质子重离子放疗技术是目前世界上最尖端、最先进的肿瘤放疗技术,以治癌效果好、毒副作用小而被誉为“杀癌利剑”。国际上只有德国、日本、美国等少数发达国家拥有质子或重离子。上海“十年磨一剑”成功引进质子重离子系统设备、全面建成全国第一家质子重离子医院。
下面就来了解一下该医院的辐射防护设计。
一、上海市质子重离子医院概况
该院位于浦东新区上海国际医学园区,总占地面积150亩,建筑面积5.25万m2,容积率0.5,绿化率35%,建筑高度30米(7层),设置床位220张。
二、质子重离子系统

优良的放射物理学特性:
可形成“尖锐”的物理能量峰—— 布拉格峰(Bragg Peak),能够很好地保护肿瘤周围的正常组织和器官。
与光子和质子放疗相比较,重离子射线的能量更高,生物学效应更好(3倍于光子),疗程更短。
离子源是中引出离子束流的装置,通过离子源设备分别从氢气和二氧化碳中分离出氢离子(质子)和碳离子(重离子);直线加速器提供给粒子巨大的初始速度和能量;同步加速器是通过在特定的环形轨道上用高频电场加速电子或离子,使得粒子最终被加速到光速的70%(21万公里/秒);被加速的粒子经由输运线加速装置加速,引入治疗室。
三、建筑设计和施工
1、设计原则

2、建筑设计
医院整体设计遵循现代、简洁、流畅、可塑性的原则,强调内部功能与外观形式的统一。采用以中心景观区为核心的集中式总体布局,以缩短医疗流程,并在地下医疗区充分引入阳光和绿化。
3、辐射建筑设计
质子重离子区域墙板厚3.7米,顶板厚2.7米、底板厚2.9米。
混凝土不得有垂直于墙面、宽度大于0.2mm的贯穿裂缝。
不均匀沉降差前三年为 0.35MM/10M/年,三年后 0.25MM/10M/年,连续6年监测。
针对上海软弱地基土,选用第九层土作为持力层。
桩基数量共 1915根(最深68米)一类桩达 97.1%。
4、辐射施工特点
5、施工管理亮点
(1)建立专家支持机制聘用专家制订方案,召开辐射屏蔽混凝土咨询论证。还要召开治疗室主辐射屏蔽墙结构材料论证会。
(2)混凝土现场模型试验
试件尺寸4m×4m×4m,测试温度、容重、强度、长期含水率,优化混凝土配合比。
四、辐射防护设计
1、辐射屏蔽系统设计
设计目标:屏蔽墙外表面的剂量率不超过0.15μSv/h
直线舱:高频电压会产生轫致辐射
同步加速器:束流的加速、存储和引出过程中 会产生Y射线和中子
辐射防护区域:离子源、直线段、 同步环、 高能输运线和治疗室都可能存在辐射。根据墙或门划分区域每个房间都有标记。
2、辐射安全联锁设计
说明:
E-OFF:紧急断电、控制紧急断电按钮,火灾报警和漏水的信号输入
按钮:
紧急断电按钮:通过把相关设备电源切断从而使粒子治疗系统处于安全状态
紧急停止按钮:只有部分设备被置于安全状态,不切断电源
搜索按钮:在辐射控制区域按照一定顺序按下的按钮
3、辐射监测系统设计
(1)环境实时监测
质子重离子区域设置8个监测点、49个放射性探头监测环境、水流、气体、介质的放射性污染。核医学科设置6个监测点和6个探头监测。园区设置4个环境辐射剂量监测点。
(2)个人剂量监测
委托具有专业资质检测单位;定期对辐射工作人员进行个人剂量监测,周期为1个月;监测职工外照射光子和中子累积剂量;辐射监测点位及监控软件界面(区域监测)。
来源:2016年全国医院建设大会安徽公益行
演讲嘉宾:王岚,上海市质子重离子医院
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