تصميم الدروع الهيكلية للحماية من الإشعاع

اقرأ في هذا المقال


تمت مناقشة إرشادات الحماية من الإشعاع لتصميم التدريع الهيكلي للتركيبات الإشعاعية في تقارير المعهد البريطاني للاشعاع، كما تحتوي هذه التقارير على المعلومات الفنية اللازمة بالإضافة إلى توصيات لتخطيط مرافق جديدة وإعادة تصميم المرافق القائمة، تم تحديد المناطق المحيطة بالغرفة على أنها خاضعة للرقابة أو غير خاضعة للرقابة، اعتمادًا على ما إذا كان تعرض الأشخاص في المنطقة تحت إشراف مشرف الحماية من الإشعاع أم لا.

الحماية من الإشعاع

الحماية مطلوبة من ثلاثة أنواع من الإشعاع: الإشعاع الأولي والإشعاع المتناثر والإشعاع المتسرب من خلال مبيت المصدر، كما يسمى الحاجز الكافي لتسخين الحزمة المفيدة إلى الدرجة المطلوبة بالحاجز الأساسي ويسمى الحاجز المطلوب ضد الإشعاع الشارد (التسرب والتشتت) بالحاجز الثانوي، كما تدخل العوامل التالية في حساب سماكة الحاجز:

  •  عبء العمل: بالنسبة لمعدات الأشعة السينية التي تعمل بأقل من 500 كيلو فولت، يتم التعبير عن عبء العمل عادةً بالمللي أمبير دقيقة في الأسبوع والتي يمكن حسابها بضرب الحد الأقصى للمللي أمبير مع الدقائق التقريبية لكل أسبوع من وقت الحزمة قيد التشغيل، يتم تحديد حمل العمل عادةً من حيث الجرعة الأسبوعية التي يتم تسليمها على بعد 1 متر من المصدر، كما يمكن تقدير ذلك بضرب عدد المرضى المعالجين في الأسبوع بالجرعة المقدمة لكل مريض عند 1 م.
  • استخدم العامل: جزء من وقت التشغيل الذي يتم خلاله توجيه العلاج قيد الدراسة نحو حاجز معين. على الرغم من أن عوامل الاستخدام تختلف اعتمادًا على التقنيات المستخدمة في منشأة معينة.
  • عامل الإشغال: جزء من وقت التشغيل الذي يشغل فيه الفرد منطقة الاهتمام. في حالة عدم توفر عوامل إشغال أكثر واقعية.
  • المسافة: المسافة بالأمتار من مصدر الإشعاع إلى المنطقة المراد حمايتها، كما يُفترض قانون التربيع العكسي لكل من الإشعاع الأولي والإشعاع الشارد.

الحاجز الثانوي للإشعاع المتناثر

ينتشر الإشعاع من المريض في جميع الاتجاهات، كما تعتمد كمية الإشعاع المتناثر على شدة الحزمة الواقعة على المشتت ونوعية الإشعاع ومنطقة الحزمة عند المشتت وزاوية الانتثار، كما يمكن الإشارة إلى نسبة الجرعة المبعثرة إلى جرعة الحادث، بالنسبة لحزم الجهد الضخم، يُفترض عادةً أن يكون a 0.1٪ للتشتت 90 درجة.

الإشعاع المتناثر، بشكل عام لديه طاقة أقل مقارنة بالطاقة الساقطة. ومع ذلك، فإن تليين الحزمة نتيجة تشتت كومبتون يعتمد على الطاقة الناتجة واتجاه التبعثر. بالنسبة لإشعاع الجهد العمودي، يُفترض عادةً أن تكون جودة الإشعاع المتناثر مماثلة لتلك الخاصة بالحزمة الساقطة. من ناحية أخرى، بالنسبة لحزم الفولتية الضخمة فإن الطاقة القصوى للفوتونات المتناثرة بزاوية 90 درجة هي 500 كيلو فولت.

لذلك، يُقدر أن إرسال هذا الإشعاع المبعثر عبر حاجز مماثل تقريبًا لحزمة مفيدة تبلغ 500 كيلو فولت. ومع ذلك، في زوايا التشتت الأصغر، تتمتع الحزمة المبعثرة بقدرة اختراق أكبر. بالإضافة إلى ذلك، يتم تشتيت الجزء الأكبر من الحزمة الساقطة في زوايا أصغر، لنفترض أن عامل الإرسال مطلوب لتقليل الجرعة المبعثرة إلى مستوى مقبول في منطقة الاهتمام.

الحاجز الثانوي للإشعاع المتسرب

  • من 5 إلى 50 كيلو فولت، يجب ألا يتجاوز معدل التعرض للتسرب 5 0.1  في أي ساعة واحدة في أي نقطة 5 سم من مجموعة المصدر.
  • أكبر من 50 كيلو فولت وأقل من 500 كيلو فولت، يجب ألا يتجاوز معدل التعرض للتسرب على مسافة 1 متر من المصدر 1 في أي ساعة واحدة. بالإضافة إلى ذلك، يجب أن تحدد هذه التجميعات معدل التعرض إلى 30 لكل ساعة عند 5 سم من سطح التجميع.
  • أكبر من 500 كيلو فولت، يجب ألا يتجاوز معدل الجرعة الممتصة بسبب إشعاع التسرب (باستثناء النيوترونات) في أي نقطة خارج الحد الأقصى لحجم المجال ولكن داخل مستوى دائري نصف قطره 2 متر عموديًا ومتمركزًا على المحور المركزي عند مسافة المعالجة العادية، من معدل جرعة الشعاع المفيدة على مسافة العلاج. باستثناء المنطقة المحددة أعلاه، يجب ألا يتجاوز معدل جرعة التسرب من مجموعة المصدر في أي نقطة على مسافة 1 متر من مسار الإلكترون بين المصدر والهدف 0.5٪ من معدل جرعة الحزمة المفيدة على مسافة العلاج.
  • يجب أن تظل الحزمة المفيدة أقل بكثير من 1٪ من جرعة الأشعة السينية ويجب تقليل جرعة النيوترون إلى أدنى حد ممكن خارج الحزمة المفيدة.
  • العلاج عن بعد بالكوبالت: يجب ألا يتجاوز معدل جرعة التسرب من مبيت هذا المصدر مع الحزمة في وضع إيقاف التشغيل، يجب ألا يتجاوز معدل جرعة التسرب من مبيت المصدر 0.1٪ من معدل جرعة الحزمة المفيدة وكلاهما يقاس على مسافة 1 متر من المصدر. بالإضافة إلى ذلك، بالنسبة للمصادر التي تؤدي إلى معدل جرعة شعاع مفيد أقل من 1000 سنتيغرام / ساعة عند 1 متر.

المصدر: كتاب"The Physics of Radiation Therapy" للمولف Faiz M. Khan, PhDكتاب" Walter and Miller’s Textbook of Radiotherapy " للمؤلف John A. Millsكتاب" Radiation Physics for Medical Physicists" للمؤلف Kurt H. Becker, Brooklynكتاب" THE PHYSICS OF RADIATION THERAPY THREE-DIMENSIONAL " للمولف Steve Webb


شارك المقالة: