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闪速放射治疗(FLASH)技术对机房屏蔽设计带来的挑战
编辑人员丨6天前
与常规放疗技术相比,FLASH治疗技术在保护正常组织方面具有优势,但剂量率提升100倍以上。如果按照现有标准对机房进行屏蔽设计,将显著提升改造成本,且仍有可能无法满足标准要求,导致FLASH治疗技术无法开展。通过调研国内外标准及文献,分析了FLASH治疗技术对机房屏蔽设计带来的挑战,并着重对比了不同国家在放疗机房屏蔽设计时采用的剂量率控制标准。部分国家屏蔽设计时采用考虑实际治疗工况下的平均剂量率;我国主要采用考虑居留因子条件下的瞬时剂量率方法进行控制。如果在我国开展FLASH治疗技术,瞬时剂量率的要求将很难满足。为了提高FLASH等高剂量率放射治疗技术,在管理目标限值不变的前提下,建议考虑对现有标准进行修订,采用一定时间内的平均剂量率限值进行控制,或增加FLASH治疗条件下的控制标准。
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编辑人员丨6天前
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90Y树脂微球治疗在临床应用中的放射防护研究
编辑人员丨6天前
目的:探讨 90Y树脂微球治疗在临床应用中的放射防护措施。 方法:模拟 90Y树脂微球治疗手术流程,通过监测术前药物分装准备、药物转运、术中药物操作和输注、术后患者住院观察各个阶段周围剂量当量率水平,分析临床应用中所应采取的放射防护措施。 结果:活性室周围剂量当量率水平为0.12~0.42 μSv/h,通风橱周围剂量当量率为1.04~3.32 μSv/h。数字减影血管造影(DSA)室在 90Y+DSA扫描时最高为0.78 μSv/h,在 99Tc m+DSA时最高为0.36 μSv/h;透视防护区在 90Y药物时在第一术者位155 cm高度为13.19 μSv/h,而在 90Y+DSA扫描时最高为80 cm高度处315.01 μSv/h。第二术者位在 90Y药物时最高为155 cm高度为6.28 μSv/h, 90Y+DSA扫描时最高为155 cm高度处291.03 μSv/h。患者病房周围剂量当量率为0.11~0.58 μSv/h。 结论:核医学科及介入室等原有屏蔽措施能够满足 90Y树脂微球治疗的放射防护要求,但仍需根据实际情况进行科学评估,同时应加强药物操作中的放射防护及表面污染处理措施。
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编辑人员丨6天前
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环保型柔性医用X射线防护材料研制及其防护性能分析与优化
编辑人员丨6天前
目的:针对传统医用X射线防护服研发存在的各种环保和能耗高等问题,研制了一种环保型柔性X射线防护材料,并对其性能进行分析和优化。方法:主要采用蒙特卡罗核粒子输运程序建立医用X射线光管简化模型,对屏蔽材料的X射线屏蔽性能进行数值模拟预测,再通过实验制备柔性X射线防护材料,并对其进行屏蔽性能测试验证,通过对比二者间的结果获得研制及优化的途径。结果:Bi是替代有毒Pb元素的首选,W可弥补Bi的X射线弱吸收区;掺杂25% Bi+25% W的复合材料在80和120 kV p管电压下屏蔽率可达77.8%和66.3%。 结论:通过元素甄选和功能粒子优化组合研究表明,在医用诊断X射线能量范围内,钨+铋替代铅是经济、环保、高效的方式之一。研究表明数值模拟对实验材料性能评估具有一定的指导意义,利用数值模拟可减少实验成本、缩短研究周期、提高研发效率。
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编辑人员丨6天前
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低能X射线术中放射治疗的辐射屏蔽
编辑人员丨6天前
目的:依据国内外标准和指南评估低能X射线术中放射治疗室的屏蔽需求,测量屏蔽材料的透射系数、关注位置的周围剂量当量率水平以及防护装置的应用效果,为此类设备屏蔽方案的设计和防护装置的应用提供参考。方法:分别依据我国GBZ 121标准、英国医学物理与工程研究所(IPEM)75号报告和美国国家辐射防护与测量委员会(NCRP)151号报告计算INTRABEAM术中放射治疗室所需的屏蔽厚度。实际测量固体水板、屏蔽贴片和防辐射围裙对于此设备产生低能X射线的透射系数,对模拟治疗条件下关注位置处的周围剂量当量率进行测量并评估辐射防护屏的应用效果。结果:依据不同标准和指南计算得到治疗室全部关注点处所需铅屏蔽厚度均<0.6 mm,差异为亚毫米水平。此设备产生的低能X射线在屏蔽物质中衰减明显,0.05 mm铅当量屏蔽贴片和0.25 mm铅当量防辐射围裙的透射系数为0.068和0.003 8。使用球形施用器在空气中进行照射时,距离射线源1和2 m处测得的周围剂量当量率为10.7和2.6 mSv/h。将施用器置于小水箱中后,相应的周围剂量当量率降为3.8和0.9 μSv/h,防护屏的使用可以使2 m处的周围剂量当量率降为本底水平。结论:低能X射线术中放射治疗设施的屏蔽需求较低,设备产生的射线有效能量低,但在邻近未屏蔽辐射源位置的剂量率较高,应优化设计治疗室屏蔽方案并合理使用防护装置。
