質(zhì)子重離子放療技術(shù)是目前世界上最尖端、最先進(jìn)的腫瘤放療技術(shù)，以治癌效果好、毒副作用小而被譽(yù)為“殺癌利劍”。

國(guó)際上只有德國(guó)、日本、美國(guó)等少數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家擁有質(zhì)子或重離子。今天就讓我們一起來(lái)了解下質(zhì)子重離子醫(yī)院輻射防護(hù)設(shè)計(jì)。

       質(zhì)子重離子中心，是目前以質(zhì)子重離子為主要治療手段的醫(yī)療機(jī)構(gòu)，聚焦鼻咽癌、顱內(nèi)顱底腫瘤、肝癌及前列腺癌等，

充分發(fā)揮質(zhì)子重離子對(duì)腫瘤的定向爆破。但是其PT裝置運(yùn)行是會(huì)在輻射區(qū)域產(chǎn)生高輻射，停機(jī)后局部區(qū)域可能存在剩余輻射。

一、 輻射防護(hù)系統(tǒng)的需求分析

       PT 裝置運(yùn)行時(shí)會(huì)在輻射區(qū)域產(chǎn)生高輻射，即使停機(jī)后瞬時(shí)輻射消失，局部區(qū)域仍可能存在剩余輻射，因此需設(shè)置輻射

安全聯(lián)鎖系統(tǒng)來(lái)防止加速器工作人員誤入高輻射區(qū)而受到傷害以及限制輻射對(duì)人的傷害。

       輻射安全聯(lián)鎖系統(tǒng)要求在開機(jī)前執(zhí)行一套特定的安全搜索程序完成清場(chǎng)和建立聯(lián)鎖，聯(lián)鎖完成信號(hào)作為加速器開機(jī)的

必要安全前提條件，從而保障工作人員的人身安全。加速器運(yùn)行時(shí)，任何一個(gè)潛在的可引起事故輻射的行為將違反安全聯(lián)鎖系統(tǒng)，

產(chǎn)生一個(gè)終止加速器運(yùn)行的聯(lián)鎖信號(hào)，其結(jié)果將中斷加速器運(yùn)行以及剔除儲(chǔ)存的束流。

       輻射安全聯(lián)鎖系統(tǒng)在總控制系統(tǒng)中處于設(shè)備控制層，具有極高的優(yōu)先權(quán)和地位，不同于其他設(shè)備控制器，屬于總體級(jí)聯(lián)鎖。

加速器需要在輻射安全聯(lián)鎖系統(tǒng)正常聯(lián)鎖完畢后才能開機(jī)，輻射安全聯(lián)鎖系統(tǒng)的正常運(yùn)行是加速器開機(jī)的必要條件。放射區(qū)域不

可有含氯和澳的材料，所有電纜的絕緣材料不得含有聚氯乙烯，含有 PVC 材料的電氣部件將被禁止。

二、防輻射系統(tǒng)的設(shè)計(jì)           輻射安全聯(lián)鎖系統(tǒng)遵循失效安全、多樣性、硬件最可靠、最優(yōu)切斷原則，重要部件采用冗余技術(shù)，具有不受其他系統(tǒng)限制、具備

自檢功能等特性。遵照系統(tǒng)安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可行的原則，采用在工業(yè)控制系統(tǒng)中被證明是可靠的產(chǎn)品。同時(shí)與完善的

管理制度、規(guī)章制度等軟件措施相結(jié)合，以達(dá)到人機(jī)合一，更加安全可靠。

       系統(tǒng)采用故障安全的電路和組件。安全設(shè)備或設(shè)備電源所產(chǎn)生的任何類型故障都必須停止加速器，以確保安全。為了加強(qiáng)可

靠性，關(guān)鍵設(shè)備須采用冗余技術(shù)。

       在高輻射區(qū)域，安裝有急停按鈕和搜索按鈕，這些按鈕應(yīng)清楚可見(jiàn)、容易識(shí)別、標(biāo)記清晰、容易觸及。聯(lián)鎖區(qū)域入口處的門

設(shè)置緊急出口機(jī)制，對(duì)于聯(lián)鎖上的門也有緊急進(jìn)入機(jī)制。當(dāng)某個(gè)聯(lián)鎖被觸發(fā)后，系統(tǒng)不能自動(dòng)復(fù)位。只有在觸發(fā)聯(lián)鎖的現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)

手工復(fù)位，然后通過(guò)中控平臺(tái)，方能重新起動(dòng)加速器。在通往輻射區(qū)的出入口和控制臺(tái)上，安裝標(biāo)記清晰的狀態(tài)指示燈和警燈，

用于顯示系統(tǒng)的實(shí)際工作狀態(tài)。攝像監(jiān)視系統(tǒng)作為輻射安全聯(lián)鎖系統(tǒng)的輔助系統(tǒng)，其實(shí)時(shí)視頻信號(hào)應(yīng)接入中控室，以確保人員的人身安全。

三、人身安全系統(tǒng)

1、放射性工作區(qū)域劃分

根據(jù)劑量水平的差別以及工作人員出入需要，將控制區(qū)細(xì)分為禁止進(jìn)入?yún)^(qū)域和限制進(jìn)人區(qū)域。當(dāng)裝置運(yùn)行時(shí)，加速器隧道(包括注入器、加

速器和波蕩器為禁止進(jìn)入?yún)^(qū)域，通過(guò)人身安全聯(lián)鎖系統(tǒng)禁止任何人員進(jìn)入；光束線區(qū)為限制進(jìn)入?yún)^(qū)域，通過(guò)門禁控制來(lái)實(shí)現(xiàn)工作人員刷門禁

卡進(jìn)出。當(dāng)裝置停機(jī)時(shí)，加速器隧道分區(qū)狀態(tài)由禁止進(jìn)入轉(zhuǎn)為限制進(jìn)入。在緊急情況下，所有進(jìn)出加速器隧道的通道門都可以從里面打開。

2、人身安全聯(lián)鎖系統(tǒng)設(shè)備

人身安全聯(lián)鎖系統(tǒng)的核心控制器以及輸入/輸出擴(kuò)展模塊安裝于位于速調(diào)管長(zhǎng)廊的控制柜中。在加速器隧道區(qū)域，平均每 30 米設(shè)置 1套搜

索按鈕、急停按鈕和警鈴警燈，在每個(gè)通道入口處設(shè)置 1套LED 顯示屏、警鈴警燈和門禁裝置。

3、清場(chǎng)搜索邏輯

加速器運(yùn)行期間會(huì)有人員在光束線區(qū)中進(jìn)行試驗(yàn)操作，故對(duì)加速器隧道和光束線區(qū)建立獨(dú)立的人身安全聯(lián)鎖系統(tǒng)。輻射區(qū)內(nèi)刷卡確認(rèn)清場(chǎng)搜索，輻射區(qū)門外刷卡確認(rèn)搜索完畢。

文章來(lái)源：跨界筑公眾號(hào)