技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于野外環(huán)境的醫(yī)療方艙的輻射分級(jí)防護(hù)方法，尤其是一種車載醫(yī)療方艙的輻射分級(jí)防護(hù)方法。更具體地說(shuō)，是涉及一種在方艙中工作的CT（ComputedTomography，計(jì)算機(jī)斷層掃描成像）工作場(chǎng)所的適形輻射分級(jí)防護(hù)方法。

背景技術(shù)：

CT設(shè)備是以X射線為人體斷層掃描透射能量的計(jì)算機(jī)輔助成像設(shè)備，已成為醫(yī)院普及性的檢查和診斷醫(yī)療設(shè)備，CT檢查在顯示橫斷面方面明顯優(yōu)于X光片，能為急診救治中的外科手術(shù)提供最有價(jià)值的指導(dǎo)性信息。我國(guó)是一個(gè)自然災(zāi)害頻發(fā)的國(guó)家，近幾年地震、洪水、泥石流等自然災(zāi)害的頻繁發(fā)生，野戰(zhàn)醫(yī)療所、方艙醫(yī)院系統(tǒng)以其快速機(jī)動(dòng)的特點(diǎn)為抗震救災(zāi)發(fā)揮了重要作用。方艙CT設(shè)備的研制，為野外急救提供了強(qiáng)有力的工具。

例如中國(guó)專利ZL201210396745.5中就公開了一種野戰(zhàn)CT方艙，所述艙體為手動(dòng)推拉翻板式雙擴(kuò)大板式結(jié)構(gòu)，所述方艙前部設(shè)有Ｈ型架，所述方艙內(nèi)部分為CT控制室和CT掃描室，所述CT控制室位于方艙前部，CT控制室內(nèi)布置有圖像采集工作站、圖像處理工作站、醫(yī)學(xué)顯示器、工作椅、觀片燈和診斷報(bào)告打印機(jī)，所述CT掃描室布置有CT主機(jī)、掃描架、掃描床、CT減振支架和醫(yī)用膠片打印機(jī)。該方艙可用自裝卸車裝載運(yùn)輸，具備強(qiáng)大的機(jī)動(dòng)能力，內(nèi)部具有CT設(shè)備及功效保障設(shè)備設(shè)施，能夠滿足為方艙醫(yī)院CT檢查提供保障。

然而CT裝置以X射線為檢查手段，電離輻射對(duì)人體具有較大危害，其工作場(chǎng)所必須采取輻射防護(hù)措施。在固定的檢查室墻壁包裹防止X射線穿透的鉛屏蔽層可有效防止X射線的泄露。現(xiàn)有的CT裝置通常固定在醫(yī)院的檢查室內(nèi)，鉛屏蔽層厚度采用統(tǒng)一厚度，因此一臺(tái)多排CT設(shè)備的鉛屏蔽層重量為2噸左右，這對(duì)于位置固定的檢查室來(lái)說(shuō)，是不存在任何問(wèn)題的。

為了適應(yīng)野外醫(yī)療的需求，方艙CT裝置需將CT設(shè)備安裝于方艙內(nèi)，由汽車運(yùn)輸?，F(xiàn)有技術(shù)中都采用大載重量的運(yùn)輸車輛作為移動(dòng)工具，直接將固定的檢查室裝載在載重汽車上。然而，這樣的方式對(duì)汽車的性能要求很高，并且由于整個(gè)方艙系統(tǒng)設(shè)備眾多，自重很大，汽車在移動(dòng)時(shí)顯得笨重，機(jī)動(dòng)性較差。另一方面，為了滿足靈活機(jī)動(dòng)的使用需求，承載車輛的車體長(zhǎng)度和載重量就必須有所限制，而這種限制又使得車輛無(wú)法承載整個(gè)固定的檢查室重量，所以這是現(xiàn)有技術(shù)中存在的一對(duì)矛盾。再一方面，可以考慮將艙體內(nèi)的設(shè)備數(shù)量減少一些，然而，更少數(shù)量的設(shè)備將減小整個(gè)醫(yī)療方艙的醫(yī)療服務(wù)能力，也就是說(shuō)，醫(yī)療服務(wù)能力將變得低下，無(wú)法滿足野外醫(yī)療的需求。

