一種基于質子重離子加速器治療室的在線輻射監測系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種基于質子重離子加速器治療室的在線輻射監測系統，它涉及腫瘤治療領域；它包含輻射測量系統主機、門禁及輻射顯示系統、治療室自動門、強制開門按鈕、輻射探測器；所述的輻射測量系統主機設置在治療室的外部，且輻射測量系統主機與門禁及輻射顯示系統連接，門禁及輻射顯示系統與治療室自動門連接，治療室自動門與強制開門按鈕連接；所述的輻射測量系統主機上連接有若干個輻射探測器；所述的若干個輻射探測器均設置在治療室內。能夠很好地實時顯示治療室內部的X?γ、中子射線輻射水平，對于操作和治療環境進出人員的個人劑量當量做到實時監控，通過預先設定的報警閾值控制治療室門的進出權限，能夠保證醫護人員的健康。
【專利說明】
一種基于質子重離子加速器治療室的在線輻射監測系統
技術領域
[0001]本發明涉及一種基于質子重離子加速器治療室的在線輻射監測系統技術領域，屬于腫瘤治療技術領域。
【背景技術】
[0002]目前，腫瘤已經成為了人類的一大殺手，全世界都在腫瘤治療的研究上傾注了大量人力和財力。近十年來，醫用質子重離子治療技術已經成為炙手可熱的先進的癌癥治療手段，各大醫院和國家都在緊鑼密鼓的進行調研和準備立項。據《質子重離子》相關報道，到2030年中國國內將會有超過300間質子或重離子治療室應用于醫院臨床治療。按照醫院每間治療室配備4名技術員、2名物理師和2名工程師計算。屆時，國內醫院將會有大約2400名直接接觸質子重離子放射線的技術人員。醫用質子重離子加速器的能量范圍為50-430MeV，是常規電子直線加速器(能量范圍為4-22MeV)能量的3-20倍，其在治療時產生的次級散射能量也會比較高，治療后的輻射殘留會比較大，因此，在對醫院質子重離子放射性工作人員的放射防護就需要有更高的要求和更好的防護措施。
[0003]當前存在的問題:在治療完成后，操作人員在治療室外面看不到治療室內的散射線輻射殘留。物理師經常需要手持式射線檢測設備進入房間進行測量，才能知道治療室內的輻射環境水平;現有的熱釋光輻射個人劑量計探測到大劑量時，操作人員已經接受了不可逆的輻射;盡管輻射殘留在國家安全操作范圍內，但是沒有一個量化的系統可以告訴操作人員在治療結束后多長時間進入能夠合更理;治療室的操作人員每天都要對大量的病人進行照射，每次照射完成都要進入帶有輻射殘留的治療室進行再次操作，進出次數非常頻繁，操作人員有權利主動的掌握工作環境的輻射水平，消除工作人員的顧慮;放射性醫務人員肢體接觸被輻射的靶體所接受的劑量遠遠大于身體軀干所接受的劑量，所以佩戴在胸前的電子顯示個人劑量計不能很全面的反應全身所接受劑量值;隨著治療室內部出射線束流的時間累積，內部一些部件會出現活化現象，相應的治療室內部環境劑量當量會有所上升。
【發明內容】
[0004]針對上述問題，本發明要解決的技術問題是提供一種基于質子重離子加速器治療室的在線輻射監測系統。
[0005]本發明基于質子重離子加速器治療室的在線輻射監測系統，它包含輻射測量系統主機、門禁及輻射顯示系統、治療室自動門、強制開門按鈕、輻射探測器;所述的輻射測量系統主機設置在治療室的外部，且輻射測量系統主機與門禁及輻射顯示系統連接，門禁及輻射顯示系統與治療室自動門連接，治療室自動門與強制開門按鈕連接;所述的輻射測量系統主機上連接有若干個輻射探測器;所述的若干個輻射探測器均設置在治療室內。
[0006]進一步地，所述的輻射探測器包含一號探測器、二號探測器、三號探測器、四號探測器、五號探測器、六號探測器、七號探測器、八號探測器、九號探測器、十號探測器、十一號探測器、十二號探測器;其中，一號探測器設置在射線出口處;所述的二號探測器設置在射線直射的墻表面位置;所述的三號探測器、四號探測器、五號探測器以及六號探測器均勻分布在與等中心成直角的墻面位置;所述的七號探測器設置在治療室內控制角操作臺位置；所述的八號探測器與九號探測器分別設置在等中心同平面的治療床的兩側;所述的十號探測器設置在治療室走廊入口位置;所述的十一號探測器和十二號探測器均設置在治療室治療床架空地板下部。
[0007]進一步地，所述的輻射測量系統主機上連接有電子無線個人劑量指環，且電子無線個人劑量指環設置在醫護人員手上。
