铰接式辐射屏蔽系统的制作方法

铰接式辐射屏蔽系统
相关申请的交叉引用
1.本技术引用于2019年2月8日提交的第62/803,261号美国临时专利申请(待决)的优先权，其全部内容以参引的方式并入本文中。
技术领域
2.本公开总体上涉及辐射保护设备，并且具体地涉及在手术室中用以保护医务人员免受辐射危害的设备。


背景技术：

3.电子学和机器人学中的最新改进使外科医生能够使用无创显微外科技术来取代许多开放式切口技术。当手术介入部位未向手术室开放时，该部位仍必须被可视化，以便充分引导和控制器械。这可以通过辐射监测来完成，其最常见的示例是x射线监测。在该程序(procedure)期间，x射线发生器被定位在患者的一侧上，以将x射线发射到手术部位(尽管可以根据需要改变x射线发生器的位置，但其通常在患者下方)。x射线增强器被定位为在发射的x射线穿过手术部位后接收它们，以便将图像数据输送到监视器或其它装置，从而将视觉图像呈现给外科医生。
4.尽管这些显微外科技术在对患者的创伤、恢复时间和感染风险方面比以前的开放式人体技术有了巨大的改进，但持续的辐射监测使每个参与者暴露于比使用旧技术所需的更多的辐射。这对患者来说是小问题，其一生中可能只接受少量此类手术。但是，进行这些程序的专业医务人员的暴露(exposure)频率要高得多，除非工作人员得到某种保护，否则累积暴露会容易超过安全限值。
5.以前解决这些问题的尝试具有严重的局限性。在患者周围放置重型屏蔽可以阻挡辐射到达医务人员。然而，医务人员仍然需要接近患者的身体，因此完全屏蔽是不切实际的；由于人体对x射线是透明的(“辐射可透的”)，因此x射线可以照射穿过患者的身体并暴露医务人员。任何手术都伴随着危及生命的并发症的风险，这会要求医务人员紧密接近患者的身体。患者身体周围的重型屏蔽件庞大且难以移动，在这种条件下其会妨碍医务人员紧急接近。
6.在这些程序期间保护医务人员的另一种尝试涉及穿戴式屏蔽，或者基本上是辐射“盔甲”。这些已经采用铅背心、铅裙、铅甲状腺围领(lead thyroid collars)、含铅丙烯酸面部屏蔽件、含铅丙烯酸眼镜和“零重力”含铅套装的形式。辐射盔甲有严重的缺点：为了阻挡x射线，它必须有相当大的质量(通常含有铅，一种密度非常大的金属)，而且其穿起来很重。即使是身体健康的穿着者，穿着重型辐射盔甲也会快速疲劳，长期使用会导致骨科疾病。当使用辐射盔甲来保护医务人员免受x射线照射时，只是用一种健康危害替换了另一种健康危害。
7.眼镜和面部屏蔽件本身可能具有可控的重量，但单独时它们只能保护身体的一小部分。
[0008]“零重力”套装是通过刚性金属框架悬挂的含铅连体套装。框架安装在一些支撑结构(例如地板或顶棚)上。因此，穿着者并不用他或她的身体支撑套装。这种类型的悬挂式盔甲还有另外的缺点。它留下穿着者的手和下臂未被遮蔽并且不受保护，以使穿着者能够从事精细的手动工作。它将穿着者的身体运动范围限制于框架可以适应的运动，常常妨碍穿着者弯腰或坐下。他们使用静态面部屏蔽件，防止穿着者将任何东西靠近面部，例如用于视觉检查。由于它们的复杂性并且由于材料成本，悬挂式盔甲系统极其昂贵，目前每套价格为大约70,000美元。
[0009]
