本文關(guān)鍵詞：醫(yī)用電子直線加速器老機房改建輻射防護最優(yōu)化研究

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【摘要】：我國新發(fā)惡性腫瘤病例呈快速增長的趨勢,癌癥發(fā)病率與死亡率長期處于高位。放射治療作為惡性腫瘤治療的三大主要方法之一,是臨床治療中最廣泛和有效的療法。醫(yī)用電子直線加速器是放療中最主要的醫(yī)療設(shè)備,有很多新型醫(yī)用電子直線加速器采用了TBI(全身輻照)、IMRT(適形調(diào)強放療)與SRT(立體定向放射治療)等新技術(shù)。與常規(guī)放療方法相比,這些技術(shù)對病人施加更高的吸收劑量,導致了工作負荷和使用因子的明顯增加,也對相關(guān)的醫(yī)用電子直線加速器機房屏蔽提出了更高的要求。醫(yī)院在更新醫(yī)用電子直線加速器的機房改建中,需重點評估和優(yōu)化加速器機房的屏蔽設(shè)計,以便達到經(jīng)濟代價與屏蔽效果的最優(yōu)化。本文以某醫(yī)院醫(yī)用電子直線加速器老機房改建過程中輻射防護的最優(yōu)化為研究方向。結(jié)合某醫(yī)院實際情況,初步探討了醫(yī)用電子直線加速器老機房的改建所涉及的屏蔽設(shè)計目標,及其相應的場所分區(qū)、主屏蔽優(yōu)化分析,次屏蔽計算、防護門和迷道的計算。在相應的工作負荷與使用因子下結(jié)合擬引進醫(yī)用電子直線加速器的相關(guān)參數(shù),討論了不同的屏蔽材料與屏蔽厚度及某些如天空散射輻射等特殊情況對屏蔽厚度的影響。并計算了6MV能量的舊醫(yī)用電子直線加速器升級為最大能量為18MV的雙光子醫(yī)用電子直線加速器對機房各處屏蔽厚度的影響。初步分析得出:(1)混凝土是主屏蔽的優(yōu)化材料,主屏蔽將充分吸收所有光中子和中子俘獲伽馬射線。(2)在機房空間結(jié)構(gòu)受限時,輻射屏蔽的最優(yōu)化替代方案是部分墻體的主屏蔽用鋼或者鉛。當改建機房是,通常鉛更具有經(jīng)濟性,符合輻射防護最優(yōu)化原則。(3)最大能量為18MV的加速器所需主屏蔽普通混凝土厚度約為150cm;治療頭朝向的次屏蔽所需厚度為94.7cm;非機頭朝向的次屏蔽厚度為87cm;密道門的總屏蔽大約是7mm的鉛和54mm的BPE(含硼聚乙烯)。
【關(guān)鍵詞】：醫(yī)用電子直線加速器 輻射防護 機房改建 最優(yōu)化
【學位授予單位】：東華理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TH774
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-15
• 1.1 課題研究背景及意義9-12
• 1.1.1 研究背景9-10
• 1.1.2 存在的問題10-11
• 1.1.3 研究意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 本文的研究方法14-15
• 2 醫(yī)用電子直線加速器機房輻射防護15-33
• 2.1 醫(yī)用電子直線加速器簡介15-17
• 2.1.1 加速器的原理15-16
• 2.1.2 束流的產(chǎn)生16
• 2.1.3 射線質(zhì)量監(jiān)測16-17
• 2.1.4 射野調(diào)節(jié)17
• 2.2 射線與物質(zhì)作用17-20
• 2.2.1 中子與物質(zhì)的相互作用17
• 2.2.2 光子與物質(zhì)的相互作用17-20
• 2.3 輻射損傷的生物效應20-22
• 2.3.1 物理化學階段21
• 2.3.2 機體生物效應階段21-22
• 2.4 加速器機房輻射防護最優(yōu)化22
• 2.5 輻射屏蔽最優(yōu)化計算方法22-33
• 2.5.1 基本概念22-23
• 2.5.2 主屏蔽標準算法23-25
• 2.5.3 主屏蔽墻屏蔽寬度25-27
• 2.5.4 主屏蔽的混合屏蔽27-29
• 2.5.5 次屏蔽29
• 2.5.6 機房屏蔽門29-33
• 3 某醫(yī)院老機房改建輻射防護最優(yōu)化研究33-45
• 3.1 機房現(xiàn)狀33
• 3.2 輻射場所分區(qū)與屏蔽設(shè)計目標33-34
• 3.2.1 劑量限值33
• 3.2.2 控制區(qū)33
• 3.2.3 非控制區(qū)33-34
• 3.3 輻射源項分析34-37
• 3.3.1 常見輻射源項34
• 3.3.2 特殊輻射源項34-37
• 3.4 工作負荷與使用因子37-38
• 3.4.1 工作負荷37
• 3.4.2 使用因子37-38
• 3.5 屏蔽材料38-41
• 3.5.1 普通混凝土39
• 3.5.2 重混凝土39
• 3.5.3 鉛39
• 3.5.4 鋼39-40
• 3.5.5 聚乙烯和石蠟40
• 3.5.6 泥土40-41
• 3.5.7 木材41
• 3.6 機房的入口41
• 3.7 接頭，，混凝土板的連接41-45
• 4 某醫(yī)院醫(yī)用電子直線加速器機房改建屏蔽計算45-57
• 4.1 某醫(yī)院醫(yī)用電子直線加速器機房屏蔽設(shè)計目標45-46
• 4.2 機房外各點的屏蔽計算46-57
• 4.2.1 主屏蔽上的C點46-47
• 4.2.2 C點處病人散射輻射與泄露輻射的考慮47-49
• 4.2.3 治療控制區(qū)D點處的主屏蔽49
• 4.2.4 B點處的次屏蔽49-51
• 4.2.5 E點處的次屏蔽51-53
• 4.2.6 迷道門的屏蔽53
• 4.2.7 屋頂上G點的主屏蔽53-57
• 5 結(jié)論與展望57-59
• 5.1 結(jié)論57
• 5.2 展望57-59
• 致謝59-61
• 參考文獻61-62

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本文編號：831624