因此，有必要研究一種用于野外環(huán)境的醫(yī)療方艙，使得其重量減小，在提高其機(jī)動(dòng)性的同時(shí)保持其醫(yī)療服務(wù)能力和安全水平，申請(qǐng)人經(jīng)過(guò)潛心研究，提出了一種用于野外環(huán)境的醫(yī)療方艙的輻射分級(jí)防護(hù)方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

考慮到至少一個(gè)上述問(wèn)題而完成了本發(fā)明，并且本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種用于野外環(huán)境的醫(yī)療方艙的輻射分級(jí)防護(hù)方法。通過(guò)該方法，使得在其他設(shè)備無(wú)法減輕重量的前提下，可以根據(jù)CT設(shè)備輻射特點(diǎn)和使用環(huán)境要求，在確保輻射防護(hù)達(dá)標(biāo)的前提下，減少輻射防護(hù)屏蔽層的總質(zhì)量，從而減少方艙總重，提高車載方艙的機(jī)動(dòng)靈活性。具體地，一種用于野外環(huán)境的醫(yī)療方艙的輻射分級(jí)防護(hù)方法，該醫(yī)療方艙為翻板式雙擴(kuò)結(jié)構(gòu)的大板式艙體，所述方艙內(nèi)部包括CT控制室和CT掃描室，所述CT控制室位于方艙前部，CT掃描室中設(shè)置有CT裝置，其特征在于所述方法包括以下步驟：1）獲取CT裝置散射輻射劑量分布曲線；2）將方艙劃分為多個(gè)子區(qū)域；3）根據(jù)下述公式確定每個(gè)子區(qū)域的方艙內(nèi)壁上所需設(shè)置鉛板的厚度H:

B=5d2D0·d02·T·W---(1)]]>

H=B·(1+cosθ2)---(2)]]>

式中

B表示每個(gè)子區(qū)域的最大輻射透射比；

d表示人員到掃描中心的距離；

D0、d0表示距掃描中心d0處單層掃描的輻射劑量為D0；

W表示以給出D0值的掃描條件為參考條件下的周歸一工作負(fù)荷；

T表示CT掃描室外距掃描中心d處的人員住留因子；

θ表示輻射束與垂直于屏蔽體表面的法線的夾角；

4）在每個(gè)子區(qū)域的方艙內(nèi)壁上分別設(shè)置厚度為H的鉛板作為屏蔽體，其中該方艙內(nèi)壁上設(shè)置的鉛板的厚度是不同的。

根據(jù)本發(fā)明另一方面，所述多個(gè)子區(qū)域包括CT控制室第一區(qū)域、CT控制室第二區(qū)域、閑置區(qū)域、控制室觀察窗區(qū)域、第一房間和空閑區(qū)域、第二房間和空閑區(qū)域、第一內(nèi)部走廊區(qū)域和第二內(nèi)部走廊區(qū)域。

根據(jù)本發(fā)明另一方面，將步驟3）中獲得的鉛板厚度H乘以經(jīng)驗(yàn)值因子j得到最終的鉛板厚度，并將該最終厚度的鉛板設(shè)置在每個(gè)子區(qū)域的方艙內(nèi)壁上。

根據(jù)本發(fā)明另一方面，經(jīng)驗(yàn)值因子j的取值范圍為100%-143%。

根據(jù)本發(fā)明另一方面，所述方艙的頂部和底部不設(shè)置鉛板。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明的用于野外環(huán)境的醫(yī)療方艙的輻射分級(jí)防護(hù)方法使得在安全防輻射的前提下，醫(yī)療方艙的總重量大大減小，方艙醫(yī)療服務(wù)能力較高，機(jī)動(dòng)性好，成本降低。

附圖說(shuō)明

圖1是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的用于野外環(huán)境的醫(yī)療方艙的車載狀態(tài)示意圖。

圖2是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的用于野外環(huán)境的醫(yī)療方艙內(nèi)的CT裝置的散射輻射劑量分布曲線圖（nGy/mAs）。

圖3是圖1中醫(yī)療方艙的展開后的示意圖，其中示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的方艙子區(qū)域分布情況。

圖4是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的用于野外環(huán)境的醫(yī)療方艙的內(nèi)部布局示意圖。

圖5是與圖3的醫(yī)療方艙子區(qū)域?qū)?yīng)的方艙側(cè)壁位置示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，通過(guò)優(yōu)選實(shí)施例來(lái)描述本發(fā)明的最佳實(shí)施方式，這里的具體實(shí)施方式在于詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明，而不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制，在不脫離本發(fā)明的精神和實(shí)質(zhì)范圍的情況下，可以做出各種變形和修改，這些都應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

