论文部分内容阅读
摘要：本文从PFT-CT机房的实际需要、18F对工作人员身体的辐射危入手，根据医院PET-CT场地限制，思考设计PET-CT机房及附属房间的平面布局，从布局上减少避免了18Fy射线对工作人员的危害，从而达到设备使用要求及环评要求、避免了工作人员和陪人的射线伤害。
关键词：PET-CT、机房及附属房间、设计
一、PET-CT的基本原理、使用药物对环境的辐射危害
PET-CT是Positron Emission computed Tomography的缩写，译成中文则为：正电子发射型电子计算机断层。是利用正电子发射体标记的葡萄糖、氨基酸、胆碱、胸腺嘧啶、受体的配体及血流显像剂等药物为示踪剂，以解剖图象方式、从分子水平显示机体及病灶组织细胞的代谢、功能、血流、细胞增殖和受体分布状况，为临床提供更多的生理和病理方面的诊断信息，因此，称之为分子显像或生物化学显像。PET-CT的应用使核医学迈入分子核医学的新纪元。
PET-CT显像的物理原理是利用回旋加速器，加速带电粒子（如质子、氘核）轰击靶核，通过核反应产生正电子放射性核素（如11C、13N、15O、18F等），并合成相应的显像剂，引入机体后定位于靶器官，这些核素在衰变过程中发射正电子，这种正电子在组织中运行很短距离后（<1mm），即与周围物质中的电子相互作用，发生湮没辐射，发射出方向相反、能量相等（511kev）的两个光子。PET显像是采用一系列成对的互成180°排列并与符合线路相连的探测器来探测湮没辐射光子，从而获得机体正电子核素的断层分布图，显示病变的位置、形态、大小和代谢功能，对疾病进行诊断。
也就是说在进行PET-CT检查前，需要使用18F-FDG等一种显影剂，18F等显影剂具有较强的辐射线（18F释放的γ射线能量为511keV），对医护人员及陪人具有较强的辐射。所以，对使用显影剂后的患者应进行相应的隔离防护，使其携带的放射线对工作人员、陪人及患者之间不构成伤害。
为此，在PET-CT的机房及附属房间设计时，应以此为基础，严格划分控制区、治疗区、监督区，并采用各种技术手段予以保证。
二、PET-CT机房的场地要求、附属房间的需求
（一）PET-CT机房与平面布局有关的场地要求
a、设备外型尺寸和运动范围：
b、运输要求：
c、机架和检查床基础要求：
基础须按飞利浦公司提供的现场准备要求图的要求完成，基础深度建议为500mm（以建筑设计院土建设计为准）。基础用不低于C25的细石混凝土现场一次浇筑，表面原浆压光。
如基础不能做到500mm，则可采用整间机房地面整体浇筑300mm厚C25以上细石混凝土。其中基础位置从表面到150mm厚处为素砼，150mm以下为钢筋混凝土。
对于楼板上安装的情况，首先由客户向建筑设计单位确认承重。确认承重后，如果地面有10～100mm的装饰层或回填找平层，必须将其去掉，露出混凝土原楼板，并将其表面打毛，洗净，然后一次浇筑C25混凝土（细石），若新浇筑后的地面与走廊有高差，则在交界处做斜坡处理。新浇筑后的地面须保证与原楼板结合紧密。注意：设备固定用的膨胀螺栓的膨胀受力点须保证在原楼板中。
2、附属房间的需求：
为满足PET-CT使用显影剂后的患者应进行相应的隔离防护，使其携带的放射线对工作人员、陪人及患者之间不构成伤害，必须严格控制“三区”的规划，“三区”基本内容如下：
控制区：高活淋洗分装室、注射室、储源库、质控室、留观室、注药后观察室、抢救室及室内厕所。
监督区：PET/CT扫描室、高活区走廊
非控制区：医生办公区、护士值班室、预约登记室、诊疗计划室、更衣室、档案室、控制室及阅片室等。
三、现场场地情况
我院PET-CT机房设置在医技楼的一层，其位置原设计为后装机室，地下室为两台直线加速器机房，楼上为核医学科及DSA二室。原后装机机房设计有300mm厚混凝土防护（天花板、地面、四周墙面），同时设有迷道防护，其他附属房间墙体为加气混凝土砌块；天花为210mm厚钢筋混凝土楼板；地板为局部210mm厚钢筋混凝土楼板，其他为120mm厚钢筋混凝土楼板。
