作为放射治疗的重要手段，医用电子直线加速器(以下简称加速器)目前在肿瘤放射治疗上应用广泛，常见最高X射线能量可达18 MV。相对于普通X射线机，加速器X射线能量高，其屏蔽防护的要求也高，若不在其工程设计阶段进行预防性设计审查(职业病危害预评价)，虽可加快项目进度并节约预评价费用，但可能会造成其放射防护效果达不到国家标准要求，对机房进行改造难度反而增大，成本也更高。本文介绍1例15 MV加速器安装在未进行预评价的设计为10 MV加速器机房内造成其机房外周围剂量当量率超过国家标准要求，而进行防护改造的过程及效果评价。

1 材料与方法 1.1 加速器主要参数及技术指标

15 MV X射线，等中心处最大剂量率为600 cGy /min，最大照射野为40 cm × 40 cm。

1.2 机房基本情况 1.2.1 机房位置及加速器安装位置

该加速器机房位于医院地下二层放疗科，机房东墙外为加速器控制室和水冷机房，西墙外南部为回填土，北部为放射治疗机房，南墙外为回填土，北墙外为走廊，室顶为办公用房和走廊。

1.2.2 机房改建前结构及屏蔽厚度

加速器机房东西长约7.5 m，南北宽7.3 m，面积约54.8 m²，高4.7 m。加速器机房所有屏蔽墙及室顶均采用混凝土浇筑而成，密度未知。加速器机房施工图(包括改建后)、屏蔽参数及设备安装位置见图 1，图中深色为按改造方案加厚部分，北墙使用防护砖，室顶使用铅(屏蔽参数具体见表 2)。

1.3 检测仪器

美国Victoreen公司生产的451P型加压电离室巡测仪，美国Cardinal Health公司生产的190型多功能巡测仪，上海申核电子仪器有限公司生产的FD-3013型智能化X-γ辐射仪，以上仪器均在有效期内; 30 cm × 30 cm × 30 cm有机玻璃水箱。

1.4 检测条件及方法

按照GBZ /T 220.2-2009^[1]和GBZ /T 201.2-2011^[2]相关要求对加速器机房屏蔽效果进行检测: ①通用条件: 15 MV X射线，等中心点剂量率600 cGy /min，照射野为40 cm × 40 cm; ②主屏蔽墙、顶外及与主屏蔽区相邻区域:等中心处不放置散射体，有用线束朝向检测位置，辐射头旋转45°; ③副屏蔽墙外:等中心处放置散射体，有用线束朝下; ④机房门外X射线: 0°、90°、180°、270°四种朝向分别测试，等中心处放置散射体; 检测X射线时照射野为40 cm × 40 cm，检测中子及中子俘获γ射线时照射野为10 cm × 10 cm。

1.5 改造方案基本原则、思路及方法 1.5.1 基本原则

遵守最优化原则，增加的屏蔽体可有效屏蔽X射线和中子及中子俘获γ射线，使得机房外辐射水平不仅低于国家标准^[3]规定的剂量率控制水平(≤2.5 μSv /h)，同时满足医院的剂量率控制水平(人员全居留场所≤0.5 μSv /h，部分或偶然居留场所≤2.5 μSv /h)。

1.5.2 改造思路

考虑到设备已完成安装调试，在不破坏原有建筑结构的基础上在机房外使用防护砖(密度不小于2.8 g /cm³)对机房北主屏蔽墙进行改造，因北墙外走廊3.0 m以上区域设有线路及管道，增加防护砖的高度为3.0 m; 室顶办公用房已装修完毕，为保持地面高度基本不变，使用铅皮进行防护改造; 考虑建筑承重及成本，满足屏蔽效果的同时尽量减少屏蔽材料用量，采用阶梯式防护改造方案，不同区域的屏蔽材料厚度稍有不同; 原机房门为电动单扇平开门，考虑门重量影响，采用增加原机房门防护厚度并在机房门洞外侧加装铅防护门的方案。

1.5.3 改造方案屏蔽计算方法

式中: B-屏蔽透射因子; 机房改造前关注点周围剂量当量率; 剂量率控制水平; d₁-检测点距等中心点距离; d₂-改造后关注点距等中心点距离; X －屏蔽物质厚度，cm; TVL-平衡十值层，cm。