另一种形式的辐射盔甲是移动式“舱室”，它是轮子上的不透辐射的箱体，使用者站在里面。在该舱室内部的同时，使用者能够将该舱室从一个地方推到另一个地方。该舱室具有在一定高度处的臂端口和在一定高度处的在视觉上透明的部分。因此，使用者的手和面部不能重新定位或重新定向太多，例如站立或俯身。它还使用静态面部屏蔽件，其防止穿着者将任何东西靠近面部，例如用于视觉检查。
[0010]
因此，本领域需要一种屏蔽医务人员免受患者所必须暴露于其的x射线的装置，该装置不妨碍使用者的身体、允许接近患者的身体，并且在必要时可以被快速重新配置。


技术实现要素：

[0011]
本公开描述了一种辐射屏蔽件组件，其通过在手术区域和包含医务人员的区域之间插置屏障(barrier)来解决上述问题。与悬挂在手术台下方的屏蔽件幕帘一起使用，屏蔽件组件显著降低了从辐射发生器直接以及穿过患者的辐射可透的身体间接到达医务人员区域的辐射，允许接近患者的身体，允许在使用者的部分上的完全自由的移动，并且可以根据需要容易地重新配置。屏蔽件组件通常包括由诸如杆件或悬臂的支撑构件支撑的两个屏蔽结构。每个屏蔽结构具有至少一个大致竖直屏蔽件，并且两个竖直屏蔽件可以绕支撑构件的纵向轴线相对于彼此旋转并且沿支撑构件的纵向轴线相对于彼此平移。
[0012]
在第一方面，提供了一种辐射屏蔽件组件，其被配置为阻挡从辐射源发出的辐射。在第一方面，该组件包括用以支撑该组件的支撑装置；用以在第一近似竖直平面内阻挡来自所述源的辐射的第一屏蔽装置，其被紧固到支撑装置，并包括附肢(appendage)开口，其尺寸设计为允许人体附肢穿过第一屏蔽装置；用以在第二近似竖直平面内阻挡来自所述源的辐射第二屏蔽装置，其被紧固到支撑装置以允许第二屏蔽装置相对于第一屏蔽装置沿近似竖直的轴线平移和旋转。
[0013]
提供了辐射屏蔽件组件的第二方面，所述第二方面包括：支撑臂，其被构造为支撑屏蔽件组件的重量的至少大部分，支撑臂具有纵向轴线；第一竖直屏蔽件，其被紧固到支撑臂，并具有接近下端的开口，开口的尺寸设计为允许人体附肢进入；第二竖直屏蔽件以可平移和可旋转的方式连接到支撑臂，以围绕近似平行于支撑臂的纵向轴线的轴线旋转并沿着该轴线平移；其中，第一竖直屏蔽件、第一水平屏蔽件、第二竖直屏蔽件、第二水平屏蔽件和下部竖直屏蔽件都是不透辐射的。
[0014]
在第三方面，提供了一种系统，该系统用于在使用者照料位于底部安装的x射线发生器上方的卧倒的患者时自x射线发生器屏蔽使用者，该系统包括：构造成支撑患者的台，该台具有纵向轴线和横向轴线；定位于台下方的x射线发生器；图像增强器，其位于台的上方，以接收从x射线发生器投射的x射线；不透辐射的幕帘屏蔽件，其在台的至少第一侧从台
向下延伸；以及辐射屏蔽件组件，其包括：支撑臂，其构造为支撑屏蔽件组件的重量并具有大致竖直纵向轴线；第一屏蔽件组件，其紧固到支撑臂，包括接近台的第一侧并近似平行于台的纵向轴线定位的第一竖直屏蔽件以及位于台上方的第一竖直屏蔽件中的开口，以允许患者的手臂穿过开口；以及第二屏蔽件组件，其以可旋转和可平移的方式紧固到支撑臂，以允许第二屏蔽件组件绕近似平行于支撑臂的纵向轴线的轴线旋转和平移，第二屏蔽件组件包括位于台上方的第二竖直屏蔽件；其中，第二竖直屏蔽件可绕其轴线旋转以近似正交于台的纵向轴线或近似平行于台的纵向轴线。
[0015]
