随着医疗技术水平的不断提高, 很多医院都准备购置γ远距离治疗设备, 因此γ远距治疗室放射防护的设计颇为重要, 目前的设计者中不少为非放射防护专业人员, 对辐射源的特性及防护知之甚少, 即使是放射防护专业人员, 也需查阅很多资料并进行多参数的较为复杂的计算和设计。由于设计不当, 很多辐射源用建筑物存在防护过度或不够的问题, 造成不必要的经济损失。为此, 我们编写了一个计算机程序, 对γ远距离治疗室放射防护进行辅助设计, 从而达到较为科学客观的目的, 做到防护最优化。

1 设计原理及特点

按国家标准GB 16351-1996^[1]和GB/ T16136-1995^[2]的要求与计算方法及公式来进行设计, 并参考了《辐射防护手册第一分册辐射源与屏蔽》 ^[3]、《放射卫生学》^[4]等资料。文献[2]中计算所需的透射曲线图采用抽样-数据库法进行拟合, 并采用半对数直线回归来重现数据, 以降低误差。计算机特别适宜进行大量的数据处理及复杂的公式计算, 并可以连续地多参数重复计算, 可确保设计的迅速、准确。本程序浅显易懂、提示丰富、人机对话界面良好, 可视化元素较多, 初学者也可轻松地进行设计。

2 设计环境 2.1 软件

程序采用广泛应用的Visual Basic 6.0(中文版)进行编程, 操作系统为最常见的中文Windows 98, 并可在Windows 2000及XP上运行。

2.2 硬件

CPU为奔腾Ⅱ 233或更高, 性能接近的其他CPU也可; 内存不少于64 MB; 硬盘剩余容量大于300 MB。

3 程序流程

程序流程图见图 1。第一步为启动, 在Windows 98环境下进入程序, 调入所需的数据库及相关数据, 为计算做准备。进入主菜单后, 屏幕上方出现许多菜单选项可供选择, 并在右面显示设计γ远距治疗室的平面设计草图, 同时给出治疗室的高度。左面则显示应输入的各项参数。之后, 程序将提醒设计者进行参数录入, 参数可通过下拉菜单选择录入, 也可自已输入, 输入时将给出相关信息, 输入错误还会提示。尽管文献[2]按GB 4792-87^[5]要求采用年剂量当量(或周剂量当量)限值来进行计算, 然而, 在实际工作中, 防护的测量及评价均采用的是剂量率要求, 因而文献[1]采用的是这一方案。本程序为全面客观地进行设计, 同时采用这两种方案, 分别进行计算。参数输入完毕后, 按“开始计算”图标, 即开始计算, 计算结果将很快显示。由于采用的是两种方案, 因而设计者需要对计算结果进行选择, 以确定最后方案。如果对设计不满意, 可对参数进行调整, 重新设计。设计完毕, 计算机将打印设计结果, 给出设计示意图, 并将输入的各相关参数全部打印出来。进行完一项设计后, 可根据需要选择进行另一设计或退出。退出程序, 返回操作系统。

4 程序编制

程序按一个主程序带多个子模块的框架进行编程, 并采用模块化设计方法, 各模块相互独立, 根据流程图的要求进行连接, 按程序的要求进行相应操作。由于采用Visual Basic 6.0作为编程语言, 因此, 程序中采用了较多的可视化元素, 如众多的图形控件, 参数输入的提示控件, 具有可选式下拉菜单的输入控件等, 同时还给出了设计草图, 使设计更为直观。设计中采用了较多的容错、纠错技术, 使得参数输入错误、误操作等情况下能提示错误信息, 并回到相应状态, 避免产生“死机”等非正常状态。设计时, 多次反复调试, 测试各种情况下程序的反应, 并不断对程序进行修改完善。

5 程序运行结果及评测 5.1 用户试用

程序编制完毕后, 由用户运行此程序, 因为尽管编程时已反复调试, 但程序员与一般用户对程序的看法存在差异, 所以这很有必要。从用户试用情况来看, 还比较满意, 也提出了一些问题, 经过对程序修改后, 问题得到了解决。

5.2 运行结果评测

对程序运行结果进行了多种评测以考察计算机辅助设计的科学性及客观性。主要采用了以下几种方法:手工计算与运行结果比较; 文献[3, 4]中的设计实例与运行结果比对; 实际应用情况与计算机辅助设计的对照。结果基本相近, 相差不超过5 %。

6 思考

尽管计算机硬件技术的发展日新月异, 但其实际应用却相对滞后, 在辐射源用建筑物放射防护的计算机辅助设计方面尤其落后, 这些方面仍有待研究开发。目前, 有关γ远距治疗室放射防护设计的两个国家标准, 其限值及算法不一致, 设计结果也存在一定差异, 使设计者难以选择。同时, 对防护设计将产生重大影响的新的放射卫生基本标准也尚未出台。希望这些问题能尽快解决, 由于多种条件的限制, 本程序有许多不完善之处, 希望大家多提宝贵意见。