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编辑人员丨6天前
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Halcyon加速器机房的防护设计
编辑人员丨6天前
目的:探讨新型封闭机架直线加速器机房的细节设计,优化机房的射线防护及布局。方法:根据放射防护最优化原则和国家辐射防护技术标准,结合Halcyon加速器结构特性,从机房空间布局、屏蔽计算、电器设施、净化通风和温湿度控制等因素进行讨论,分析该设备机房与传统加速器机房建设的区别。结果:Halcyon整机结构紧凑,采用封闭环形机架设计且自带主束屏蔽装置,提高机房空间利用率的同时极大降低辐射防护压力,经过优化的机房设计布局,可以排除隐患,避免设计缺陷,防止因设计失误给设备运行带来不良后果。结论:Halcyon加速器整机结构不同于以往常规加速器,应充分考虑细节设计,才能保证辐射防护最优化,为后期设备安装、调试及运行打下良好基础,保证投入使用后能够为患者及医护人员创造良好的治疗环境。
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编辑人员丨6天前
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宽能中子辐射个人防护材料研究
编辑人员丨6天前
目的:研究可用于制作宽能中子辐射个人防护用品的柔性屏蔽材料。方法:依据理论计算结果配比加工实验用材料样品,利用 252Cf裂变中子和加速器单能中子开展中子屏蔽效率实验。 结果:给出了1.5 cm厚含10%碳化硼(B 4C)的乙丙橡胶板对144 keV等6个单能中子和 252Cf裂变中子的屏蔽效率,其中对 252Cf裂变中子的屏蔽效率为31.02%,对144 keV中子的屏蔽效率可达到76.9%。 结论:以乙丙橡胶为基材掺入B 4C研制的个人中子防护柔性材料对不同能量中子辐射均有一定屏蔽效果,可用于制作宽能中子个人防护用品。
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编辑人员丨6天前
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新型自屏蔽放射治疗系统辐射屏蔽性能防护检测与评估
编辑人员丨6天前
目的:通过对新型自屏蔽ZAP-X治疗系统辐射屏蔽性能的全面检测,依据我国相关标准对该设备的辐射屏蔽性能进行评估,探讨无屏蔽治疗室的放射治疗系统用于我国的可能性。方法:ZAP-X治疗系统辐射源为3 MV的直线加速器,在该设备周边、距设备边缘1.3、2.3和3.3 m处,共选择了33个检测点位,在5种固定方向的照射条件下,使用电离室巡检仪分别测量33个检测点位在每种照射条件下的最大周围剂量当量率。选用临床常用治疗计划模拟临床治疗过程,对于一次完整治疗过程,测定了上述33个点位的累积剂量。并选择适用的我国现行放射治疗辐射防护标准,对该系统辐射屏蔽性能进行评估。结果:依据设备周边33个检测点位周围剂量当量率测量结果,在该自屏蔽放射治疗设备现有的1 m控制区外,提出了重新划定控制区的建议,使得新控制区外任意点的周围剂量当量率不大于10 μSv/h,满足我国标准GBZ 121-2020中的要求。结论:依据我国现有标准,该无屏蔽治疗室的自屏蔽放射治疗系统具有在我国开展临床应用的可能性,但针对该新型自屏蔽放射治疗系统,我国应制定出与之相应的性能检测与辐射防护新标准。
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编辑人员丨6天前
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磁共振引导放疗中射野外电子流效应的初步研究
编辑人员丨6天前