[0008]本發明的有益效果:它能克服現有技術的弊端，能夠很好地實時顯示治療室內部的X-γ、中子射線輻射水平，使在治療室外部控制室操作的技術員能夠直觀的看到治療室內部的輻射劑量當量狀態，對于操作和治療環境進出人員的個人劑量當量做到實時監控，同時與醫院門禁及顯示系統聯系，通過預先設定的報警閾值控制治療室門的進出權限，能夠保證醫護人員的健康。
[0009]【附圖說明】:
為了易于說明，本發明由下述的具體實施及附圖作以詳細描述。
[0010]圖1為本發明結構示意圖。
[0011]1-輻射測量系統主機、2-門禁及輻射顯示系統、3-治療室自動門、4-強制開門按鈕、5-輻射探測器、5-1-—號探測器、5-2-二號探測器、5-3-三號探測器、5-4-四號探測器、5-5-五號探測器、5-6-六號探測器、5-7-七號探測器、5-8-八號探測器、5-9-九號探測器、δ-?Ο-十號探測器、 5-11-十一號探測器、 5-12-十二號探測器、 6-電子無線個人劑量指環。
[0012]【具體實施方式】:
如圖1所示，本【具體實施方式】采用以下技術方案:本【具體實施方式】采用以下技術方案:它包含輻射測量系統主機1、門禁及輻射顯示系統2、治療室自動門3、強制開門按鈕4、輻射探測器5;所述的輻射測量系統主機I設置在治療室的外部，且輻射測量系統主機I與門禁及福射顯不系統2連接，I]禁及福射顯不系統2與治療室自動門3連接，治療室自動門3與強制開門按鈕4連接;所述的輻射測量系統主機I上連接有輻射探測器5;所述的輻射探測器5設置在治療室內。
[0013]進一步地，所述的輻射探測器5包含一號探測器5-1、二號探測器5-2、三號探測器5-3、四號探測器5-4、五號探測器5-5、六號探測器5-6、七號探測器5-7、八號探測器5-8、九號探測器5-9、十號探測器5-10、十一號探測器5-11、十二號探測器5-12;其中，一號探測器5-1設置在射線出口處，用于測量出口位置散射計量當量;所述的二號探測器5-2設置在射線直射的墻表面位置，用于測量中子穿透靶體后產生的刺次級散射和墻面部件活化程度；所述的三號探測器5-3、四號探測器5-4、五號探測器5-5以及六號探測器5-6等距離分布在與等中心成直角的墻面位置，用于測量計量最大值成直角位置的輻射散射計量當量水平；所述的七號探測器5-7設置在治療室內控制角操作臺位置，用于在治療室內拍X光片時控制室的輻射劑量當量水平;所述的八號探測器5-8與九號探測器5-9分別設置在等中心同平面的治療床的兩側側，用于測量操作人員進入操作柱區域的輻射劑量當量水平;所述的十號探測器5-10設置在治療室走廊入口位置，用于測量走廊的輻射劑量當量水平;所述的十一號探測器5-11和十二號探測器5-12均設置在治療室治療床架空地板下部，用于測量操作人員站立區域的輻射劑量當量水平。
[0014]進一步地，所述的輻射測量系統主機I上連接有電子無線個人劑量指環6，且電子無線個人劑量指環6佩戴在醫護人員手上，可以記錄在在線監測系統里面，定期生成個人劑MS..。
[0015]本【具體實施方式】中，所述的輻射測量系統主機I采用智能化模塊功能設計，通過標準通用串行通訊接口，利用計算機軟件與計算機連接傳輸數據，具有報警功能，可任意設定報警閾值，當劑量超過報警閾值機會發出聲光報警，大容量數據存儲，可存儲數據2年以上；所述的門禁及輻射顯示系統2顯示治療室門的開啟和關閉狀態，用顏色顯示治療室內部輻射水平與輻射測量系統主機相連接，實現12個輻射探頭的實時監測數據并在線顯示輻射劑量當量的數值；當任意一個探頭的的輻射劑量當量超過報警閾值，整個治療室模擬組態軟件圖示顯示紅色，同時發送給門禁系統一個高閾值信號，禁止開門，當所有探頭的的輻射劑量當量低于報警閾值，整個治療室模擬組態軟件圖示顯示綠色，同時發送給門禁系統一個低閾值信號，可以開門；所述的治療室自動門3采用電動馬達控制;所述的強制開門按鈕4當出現患者不適等突發情況時，可以手動強制打開強制開門按鈕進行開門，強行進入時，系統會一直聲光報警并進行語音危險提示。
[0016]本【具體實施方式】的工作流程如下:輻射探測器5實時采集輻射環境劑量當量信息，在質子重離子加速器啟動出射線到治療室進行病人治療時，各探測器把探測到的輻射劑量當量數據傳送到輻射測量系統主機I，由輻射測量系統主機I處理數據完成并顯示到門禁及輻射顯示系統2上，醫務操作人員在治療室外部的控制室通過門禁及輻射顯示系統2顯示屏中的顏色變化就可以直觀的判斷治療室內部輻射劑量水平，通過顯示器上十二個探測器對應的位置顯示輻射劑量當量數值；治療病人結束后，醫務操作人員通過門禁及輻射顯示系統2界面的狀態顯示來判斷什么時間可以進入治療室內部再次給病人擺位，顯示界面模擬治療室顯示紅色:輻射劑量當量超過閾值，禁止進入；顯示界面模擬治療室顯示綠色:輻射劑量當量低于閾值，可以安全開啟治療室自動門3;在治療過程中或治療后等待期內，出現患者不適等突發情況時，可以手動強制打開強制開門按鈕4進行開門，強行進入時，系統會一直聲光報警并進行語音危險提示;非治療出射線時間系統也一直處在監測工作狀態，通過長時間的非工作時段的環境輻射劑量當量比對，系統可以定期生成劑量當量曲線，當曲線上升率超過設定值，系統會自動報警提示，醫務操作人員可通知輻射防護官進行活化部件測量并及時替換相應活化部件。