在第四方面，提供了一种用以阻挡从辐射源发出的辐射的辐射屏蔽件组件，该组件包括：构造为支撑屏蔽件组件的重量的至少大部分的支撑臂，该支撑臂具有纵向轴线；第一竖直屏蔽件，其通过第一不透辐射的接头紧固到支撑臂；以及第二竖直屏蔽件，其通过第二不透辐射的接头以可平移和可旋转的方式连接到支撑臂，以围绕近似平行于支撑臂的纵向轴线的轴线旋转并沿其平移。
[0016]
第五方面提供了一种辐射屏蔽件组件，配置为阻挡用于辐射源的辐射发射，并且包括：用以支撑该组件的支撑装置，该支撑装置包括基部和第一平移装置；第一屏蔽装置，其用以在第一近似竖直平面内阻挡来自所述源的辐射，被紧固到第一平移装置，并包括附肢开口，所述附肢开口的尺寸设计为允许人体附肢穿过第一屏蔽装置；以及第二屏蔽装置，其用以在第二近似竖直平面内阻挡来自所述源的辐射，被紧固到支撑装置以允许第二屏蔽装置相对于第一屏蔽装置沿近似竖直轴线平移和旋转；其中，第一平移装置被配置为同时相对于基部平移第一和第二屏蔽装置。在一些优选实施例中，支撑装置还包括连接到第一平移装置的第二平移装置，其中第二屏蔽装置紧固到第二平移装置并且第二平移装置相对于所述屏蔽装置平移第二屏蔽装置。
[0017]
在第六方面，辐射屏蔽件组件被配置为阻挡从辐射源发出的辐射，并且包括：用以支撑组件的支撑装置，该支撑装置包括地板支架(floor stand)基部、从地板支架基部延伸的杆件、支撑地板支架基部的多个轮子，以及用于调整轮子的位置的多个装置；第一屏蔽装置，其在第一近似竖直平面内阻挡来自所述源的辐射，紧固到杆件，并包括附肢开口，所述附肢开口的尺寸设计为允许人体附肢穿过第一屏蔽装置；以及第二屏蔽装置，其在第二近似竖直平面内阻挡来自所述源的辐射，紧固到杆件以允许第二屏蔽装置相对于第一屏蔽装置沿近似竖直轴线平移和旋转。
[0018]
在第七方面，提供了一种射线照相(radiography)方法，包括：将任何辐射屏蔽件组件定位在患者和使用者之间的上方，使得患者的附肢延伸穿过屏蔽件组件中的附肢开口；将医疗设备插入附肢的脉管系统；以及使用辐射发生器照射患者，该辐射发生器定位成使得辐射至少部分地穿过患者，同时被屏蔽件组件阻挡而免于到达使用者。
[0019]
上面给出了一个简要的总结，以便基本理解所要求保护的主题的某些方面。此摘要不是一个详细的综述。其并非意在指明关键或重要的要素或描述所要求保护的主题的范围。其唯一目的是用简单形式提出一些概念，作为下文中更详细描述的前序。
附图说明
[0020]
图1.屏蔽件组件的实施例，其示出了相互正交的第一和第二竖直屏蔽件，其中第二竖直屏蔽件被降低。
[0021]
图2.图1中所示的屏蔽件组件，其中第一和第二竖直屏蔽件相互正交，其中第二竖直屏蔽件被升高。
[0022]
图3.图1所示的屏蔽件组件，其中第二竖直屏蔽件已被旋转以大体平行于第一竖直屏蔽件。
[0023]
图4.由地板单元支撑的屏蔽件组件的实施例。
[0024]
图5.由顶棚安装式吊杆(boom)支撑的屏蔽件组件的实施例。
[0025]
图6.由顶棚安装式单轨支撑的屏蔽件组件的实施例。
[0026]
图7.由墙壁安装式吊杆(墙壁是看不见的)支撑的屏蔽件组件的实施例。
[0027]
图8.由墙壁安装式单轨(墙壁是看不见的)支撑的屏蔽件组件的实施例。
[0028]
图9.具有第六屏蔽件的屏蔽件组件的实施例。
[0029]
图10.屏蔽系统的实施例的透视图，其包括手术台、x射线发生器和x射线图像增强器。患者被示出为处于示例性位置。
