医用质子重离子加速器监管工作研讨

发布时间：2020-07-30 04:00

【摘要】：危害人类健康最主要的疾病是恶性肿瘤,其主要治疗手段为手术、放疗及化疗。在放疗技术当中,离子放疗(常见有为C离子、质子等)是一种治疗效能优于传统光子放疗的新技术,特别是为肿瘤局部晚期外科无法切除,或无法接受手术治疗等患者提供了一种新的选择。质子重离子治疗肿瘤探索始于20世纪50年代,直到1990年美国罗玛琳达大学医学中心(Loma Linda University Medical Center,LLUMC)和1994年日本NIRS分别建成了全球第一家设在医院的质子治疗中心(hospital-based)及全球第一家重离子治疗中心(Heavy-Ion Medical Accelerator in Chiba,HIMAC)。因其在肿瘤治疗方面有其独特的特点及优势,目前已在世界范围内快速发展且广泛应用。我国粒子治疗方面起步较晚,对质子重离子技术的探索,起步于20世纪90年代。直到2015年我国才有第一家正式运营的质子重离子医院。但据统计,未来几年内我国运行和拟建的质子重离子加速器将在15台套左右,我国将迎来粒子加速器建设和运行的高潮。在我国现行的法律法规中,医用质子重离子加速器在射线装置分类中属于Ⅰ类射线装置,属于辐射安全风险级别最高的射线装置,其辐射场及污染源有其自身的特点。同时根据法律法规的相关规定,环境保护部对医用质子重离子加速器进行监管。由于我国医用质子重离子加速器起步较晚,运行时间较短,运行实例少,国家在对其监管经验方面稍有不足,深入学习了解医用质子重离子加速器,掌握其运行特点及辐射源项,总结其监督中的难点迫在眉睫。为加强和规范监督管理,环境保护部委托西北核与辐射安全监督站对质子重离子加速器进行调研并编制修订监督检查技术程序。笔者承担了该项目工作任务,组织开展对上海、武威医用质子重离子加速器进行了大量的调研,与华东监督站深入交流,咨询请教行业相关专家,总结归纳了日常监督工作中的重点难点问题,提出了自己的思考及解决思路,最终编制完成《医用质子重离子加速器监督检查技术程序》一份。该程序通过了专家评审,目前已提交给环境保护部。本文还对如何进一步推动医用质子重离子加速器的辐射安全监管工作提出了几点展望。
【学位授予单位】：兰州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TL56
【图文】：

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质子和重离子射线在治疗过程中，可以控制靶区释放的深度（一般在27cm以内）。这类射线最显著的特征就是在通过人体正常组织的过程中，剂量损失较少，但到达靶区时能量全部释放，形成一个尖锐的峰点，简称Bragg峰（图2-1）。目前，重离子放疗被认为能有效杀灭耐受辐照的肿瘤细胞，并且对各个细胞周期的肿瘤细胞都具有杀伤作用[4]。图2-1 不同射线的剂量深度曲线分布图[4]2.2 质子重离子的物理、生物学特性2.2.1 物理特性作为带电粒子，质子或重离子在射入患者体内时，与人体组织的作用机制和

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疗计划系统、防护系统、治疗临床方案系统、机械总体系统。据了解，医用重离子加速器的后续改进主要是旋转机床、和离子源方面有可能做相应的改进。图2-3 医用重离子加速器模型（武威）

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学研究生学位论文医用质子重离子加速器监管工作研讨14图2-4 质子重离子装置组成示意图（上海）医用重离子加速器治疗所用的碳离子是核外电子全剥离的离子（12C6+）；质子治疗用的离子是原子序数为1,核子数为1的H3+。同时，从能量方面比较，一般医用质子加速器的能量在70-230MeV，医用重离子加速器的能量在80-430MeV。同时，了解到重离子加速器的工作流程简述如下：1. 离子源是医用重离子加速器的首端。将特定气体（一般为二氧化碳、乙炔等）通向ECR的离子源腔体中，气体装在气瓶内。当离子源开始工作时，抽真空运转，高压电场开始运转，微波系统开始轰击气体变成等离子体，这时有C6+、C5+、H-等等离子体，同时高压电场产生电弧，将等离子有方向的进行选择，然后通过二极体进行偏转，四极体或六极体进行聚焦，通过磁体双九十度偏转由锤子方向引入到回旋系统。这时

【参考文献】