CN210175075U - 一种用于医疗船的中子照射治疗模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于放射性照射治疗技术领域，具体涉及一种用于医疗船的中子照射治疗模块，设置在医疗船上，中子照射治疗模块为立方体型的方舱，由下至上分为四层，垂直设置的圆柱形的堆本体及水池位于中子照射治疗模块中心，贯穿于第一层至第四层的空间中；位于最下层的第一层设置观察室和混合束辐照室和超热束辐照室，第二层设有装卸料运输通道，第三层设有反应堆主控室和反应堆堆大厅，最顶部的第四层设有转运吊车。该中子照射治疗模块在满足核辐射防护要求基础上，结合模块空间大小和船体结构，实现了人流、物流和应急逃生通道的布置，实现了反应堆在役期间运行、检修、换料和乏燃料外运等活动的放射性分区管理，并保证了应急状态下的人员撤离。

Description

一种用于医疗船的中子照射治疗模块

技术领域

本实用新型属于放射性照射治疗技术领域，具体涉及一种用于医疗船的中子照射治疗模块。

背景技术

硼中子俘获疗法(BNCT)是一种具有“固有”安全性的生物靶向放射治疗模式，将具有亲肿瘤组织的无毒含硼药物注入患者体内，待药物富集在肿瘤组织后，采用热中子或超热中子照射肿瘤部位，中子和癌细胞中的硼-10核素接触并发生核反应，放出的He离子和Li离子反向运动，其能量足以杀伤癌细胞，且副作用很小。目前，用于BNCT的中子源主要有核反应堆中子源和基于加速器的中子源，相比于基于加速器的中子源，核反应堆中子源装置体积更小，投入成本也更小，是现行国际上投入使用BNCT系统最多的中子源。

我国在20世纪末，周永茂院士开发出利用中子俘获疗法原理治疗癌症的医院中子照射器，它是一种低浓度UO₂堆芯，轻水冷却与慢化，金属铍全反射层的水池内容器型中子源，配设两条不同中子能域的照射束，能够提供两名患者同时临床治疗的微型、安全、经济和高效的先进治癌装置。2010年初在北京市已建成的医院中子照射器1型机，堆功率30kW，配设两条中子束，一条为热中子束，用于生物医疗研究与浅表人体肿瘤的治疗，另一条为超热中子束，用于人体较深癌疾的临床治疗，现在正进行癌患临床前照射的各种准备性实验研究。

中子照射治疗在医疗船上的应用是在医疗船上通过配备完善的中子俘获疗法专用医用中子照射器以及高端常规放疗机，旨在为发展中国家特别是非洲等癌症多发国家提供国际巡回靠岸癌症治疗援助和其它医疗服务。医疗船主要包括机舱、驾驶室、居住区、常规治疗模块和中子照射治疗模块等，其中中子照射治疗模块的中子源装置采用已建成的医院中子照射器，但该中子照射器现有模式为陆基反应堆，显然其外形结构及各工艺系统间的总体布置等不能照搬使用，需结合船体的总体设计，并考虑反应堆在船上的建造、运行、检修和换料等因素，进行适应性的改造和布置优化。

实用新型内容

本实用新型的目的是在现有常规医疗船的基础上，结合船体的结构和布局，提供一种可用于医疗船的中子照射治疗模块，该模块保证了中子照射治疗的功能可靠，也满足船体结构强度、船舶核安全以及辐射防护的要求，在紧凑有限的空间内，既实现了人流、物流和应急逃生通道的布置，也可实现反应堆在役期间运行、检修、换料和乏燃料外运等活动的放射性分区管理，并保证了应急(核、火及进水)状态下的人员撤离

为达到以上目的，本实用新型采用的技术方案是一种用于医疗船的中子照射治疗模块，设置在医疗船上，其中，中子照射治疗模块为立方体型的方舱，由下至上分为四层，垂直设置的圆柱形的堆本体及水池位于所述中子照射治疗模块中心，贯穿于所述第一层至所述第四层的空间中；位于最下层的第一层设置观察室和混合束辐照室和超热束辐照室，第二层设有装卸料运输通道，第三层设有反应堆主控室和反应堆堆大厅，最顶部的第四层设有转运吊车。

进一步，在所述第一层中还设有废液废树脂贮存间；所述混合束辐照室和所述超热束辐照室对称设置在所述堆本体及水池的两侧，所述观察室和所述废液废树脂贮存间对称设置在所述堆本体及水池的另外两侧；在所述观察室还设有与所述医疗船的船体相连通的直通电梯和通向上一层的楼梯。

