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。这不仅提升了我国肿瘤治疗水平,造福肿瘤患者,也为我国站上肿瘤放疗领域的世界“制高点”,并推进这一高端放疗技术在国内的推广运用奠定重要基础。

一、质子重离子技术

1、质子重离子特性

(1)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。

(2)优良的放射生物学特性

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。

剂量深度分布曲线图

2、质子重离子系统原理

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。

二、上海市质子重离子医院

1、6项核心技术

2、资质许可

3、病人治疗情况

医院开业14个月(2015年5月8日~2016年7月8日)以来,共治疗343例患者,中位年龄56岁,年龄跨度为14~82岁。其中:重离子治疗186例,重离子+质子治疗119例,质子治疗38例;目前疗效良好,不良反应轻微。

三、建筑设计和施工

1、设计原则

上海质子重离子医院的设计遵循四大原则:安全、便捷、人性、绿色。

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

(1)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;

(2)混凝土不得有垂直于墙面、宽度大于0.2mm的贯穿裂缝;

(3)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;

(4)针对上海软弱地基土,选用第九层土作为持力层;

(5)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

a.聘用专家制订方案;

b.召开辐射屏蔽混凝土咨询论证;

c.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

a.试件尺寸4m×4m×4m;

b.测试温度、容重、强度、长期含水率;

c.优化混凝土配合比。

四、辐射防护设计

1、辐射屏蔽系统设计

(1)设计目标:屏蔽墙外表面的剂量率不超过0.15μSv/h。

(2)直线舱:高频电压会产生轫致辐射;

(3)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;

(4)辐射防护区域:离子源、直线段、 同步环、  高能输运线和治疗室等都可能存在辐射,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

(1)设计原则:

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):

五、现场管理

1、开机率目标

2、设备运行状态

3、组织架构

4、制度管理

5、应急预案

6、运行操作要求

7、运行管理

8、信息管理

9、人员管理

辐射防护区域的行为准则:

(1)个人衣物和其他个人物 品(如:贵重物品等) 须放置在受控区域外;

(2)需遵守辐射防护专员的指导和现场辐射防护规定;

(3)注意现场辐射防护区域标识,不得私自行走;

(4)禁止在控制区域用餐,饮水,吸烟,使用清洁用品或化妆品。

10、日常检查和维保

(1)日常检查

a.测量连锁状态、墙体辐射剂量水平;

b.检查警示灯和显示屏状态。

(2)设备维保

a.根据预防性保养手册要求,做好每周、每月、每年设备维保。

小结

医院辐射防护要遵循三大原则:实践正当化、防护最优化、个人剂量限值。

1.实践正当化

任何涉及辐射照射的行动都必须具备充分理由;对受照射的个人或社会利多于弊。

2.防护最优化

个人剂量受辐射照射的人数,应当合理可行;顾及经济和社会因素的情况下减至最少。

3.个人剂量限值

个人所受的照射须符合剂量限值;确保没有人承受不能接受的辐射危害。

医院辐射防护四大注意:做好辐射安全事故应急预案和演练,做好辐射环境和人员监测,健全辐射污染档案管理制度,建立健全管理机构,加强监管和落实。


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