质子治疗中间建筑设计

质子治疗中央因此质子放疗技能为紧张治疗手段的医疗机构。
因质子技能的分外性，医院在建筑设计过程中不仅要考虑建筑的辐射防护、知足设备的安装与调试的各项技能哀求，还应重视质子治疗中央的建造过程。

在治疗中央的设计过程中，要充分考虑建立以患者、医护职员等为中央的安全便捷、人性和绿色的疗愈空间，知足医疗事情的须要，使医疗环境与医疗功能相适应，表示设计对人性的关怀。
质子治疗中央建筑设计应具有超前的意识和前瞻性，不仅要知足目前的需求， 还应预留未来的发展空间。

不同品牌型号的设备之间，其机房环境哀求可能存在一定差异。
多个治疗舱的加速器有回旋加速器和同步加速器。
同步加速器所需的室内空间面积偏大，比较之下小型扮装备所需空间更加紧凑。
其他质子设备所需的机电设备赞助空间需知足各品牌型号的园地文件哀求。

质子治疗中央的设计理念及功能组织

质子治疗中央设计应以合理的功能为重点、营造以人为本的疗难空间环境、配以前辈的医疗、研究及信息化举动步伐。
合理的功能设计应表示在公共区域、半公共区域、私密区域。
公共区域包括入口大厅、期待空间。
半公共区域包括护士站、部门内部期待空间。
私密区域包括治疗室、诊室、办公室、会议室、实验室等。

PART 01质子治疗中央的设计理念

营造以人为本的疗愈空间环境。
对患者及家属，减轻压力，增加舒适度，提高患者满意度。
对医护职员提高事情舒适度，与患者更好互动。
改进员工体验与满意度，提高事情效率。
对医院管理者，改进事情流程，提升患者满意度，创造口碑效应。
吸引并留住演习有素的临床事情职员，降落间接本钱。

前辈的医疗研究及信息化举动步伐。
质子射线有独特的布拉格峰的物理特性，因此可方便而精确地调节照射剂量分布，已被公认为放射治疗领域最前辈且较为成熟的放射治疗技能，是当今放射治疗的发展方向，已被列为计策性技能研发的项目之一。
临床治疗新技能的快速发展离不开研究事情的不断深入与合营。

转化医学 (Translational Medicine) 是生物医学科学中一支科技整 合的学科，将研究与临床医学结合 ，这样的组合容许在实验室开拓新的个性化的治疗办法，并随后以“从事情台到床边 (bench-to-bedside)” 的办法供应给患者。
质子中央高度信息化的运用，多项互联网医院与远程医疗技能，供应机构对机构和医疗机构对患者的远程医疗做事。
在硬件和软件上支持远程多学科会诊、远程影像诊断、远程病理诊断、移动式设备等数字化医疗技能 ，与环球医疗资源进行无国界、零时差的对接，让患者可以在医院享受国际水准的医疗做事。

生态与节能新技能等可持续发展。
防辐射大体积混凝土工程是质子项目中设计对环境任务感的一个巨大寻衅。
高性能设计须要理解项目园地周围的景象。
景象剖析及早进行，并在全体项目设计过程中作为参考，包括建筑方位、植当选择和其他可持续策略。
进行景象剖析时，对探测园地建模，人们可以更好地理解在全体项目中能耗是如何分配的。
以高效或高性能的建筑作为终极目标时，把能耗建模作为早期设计工具是必要的。
采光剖析对建筑性能和人体舒适度至关主要，进行采光剖析来评估建筑物内或周围的空间，通过掌握和优化策略来提升自然光的利用。
对建筑系统、饰面、产品的明智选择是设计的基本职责。
随着公众年夜众对各种康健与环境问题 (如癌症、自闭症发病率增加、环球变暖等) 的关注度增加，必须更深入地研究建筑产品，并从人类和地球的康健角度来考虑它们。

建成环境对身心康健有深远影响。
对付希望优化其业务和人力成本的客户，WELL标准 (由国际WELL建筑研究所制订推出，是天下上第一部体系较为完全、专门针对人体康健所提出的建筑认证与评价标准) 供应了一个操作与验证的框架，从空气、水、光 、营养、健身、精神和舒适七大部分组成。