从结构上看基本能夠满足PET-CT机房、附属房间的荷载要求；从平面布局上看，原后装机机房长度不够，需要将原有迷道拆除方可满足PET-CT机房的最小要求而且只能是将PET-CT斜向放置。原有附属房间的布局不能满足“三区”要求，只能全部拆除重新布局。
四、医疗工艺流线设计
为满足PET-CT使用显影剂后的患者应进行相应的隔离防护，使其携带的放射线对工作人员、陪人及患者之间不构成伤害，必须严格控制“三区”的规划，“三区”基本内容如下：
控制区：高活淋洗分装室、注射室、储源库、质控室、留观室、注药后观察室、抢救室及室内厕所。
监督区：PET/CT扫描室、高活区走廊。
非控制区：医生办公区、护士值班室、预约登记室、诊疗计划室、更衣室、档案室、控制室及阅片室等。
“三区”各功能房间之间的相互关系：
医护人员流线要与患者流线分开：在患者进入有药患者候诊室之前可与预约登记室、诊疗计划室接触，进入有药患者候诊室之后为单向流动路线，中间不可走回头路。
医护人员流线中，除预约登记室、诊疗计划室与患者有直接接触外，其他流线必须在有防护的前提下与患者接触（紧急情况除外）。
三、平面布局设计 1、PET-CT机房的布置：根据以上医疗工艺流线设计，平面布局当以PET-CT机房在整个流程的后端为最佳，这样便于实现其工艺布置，但是根据现场主体结构和平面布局，PET-CT机房布置在中间西侧的原后装机机房位置最为合适，它既解决了结构承重，又解决了放射防护的诸多问题。
2、医护人员区域及患者区域的确定：PET-CT机房布置在中间西侧，三面不能作为PET-CT机房附属房间使用，而且只有东侧一条进出道路。为此只能将医护人员通道及附属用房设置在西南侧或西北侧，考虑到PET-CT与现有放射科、门诊楼等的联系，选择了将医护人员通道及附属用房设置在西南侧，在PET-CT机房唯一的开口面设置出操作间和有药患者通道。由此展开，患者附属用房则只好布置于东北区域，至此大致的平面布局已经确定。
3、分装标记室位置的确定：大致的平面布局确定后，接下来进行各功能房间的布置：首先要考虑到分装标记室的位置，他应该在医护人员工作区与有药患者区域之间，这样才能够既便于医护人员却进出又能够为患者注射。亦即将分装标记室设置在医护人员工作区与有药患者区域中间。
现在总的布局已经大致确定，之后即可进行各功能房间的细部设计。设计后的平面布局如下图所示：
五、防辐射设计
虽然有合理的布局但仍解决不了18F-FDG的强辐射（γ射线能量为511keV）对周边人员及环境的危害，为此同其他放射设备一样也要采取屏蔽防护措施。屏蔽防护射线的方法通常有：混凝土墙体、砖砌墙体、砖砌墙体抹硫酸钡砂浆、铅板防护等方法。
由于本PET-CT机房位置所限，原后装机房及附属用房与PET-CT机房及附属用房不相符，只能拆除原有迷道、原有附属用房重新布局，由此产生了新墙体与老墙体位置不符等问题。由于原结构设计在新墙体位置没有梁支撑，所以采用混凝土墙体等方法在此行不通，只能考虑采用钢结构墙体加铅板防护的方法。还是由于承重的问题，地面、天花板防护均采用铅板防护。经有防护设计资质单位的计算，各部位防护厚度进行了初步计算。
本设计后经山东省医学科学院放射医学研究所预评，对PET-CT扫描室、分装标记室、储源间、质控室、注射后候诊室、留观室1—2、有药受检者卫生间、留观受检者卫生间、受检者通道区域等，按屏蔽设施外2.5μSv/h，根据18F单人体内药物活度，患者、放射源的位置信息等计算核实给出了符合剂量率控制值要求的屏蔽材料厚度计算结果。
六、对总体设计的思考
通过对本PET-CT的平面设计，深刻感受到PET-CT机房的设计要从设备对场地的实际需要、18F对工作人员身体的辐射危人手，根据医院PET-CT场地限制，思考设计PET-CT機房及附属房间的平面布局，从工艺布局上尽量减少避免Fγ射线对工作人员的危害，从而达到设备使用要求及环评要求、保障工作人员和陪人的射线伤害。