进一步，在所述第二层中还设有洗澡水收集间、备品备件工具贮存间、送风空调系统工艺间、气水净化系统工艺间，还包括通向上一层的楼梯；所述洗澡水收集间和所述备品备件工具贮存间位于所述观察室上方，所述送风空调系统工艺间位于所述混合束辐照室上方，所述气水净化系统工艺间位于所述超热束辐照室上方，所述装卸料运输通道位于所述废液废树脂贮存间上方并设有与所述医疗船的船体相连通的卸货预留门。

进一步，在所述第三层中，所述堆本体及水池位于所述反应堆堆大厅内，所述反应堆堆大厅的地面设有与所述装卸料运输通道相通的换卸料通道盖板；在所述第三层中还设有卫生通道、排风系统工艺间、控制机柜间；所述卫生通道内设有洗澡间，所述洗澡间位于所述洗澡水收集间上方；还包括位于所述备品备件工具贮存间的上方的卫生间；所述反应堆主控室位于所述气水净化系统工艺间上方，所述控制机柜间位于所述反应堆主控室内侧，与所述反应堆主控室相通；还包括通向上一层的楼梯。

进一步，在所述第四层中，位于所述反应堆堆大厅的上方的部分与所述反应堆堆大厅连通；位于所述排风系统工艺间的上方的部分与所述排风系统工艺间连通；所述转运吊车能够在所述反应堆堆大厅的上方运行；还包括位于所述第三层与所述第二层连通的楼梯的上方的烟囱气体监测设备间和位于所述反应堆主控室上方的辐射测量间。

更进一步，在所述第三层的所述卫生间附近的舱壁上，设有反应堆工作人员进出口；在所述第三层的与所述第二层连通的楼梯的附近的舱壁上设有一个与船体相连通的应急逃生门。

更进一步，在所述第四层中还设有与船体相连通的应急通道，所述应急通道位于所述卫生通道以及所述第三层与所述第四层连通的楼梯的上方，在所述应急通道旁边的舱壁上设有一个与船体相连通的应急逃生门。

本实用新型的有益效果在于：

该中子照射治疗模块在医疗船上的总体布置，在满足核辐射防护要求基础上，结合模块空间大小和船体结构，既实现了人流、物流和应急逃生通道的布置，也可实现反应堆在役期间运行、检修、换料和乏燃料外运等活动的放射性分区管理，并保证了应急(核、火及进水)状态下的人员撤离。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式中所述的一种用于医疗船的中子照射治疗模块的第一层的示意图；

图2是本实用新型具体实施方式中所述的一种用于医疗船的中子照射治疗模块的第二层的示意图；

图3是本实用新型具体实施方式中所述的一种用于医疗船的中子照射治疗模块的第三层的示意图；

图4是本实用新型具体实施方式中所述的一种用于医疗船的中子照射治疗模块的第四层的示意图；

图5是本实用新型具体实施方式中所述的一种用于医疗船的中子照射治疗模块的立体示意图；

图6是本实用新型具体实施方式中所述的一种用于医疗船的中子照射治疗模块设置在医疗船的示意图；

图中：1-中子照射治疗模块，2-居住甲板，3-主甲板(上甲板)，4-下甲板，5-平台甲板，6-双层底，7-直通电梯，8-观察室，9-混合束辐照室，10-堆本体及水池，11-超热束辐照室，12-废液废树脂贮存间，13-洗澡水收集间，14-备品备件工具贮存间，15-送风空调系统工艺间，16-气水净化系统工艺间，17-装卸料运输通道，18-卫生间，19-洗澡间，20-卫生通道，21-排风系统工艺间，22-反应堆主控室，23-反应堆堆大厅，24-换卸料通道盖板，25-控制机柜间，26-应急通道，27-烟囱气体监测设备间，28-辐射测量间，29-转运吊车，30-反应堆工作人员进出口，31-医护及患者电梯口，32-应急逃生门，33-卸货预留门。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。

本实用新型提供的一种用于医疗船的中子照射治疗模块，设置在医疗船上，其中，中子照射治疗模块1为立方体型的方舱(如图1至图5所示)，由下至上分为四层，垂直设置的圆柱形的堆本体及水池10位于中子照射治疗模块1中心，贯穿于第一层至第四层的空间中。

第一层如图1所示，位于最下层的第一层设置有直通电梯7、观察室8、混合束辐照室9、超热束辐照室11、废液废树脂贮存间12和相应人员通道，还包括医护及患者电梯口31和通向上一层的楼梯。反应堆活性区位于本层内。混合束辐照室9和超热束辐照室11对称设置在堆本体及水池10的两侧，观察室8和废液废树脂贮存间12对称设置在堆本体及水池10的另外两侧；直通电梯7和通向上一层的楼梯设置在观察室8，医护及患者电梯口31与医疗船的船体相连通，用于人员从医疗船进入直通电梯7进而进入中子照射治疗模块1。观察室8、混合束辐照室9和超热束辐照室11内部按医学要求配置有相关医疗设备用于辐照治疗活动。废液废树脂贮存间12用于废液及废树脂贮存罐的存放，废液及废树脂通过预制管路输运至贮存罐内。

