霜型材料對x線輻射防護(hù)性能檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種醫(yī)療防護(hù)技術(shù)，尤其是一種X射線防護(hù)技術(shù)，具體地說是一種霜型 材料對X線福射防護(hù)性能檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，在日常醫(yī)療及軍隊(duì)?wèi)?yīng)急保障中或者是野外作業(yè)、訓(xùn)練中經(jīng)常需要使用X線機(jī) 或者移動(dòng)CT，而運(yùn)兩者都是有X線電離福射的，運(yùn)會(huì)對人體產(chǎn)生多方面的影響：短期的影響 會(huì)導(dǎo)致脫發(fā)、白內(nèi)障、頭暈惡屯、、皮膚剝脫、腹瀉、食欲減退;處于電離福射照射下會(huì)使細(xì)胞 核中的DNA遭到破壞，其中生殖細(xì)胞中的DNA破壞后會(huì)引起嬰兒先天發(fā)育崎形，體細(xì)胞破壞 后會(huì)非正常生長成腫瘤細(xì)胞，血細(xì)胞破壞會(huì)引起白血病。其中致癌、致崎和突變3種負(fù)效應(yīng) 成為人們最關(guān)屯、的問題。電離福射是癌變的誘導(dǎo)因子和激發(fā)劑，世界衛(wèi)生組織已將X射線歸 為第1類的致癌因素。其中致癌和患遺傳性疾病的危險(xiǎn)度為:7.6% X有效當(dāng)量劑量/10000， 如一次腹部CT掃描檢查有效當(dāng)量劑量為8mSv，則此次CT檢查致癌和患遺傳性疾病為概率為 6/10000;目前我國每年接受X射線檢查總次數(shù)為2.5億次，占總?cè)丝诘?0% (總?cè)丝诎?2.5 億計(jì)）。近10年，各地區(qū)X線設(shè)備的裝機(jī)量不同程度增加，進(jìn)行各種X線檢查人群增大，對人群 潛在性的福射威脅不容忽視。有文獻(xiàn)報(bào)道，CT檢查占所有影像學(xué)檢查的15%，然而它帶給人 群的福射劑量占到70%。國際放射防護(hù)委員會(huì)提出，接受X線福射劑量每增加 ImSv將導(dǎo)致羅 患惡性腫瘤的概率增加5/10萬，因此如何有效的實(shí)施電離防護(hù)至關(guān)重要。
[0003] 目前在醫(yī)院的常規(guī)工作中，鉛防護(hù)是X線檢查中常見的電離福射防護(hù)手段。臨床上 常采用鉛衣、鉛圍裙、鉛圍脖、鉛眼鏡等物品對X線進(jìn)行防護(hù)，盡可能降低人體所受到的福射 劑量。X線與物質(zhì)發(fā)生作用，可W被吸收和散射，即物質(zhì)對射線有屏蔽作用，對于X線來說，用 原子序數(shù)高的物質(zhì)（比如鉛)效果較好，在實(shí)際工作中，需要根據(jù)射線的強(qiáng)度、用途和操作等 情況來選擇屏蔽材料。在理想情況下，X線在物質(zhì)中的減弱是遵從簡單指數(shù)衰減規(guī)律，N = No心^，財(cái)日No分別表示穿過物質(zhì)前、后的光子數(shù)，d是物質(zhì)層的厚度，y是X線在該物質(zhì)中的線 減弱系數(shù)，與入射光子能量及物質(zhì)原子序數(shù)有關(guān)。而且，研究發(fā)現(xiàn)，X線能量的吸收大小與吸 收物質(zhì)的原子序數(shù)的4次方成正比，鉛的原子序數(shù)為82,因此具有良好的X射線的吸收能力。 