[0017]本【具體實施方式】的有益效果:它能克服現有技術的弊端，能夠很好地實時顯示治療室內部的X-γ、中子射線輻射水平，使在治療室外部控制室操作的技術員能夠直觀的看到治療室內部的輻射劑量當量狀態，對于操作和治療環境進出人員的個人劑量當量做到實時監控，同時與醫院門禁及顯示系統聯系，通過預先設定的報警閾值控制治療室門的進出權限，能夠保證醫護人員的健康。
[0018]以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特征和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明范圍內。本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【主權項】
1.一種基于質子重離子加速器治療室的在線輻射監測系統，其特征在于:它包含輻射測量系統主機、門禁及輻射顯示系統、治療室自動門、強制開門按鈕、輻射探測器;所述的輻射測量系統主機設置在治療室的外部，且輻射測量系統主機與門禁及輻射顯示系統連接，11禁及福射顯不系統與治療室自動門連接，治療室自動門與強制開門按鈕連接;所述的福射測量系統主機上連接有若干個輻射探測器;所述的若干個輻射探測器均設置在治療室內。2.按照權利要求1所述的一種基于質子重離子加速器治療室的在線輻射監測系統，其特征在于:所述的輻射探測器包含一號探測器、二號探測器、三號探測器、四號探測器、五號探測器、六號探測器、七號探測器、八號探測器、九號探測器、十號探測器、十一號探測器、十二號探測器;其中，一號探測器設置在射線出口處;所述的二號探測器設置在射線直射的墻表面位置;所述的三號探測器、四號探測器、五號探測器以及六號探測器均勻分布在與等中心成直角的墻面位置;所述的七號探測器設置在治療室內控制角操作臺位置;所述的八號探測器與九號探測器分別設置在等中心同平面的治療床的兩側側;所述的十號探測器設置在治療室走廊入口位置;所述的十一號探測器和十二號探測器均設置在治療室治療床架空地板下部。3.按照權利要求1所述的一種基于質子重離子加速器治療室的在線輻射監測系統，其特征在于:所述的輻射測量系統主機上連接有電子無線個人劑量指環，且電子無線個人劑量指環設置在醫護人員手上。4.按照權利要求1所述的一種基于質子重離子加速器治療室的在線輻射監測系統，其特征在于:它的工作原理為:輻射探測器實時采集輻射環境劑量當量信息，在質子重離子加速器啟動出射線到治療室進行病人治療時，各探測器把探測到的輻射劑量當量數據傳送到輻射測量系統主機，由輻射測量系統主機處理數據完成并顯示到門禁及輻射顯示系統上，醫務操作人員在治療室外部的控制室通過門禁及輻射顯示系統顯示屏中的顏色變化就可以直觀的判斷治療室內部輻射劑量水平，通過顯示器上十二個探測器對應的位置顯示輻射劑量當量數值;治療病人結束后，醫務操作人員通過門禁及輻射顯示系統界面的狀態顯示來判斷什么時間可以進入治療室內部再次給病人擺位，顯示界面模擬治療室顯示紅色:輻射劑量當量超過閾值，禁止進入；顯示界面模擬治療室顯示綠色:輻射劑量當量低于閾值，可以安全開啟治療室自動門；在治療過程中或治療后等待期內，出現患者不適等突發情況時，可以手動強制打開強制開門按鈕進行開門，強行進入時，系統會一直聲光報警并進行語音危險提示;非治療出射線時間系統也一直處在監測工作狀態，通過長時間的非工作時段的環境輻射劑量當量比對，系統可以定期生成劑量當量曲線，當曲線上升率超過設定值，系統會自動報警提示，醫務操作人員可通知輻射防護官進行活化部件測量并及時替換相應活化部件。
【文檔編號】G01T1/02GK106054230SQ201610573461
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月21日
【發明人】劉鵬, 張勇, 將曉勇, 李萬宏
【申請人】上海市質子重離子醫院有限公司