實(shí)施例1

參見圖1，其中示出了本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的用于野外環(huán)境的醫(yī)療方艙的車載狀態(tài)。參見圖4，其示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的用于野外環(huán)境的醫(yī)療方艙展開后的內(nèi)部布局示意圖。該醫(yī)療方艙為翻板式雙擴(kuò)結(jié)構(gòu)的大板式艙體，所述方艙內(nèi)部包括CT控制室31和CT掃描室，所述CT控制室位于方艙前部，CT掃描室中設(shè)置有CT裝置34。

為了使醫(yī)療方艙能夠在野外使用，本發(fā)明提出了一種用于野外環(huán)境的醫(yī)療方艙的輻射分級(jí)防護(hù)方法。該方法包括以下步驟：1）獲取CT裝置34散射輻射劑量分布曲線，參見圖2，其中示出了一種CT裝置34散射輻射劑量分布曲線圖；2）將方艙劃分為多個(gè)子區(qū)域；3）根據(jù)下述公式確定每個(gè)子區(qū)域的方艙內(nèi)壁上所需設(shè)置鉛板的厚度H:

B=5d2D0·d02·T·W---(1)]]>

H=B·(1+cosθ2)---(2)]]>

式中

B表示每個(gè)子區(qū)域的最大輻射透射比；

d表示人員到掃描中心的距離(cm)；

D0、d0表示距掃描中心d0(cm)處單層掃描的輻射劑量為D0(μGy/層)；

W表示以給出D0值的掃描條件為參考條件下的周歸一工作負(fù)荷(層/周)；

T表示CT掃描室外距掃描中心d(cm)處的人員住留因子；

θ表示輻射束與垂直于屏蔽體表面的法線的夾角；

4）在每個(gè)子區(qū)域的方艙內(nèi)壁上分別設(shè)置厚度為H的鉛板作為屏蔽體，其中該方艙內(nèi)壁上設(shè)置的鉛板的厚度是不同的。

優(yōu)選地，參見圖3，所述多個(gè)子區(qū)域包括CT控制室第一區(qū)域1、CT控制室第二區(qū)域2、閑置區(qū)域3、控制室觀察窗區(qū)域4、第一房間和空閑區(qū)域5、第二房間和空閑區(qū)域6、第一內(nèi)部走廊區(qū)域7和第二內(nèi)部走廊區(qū)域8。

優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式，為了使得輻射防護(hù)具有更高的安全冗余量，可以將步驟3）中獲得的鉛板厚度H乘以經(jīng)驗(yàn)值因子j得到最終的鉛板厚度，并將該最終厚度的鉛板設(shè)置在每個(gè)子區(qū)域的方艙內(nèi)壁上。

優(yōu)選地，經(jīng)驗(yàn)值因子j的取值范圍為100%-143%。

優(yōu)選地，所述方艙的頂部和底部不設(shè)置鉛板。可以理解的是，由于野外醫(yī)療方艙在使用時(shí)，不同于醫(yī)院的CT檢查室，方艙的頂部和底部并沒(méi)有人員存在，因此可以省去該位置的鉛板，使得方艙的整體重量進(jìn)一步減小，增加方艙的機(jī)動(dòng)性，并且降低了成本。

實(shí)施例2

下面將更加具體地描述本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，以更加全面的展示本發(fā)明的上述優(yōu)點(diǎn)和有益效果。

如圖4所示，所述CT方艙展開狀態(tài)內(nèi)部布局可以進(jìn)一步如下設(shè)置：CT控制室31位于整艙前部（沿運(yùn)輸前進(jìn)方向），CT掃描室位于整艙尾部，布置有掃描床33、CT裝置34、CT減振支架35、艙體隔板37、控制室隔板38和控制室觀察窗39。例如，CT方艙展開狀態(tài)內(nèi)部尺寸為3900(L)x5800(W)x1950(H)(mm)?？梢岳斫獾氖?，這些具體結(jié)構(gòu)和參數(shù)都是可以調(diào)整的，并不能作為對(duì)本發(fā)明的任何限制。優(yōu)選地，關(guān)于CT方艙的結(jié)構(gòu)還可以參見中國(guó)專利ZL201210396745.5，該專利通過(guò)結(jié)合引入這里。

