陳飛霞

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某醫(yī)院電子直線加速器運行期環(huán)境影響評價

陳飛霞

福建省輻射環(huán)境監(jiān)督站

用監(jiān)測儀對某醫(yī)院電子加速器正常運行時的周圍環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測，并依據(jù)國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求對周圍環(huán)境的影響進(jìn)行分析評價。評價結(jié)果表明，該醫(yī)院直線加速器治療室的屏蔽防護(hù)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，對放射性職業(yè)工作人員和周圍公眾人員的年有效劑量分別低于相應(yīng)的劑量約束值。

電子直線加速器 輻射 環(huán)境影響

1 工程分析

1.1 設(shè)備概況

某醫(yī)院為了適應(yīng)市場的需求和醫(yī)院自身發(fā)展的需要，購進(jìn)了一臺美國瓦里安公司生產(chǎn)的Clinac 23 EX電子加速器。電子加速器的加速粒子電流為200mA，最高X射線能量為15MV。

1.2 直線加速器治療室屏蔽情況

該醫(yī)院直線加速器治療室采取了屏蔽防護(hù)措施，具體防護(hù)情況見表1。

表1 直線加速器治療室屏蔽防護(hù)設(shè)施一覽表

直線加速器治療室的墻壁、頂棚、防護(hù)門的材料及厚度滿足《醫(yī)用電子直線加速器衛(wèi)生防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)》（GBZ126-2002）的相關(guān)要求，即有用線束直接投照的防護(hù)墻（包括頂板）按初級輻射屏蔽要求設(shè)計，其余墻壁按次級輻射屏蔽要求設(shè)計；同時還應(yīng)滿足周圍環(huán)境目標(biāo)公眾受照年有效劑量低于公眾照射劑量約束值，并滿足輻射防護(hù)最優(yōu)化的要求，具體分析見環(huán)境影響分析部分。

1.3 主要污染源及污染途徑分析

根據(jù)醫(yī)用電子加速器的工作原理，加速器運行對環(huán)境造成的污染，主要有X射線和來自X 射線產(chǎn)生的中子，此外還有射線電離空氣所產(chǎn)生的O3、NOX以及感生放射性等。

2 評價標(biāo)準(zhǔn)

輻射環(huán)境評價標(biāo)準(zhǔn)采用《電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)》(GB18871-2002)，包括公眾照射、職業(yè)照射劑量限值、劑量約束值，及《粒子加速器輻射防護(hù)規(guī)定》（GB5172）中的相關(guān)規(guī)定。

劑量限值適用于實踐（如本項目）所引起的照射，而不適用于對病患者的醫(yī)療照射和無任何主要責(zé)任方負(fù)責(zé)的天然輻射源的照射。劑量限值分為有效劑量限值和對單個器官的當(dāng)量劑量限值，根據(jù)本項目的情況，僅列出有效劑量限值。

公眾照射劑量限值為，實踐（如本項目）使公眾中有關(guān)關(guān)鍵人群組的成員所受到的年平均有效劑量估計值不超過1mSv，該值為世界范圍內(nèi)天然本底輻射年有效劑量中值(2.4mSv，UNSCEAR2000報告附件B)的41.6%。特殊情況下，如果5個連續(xù)年的年平均有效劑量不超過1mSv，則某一單一年份的有效劑量可提高到5mSv。

對于單個伴有輻射的“實踐”項目，其對公眾照射的劑量約束值取劑量限值的若干分之一，一般取值范圍在每年0.1~0.3mSv。根據(jù)項目及周圍環(huán)境情況，本項目加速器取每年0.1mSv。

職業(yè)照射劑量限值為，由審管部門決定的連續(xù)5年的年平均有效劑量不超過20mSv，任何一年的有效劑量不超過50mSv。本項目職業(yè)照射劑量約束值取每年5mSv。

3 運行期環(huán)境影響分析

3.1 輻射環(huán)境影響分析

3.1.1直線加速器治療室周圍環(huán)境放射性現(xiàn)狀監(jiān)測

該醫(yī)院直線加速器治療室已投入運行，因此對正常運行的直線加速器治療室周圍環(huán)境進(jìn)行現(xiàn)場劑量率監(jiān)測，監(jiān)測結(jié)果見表2。

表2 直線加速器治療室周圍環(huán)境放射性現(xiàn)狀監(jiān)測結(jié)果 單位：μGy/h

注：透照方向朝東時，防護(hù)門口中子劑量率測值為0.2μGy/h。

由表2的監(jiān)測結(jié)果可知，直線加速器治療室周圍環(huán)境的X-γ輻射劑量率測值在0.09~1.15μGy/h范圍，其中迷路口防護(hù)門縫處的輻射水平明顯高于環(huán)境本底值，有少量的射線泄漏；而其余測點的輻射水平均屬于正常天然本底輻射水平，基本沒有射線泄漏，防護(hù)效果良好。

3.1.2工作人員和公眾的受照劑量估算

該醫(yī)院加速器周工作負(fù)荷為150Gy/周，實際工作中等中心劑量率一般為300cGy/min，折算為每周出束時間0.83h，則每年出束時間0.83h/wk×50wk=42h。

為簡化計算分析，機頭使用因子均取1，監(jiān)測時工況采用15MV的X射線能量、40cm×40cm的照射野（大于一般腫瘤的大?。?，因此，采用表2中的監(jiān)測值作劑量估算是偏保守的。根據(jù)表2及上述工作負(fù)荷與出束時間，人員受照年有效劑量為“X射線劑量率×年出束時間×居留因子”，估算結(jié)果見表3。