然而使用鉛作為防護(hù)材料具有W下幾個(gè)缺點(diǎn)：1、正常一件鉛衣的質(zhì)量超過15Kg，還不包括 鉛圍脖和鉛眼鏡等防護(hù)裝備，對于介入手術(shù)中的醫(yī)生來說無疑是一個(gè)較大的體能負(fù)擔(dān)，特 別是長時(shí)間的操作，會(huì)影響到醫(yī)生的敏捷性，從而影響到手術(shù)的效果。2、鉛衣、鉛圍裙、鉛圍 脖等鉛防護(hù)用品放置時(shí)不能折疊，否則在折疊角容易產(chǎn)生X線防護(hù)效果下降的現(xiàn)象。3、鉛皮 作為CT或DSA機(jī)房的防護(hù)材料，隨著時(shí)間的推移導(dǎo)致的振動(dòng)和鉛皮自身重力的影響，鉛皮固 定的地方或者連接處易發(fā)生X射線防護(hù)性能下降甚至漏線。4、鉛是有害的，2006年，歐盟已 強(qiáng)制實(shí)施《關(guān)于電子電氣設(shè)備中禁止使用某些有害物質(zhì)指令》的法規(guī)，全面禁止在電子電氣 產(chǎn)品中使用鉛隸儒等6種有害物質(zhì)，綠色、環(huán)保無鉛化潮流將成為所有電子制造業(yè)的主旋 律。5、用現(xiàn)有的鉛防護(hù)衣服或材料對介入醫(yī)生的手臂防護(hù)不夠，暫時(shí)無特殊手臂防護(hù)裝置， 而且由于鉛的重量大，即使做成手套也會(huì)影響介入手術(shù)的靈活性和增加了醫(yī)生的身體負(fù) 擔(dān)。
[0004] 因此，W現(xiàn)有的X線福射防護(hù)措施和方法難W做到現(xiàn)場防護(hù)和對醫(yī)生及其它工作 人員的保護(hù)。在臨床和軍事應(yīng)急保障中或者野外條件下使用X線機(jī)越來越頻繁，尤其是現(xiàn)在 便攜式移動(dòng)X線機(jī)在軍事應(yīng)急保障中配發(fā)較多。而鉛防護(hù)重量大不易攜帶。因此，研究更輕、 更易攜帶和展開的適合軍事應(yīng)急保障的X線防護(hù)材料非常重要。
[0005] 從上述X線福射防護(hù)原理可知，比鉛原子序數(shù)大的原子可能防福射能力要比鉛更 強(qiáng)。而祕的原子序數(shù)為83,比鉛的原子序數(shù)82要大。而且，由于鉛有毒，祕已取代鉛，在電子 工業(yè)的無鉛焊接、溫度保險(xiǎn)絲、消防易烙塞、電視和計(jì)算機(jī)屏幕的福射屏蔽中發(fā)揮越來越重 要的作用。最新的勘測表明，我國擁有豐富的祕資源，是一個(gè)祕產(chǎn)業(yè)大國，已探明儲(chǔ)量占世 界總儲(chǔ)量的70%。祕作為全球公認(rèn)的一種非常安全的無毒的重會(huì)屬，在常溫下可W穩(wěn)定存 在。祕既具有共價(jià)鍵，又具有會(huì)屬鍵特性，運(yùn)種結(jié)構(gòu)決定了祕具有一系列獨(dú)特的物化性能， 其中祕的化合物氧化祕(Bi2化)是一種重要的功能材料，Bi2化可用于介入導(dǎo)管內(nèi)部涂層、審U 造假體、骨頭埋植物、醫(yī)用縫線等的原料，可在X射線的照射下顯影，并且無毒、無致癌作用， 可制成膏狀直接用于涂抹防護(hù)X線的福射。由于祕的射線衰減系數(shù)比鉛更大，Bi2化作為防丫 射線的材料已在玻璃中得到應(yīng)用。鉛的密度是11.3437g/cm 3,純品的Bi2〇3的主要用途之一 可W作為光電材料，密度為8.9g/cm3。
