Consideraciones sobre el diseño de bunkers

para máquinas de radioterapia

Contenido

Necesidad de bunkersUbicación del departamento de radioterapiaConsideraciones de diseñoSala de tratamiento y de control Materiales de blindajeCálculo del blindajeSobre la puertaSobre el laberintoSobre los conductosExtrasInspecciones

Ubicación del departamento de radioterapia

Los departamentos de radioterapia se encuentran generalmente en la periferia de los hospitales o soterrados, para evitar que las salas de radiación estén adyacentes a zonas de alta ocupación.

Ubicación dentro del departamento de radioterapia

Consideraciones sobre la localización

Al localizar una instalación de radioterapia se debe considerar la eficiencia operacional, los costos iniciales y la posible expansión.

La cercanía a otros departamentos del hospital y fácil acceso a pacientes externos e ingresados pueden ser factores más importantes que los costos de construcción.

En las salas por debajo del nivel del suelo la reducción en los costos de blindaje del piso y las paredes laterales deben sopesarse contra los costos de excavación, impermeabilización y acceso.

Hay que considerar el acceso a la entrada y remplazo de la máquina de tratamiento. Por otra parte, los pacientes pueden llegar en sillas de ruedas o en camillas.

Máquinas de radioterapia

externaAcelerador lineal

Cobalto

Consideraciones de diseñoEsquema de bunker típico

linac

Barrera secundaria

Barrera primaria

laberinto

puerta

Consideraciones de diseñoEsquema de bunker típico

Consideraciones de diseñoEsquema de bunker típico - dimensiones

Esquema de bunker doble

Consideraciones de diseño

Sala de tratamiento

La sala requiere espacio para los accesorios de tratamiento

bloques

láseres

boluscompensadores

immobilización

cuñas

Bolsas de vacío para inmobilización

limpieza, desinfectantes

física (QA)

La sala debe ser suficientemente grande para permitir el movimiento completo de la camilla con espacio además que permita al operador caminar a su alrededor. Los tipos de tratamientos podrán también definir las dimensiones, por ejemplo: La irradiación corporal total requiere distancia mayor a una de las paredes y la Radioterapia intraoperatoria (IORT) que requiere más personal de apoyo y más equipos puede necesitar una sala mayor.

Los accesorios de tratamiento tales como aplicadores de electrones, tablero de mamas, etc, se almacenan dentro del propio bunker por lo que habrá que disponer de espacio para minimizar la distancia a caminar por el operador al colocarlos.

La sala requiere espacio

La sala requiere espacio para los accesorios de tratamiento

Es recomendable meseta con fregadero

Aplicadores de electrones

Iluminación de la sala y láseres de alineación (I)

Para colocar un paciente de radioterapia las luces de la sala deben ser regulables (potenciómetro) de manera que la luz del campo de radiación y los lásers de alineación puedan ser visibles.Se debe garantizar iluminación durante las fallas del fluido eléctrico

Luces de precaución

Se colocarán luces de advertencia a la entrada del laberinto y dentro de la sala de tratamiento que indiquen cuando hay haz de radiación (beam on).

Estas luces deben montarse a la altura del ojo humano (1650 mm sobre el piso terminado) y estar interconectadas con el control de la unidad.

Observación y comunicación con el paciente

Debe existir comunicación de audio bi-direccional entre la sala de tratamiento y la de control. Puede procurarse una alarma especial para pacientes con discapacidad vocal.

Observación y comunicación con el paciente

Se recomiendan 2 cámaras de TV a ubicadas 15 grados y por encima del eje de rotación del gantry para una óptima observación del paciente en la camilla. Las cámaras deben estar lejos de la fuente de radiación para minimizar el daño por radiación al receptor de imagen.

Sala de Control

EspaciosaMonitoreo del paciente Visibilidad a las áreas colindantes Control de acceso al bunker

Ejemplo de sala de control (I)

Ejemplo de sala de control (II)

Ejemplo de sala de control (III)

Ejemplo de sala de control (IV)

Materiales para blindaje

Espectro electromagnético

Radiaciones ionizantes

¿Qué tipo de radiaciones hay que blindar?

Penetración de las Radiaciones ionizantes

Nuestros bunkers deben blindar fotones y neutrones

Materiales para blindaje

Materiales para blindaje (I)

El espesor de las paredes depende de la densidad del materialEl concreto es el material más indicado por ser el menos caro. Sin embargo si el espacio es una limitante se tendrán que utilizar materiales de mayor densidad.La mayoría de los datos publicados asume una densidad del concreto de 2350 kg m-3

Si localmente no se puede alcanzar esta densidad los costos se elevan por el transporte de los agregados. La densidad puede alcanzarse con un +/- 50 kg m-3

de la especificada.

Materiales de construcción y su densidad

Material de construcción Densidad, kgꞏm-3

Concreto 2350

Concreto Baritado 3400 –3500

Hierro con ferrosilicona 4000 – 5400

Ladrillos de arcilla 1600

Bloques 1100 – 1400

Tierra (seca compacta) 1500

Acero 7900

Plomo (sólido) 11340

Cálculo de blindaje

Como las correcciones después de terminado el bunker pueden ser caras, hay que considerar las cuestiones de seguridad y blindaje desde las etapas el diseño y construcción

Consideraciones (I)

La planificación debe incluir necesidades futuras, mayores energías de la radiación y mayores cargas de trabajo.