第二层如图2所示，在第二层中还设有洗澡水收集间13、备品备件工具贮存间14、送风空调系统工艺间15、气水净化系统工艺间16、装卸料运输通道17和相应人员通道，还包括通向上一层的楼梯；洗澡水收集间13和备品备件工具贮存间14位于观察室8上方，送风空调系统工艺间15位于混合束辐照室9上方，气水净化系统工艺间16位于超热束辐照室11上方，装卸料运输通道17位于废液废树脂贮存间12上方并设有与医疗船的船体相连通的卸货预留门33。气水净化系统工艺间16用于堆水、堆气和池水净化系统回路设备及管道的布置，以保证堆水、堆气和池水满足运行要求，降低放射性水平。洗澡水收集间13设置有收集罐，收集罐所收集的洗澡水经监测后按照其放射性水平决定其直接排放或经管路转运至第一层废液废树脂贮存间12的废液收集罐暂存。送风空调系统工艺间15用于中子照射治疗模块1内送风和空调设备布置。装卸料运输通道17连接了中子照射治疗模块1和整个医疗船，通道内布置有运输导轨、电驱动运输车、监控摄像头等必备设备，可实现乏燃料和其他固体废物外运的远程操作。卸货预留门33用于实现反应堆乏燃料和其他反应堆检修维护产生的固体放射性废物的外运。

第三层如图3所示，在第三层中设有卫生间18、洗澡间19、卫生通道20、排风系统工艺间21、反应堆主控室22、反应堆堆大厅23和控制机柜间25和相应人员通道，还包括通向上一层的楼梯；在第三层中，堆本体及水池10位于反应堆堆大厅23内，反应堆堆大厅23的地面设有与第二层的装卸料运输通道17相通的换卸料通道盖板24；洗澡间19设置在卫生通道20内，洗澡间19位于洗澡水收集间13上方；卫生间18位于备品备件工具贮存间14的上方；反应堆主控室22位于气水净化系统工艺间16上方，控制机柜间25位于反应堆主控室22内侧，与反应堆主控室22相通；在第三层的卫生间18附近的舱壁上，设有反应堆工作人员进出口30，用于反应堆运行检修人员(工作人员)进出；在第三层的与第二层连通的楼梯的附近的舱壁上设有一个与船体相连通的应急逃生门32(该应急逃生门位于卫生通道20内)，用于在火灾或模块进水的应急事故下满足模块内人员应急逃生需要。反应堆主控室22是中子照射治疗模块1的运行中心，用于反应堆的运行、监控和运程操作。反应堆主控室22布置有反应堆操作台、监控和保护操作终端、打印机等设备。反应堆主控室22与反应堆堆大厅23之间设有铅玻璃视窗。控制机柜间25用于反应堆控制和保护系统机柜安装布置。反应堆堆大厅23为反应堆堆顶操作厅，反应堆堆大厅23的顶部在第四层内设有转运吊车29，打开反应堆堆大厅23地面的换卸料通道盖板24，可实现反应堆堆大厅23与第二层的装卸料运输通道17相通，由转运吊车29便可完成乏燃料和固体废物的外运操作。排风系统工艺间21与送风空调系统工艺间15共同实现中子照射治疗模块1内通风和空调设备布置。卫生通道20内除了设有洗澡间19外还设有个人剂量计存放区、更衣区和单向闸门。运行检修人员更换放射性区域工作服后方可通过单向闸门进入反应堆监督区进行检修等操作，在操作完成后通过洗澡间19门口的沾污仪检查是否沾污，以确定是否需洗澡去污，或更衣返回非限制区。卫生间18设置在本层的非限制区内。

第四层如图4所示，在第四层中，位于反应堆堆大厅23的上方的部分与反应堆堆大厅23连通，作为反应堆堆大厅23的顶部；位于排风系统工艺间21的上方的部分与排风系统工艺间21连通，作为排风系统工艺间21的顶部；还包括能够在反应堆堆大厅23的上方运行的转运吊车29；还包括位于第三层与所述第二层连通的楼梯的上方的烟囱气体监测设备间27和位于反应堆主控室22上方的辐射测量间28，辐射测量间28用于安装辐射监测系统设备，如系统监控主机、取样分析设备等。在第四层中还设有与船体相连通的应急通道26，应急通道26位于卫生通道20以及第三层与第四层连通的楼梯的上方，在应急通道26旁边的舱壁上设有一个与船体相连通的应急逃生门32，用于在火灾或模块进水的应急事故下满足模块内人员应急逃生需要。