PART 02质子治疗中央的功能设计及流线组织

质子治疗中央一样平常由门诊、仿照治疗区、赞助举动步伐区、质子治疗区、质子设备赞助用房及附属用房等组成。
一样平常治疗流程为门诊问诊，由年夜夫及物理师通过仿照治疗，确定治疗方案 (包括定位、放射能量确定及入射角度) ，部分质子设备须要制作人体固定模型，一样平常在赞助举动步伐区内完成 (包括人体模型制作及储存) 最后进入质子治疗区域进行治疗。
全体疗程一样平常治疗20~30次。
质子治疗中央各构成要件间相互关联的建筑包括并不仅限于以下：

01门诊医技区

门诊大厅、二次候诊区、登记收费、卫生间、专科门诊诊室、 门诊护士站、抢救室、治疗室、处置室、门诊办公室等。

02质子治疗及仿照治疗区

病人安歇区、护士站、接诊区、检讨室、掌握室、治疗室、加速器机房、束流传输区、仿照及成像室、体模制作、体模储存、麻醉及规复室等。

03质子设备赞助用房及附属用房

配电间、工艺冷却水系统、高频接地系统、模具准 备加工室、模具库房、做事器主机房、医疗气体储存室、半衰储存室、实验室等。

质子治疗构造患者和医护职员事情流线

PET-CT、ET-MR在肿瘤放射治疗疗效评价以及治疗过程中剂量验证等有临床代价。
不少国外及海内的质子治疗中央都方案了此类设备一样平常方案独立的部门，临近治疗区，可以同层支配，也可以高下楼层支配。
要把稳海内对核医学病人单向流线及相对污染区、半污染区、非污染区的方案。

质子治疗中央由于治疗有针对性，治疗过程中带辐射，以是医院根据流线划分正常区域和限定区域。
正常区域为门诊、仿照治疗及附属用房等；限定区域为医院的核心，包括质子治疗区域及质子设备赞助用房，由加速器用房、能量选择系统用房、旋转机架治疗用房、固定束治疗用房及质子设备赞助用房组成。
该区域综合管线支配繁芜，并采取大体积混凝土作为房间隔墙和外墙，对设计、管线综合、施工均有很高的哀求。

内部交通流线方案应以明确、简洁、功能分离的理念，配置可符合利用需求及有效提高效率的动线系统。
各公共交通体均靠近中庭和核心区域支配，塑造明确清楚的交通流线，使内外部利用者均能迅速到达目标空间。

紧张物流动线须洁污分离。
结合垂直交通的组织，让各种人流、物流合理流动，通过合理设置医梯、客梯 、楼梯，便于病人、医护职员家属、后勤职员的合理利用，并通过设置污物梯，避免洁、污物品相互交叉。

质子治疗中央设计难点

PART 01消防安全

旋转加速器室和能量选择系统用房因设备工艺须要，组成一大型连通的隧道，长度一样平常超过80m乃至达到100m。
治疗室分为病人区域和设备间，其最不利点疏散至安全出口间隔应知足干系规范哀求。
如因隧道过长确实无法知足规范最大疏散间隔哀求，应根据当地消防或住房和城乡培植主管部门的规定，组织消防专项论证或审查，通过后方能履行。

PART 02质子治疗区混凝土浇筑技能

质子治疗区为大体积混凝土，在处理大体积混凝土施工过程中水化热效应及掌握裂痕，是该类型项目的施工难点。
质子治疗区如设置在地下室，应加强防水方法，避免地下室水渗漏，防止对设备造成致命危害。

PART 03辐射防护

中子是质子治疗过程中产生的紧张二次辐射，需采取屏蔽材料进行屏蔽如地皮、混凝土或重混凝土，防护厚度需与专业公司合营确定。
质子治疗室和加速器、能量选择系统用房出入口均须设置迷道，以知足辐射防护哀求。
设备管线穿越防辐射墙体或楼板时，应采取Z字形或 U字形路径，避免射线沿直线穿越防护构造。

PART 04质子设备赞助用房支配优化

质子设备赞助用房，一样平常参照质子设备厂家建筑接口文件设置。
厂家考虑到技能及经济性，一样平常把赞助用房采取只管即便临近支配办法，以缩短电缆、管道的长度，降落本钱。
但质子治疗区因设备须要，空间形状不规则，并不利于设备支配和构造设计你，可以考虑把配电间、空调机房、水冷间等设备集中支配，通过综合管廊，与质子治疗区联系，既有利于掩护管理，又有利于设计和施工。