关键词：PET-CT、机房及附属房间、设计
一、PET-CT的基本原理、使用药物对环境的辐射危害
PET-CT是Positron Emission computed Tomography的缩写，译成中文则为：正电子发射型电子计算机断层。是利用正电子发射体标记的葡萄糖、氨基酸、胆碱、胸腺嘧啶、受体的配体及血流显像剂等药物为示踪剂，以解剖图象方式、从分子水平显示机体及病灶组织细胞的代谢、功能、血流、细胞增殖和受体分布状况，为临床提供更多的生理和病理方面的诊断信息，因此，称之为分子显像或生物化学显像。PET-CT的应用使核医学迈入分子核医学的新纪元。
PET-CT显像的物理原理是利用回旋加速器，加速带电粒子（如质子、氘核）轰击靶核，通过核反应产生正电子放射性核素（如11C、13N、15O、18F等），并合成相应的显像剂，引入机体后定位于靶器官，这些核素在衰变过程中发射正电子，这种正电子在组织中运行很短距离后（<1mm），即与周围物质中的电子相互作用，发生湮没辐射，发射出方向相反、能量相等（511kev）的两个光子。PET显像是采用一系列成对的互成180°排列并与符合线路相连的探测器来探测湮没辐射光子，从而获得机体正电子核素的断层分布图，显示病变的位置、形态、大小和代谢功能，对疾病进行诊断。
也就是说在进行PET-CT检查前，需要使用18F-FDG等一种显影剂，18F等显影剂具有较强的辐射线（18F释放的γ射线能量为511keV），对医护人员及陪人具有较强的辐射。所以，对使用显影剂后的患者应进行相应的隔离防护，使其携带的放射线对工作人员、陪人及患者之间不构成伤害。
为此，在PET-CT的机房及附属房间设计时，应以此为基础，严格划分控制区、治疗区、监督区，并采用各种技术手段予以保证。
二、PET-CT机房的场地要求、附属房间的需求
（一）PET-CT机房与平面布局有关的场地要求
a、设备外型尺寸和运动范围：
b、运输要求：
c、机架和检查床基础要求：
基础须按飞利浦公司提供的现场准备要求图的要求完成，基础深度建议为500mm（以建筑设计院土建设计为准）。基础用不低于C25的细石混凝土现场一次浇筑，表面原浆压光。
如基础不能做到500mm，则可采用整间机房地面整体浇筑300mm厚C25以上细石混凝土。其中基础位置从表面到150mm厚处为素砼，150mm以下为钢筋混凝土。
对于楼板上安装的情况，首先由客户向建筑设计单位确认承重。确认承重后，如果地面有10～100mm的装饰层或回填找平层，必须将其去掉，露出混凝土原楼板，并将其表面打毛，洗净，然后一次浇筑C25混凝土（细石），若新浇筑后的地面与走廊有高差，则在交界处做斜坡处理。新浇筑后的地面须保证与原楼板结合紧密。注意：设备固定用的膨胀螺栓的膨胀受力点须保证在原楼板中。
2、附属房间的需求：
为满足PET-CT使用显影剂后的患者应进行相应的隔离防护，使其携带的放射线对工作人员、陪人及患者之间不构成伤害，必须严格控制“三区”的规划，“三区”基本内容如下：
控制区：高活淋洗分装室、注射室、储源库、质控室、留观室、注药后观察室、抢救室及室内厕所。
监督区：PET/CT扫描室、高活区走廊
非控制区：医生办公区、护士值班室、预约登记室、诊疗计划室、更衣室、档案室、控制室及阅片室等。
三、现场场地情况
我院PET-CT机房设置在医技楼的一层，其位置原设计为后装机室，地下室为两台直线加速器机房，楼上为核医学科及DSA二室。原后装机机房设计有300mm厚混凝土防护（天花板、地面、四周墙面），同时设有迷道防护，其他附属房间墙体为加气混凝土砌块；天花为210mm厚钢筋混凝土楼板；地板为局部210mm厚钢筋混凝土楼板，其他为120mm厚钢筋混凝土楼板。