例如，圖1中示出的自裝卸車裝備質(zhì)量8T，艙體總成（含H架、滑撬、調(diào)平機(jī)構(gòu)）質(zhì)量為4.7T，CT機(jī)、空調(diào)及附屬設(shè)施總質(zhì)量為2.4T。

例如，所述CT裝置選用GEBrivo325型，極限曝光條件為管電壓140KV、管電流160mA。將人員受照射劑量控制在5uSv/周（相應(yīng)于0.25mSv/年）所需的輻射屏蔽透射比（B）可按公式（1）計(jì)算如下：

B=5d2D0·d02·T·W---(1)]]>

式中

d表示人員到掃描中心的距離(cm)；

D0、d0表示距掃描中心d0(cm)處單層掃描的輻射劑量為D0(μGy/層)；

W表示以給出D0值的掃描條件為參考條件下的周歸一工作負(fù)荷(層/周)；

T表示CT掃描室外距掃描中心d(cm)處的人員住留因子。

例如，當(dāng)所述CT機(jī)日均檢查量為50人次時(shí)，W值確定為2500(層/周)；

例如，根據(jù)所述CT機(jī)掃描機(jī)架四周不同場(chǎng)所人員住留的時(shí)間和頻率不同，確定人員住留因子。CT方艙艙頂和艙底均無(wú)人居住，輻射屏蔽設(shè)計(jì)可不考慮車頂及車底的防護(hù)。方艙四周可分為常駐區(qū)、內(nèi)部走廊和閑置區(qū)，例如可將T值分別確定為1、1/4、1/16。可以理解的是，W和T值可以根據(jù)具體情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

利用所述公式（1）計(jì)算方艙四周輻射屏蔽透射比的數(shù)值，確定所需的屏蔽材料相應(yīng)厚度；該數(shù)值乘以斜射修正因子(1+cosθ)/2（θ為射線入射角度）后，確定艙體各位置鉛板厚度。θ表示輻射束與垂直于屏蔽體表面的法線的夾角。

舉例來(lái)說(shuō)，參見圖3，根據(jù)方艙醫(yī)院的布局，可將方艙墻壁分為8個(gè)區(qū)域：操作室側(cè)墻壁3外為閑置區(qū)；機(jī)架和檢查床軸線兩側(cè)墻壁5、6外，左側(cè)為X線檢查車，帶1mm鉛防護(hù)，右側(cè)為空閑區(qū)，20m內(nèi)無(wú)住留人員；機(jī)架后側(cè)墻壁7、8外約1米處為內(nèi)部走廊。按以上條件，結(jié)合方艙布局尺寸，可計(jì)算輻射透射比（B），如表1所示：

表1輻射透射比（B）相關(guān)參數(shù)表

根據(jù)表1中輻射透射比（B）的計(jì)算結(jié)果，查GBZT180-2006醫(yī)用X射線CT機(jī)房的輻射屏蔽規(guī)范表B.3可得鉛板的厚度。乘以斜射修正因子(1+cosθ)/2后，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值因子j可最終確定艙體各位置鉛板厚度，如表2所示：

表2防護(hù)鉛板厚度修正表

優(yōu)選地，為便于艙體加工，根據(jù)艙體構(gòu)成特點(diǎn)和各部位所需屏蔽層厚，將屏蔽層厚度相近區(qū)域合并并取該區(qū)域最大屏蔽材料厚度，分成如圖5所示各區(qū)域，即控制室正面9、側(cè)面10，控制室觀察窗11檢查室前壁12，檢查室側(cè)壁13、14及對(duì)側(cè)，檢查室后壁分為側(cè)后壁7和正后壁8。根據(jù)表2的結(jié)果所獲得的整個(gè)鉛板的重量在770.6kg。

可以理解的是，如鉛屏蔽層總質(zhì)量不滿足汽車的載重要求，可將區(qū)域重新劃分，重新計(jì)算。

綜上所述，本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明的用于野外環(huán)境的醫(yī)療方艙的輻射分級(jí)防護(hù)方法使得在安全防輻射的前提下，醫(yī)療方艙的總重量大大減小，方艙醫(yī)療服務(wù)能力較高，機(jī)動(dòng)性好，成本降低。

本發(fā)明不限于上述具體實(shí)施例?？梢岳斫獾氖牵诓幻撾x本發(fā)明的精神和實(shí)質(zhì)范圍的情況下，可以做出各種變形和修改，這些都應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。