医用直线加速器机房防护厚度研究

医用直线加速器机房防护厚度研究

摘要：本文选用了1/10值层法、透射量法两种代表性的方法分别对能量为

6MV、10MV和20MV医用直线加速器机房混凝土防护墙厚度进行探讨，寻找医用直

线加速器机房的安全防护厚度，并结合实际确定一种既能满足防护要求又能节约

建筑成本的有效计算方法。

关键字：医用直线加速器；机房选址；机房设计

医用电子直线加速器是指利用微波电磁场加速电子并且具有直线运动轨道的

加速装置，用于患者肿瘤或其他病灶放射治疗的一种医疗器械。它能产生高能X

射线和电子线，具有剂量率高，照射时间短，照射野大，剂量均匀性和稳定性好，以及半影区小等特点。[1]我国在上世纪70年代引入第一台医用直线加速器，但

受限于设备购置成本及配套机房的建设成本均十分昂贵，医用直线加速器在我国

应用发展缓慢，到本世纪初，也仅有少数大型三甲医院配置。随着近年来社会经

济飞速发展，生活水平日益提高，人民群众对疾病治疗的方式、疗效有了更高的

需求，医用直线加速器发展开始呈现快速增长的态势。然而，很多医院在早期的

建设规划中均未考虑相关的设备安装条件预留，因而后期只能采取改扩建的方式

进行加建。由于医用直线加速器对于机房面积、高度、射线防护等方面要求均较

为严格，因此，改扩建的医用直线加速器机房项目需要在选址、辐射防护材料选用、机房送排风方案、施工可行性等方面进行详细的分析研究，才能保证项目顺

利开展。本文将结合实际项目，对上述机房改扩建要点进行简要的分析。

一、医院人员规范使用方面

医用直线加速器是较为大型的综合精密医疗设备，它涉及到各个技术领域，

高能物理、无线电子学、光学等等方面，这就要求机械设备维护人员必须具有专

业的行业知识和较强的实践能力，才能做到熟练操作，正确使用。因此，要对医

用直线加速器的操作人员进行定期的培训，尤其是要培训操作人员的基础英语，

特别是加速器操作中的专业术语。熟练掌握加速器的操作规程并严格执行，避免

操作程序紊乱、误存误删，造成数据不全或丢失。在日常的治疗过程中，基本掌

握加速器故障连锁术语及现象，以便小故障自行解决，大故障让维修工程师在最

短的时间内了解设备的故障现象，以便尽快排出故障，缩短停机时间。

二、医用直线加速器机房设计要点

2.1机房通风及空调设计

医用直线加速器在运行中会产生和排放一定量的氮氧化物、臭氧、六氟化硫、氟利昂等气体。这些气体若在机房内积聚，达到一定浓度后会对人体产生危害，

因此机房内的通风系统设计也是相当关键的要素。为达到良好的污染物控制效果，机房内的换气次数一般应不低于12次/h。由于机房内所产生的这些有害气体其

分子质量比空气重，因此机房内通常采用“上送下排”的通风方式。进风管一般

建议从机房顶部，通过迷道进入；排风口设于进风口对角处，离地约300mm安装，以产生有效的气流运动方向，将室内的污染物悉数带出。同时由于进排风管需要

穿越机房，会带来射线泄露的风险，因此设计时要注意相关的防护措施。一般建

议采用“U”型或“Z”型埋管的方式，避免射线从洞口处直通室外，对外部人员

产生危害。

医用直线加速器需要在稳定的温、湿度条件下才能保持正常运作（机房环境

温度一般要求为22±2℃,相对湿度为30%~60%），因此需要配备独立的空调和除

湿系统。空调建议为独立的多联机系统，室内同时配备1~2台移动式除湿机，供

空调停机时使用。空调冷媒管穿防护墙建议采用斜45°方式；除湿机设置专用地

漏及排水管，通过底坑穿出机房外排放。

2.2机房平面设计

根据《电子加速器放射治疗放射防护要求》（GBZ 126-2011）规定，医用直

线加速器机房治疗室有效净使用面积不应小于45m2。考虑装修面层及施工误差，

以及实际使用时需在机房内设置模具柜等情况，设计应适当放宽设计尺寸，一般

建议机房设计面积在55~60m2为宜。由于设备需在机房建设完成后才能搬运安装，且设备需为整机进场，因此迷路的宽度以及转弯处的开口宽度，需考虑设备搬运

的需要。如医院已经确定设备厂商，可请厂商提供详细的设备尺寸及搬运要求进

行复核。如医院未确定设备厂商的，则需比对几家主流厂商的产品资料，以确定

迷路的设计宽度。（一般建议迷路的宽度在2.4m左右为宜）

三、医疗设备本身的日常维护和保养方面

每一种医疗设备都有其自身的操作禁忌。同样的，医用直线加速器是一种大

型的精密复杂设备，其平时发生的故障也会较为频繁，因此，除了要严格按照其

说明规范进行操作外，还必须加强对其的日常维护和保养，如影注意查看机器的

气压、水温、水压，要定期更换内外循环水；每日开空调、除湿机和通风设备，

保持设备及机房在合适的温度和干燥的环境中运行；每日清洁设备外表除尘去污，每季度清洗直线加速器、电子柜、调制器的过滤网，使机器散热正常。维修工程

师还要定期对设备进行检修，定期对机器的性能进行必要的测试。具体而言要注

意以下几方面：

要对医用直线加速器做最优化运行。由于医用直线加速器机械运动部分每一

参数由三个电位器监测，使用过程中应尽量使用电动模式，避免使用手动模式，

因为手动模式动作幅度比较大，很容易损坏监测电位器，造成无谓停机，更换及

调校机械参数都较费工费时。

一般而言，医用直线加速器的机头的故障率占到8成以上，尤其是光学系统

和MLC马达驱动系统两部分，分析原因大部分是由于灰尘引起，日常使用中应严

格保持机房的清洁，特别是灰尘，定期做好光学组件的除尘、驱动丝杠的润滑保养，要保证每日清洁设备外表除尘去污，每季度清洗直线加速器、电子柜、调制

器的过滤网，这样可大大减少故障率。

四、结语

医用直线加速器机房设计及施工难度均较大，改扩建的项目更需要在前期选址、施工可行性、结构安全性等方面预先作出一个全面性、系统性的评估，后续

才能在设计和施工过程中有针对性的对相关制约条件提出解决方案。整个建设过

程中需要业主、设计人员、施工人员、设备厂商各方紧密配合，将设备安装及运

行所需的各项关键因素逐一落实，这样才能确保项目顺利实施。