配套系统及机房环境

PART 01配套系统及机房环境

不同类型和规模的质子治疗系统的设计和对配套系统及干系机房需求都有差异，小型单室质子系统对配套机房需求少，其将机架和加速器、治疗室集于一体，仅需电气配电间、UPS(不间断电源) 室、水冷间、掌握室等；大型多室质子系统因其束流传输线较长，配套系统和机房环境哀求较多，除上述小型单室质子系统所需功能机房外，还需 加速器大厅、主掌握室、数据中央及各种做事器机房等。

图 大型多室质子系统治疗层房间分布图

图 小型单室质子系统治疗层房间分布图

质子系统包含的子系统有：加速器，能量选择系统 (ESS)，束流传输系统，固定或旋转机架治疗室，治疗安全系统，治疗掌握系统，制冷、电气、气动设备，水冷间、配电间设备，主控室设备，治疗掌握室设备，做事器机房设备。
各系统涉及的机房环境需知足质子设备厂家哀求，但不同品牌型号可能存在一定差异，需严格按照设备建筑接口文件进行设计施工。

PART 01质子加速器/束流区

工业型环保环氧地坪面漆，所有墙壁、沟槽和天花板应采取高等环氧漆。
设计施工方应每10m供应230V便民墙插座。
加速器上方、束线上方考虑吊车装置。
吊钩底部把稳与地面有足够空间。
质子系统开始运行的前两年，束流传输系统许可的最大地面不屈均沉降不得超过±3mm。
束流线与降能器区应由施工单位供应带自锁的安全门。
利用温度为25~30℃；掌握精度为2℃节；相对湿度为30%~65%。
安装温度为17~26℃；相对湿度为30%~65%。

PART 02旋转机架治疗室

治疗室建筑机电设备产生的噪声日均匀值不大于65dB。
在机架区和治疗区之间设有双开门或等效双开门，门应从内打开。
机架基坑位置进行温湿度检测，温度为22℃节；掌握精度为1. 5℃；相对湿度为 40%~60% 设备散热量3kw；每个机架治疗室区域的不同层至少设置一个掌握点，探测器系统交予质子设备供应商。
机架上方配置承载轨吊。
设计施工单位应在天花板为摄像装置供应2个230V的电源接口。
配备烟雾探测和自动灭火系统。
安装温度为17~26节，相对湿度为30%~65%。

PART 03治疗掌握室

至少方案区域4mx4m，预留300mmx300mm金属可拆卸接入面板，用于校准仪不雅观察利用；墙面供应至少2部电话、对讲机、闭路电视，为肿瘤信息系统接口预留额外空间；治疗室内与治疗掌握室存在电缆互通接口。

图 大型质子系统治疗室和治疗掌握室平面示意图

PART 04水冷间

水冷间温度为22节 (为防止高压设备结露一样平常应大于25节)， 掌握精度为士2.5℃， 相对湿度为40%~60%， 应设置240cmx240cm的双开门直通室外， 门将通过自动关闭功能锁定。
预留足够的空间安装水调节器，每个水调节器前后预留1m的自由空间改换泵或热交流器。
施工单位确保低点处有能排出1000L水的排水沟。
水冷间机房存在噪声，须要进行防噪声设计 。

图 质子设备上层水冷间和配电间分布

PART 05配电间

配电间内设有为质子设备分配电力的电源柜，宽度至少为3.8m，恰当设计高度，以适应上方的暖通空调管道等(图2-10)。
配电间需安装防静电、不导电的活动地板，活动地板需由 25%以上的自由表面的透风板构成 ，且地板应可承受 2t的分散荷载 (图2-11) ；UPS系统能够支持满载备份20min ，配电间温度掌握在22节，相对湿度 为35%~60%，配电间须要在建筑评估日期之前三个月由质子设备供应商验收。

图 高架地板及接地示意图

PART 06主控室

主控室掌握温度为22℃；掌握精度为士2. 5摄氏度；相对湿度为40%~60%；供应防静电活动地板，地板下方安装地漏，支配湿度检测系统，电缆安装符合干系标准的哀求。

掌握做事器室温度为22℃，掌握精度为2. 5℃，相对湿度为40%~60；地面为活动地板，自由高度为30cm，承载能力为2t/m²。
房间拥有连接至 UPS或应急电源的独立空调机组。
供应一个最小12U、深度80cm的通高开关柜。
照明采取调光系统防止电脑反光，房间不得有洒水器，天花板和活动地板无排水管。
治疗操持室一样平常为医院技师利用，根据不同医院的利用需求，其环境哀求可能与做事器室有所不同。

