拥有约400台后装机,其中绝大部分 是用192lr作为治疗源,少量的用252Cf中子源作为 治疗源。 辐射危害因素 加速器 医用电子直线加速器可能产生的辐射危害因素主要包括: (1)加速器产生的电子束和电子打靶产生的X射线治疗束 ,用等中心处(距靶1m) 空气比释动能率表示,通常最 大剂量率范围为6001000 (2400)cGy/min。射线
8、能量: 6MV-18MV (2)机头泄漏辐射,一般小于或等于治疗束剂量的0.1% 。 (3)患者及室壁的散射辐射。 (4)光核反应产生的中子及其感生放射性 当加速器的标称电压大于或等于10MV时,主要考虑在X 射线工作模式下(x,n)光-核反应产生的中子。对常用的医 用电子加速器,在治疗束中距靶1m处中子剂量当量的分 额通常小于X射线剂量的0.5%。主要的感生放射性核素是 中子与加速器结构材料发生的(n,)俘获反应产生的放射 性核素。由于加速器治疗室具有足够的屏蔽,这些感生放 射性不会对治疗室外工作人员产生辐射危害。但停机后很 快进入治疗室可能受到一定的照射。 60Co 射线远距离治疗机 (1
9、) 60Co射线源产生的初始辐射,活度大于37TBq的 60Co射线放射源,在等中心1m处空气比释动能率通常大 于lGy/min。 (2)在治疗状态下,透过准直器的泄漏辐射在治疗束外 的空气比释动能率通常为距源相同距离处束轴上治疗束空 气比释动能率的0.1%到0.5%。 (3)患者及室壁的散射辐射。 (4)在非治疗状态(源在贮存位置)下机头的泄漏辐射 。距放射源防护屏蔽装置表面5cm处的周围剂量当量率( 或空气比释动能率)不大于0.2mSv/h(或0.2mGy/h); 距放射源防护屏蔽装置表面1m处不大于0.02mSv/h(或 0.02mGy/h)。 (5)载源器表面可能由于放射源物质泄漏引起
10、的污染水 平一般低于4B q/cm2。 后装机 对192lr 射线后装治疗机,微型单粒192Ir源的装源活度一般 为3.7l011Bq。 I92Ir的半衰期为73.8 d,发射光子的平均能量为0.37MeV 。主要辐射危害因素为l92lr源的初始辐射及其杂散辐射。 刀装置 刀装置应用60Co射线源,其半衰期为5.27年,平均能 量为1.25MeV。活度范围2.2210146.66x1014Bq。头 部治疗刀装置的最大准直器规格一般为50mm焦点距 离约40cm。体部治疗刀常用最大照射野20cm20cm, 焦点距离约50cm。 主要辐射危害因素为: (1)60Co射线源产生的初始辐射,焦点处治疗
11、束空气比 释动能率一般大于1.5Gy/min。 (2)治疗状态下患者及周围物体的散射辐射。 (3)在非治疗状态下源装置的泄漏辐射。 放射防护措施 工作场所分区 安全防护装置 机房屏蔽 屏蔽设计验证计算举例 工作场所分区 控制区 监督区 (1)外照射治疗的照射室; (2)遥控后装治疗室; (3)所有放射源贮存室和放射源操作室 。 对外照射治疗,常提出机房控制室是 控制区还是监督区的问题。 在区域边界或适当位置处,应设有 符合相关标准要求的电离辐射警示标志 安全防护装置 包括:联锁装置、警告装置和观察装置 联锁装置:包括门机联锁、两道独立的剂 量联锁和紧急停机(回源)按健等。 固定式辐射剂量监测报
12、警仪 运行警示装置、监视器与对讲设备 机房屏蔽 在预评价报告书中一般应对建设单位提供 的机房屏蔽设计方案进行验证计算,并提 出评价意见;也可以采用类比方法进行评 价。 在控制效果评价中应对屏蔽效果进行检测 和评价。 影响外照射大小的三个重要参数是时间 、距离和屏蔽。这三个参数均包含 在屏蔽设计中 屏蔽设计三个基本步骤 建立居留区计算点处有效剂量的设计值 估算在无屏蔽情况下计算点处的有效剂量 计算减弱倍数和屏蔽厚度 建立居留区计算点处有效剂量的设计值 在国际原子能机构(IAEA)出版物中,推荐的有效剂量 典型设计值为:对职业人员为10mSv/a或0.2 mSv/week: 对公众为0.5mSv/
13、a或0.01 mSvweek。 值得注意的是,当把这些典型设计值用于屏蔽计算时,在 居留区内人员的实际个人剂量值将是有效剂量设计值的 1/10到1/30,这是由于: 患者对入射束的减弱通常未被考虑: 假定了最大可能的泄漏辐射; 假定工作人员总是在最大受照位置: 对双模式加速器,总是假定加速器工作在x射线模式; 对双能量X射线加速器,总是假定其工作在较高能量 。 在我国放射治疗机房的辐射屏蔽规范第1部分: 一般原则 (GBZT201.12007中,推荐的有 效剂量参考控制水平值为:对职业人员为5mSv/a ;或 0.1mSv/week;对公众为0.25mSv/a或0.005 mSv/week。
14、机房屏蔽设计中,通常假定周工作负荷在一年中 是均匀分布的,因此,只要满足周剂量限值(年 限值的1/50)的要求,就可以满足年剂量限值的 要求。若将年剂量限值分配到更小的时间间隔( 如每小时),对放疗机房屏蔽设计而言,一般将 加大对机房屏蔽的要求。 估算在无屏蔽情况下计算点处的有效剂量 a)初始辐射(直接来自机器准直器出口) H未屏蔽= WUT d0 2/d2 (1) 式中: H未屏蔽屏蔽条件下,计算点处的剂量,单位为 Sv/week; do源到等中心距离(加速器的源轴距SAD),对加 速器通常为lm; W一周工作负荷; U利用因子: T居留因子; d源到计算点距离。 b)患者散射辐射(初始辐射
15、直接投射到患者) H未屏蔽= WT(F/Fo) (do/d1)2 (dod2)2 (2) 式中: 距散射体(患者)1m处散射辐射与距源1m处初始辐 射的比率,并归一到患者受照表面积为400cm2; Fo一平均照射野面积(400 cm2); F一患者实际受照面积,单位为cm2; do一源到等中心距离,对加速器为1m; d1一源到患者散射体的距离,近似等于源到等中心距离 ,单位为m; d2一患者散射体到计算点距离,近似为等中心到计算点 距离,单位为m; 泄漏辐射(对加速器仅在出束時存在) H未屏蔽=WTdo2/d2 (3) 式中:泄漏辐射占初始辐射的比率; do一源到等中心距离,对加速器通常为 1m; d等中心到到计算点距离(对所有可 能机架角的平均