筑医台科技有限公司

文/高众鑫  安惠勇 （禾信设计）

癌症的频发促进了放射治疗及核医学诊疗建设的发展
恶性肿瘤（癌症）已经成为严重威胁中国人群健康的主要公共卫生问题之一，癌症中心数据显示，恶性肿瘤死亡占居民全部死因的23.91％，且近十几年来恶性肿瘤的发病死亡均呈持续上升态势，近10多年来，恶性肿瘤发病率每年保持约3.9％的增幅，死亡率每年保持2.5％的增幅，估计目前每年新增肿瘤患病人数已突破400万人。
中国肿瘤患者年增量及存量
我国癌症发病率在世界上处于中等水平，但5年生存率与一些发达国家相比还存在明显差距，大多数癌症可做到早诊断早治疗，比如肺癌虽然早期没有特殊症状，胸部X线照片或CT等检查，对早期发现有积极意义，央视网消息：专家认为，通过健康生活方式和早诊早治，60%的癌症可以预防和治愈。(以上数据来源网络，公开资料整理，仅供参考。)    
随着全国各地医院的发展建设以及老旧医院的扩建改造、癌症发病率的持续上升，为进一步提高医疗服务能力、满足不断增长的医疗服务需求，核医学工作场所及直线加速器机房建设得到了快速发展。

核医学工作场所实践的标准依据
核医学项目在应用过程中可能对环境产生一定的辐射影响。为保护环境和保障公众的环境权益，根据《中华人民共和国放射性污染防治法》《中华人民共和国环境影响评价法》和《放射性同位素与射线装置安全和防护条例》等法律法规对伴有辐射建设项目环境管理的规定，应由专业机构对其核医学（氟-18）工作场所及医用电子加速器应用项目进行环境影响评价。在收集资料、现场调查、辐射环境现状检测以及理论分析等基础上，编制《核医学（氟-18）工作场所及医用电子加速器应用项目环境影响报告表》。项目保护目标为评价范围内活动的职业人员和公众成员。其中，职业人员指利用建设项目放射性药物开展放射诊断工作和利用医用电子加速器开展放射治疗工作的辐射工作人员，公众成员为建设项目评价范围内的非本项目医护人员和慰问者、被动与接受诊断的患者近距离接触的公众及其他公众成员。      
核医学工作场所（18F）用于放射诊断，主要用于早期肿瘤、癌症的筛查；医用电子加速器用于肿瘤等疾病的放射治疗。项目的开展有利于方便附近民众就近接受诊疗，再如通过医保覆盖费用，确保患者在需要时能获得支持具有良好的社会效益和经济效益，在其运行过程中产生的辐射影响可以满足国家有关要求，带来的社会、经济效益可以弥补其可能引起的辐射危害，因此项目建设本身符合《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》（GB18871-2002）中辐射防护“实践正当性”的要求。

选址要求
核医学工作场所及加速器机房宜设置在一层、地下一层和地下二层，且远离居民区、学校等人员密集区，具体实施情况还需针对具体项目的分析论证。此外，项目周围辐射水平必须满足国家相关要求，以确保项目选址合理可行性。

工作场所布局、分区与分级
PET-CT核医学工作场所
PET-CT的出现是医学影像学的又一次革命，受到了医学界的公认和广泛关注，堪称“现代医学高科技之冠”。
内部涉及 PET/CT 及其校准源应用核素18F 进行临床显像诊断，日等效最大操作量为 3.7×106Bq，分别属Ⅲ射线装置和 V 类放射源工作场所；大体分为放射性工作区和非放射性工作区，非放射性工作区主要包括会诊室、阅片室、等候大厅等；放射性工作区域包括、注射后候诊室、污物暂存室、储源室、分装注射室、卫生通过间、洗监室、患者通道、操作室、PET-CT机房、留观区。
  