PART 07工艺冷却水系统哀求

工艺冷却水系统一样平常建议设计为二级冷却，供应不超过合理温度一级冷却水，供应二级冷却水降温，为防止高压设备结露，一 般射频功率源的二级冷却水温度应大于 25℃。
一级冷却水温度由暖通专业根据二级冷却水温须要、室外湿球温度设计，一样平常一级冷却水温度越高，能耗越低。

PART 08气体哀求

供应氨气、氧气、氮气、氢气、压缩空气等气体，气体质量哀求根据详细技能文件哀求确定。

其他分外系统设计

其他分外包括辐射安全连锁系统、环境监测系统、高频接地系统、辐射监测系统。

PART 01辐射安全连锁系统

辐射安全连锁系统的设计遵照“失落效安全、纵深防御、最优割断”的原则，不但重 要场所需进行多重“冗余”设计 ，全体系统也应“冗余”。
“急停” 按钮和巡查“复位” 按钮能干、易识别、随意马虎到达。
主要部位设置监控装置，辐射区域设置机器运行前警告和语音提示装置，掌握台设置电子显示屏，用于显示辐射区域内的连锁装置事情状况。

PART 02环境监测系统

对机房、会议室、公共区域的透风系统进行联动。
当涌现射线报警、空气质量差等情形时，需与透风系统联动，加强相应区域的送排风次数，改进此区域的空气质量。
环境监测系统由辐射监测系统、空气监测系统、污水监测系统集成而成，系统对空气监测系统、污水监测系统两个子系统数据进行汇总整合。
辐射监测系统通过安装在监测点上 的X射线传感器和中子射线传感器实时采集机房四周监测点上辐射值数据，并以列表的形式显示出来。
当辐射值超过设定國值时，系统报警。

空气监测系统由多少子系统及数据采集处理子系统等组成。
测定空气中二氧化碳浓度、氧气浓度，同时丈量温度、湿度等参数，打算各种参数、图表，实现对被监测区域的实时监测，做到实时监控和应急预警。
污水监测系统将污水监测设备的上传数据、报警信息实时传输至全体系统。

质子区应设置一套完备的辐射监测系统，便于系统的集中管理。
该系统应具有以下特点：

1) 环境适应性强，性能稳定可靠；

2) 人机界面友好，可直不雅观显示报警地点；

3) 仪器可维修性强，掩护 、维修方便；

4) 主机与探测器最远通信间隔为1km；

5) 相应韶光短，可设置二级报警國值；

6) 就地处理箱与探头同时声光报警；

7) 自动识别中子探测器与 Y探测器。

PART 03高频接地系统

为减少和避免对其他医疗设备的滋扰，加速器射频功率源机房应采取单独高频接地设计。
由于加速器射频功率源的功率大 ( 一样平常100~500kw等级)，根据加速器形式不同有脉冲和连续波两种事情模式。
对付高频发射机 (射频功率源) 的高频接地有分外的哀求。
大功率射频设备只有良好接地才能知足质子医院整体电磁兼容设计哀求。
一样平常采取敷设高频地网、填埋降阻剂、增设多组离子接地极等办法，使高频接地电阻知足小于1Ω的哀求。

PART 04辐射监测系统设计

质子治疗区域对辐射防护哀求极高， 为确保安全性，质子治疗区事情场所监测采取固定式在线区域辐射监测和便携式巡测相结合。
在线区域辐射监测随时反响实时监测中涌现的辐射安全问题。
与常规医院采取便携式巡测监测仪不同，质子治疗区必须专门增设一套在线区域辐射监测系统。
为知足辐射防护监测哀求，在线监测点位设置较多，需按照《放射性职业病危害预评价报告》哀求设置事情场所监测点位。

一样平常情形下， 监测点位紧张选在加速器大厅内、迷道出入口和掌握室内等职员常驻区域等代表性位置。
每个监测点位需设一台X一Y探测器和一台中子探测器。
区域巡测紧张运用在掩护阶段， 区域巡测包括对加速器区域、治疗室周围、辐射监督区边界、放射性污染物贮存室周围 等。
拟配备的监测仪器包括便携式中子辐射巡测仪、便携式X一Y辐射巡测仪、便携式表面污染监测仪以及伯仲衣物污染监测仪等。

内容选自《质子中央培植指南》

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