[0006] 為此，中國專利2016100497155公開了一種WBi2〇3為原料的霜型涂布劑，將其涂布 在醫(yī)護(hù)人員的曝露部位具有較好的防護(hù)效果，但由于沒有相應(yīng)的檢測方法進(jìn)行防護(hù)性能檢 測，無法確定涂布厚度與照射電壓、時(shí)間之間的關(guān)系，導(dǎo)致其在臨床應(yīng)用受到一定的限制， 因此，發(fā)明一種此類霜型材料防護(hù)性能的檢測方法及相應(yīng)的檢測裝置就顯得十分必須。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是針對目前缺少霜型材料防護(hù)性能與涂布厚度、電壓、時(shí)間之間的 關(guān)系而難W大規(guī)模臨床應(yīng)用研究的問題，發(fā)明一種霜型材料對X線福射防護(hù)性能檢測方法。
[0008] 本發(fā)明的技術(shù)方案是：
[0009] -種霜型材料對X線福射防護(hù)性能檢測方法，其特征是它包括W下步驟：
[0010] 首先，配制不同濃度的霜型材料；
[0011] 其次，用每個(gè)濃度的霜型材料分別涂布在檢測模具中，得到不同厚度的檢測標(biāo)本； 不同濃度的霜型材料制作所得的檢測標(biāo)本的厚度對應(yīng)相同；
[0012] 第=，將每個(gè)濃度的檢測標(biāo)本置于X射線發(fā)射設(shè)備和X射線檢測設(shè)備之間，分別進(jìn) 行下列試驗(yàn)：
[0013] 1.不同照射電壓，相同照射時(shí)間下的X射線透過劑量檢測；得到每一濃度、每一涂 布厚度在不同電壓下的X射線透過劑量，并與同電壓下空曝射線劑量進(jìn)行比較，得到該電壓 下的最佳涂布厚度W便指導(dǎo)臨床應(yīng)用；
[0014] 2.相同照射電壓，不同照射時(shí)間下的X射線透過劑量檢測；得到每一濃度、每一涂 布厚度在不同照射時(shí)間下的X射線透過劑量，并與同電壓下空曝射線劑量進(jìn)行比較，得到該 電壓下的最佳涂布厚度W便指導(dǎo)臨床應(yīng)用；
[0015] 第四，將檢測結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)整理，得到不同照射電壓、不同照射時(shí)間下最佳霜型材 料涂布厚度，作業(yè)醫(yī)療操作規(guī)程使用。
[0016] 所述的霜型材料為Bi2〇3制劑。
[0017] 所述的霜型材料中Bi2〇3的濃度的重量百分比分別為40%、50%、60%、70%。
[0018] 所述的照射電壓分別為70^、80^、90^、100^、110^;照射時(shí)間分別為10111八3、 40mAs、SOmAs。
[0019] 所述的檢測標(biāo)本的厚度分別為0. lmm、〇.2mm、0.3mm、0.4mm。
[0020] 所述的檢測模具包括模底1和模蓋2,所述的模底1設(shè)有一個(gè)形成涂布層的凹槽3， 所述的模蓋2的內(nèi)表面設(shè)有與所述凹槽3相配的凸起5,凹槽3的濃度減去凸起5的高度即為 涂布層的厚度;所述的模蓋2上設(shè)有貫通上下面的上排氣孔4。
[0021] 所述的凸起5壓入凹槽3中后至少有一面留有供霜型材料逸出的間隙。
[0022] 所述的模底上的凹槽深度尺寸不變，模蓋呈系列化布置，不同模蓋上的凸起5的高 度不同，或者模蓋上的凸起5的高度通過增加或減少疊片數(shù)量進(jìn)行調(diào)整，W便得到不同厚度 的檢測樣本。
[0023] 所述的模蓋上的凸起高度不變，模底上的凹槽呈系列化布置，不同模底上的凹槽 的深度不同，或者模底上的凹槽的深度通過增加或減少疊片數(shù)量進(jìn)行調(diào)整，W便得到不同 厚度的檢測樣本。
[0024] 所述的疊片的厚度為0.1mm。
[00巧]本發(fā)明的有益效果：