表3 直線加速器治療室環(huán)境目標(biāo)劑量計算

注：（1）附加劑量率=各監(jiān)測點位不同透照方向的最大測值—本底值；（2）若中子品質(zhì)因子取10，防護(hù)門口的附加劑量率為1.04＋0.2×10＝3.04μGy/h。

3.1.3劑量評價

由表3可知，該醫(yī)院加速器對周圍環(huán)境目標(biāo)公眾(包括院內(nèi)職工和院外公眾)的年有效劑量最大值為0.008mSv，僅為相應(yīng)劑量約束值(0.1mSv/a)的8%；對放射性職業(yè)工作人員的年有效劑量(不包括感生放射性)最大值為0.0025mSv，遠(yuǎn)小于相應(yīng)劑量約束值(5mSv/a)。因此，除了迷路口防護(hù)門縫處的輻射水平明顯高于環(huán)境本底值，有少量的射線泄漏，治療室屏蔽材料及厚度可滿足輻射防護(hù)要求，穿越防護(hù)墻的導(dǎo)線、導(dǎo)管等不影響其屏蔽防護(hù)效果，對周圍環(huán)境影響小。

3.2 O3、NOX等有害氣體環(huán)境影響分析

該醫(yī)院直線加速器治療室設(shè)有通風(fēng)系統(tǒng)，換氣次數(shù)為4~6次/h。只要保證通風(fēng)系統(tǒng)完好和正常工作，加速器產(chǎn)生的少量O3、NOX等有害氣體不會對人員和設(shè)備產(chǎn)生危害。對于治療室外部環(huán)境，O3、NOX等有害氣體經(jīng)過擴散稀釋，對環(huán)境基本沒有影響。

4 輻射污染防治措施

4.1 選址及平面布局的合理性分析

該醫(yī)院直線加速器治療室位于住院部負(fù)一層，治療室東側(cè)為預(yù)留加速器治療室，西側(cè)為污水處理站，南側(cè)為控制室，北側(cè)為太平間通道，樓上為后裝治療室，加速器治療室設(shè)計時考慮到了周圍環(huán)境、公眾及放射性工作人員的安全，因此項目選址和平面布局較為合理。

4.2 技術(shù)防治措施分析

4.2.1 在源強上，在滿足同樣治療效果前提下應(yīng)盡可能使用低輸出輻射強度，此外還要求加速器有用線束外泄漏射線的控制值符合GBZ126-2002《醫(yī)用電子加速器衛(wèi)生防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)》的有關(guān)要求。

4.2.2 在傳播途徑上，通過設(shè)置符合要求的屏蔽設(shè)施以降低治療室周圍的電離輻射附加水平（直線加速器治療室的屏蔽設(shè)施具體見表1），此外機房進(jìn)入通道采用迷路形式，以減緩防護(hù)門前的電離輻射水平。

4.2.3 在個人防護(hù)上，盡量使無關(guān)人員遠(yuǎn)離直線加速器治療室，在直線加速器治療室門外設(shè)置醒目的電離輻射警示標(biāo)志，并且采取門機安全聯(lián)鎖、急停按鈕和加速器本身帶有的兩道獨立劑量監(jiān)測系統(tǒng)等多道安全措施，以避免加速器的潛在照射危險。每個放射性工作人員均應(yīng)配備熱釋光個人劑量片，并定期接受個人劑量監(jiān)測，建立個人劑量檔案。該科室應(yīng)配備1臺個人劑量報警儀和1臺防護(hù)劑量巡測儀。

此外，機房內(nèi)有害氣體采用機械通風(fēng)及時排出，但應(yīng)注意避免室內(nèi)氣流出現(xiàn)短路，造成有害氣體局部濃度過高。

4.3 輻射環(huán)境管理措施分析

根據(jù)國家的有關(guān)要求，該醫(yī)院已建立輻射安全與防護(hù)管理組織，制定安全管理制度、操作使用規(guī)程和事故應(yīng)急預(yù)案等程序。放射性工作人員已按要求參加有關(guān)輻射安全教育培訓(xùn)及有關(guān)崗位培訓(xùn)，操作人員均持有輻射工作人員崗位培訓(xùn)合格證。此外還要求工作人員嚴(yán)格遵守基本的操作程序，重視和防范可能產(chǎn)生的各種輻射安全事故風(fēng)險，如安全聯(lián)鎖裝置失效，加速器工作時人員誤入機房等，確保輻射安全。定期檢查輻射安全設(shè)施（包括鉛門、安全聯(lián)鎖等）的有效性，發(fā)現(xiàn)問題及時修復(fù)或采取補救措施。

5 結(jié)論

該醫(yī)院已運行直線加速器治療室的屏蔽材料及厚度基本能夠滿足防護(hù)要求，對放射性職業(yè)工作人員和周圍公眾人員的年有效劑量分別低于相應(yīng)的劑量約束值。排放的少量臭氧和氮氧化物對周圍環(huán)境基本沒有影響。

因此，在實施了本報告表提出的輻射污染防治措施要求后，從輻射安全與環(huán)境保護(hù)角度看，該項目是可行的。

[1] 醫(yī)用電子直線加速器衛(wèi)生防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)(GBZ126-2002).

[2] 電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)(GB18871-2002).

[3] 粒子加速器輻射防護(hù)規(guī)定(GB5172—1985).