下面举例说明本实用新型所提供的一种用于医疗船的中子照射治疗模块在医疗船上的设置应用：

如图6所示，医疗船主要包括机舱、驾驶室、居住区、常规治疗模块和中子照射治疗模块1等。医疗船一般均由平台甲板5、下甲板4、主甲板3(上甲板)和居住甲板2组成，其中中子照射治疗模块1贯穿上述四层甲板，模块内部分四大层(若船体高度不足，则第四层作为第三层的夹层；若船体高度足够高，则该夹层单独分层作为第四层)布置各工艺系统，第一层坐落在船体双层底6上，第三层与船体的主甲板3平齐(第三层的应急逃生门32与主甲板3连通，反应堆工作人员进出口30与主甲板3平齐)，第四层(即第三层夹层)与居住甲板2平齐(第四层的应急逃生门32与居住甲板2连通)。

本实用新型所述的装置并不限于具体实施方式中所述的实施例，本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出其他的实施方式，同样属于本实用新型的技术创新范围。

Claims (7)

1.一种用于医疗船的中子照射治疗模块，设置在医疗船上，其特征是：中子照射治疗模块(1)为立方体型的方舱，由下至上分为四层，垂直设置的圆柱形的堆本体及水池(10)位于所述中子照射治疗模块(1)中心，贯穿于所述第一层至所述第四层的空间中；位于最下层的第一层设置观察室(8)和混合束辐照室(9)和超热束辐照室(11)，第二层设有装卸料运输通道(17)，第三层设有反应堆主控室(22)和反应堆堆大厅(23)，最顶部的第四层设有转运吊车(29)。

2.如权利要求1所述的用于医疗船的中子照射治疗模块，其特征是：在所述第一层中还设有废液废树脂贮存间(12)；所述混合束辐照室(9)和所述超热束辐照室(11)对称设置在所述堆本体及水池(10)的两侧，所述观察室(8)和所述废液废树脂贮存间(12)对称设置在所述堆本体及水池(10)的另外两侧；在所述观察室(8)还设有与所述医疗船的船体相连通的直通电梯(7)和通向上一层的楼梯。

3.如权利要求2所述的用于医疗船的中子照射治疗模块，其特征是：在所述第二层中还设有洗澡水收集间(13)、备品备件工具贮存间(14)、送风空调系统工艺间(15)、气水净化系统工艺间(16)，还包括通向上一层的楼梯；所述洗澡水收集间(13)和所述备品备件工具贮存间(14)位于所述观察室(8)上方，所述送风空调系统工艺间(15)位于所述混合束辐照室(9)上方，所述气水净化系统工艺间(16)位于所述超热束辐照室(11)上方，所述装卸料运输通道(17)位于所述废液废树脂贮存间(12)上方并设有与所述医疗船的船体相连通的卸货预留门(33)。

4.如权利要求3所述的用于医疗船的中子照射治疗模块，其特征是：在所述第三层中，所述堆本体及水池(10)位于所述反应堆堆大厅(23)内，所述反应堆堆大厅(23)的地面设有与所述装卸料运输通道(17)相通的换卸料通道盖板(24)；在所述第三层中还设有卫生通道(20)、排风系统工艺间(21)、控制机柜间(25)；所述卫生通道(20)内设有洗澡间(19)，所述洗澡间(19)位于所述洗澡水收集间(13)上方；还包括位于所述备品备件工具贮存间(14)的上方的卫生间(18)；所述反应堆主控室(22)位于所述气水净化系统工艺间(16)上方，所述控制机柜间(25)位于所述反应堆主控室(22)内侧，与所述反应堆主控室(22)相通；还包括通向上一层的楼梯。

5.如权利要求4所述的用于医疗船的中子照射治疗模块，其特征是：在所述第四层中，位于所述反应堆堆大厅(23)的上方的部分与所述反应堆堆大厅(23)连通；位于所述排风系统工艺间(21)的上方的部分与所述排风系统工艺间(21)连通；所述转运吊车(29)能够在所述反应堆堆大厅(23)的上方运行；还包括位于所述第三层与所述第二层连通的楼梯的上方的烟囱气体监测设备间(27)和位于所述反应堆主控室(22)上方的辐射测量间(28)。

6.如权利要求4所述的用于医疗船的中子照射治疗模块，其特征是：在所述第三层的所述卫生间(18)附近的舱壁上，设有反应堆工作人员进出口(30)；在所述第三层的与所述第二层连通的楼梯的附近的舱壁上设有一个与船体相连通的应急逃生门(32)。

7.如权利要求5所述的用于医疗船的中子照射治疗模块，其特征是：在所述第四层中还设有与船体相连通的应急通道(26)，所述应急通道(26)位于所述卫生通道(20)以及所述第三层与所述第四层连通的楼梯的上方，在所述应急通道(26)旁边的舱壁上设有一个与船体相连通的应急逃生门(32)。

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