从结构上看基本能夠满足PET-CT机房、附属房间的荷载要求；从平面布局上看，原后装机机房长度不够，需要将原有迷道拆除方可满足PET-CT机房的最小要求而且只能是将PET-CT斜向放置。原有附属房间的布局不能满足“三区”要求，只能全部拆除重新布局。
四、医疗工艺流线设计
为满足PET-CT使用显影剂后的患者应进行相应的隔离防护，使其携带的放射线对工作人员、陪人及患者之间不构成伤害，必须严格控制“三区”的规划，“三区”基本内容如下：
控制区：高活淋洗分装室、注射室、储源库、质控室、留观室、注药后观察室、抢救室及室内厕所。
监督区：PET/CT扫描室、高活区走廊。
非控制区：医生办公区、护士值班室、预约登记室、诊疗计划室、更衣室、档案室、控制室及阅片室等。
“三区”各功能房间之间的相互关系：
医护人员流线要与患者流线分开：在患者进入有药患者候诊室之前可与预约登记室、诊疗计划室接触，进入有药患者候诊室之后为单向流动路线，中间不可走回头路。
医护人员流线中，除预约登记室、诊疗计划室与患者有直接接触外，其他流线必须在有防护的前提下与患者接触（紧急情况除外）。
三、平面布局设计 1、PET-CT机房的布置：根据以上医疗工艺流线设计，平面布局当以PET-CT机房在整个流程的后端为最佳，这样便于实现其工艺布置，但是根据现场主体结构和平面布局，PET-CT机房布置在中间西侧的原后装机机房位置最为合适，它既解决了结构承重，又解决了放射防护的诸多问题。
2、医护人员区域及患者区域的确定：PET-CT机房布置在中间西侧，三面不能作为PET-CT机房附属房间使用，而且只有东侧一条进出道路。为此只能将医护人员通道及附属用房设置在西南侧或西北侧，考虑到PET-CT与现有放射科、门诊楼等的联系，选择了将医护人员通道及附属用房设置在西南侧，在PET-CT机房唯一的开口面设置出操作间和有药患者通道。由此展开，患者附属用房则只好布置于东北区域，至此大致的平面布局已经确定。
3、分装标记室位置的确定：大致的平面布局确定后，接下来进行各功能房间的布置：首先要考虑到分装标记室的位置，他应该在医护人员工作区与有药患者区域之间，这样才能够既便于医护人员却进出又能够为患者注射。亦即将分装标记室设置在医护人员工作区与有药患者区域中间。
现在总的布局已经大致确定，之后即可进行各功能房间的细部设计。设计后的平面布局如下图所示：
五、防辐射设计
虽然有合理的布局但仍解决不了18F-FDG的强辐射（γ射线能量为511keV）对周边人员及环境的危害，为此同其他放射设备一样也要采取屏蔽防护措施。屏蔽防护射线的方法通常有：混凝土墙体、砖砌墙体、砖砌墙体抹硫酸钡砂浆、铅板防护等方法。
由于本PET-CT机房位置所限，原后装机房及附属用房与PET-CT机房及附属用房不相符，只能拆除原有迷道、原有附属用房重新布局，由此产生了新墙体与老墙体位置不符等问题。由于原结构设计在新墙体位置没有梁支撑，所以采用混凝土墙体等方法在此行不通，只能考虑采用钢结构墙体加铅板防护的方法。还是由于承重的问题，地面、天花板防护均采用铅板防护。经有防护设计资质单位的计算，各部位防护厚度进行了初步计算。
本设计后经山东省医学科学院放射医学研究所预评，对PET-CT扫描室、分装标记室、储源间、质控室、注射后候诊室、留观室1—2、有药受检者卫生间、留观受检者卫生间、受检者通道区域等，按屏蔽设施外2.5μSv/h，根据18F单人体内药物活度，患者、放射源的位置信息等计算核实给出了符合剂量率控制值要求的屏蔽材料厚度计算结果。
六、对总体设计的思考
通过对本PET-CT的平面设计，深刻感受到PET-CT机房的设计要从设备对场地的实际需要、18F对工作人员身体的辐射危人手，根据医院PET-CT场地限制，思考设计PET-CT機房及附属房间的平面布局，从工艺布局上尽量减少避免Fγ射线对工作人员的危害，从而达到设备使用要求及环评要求、保障工作人员和陪人的射线伤害。