Frecuentemente los requerimientos de blindaje afectan la selección del emplazamiento y el tipo de construcción.

La evaluación final del blindaje resulta de las mediciones de la radiación una vez terminada la instalación. Si las mediciones muestran deficiencias, se recomiendan blindajes adicionales o limitaciones a la operación del equipo.

Cálculo de blindaje

Microlocalización del bunker (áreas adyacentes, distancia, tipo de personal)Tipo y energía de la radiación Modalidades de tratamientosCarga de trabajo (número de pacientes diarios)Densidad del material de la barreraRegulaciones de protección radiológica

En construcciones nuevas debe usarse concreto estándar de 2350 kg m-3 y hay que comprobar la densidad durante la fundición

Aproximadamente 400 – 600 toneladas de hormigón por bunker de acelerador

Bunker soterrado

Sobre el laberintoEl ancho mínimo del laberinto lo determina las dimensiones del equipamiento o el ancho de las camillas.

Sobre la puerta del bunker (I)

En caso de necesitar puerta blindada esta debe ser motorizada, con posibilidad de operación manual en caso de falla eléctrica, con botones de parada de emergencia y con sensores de movimiento para evitar daños al personal o los pacientes.

Sobre la puerta del bunker (II)

Para haces de tratamiento mayores de 10 MV (nuestro caso), los neutrones generados pueden requerir una puerta especial. Esta puerta para neutrones deberá tener polietileno o parafina (alto contenido de hidrógeno) con un 5% en peso de boro disuelto.

Conductos (I)

Cualquier agujero con la sala de control debe ser debidamente blindado. Esto incluye tuberías de cables necesarios para controlar la unidad, conductos de ventilación, tubo del físico y otros pases de servicio.

Los pases deben ser a través de las barreras secundarias y en caso inevitable no tener un diámetro mayor de 3 cm para las barreras primarias.

Ningún pase deberá quedar perpendicular a la barrera. Este debe estar angulado o tener uno o mas dobleces de manera que la longitud total del conducto sea mayor que el espesor de la barrera.

Conductos (II)

Para compensar el blindaje desplazado por el pase se pueden usar láminas de plomo o acero que se colocarán del lado exterior a la sala de tratamiento donde la radiación tiene menos energía promedio y se necesita por lo tanto menos blindaje.

Los cables de la máquina de tratamiento corren por debajo del piso de la barrera antes de doblar hacia arriba en el área de control. Bajo estas condiciones no debe ser necesario blindaje adicional a menos que la sala de control esté detrás de una barrera primaria o que existan locales de trabajo por debajo.

Las tuberías de agua y conductos eléctricos estrechos usualmente se agrupan en tuberías mayores. En lugar de atravesar barreras de radiación deben salir por el laberinto sobre el falso techo. En caso necesario que los conductos tengan que atravesar una barrera deben colocarse lo más alto posible para minimizar la radiación dispersa al personal.

Conductos (III)

En el diseño hay que considerar un conducto, que comunica la sala de tratamiento con la sala de control, conocido por “el tubo del físico” para los cables de dosimetría, cables de equipos de control de calidad y mediciones de dosimetría In-vivo. Normalmente es una tubería de PVC de 8 a 10 cm de diámetro que nunca debe estar en una pared primaria. Preferiblemente su salida del bunker debe está por lo menos a 30 cm por debajo del piso.

Idealmente este pase debe estar a la altura de la mesa de trabajo en el lado del panel de control y a una altura diferente, pero de fácil acceso en el lado de la sala de tratamiento.

Blindaje de los conductos por encima de la entrada del laberinto

Cuando el laberinto tiene 5 metros o más de longitud no es necesario blindaje adicional para los conductos. Para laberintos cortos se envuelve la tubería con capas de blindaje, por ejemplo: Para un laberinto de longitud 3.6 m, se cubren 1.2 metros de la tubería con una lámina de 1 cm de plomo por fuera y encima 2.5 cm de polietileno.

Los laberintos que tengan más de una curva generalmente no necesitan blindaje para los conductos.

Ejemplo de blindaje de los conductos

Ejemplo de blindaje de los conductos

Extras

Extras

Extras

Extras

Inspección durante la construcción

Inspeción durante la construcción

El inspector de seguridad radiológica (ISR) podrá realizar inspecciones en cualquier momento El ISR debe mantener buena comunicación con los arquitectos y constructores Se debe chequear la obra antes de proceder a instalar el encofrado Inspección visual durante la construcción Asegura que la instalación cumple con las

especificaciones Puede revelar fallas en los materiales o en la

facturación

Chequear el espesor Chequear el posible solapamiento de las láminas de plomo o hierro Examinar el blindaje detrás de los registros eléctricos, conductos de cables, lasers, etc. Verificar las dimensiones de cualquier refuerzo metálico Tomar muestras de concreto y chequear su densidad

Inspección durante la construcción

Inspección después de terminada la construcción

Asegurarse que el área blindada quedó acorde al plan Asegurarse que todos los dispositivos de seguridad y aviso están bien instalados Ninguna parte del haz primario debe quedar fuera de la barrera primaria

Gracias…