核医学PET-CT中心平面布局示意图以及人流、物流动线
核素使用流程
1.接受受检者预约后，医院收集病人病史，并对患者做常规检查；
2.根据患者病情，根据剂量控制进行手动分装；
3.医护人员将分装后18F标记液供给患者静脉注射；
4.施药后受检者在注射后等候室休息一段时间（约 40min～60min），进入 PET/CT 扫描间，进行检查；
5.检查结束后，进入留观室留观一段时间（约 15min），无异常从康复通道（患者专用）离开。
18F患者的诊断流程图
核素应用原理
放射性核素18F通过注射方式进入患者体内后，随血液等进入某些特定的组织器官，参与或模仿某些生命物质在人体内的病理生理、引流代谢的过程。由于正常组织和病变组织在这个过程中的差异，使其聚集这种放射性核素或其标记物的能力发生了变化。利用正光子发射计算机断层照相装置来探测这种放射性核素发射的γ射线在体内的分布状态并还原成图26像，其影像不仅显示脏器和病变的位置、形态、大小等解剖结构，也可以显示脏器的功能、代谢情况，提供有关脏器的血流、功能、代谢和引流等方面定性的和定量的信息。患者在注射核素18F后，利用正光子发射计算机断层照相装置（PET/CT）显像。当人体内含有发射正电子的核素时，正电子在人体中很短的路程内和周围负电子发生湮灭产生的一对γ光子，这两个γ光子的运动方向相反，能量均为 0.511MeV，用两个位置相对的探测器分别探测两个γ光子，并进行符合测量即可对人体的脏器成像（用白话来讲就是说可以让身体脏器官成像更清晰、精确）。
直线加速器机房区
加速器机房（包括治疗室、迷道）、同时建设控制室、水冷机房等附属场所，于加速器机房内配备医用电子加速器（X 射线最大能量10MV），用于开展放射治疗工作，医用电子加速器属Ⅱ类射线装置。
几种类型直线加速器机房平面布局示意图
  各种类型直线加速器机房项目从土建到竣工实景
医用电子加速器放射治疗流程
登记候诊：对放疗患者进行登记、候诊。
模拟定位：使用医院模拟定位机或CT等影像设备对患者肿瘤进行定位检查。
制定治疗计划：根据患者瘤体的类型、部位和大小等初步确定照射剂量和照射时间，并进一步制定相应的治疗计划。
摆位准备：摆位前认真查对患者信息、照射条件及摆位要求，调整治疗床高度，严格按照摆位要求实施摆位；摆位结束，摆位人员等非患者均离开机房，关闭防护门。
实施照射：根据放疗计划，运用医用电子加速器技术实施精确照射。
照射结束：患者离开加速器机房，摆位人员3min后进行下一个患者摆位准备。
医用电子加速器放射治疗流程
医用电子加速器应用原理
医用电子加速器是将电子枪产生的电子经加速管加速后形成高能电子束的装置。三相市电通过调压器和高压电源转变成高压直流电，并被输出到脉冲调制器，对脉冲形成网络充电。在触发脉冲的作用下，脉冲形成网络通过脉冲变压器的初级绕组放电，在次级产生一个具有确定宽度和幅度的高压脉冲，加到磁控管和加速管。加到磁控管的脉冲用来激励磁控管，产生微波功率，通过大功率微波传输系统进入驻波加速管，加到加速管的脉冲用来使电子枪产生具有一定初速度的电子。驻波加速管是由一系列微波谐振腔组成，电子和微波被送入加速管后，在驻波谐振腔内，微波能量建立起很强的电场梯度，电子经过谐振腔时会逐渐加速成能量达几 MeV 的电子束，电子束撞击靶，产生X射线。产生的X射线束被初级准直锥、均整过滤器和光阑准直成可以用来进行放疗的射线束，如将异形块或楔形块放在射线通道上，可选择性的吸收和衰减射线，以满足特殊的需要，辅以多叶光栅和立体定向治疗装置等，还可以进行精确放疗。 
HyperArc™高分辨率放疗显著提高了基于直线加速器的放疗手术治疗，HyperArc使用安全影像导航点，治疗过程中自始至终都能精确获取肿瘤位置。使投照剂量更集中，可完全覆盖靶肿瘤，更精确定位肿瘤位置、大小、形状，可以给予更多的放疗剂量。HyperArc的治疗更彻底，能更好的保护肿瘤周围的健康组织器官。HyperArc可以治疗单个肿瘤，或同时治疗多个肿瘤，该技术能改善晚期继发性肿瘤患者的生活质量。
诊区、办公区等配套用房平面功能

废弃物及放射废弃物排放
医用电子加速器设备中设计有冷却水循环系统，在加速器运行期间，冷却水尤其是靶部分水被活化的而含有放射性核素主要为15O、16N，它们的半衰期分别为 2.1min 和 7.3s，半衰期很短，在放置一定时间后其活度就可以衰减到较低的水平，可按一般废水进行管理，排入医院污水处理系统，预处理后经市政污水管网排入城市污水处理厂处理。

结论
（1）根据《放射诊疗建设项目卫生审查管理规定》第四条，放射诊疗建设项目按照可能产生的放射性危害程度与诊疗风险分为危害严重和危害一般两类。项目所使用PET-CT设备，属于危害严重类的放射诊疗建设项目。
（2）新建PET-CT核医学工作场所建设项目为职业病危害严重类的放射诊疗建设项目。主要危害因素为上述放射核素产生的γ射线外照射、表面污染、内照射等。
（3）放射工作场所按功能布置在不同区域，在满足诊疗流程的同时又尽可能集中设置，患者、受检者、工作人员及公众的停留区域和通道分离，监督区和控制区划分明确，既满足医院整体诊疗流程，又符合辐射防护要求、平面布局满足放射卫生学要求。
（4）新建或改建直线加速器机房项目应由专业医疗管理团队全过程介入参建，包括前期进行地址勘探、周边建筑环境调研平面功能的规划，经全方面论证后方可制订开展建设，以确保的项目实施的可行性。