2 结果 2.1 改造前机房外辐射水平检测结果

检测点均设在机房外30 cm人员可达区域。机房南墙外和西墙外部分区域为回填土未进行检测; 机房东西副屏蔽墙外和与主屏蔽体相邻的次屏蔽体外辐射水平检测结果均在0.16 ~ 0.25 μSv /h之间，室顶主屏蔽区走廊部分辐射水平检测结果最大为1.4 μSv /h，中子均未检出，满足国家标准和医院剂量率控制水平要求; 北主屏蔽墙外和室顶主屏蔽区外及机房门外辐射水平超过国家标准要求及医院剂量率控制水平，检测结果具体见表 1和图 2 ~图 3。图 2的X轴上负值为办公用房门外方向，正值为门内方向。

2.2 机房改造方案计算结果

根据机房北墙外和室顶周围剂量当量率检测结果分布，确定机房需要增加屏蔽的范围如下: ①机房北墙:中间部分(5.5＜ ≤20 μSv /h区域)和两侧部分( ≤5.5 μSv /h区域); ②室顶:中间部分(2.3＜ ≤7.4 μSv /h区域)和边缘部分( ≤2.3 μSv /h区域)。

根据改造基本原则、思路，按照屏蔽计算公式对需补充厚度进行屏蔽计算。计算时机房改造前关注点周围剂量当量率取该区域检测结果最大值。经与医院、建筑设计方、防护改造施工方沟通，偏安全考虑，确立该加速器机房改造方案; 改造方案计算结果与实施方案见表 2。

2.3 改造实施方案验证计算结果

因机房门外辐射水平受多方面因素影响，仅对机房北墙和室顶改造后的屏蔽效果进行验证。北墙外中间部分周围剂量当量率小于0.27 μSv /h，两侧小于0.23 μSv /h，室顶办公用房(主屏蔽区)中间部分小于0.44 μSv /h，两侧小于0.31 μSv /h。

2.4 防护改造后机房外辐射水平检测结果

机房改造完成后，考虑到机房北主屏蔽区增加的高度未达到室顶，散射线可能会对北墙外走廊人员居留区域造成影响，除对加速器机房北主屏蔽墙外、室顶主屏蔽区外进行检测外，对走廊中间及北侧患者候诊位辐射水平亦进行了检测，检测结果见表 3。

由表 3可知，机房改造后机房外辐射水平满足国家标准及医院剂量率控制水平要求，且北墙外表面及室顶检测结果与验证结果基本一致。

3 讨论

《中华人民共和国职业病防治法》 ^[4]、《放射诊疗建设项目卫生审查管理规定》 ^[5]明确要求放射诊疗建设项目应在可行性论证阶段进行职业病危害放射防护预评价。本文介绍的加速器机房改造前存在以下不合理地方:迷路内入口过宽且未设置过梁，机房门设置在门洞里侧造成X射线和中子在迷路内衰减距离减少，增加机房门负担; 机房主屏蔽墙放射防护效果不能满足国家标准及建设单位的剂量率控制水平; 此外机房南墙外为回填土，南墙却按主屏蔽区要求施工，增加建筑成本，同时减少机房有效使用空间。若机房在可行性论证阶段进行职业病危害放射防护预评价，可以避免以上不合理之处。所以在加速器机房设计阶段进行职业病危害放射防护预评价及防护设计审查是非常必要的。

该加速器机房北墙根据现场检测结果采用阶梯式增加防护厚度，选用高密度防护砖进行改造，避免了工作场所环境的污染，在节约防护材料同时减少改造空间; 机房室顶根据场所用途不同确定剂量率控制水平进行防护改造，对于人员居留少的走廊区域不予改造，办公用房采取阶梯式防护在地面上铺不同厚度的铅板，最大程度上减少防护材料用量达到节约成本、尽可能少的增加机房建筑荷载，同时有效消除改造后地面与同房间其他区域高度不同的影响; 在增加原有机房门屏蔽不能满足医院剂量率控制水平前提下，在机房门洞外面加装防护门，以增加射线在迷路的衰减距离降低门外人员可达区域的辐射水平; 机房改造方案在满足以上多方面要求基础上机房外辐射水平低于国家标准及医院剂量率控制水平。

随着加速器在放射治疗上的广泛应用，其机房的屏蔽设计是否合理亦显得越发重要，机房设计阶段进行职业病危害放射防护预评价是非常必需的。尤其是改建项目在确定防护改造方案时在考虑经济成本前提下还应充分考虑建筑承重、施工难度、空间限制及方便使用等多方面因素的影响。