[0026] 本發(fā)明為霜型材料的推廣應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)，為其具體應(yīng)用提供了理論依據(jù)，為操 作人員防護(hù)提供了一手參考資料。不僅減輕了醫(yī)護(hù)人員勞動(dòng)負(fù)荷，提高了操作的靈活性，而 且可W大幅度降低福射危害，保障醫(yī)護(hù)人員的身體健康。
[0027] 本發(fā)明方法簡單，易行，操作方便，可用于所有霜型材料、不同厚度的檢測。
[002引實(shí)驗(yàn)證明在100kV、16mAs下，將Bi203為基礎(chǔ)初步制成的膏狀防護(hù)材料涂抹在自制 的厚度為0.1 mm的模板上時(shí)，測出的劑量衰減達(dá)到了50%，涂抹厚度0.2mm時(shí)劑量衰減達(dá)到 了80 %，涂抹厚度0.3mm時(shí)劑量衰減達(dá)到了85%，涂抹厚度0.4mm時(shí)劑量衰減達(dá)到了87 %。其 中涂層厚度與衰減后的劑量關(guān)系曲線如圖1。
[0029] 本發(fā)明不僅適用于Bi2〇3霜型材料，而且適用于其它霜型材料的檢測，為此類材料 的性能檢測提供了可行的方法及手段。
【附圖說明】
[0030] 圖1是本發(fā)明實(shí)驗(yàn)所得Bi2〇3防護(hù)材料涂層厚度(0.1-0.4mm)與衰減后所測到的劑 量關(guān)系示意圖。
[0031] 圖2是本發(fā)明的檢測模具中的模底的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032] 圖3是本發(fā)明的檢測油模具中的模蓋的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033] 圖4是圖3的A-A剖視圖。
[0034] 圖5是本發(fā)明的檢測流程示意圖。
[0035] 圖6是用本發(fā)明的方法分別檢測鉛防護(hù)衣與霜型材料防護(hù)效果試驗(yàn)流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0037] 如圖1-6所示。
[0038] -種霜型材料對X線福射防護(hù)性能檢測方法，它包括W下步驟：
[0039] 首先，配制濃度（重量百分比，下同）分別為40%、50%、60%、70%的812〇3霜型材 料；
[0040] 其次，分別將濃度為用40 %、50 %、60 %、70 %的Bi2〇3霜型材料涂布在圖2-4所示的 檢測模具中，每個(gè)濃度分別涂布得到厚度0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm的檢測模具共16個(gè)，作 為檢測標(biāo)本;所述的每個(gè)檢測模具結(jié)構(gòu)相同，它包括模底1和模蓋2,所述的模底1設(shè)有一個(gè) 形成涂布層的凹槽3,所述的模蓋2的內(nèi)表面設(shè)有與所述凹槽3相配的凸起5,凹槽3的濃度減 去凸起5的高度即為涂布層的厚度;所述的模蓋2上設(shè)有貫通上下面的上排氣孔4,所述的凸 起5壓入凹槽3中后至少有一面留有供霜型材料逸出的間隙。為了得到不同厚度的涂布霜 劑，模底上的凹槽深度尺寸可保持不變，使模蓋呈系列化布置，不同模蓋上的凸起5的高度 不同，也可使模蓋上的凸起5的高度通過增加或減少疊片(厚度可為1毫米)數(shù)量進(jìn)行調(diào)整， W便得到不同厚度的檢測樣本；同樣地，也可使模蓋上的凸起高度不變，而使模底上的凹槽 呈系列化布置，不同模底上的凹槽的深度不同，或者模底上的凹槽的深度通過增加或減少 疊片數(shù)