目的:研究1.5 T磁共振引导放疗中的电子流效应(ESE)及其对射野外剂量的影响。方法:首先,利用Monaco系统研究了均匀射野(5 cm × 5 cm)在规则几何模体外入射端和出射端的空气中ESE。其次,回顾性地选取在常规加速器上接受过放疗的1例喉癌病例和1例乳腺癌病例,重新用Unity机器模型在Monaco系统中进行剂量计算,研究磁场下ESE对射野外皮肤剂量的影响。结果:在磁场作用下,规则几何模体的入射端和出射端都观察到ESE效应,但出射端ESE明显强于入射端。在喉癌病例中,ESE现象不明显,对射野外皮肤剂量影响很小。在乳腺癌病例中,射野外ESE会延伸到下颌附近,导致下颌皮肤剂量升高,1 cm 3体积对应剂量 D1 cm 3=454.6 cGy。添加1 cm虚拟防护膜后,下颌皮肤剂量 D1 cm 3降低到113.6 cGy,几乎与无磁场情况下相当( D1 cm 3=92.5 cGy)。 结论:磁场下的ESE会改变射野外的剂量分布,导致局部剂量升高。在喉癌病例中ESE不明显,但对于乳腺癌病例,ESE可延伸到下颌位置,外加防护膜对ESE具有较好的屏蔽效果。
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编辑人员丨6天前
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新型冠状病毒肺炎放射诊断检查场所的感染控制与辐射安全监测和分析
编辑人员丨6天前
目的:对新型冠状病毒肺炎放射诊断场所存在的感染控制和辐射安全风险进行调查和监测,为放射技师及相关工作人员的安全防护提供数据支持。方法:根据国家标准(WS 519-2019和GBZ 130-2013)对湖北省4所未启用的应急医院("小汤山式"甲、乙医院及方舱医院、砖混模式医院)中新安装的8台CT及其场所进行成像性能和放射防护检测并评价。对机房布局等感染控制安全的因素实施了监测与调查。选择定点医院2所(综合医院和传染病专科医院),通过现场调查和对4个CT机房环境生物样本进行新型冠状病毒核酸检测,对放射场所的布局、感染防控和核酸检测结果的分布进行分析,评价其生物安全的可靠性和风险点。结果:应急医院的8台CT设备的成像性能和放射防护指标均能满足国家标准的要求。甲、乙医院各有3个CT机房,面积均为38.8 m 2和4 mm Pb当量的屏蔽防护;方舱医院和砖混建筑医院的CT机房面积和屏蔽防护分别为20.0 m 2、4 mm Pb当量和35.8 m 2、3 mm Pb当量。8个放射诊断场所符合感染防控"三区两通道"的设计要求。新型冠状病毒核酸检测结果显示,CT机房内患者触碰到的多个位点如检查床、机架内侧、地面等多处发现核酸阳性。放射技师通过手部、足底沾染造成操作间内操作台和地面的病毒污染风险。此外,机房内患者未触及的区域如观察窗和排风口等处也出现类似阳性。 结论:4所应急医院的8台CT设备和机房基本满足成像性能和放射防护要求。新型冠状病毒肺炎放射诊断检查场所需加强消毒的规范化。
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编辑人员丨6天前
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高能医用电子直线加速器的机房屏蔽设计方案国内外比较
编辑人员丨6天前
目的:比较国内外3种标准在高能医用电子直线加速器机房屏蔽设计和效果检测中的差异,为修订和完善现行国家标准提供参考。方法:对于一个具有两档X射线能量(6和10 MV),日均使用X射线治疗105例患者(90%为调强放疗技术)的高能医用电子直线加速器机房,分别按照美国国家辐射防护与测量委员会(NCRP)151号报告、英国电离辐射法规(IRR)17和GBZ/T 201现行国家标准计算并比较所需的屏蔽方案。分析按照3种标准各自评价指标计算得到的各关注点所需的混凝土屏蔽厚度随高能X射线工作负荷占比的变化。提出一种基于瞬时剂量当量率保守估计值的屏蔽效果检测和评价方法。结果:按照NCRP 151号报告和IRR 17号法规计算得到的各关注点(主束次屏蔽区A、B点、主束主屏蔽区C、D点、侧墙次屏蔽点E、室顶主屏蔽点F和室顶次屏蔽点G)所需的混凝土屏蔽厚度分别为89、115、162、183、113、163、86 cm和104、130、215、213、128、207、105 cm。而GBZ/T 201屏蔽方案所需的混凝土屏蔽厚度最大,分别为136、153、243、265、131、207和105 cm。与NCRP 151号报告屏蔽方案相比,GBZ/T 201屏蔽方案治疗室内使用面积、室内层高的显著降低(分别减小14.01%和8.68%),室顶承重增加明显(24.01%)。IRR 17和GBZ/T 201屏蔽方案的最终屏蔽厚度主要由瞬时剂量当量率限值决定,基本不随高能X射线工作负荷的增加而变化。基于本文提出的瞬时剂量当量率保守估计值确定的屏蔽厚度均大于由周剂量控制目标值计算得到的屏蔽厚度,且能减小二者之间的差异。结论:由于不同标准使用的评价指标(特别是剂量当量率限值)的不同,各屏蔽方案所需的屏蔽厚度差异明显。瞬时剂量当量率保守估计值作为屏蔽效果检测评价指标,安全合理且使用方便。
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编辑人员丨6天前