[0030]
图11.图10中的屏蔽系统的实施例的前视图。
[0031]
图12.在剂量测定试验(dosimetry testing)期间定位在示例性屏蔽件上的传感器的图示。
[0032]
图13.在剂量测定试验期间定位在铅围裙(lead apron)上的传感器的图示。
[0033]
图14.在均匀性试验期间定位在屏蔽件上的传感器的图示。
[0034]
图15.在均匀性试验中在屏蔽件上的传感器结果的图示。
[0035]
图16.屏蔽件组件的实施例，其包括第一屏蔽装置的底部上的柔性不透辐射的构件，并且示出了用于升高和降低第二水平屏蔽件的气动活塞。
[0036]
图17.屏蔽系统的实施例，其包括手术台、x射线发生器和x射线图像增强器，其示出了手术台下方的不透辐射的挂帘(drape)。
[0037]
图18.具有第一和第二平移装置的屏蔽件组件的实施例的前视图，其中两个平移装置均被缩回。
[0038]
图19.具有第一和第二平移装置的屏蔽件组件的实施例的前视图，其中第一平移装置被伸出，第二平移装置被缩回。
[0039]
图20.具有第一和第二平移装置的屏蔽件组件的实施例的前视图，其中两个平移装置均被伸出。
[0040]
图21.屏蔽件组件的实施例的第一和第二平移装置的截面图。
[0041]
图22.具有第一和第二平移装置的屏蔽件组件的实施例的透视图，其中两个平移装置均被缩回。
[0042]
图23.具有第一和第二平移装置的屏蔽件组件的实施例的透视图，其中第一平移装置被伸出并且第二平移装置被缩回。
[0043]
图24.具有第一和第二平移装置的屏蔽件组件的实施例的透视图，其中两个平移装置均被伸出。
[0044]
图25.具有第一和第二平移装置的屏蔽件组件的实施例的透视图，其中该组件的第一和第二竖直屏蔽件相互平行并且两个平移装置均被缩回。
[0045]
图26.具有第一和第二平移装置的屏蔽件组件的实施例的透视图，其中该组件的第一和第二竖直屏蔽件相互平行，第一平移装置被缩回，并且第二平移装置被伸出。
[0046]
图27.具有在第一配置中的带轮子的地板支架的屏蔽件组件的实施例的俯视图，其中该组件的第一和第二竖直屏蔽件相互平行。
[0047]
图28.具有在第一配置中的带轮子的地板支架的屏蔽件组件的实施例的俯视图，其中该组件的第一和第二竖直屏蔽件相互正交。
[0048]
图29.具有在第二配置中的带轮子的地板支架的屏蔽件组件的实施例的俯视图。
[0049]
图30.具有在第三配置中的带轮子的地板支架的屏蔽件组件的实施例的俯视图，其中该组件的第一和第二竖直屏蔽件相互正交。
[0050]
图31.具有在第三配置中的带轮子的地板支架的屏蔽件组件的实施例的俯视图，其中该组件的第一和第二竖直屏蔽件相互平行。
[0051]
图32.用于与在此公开的屏蔽组件和系统一起使用的枢转臂组件的实施例。
[0052]
图33.图32中所示的枢转臂组件的实施例的分解图。
具体实施方式
a.定义
[0053]
除非另有定义，本文中使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本公开的领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。可以进一步理解，术语(例如在常用词典中定义的那些)应被解释为具有与它们在说明书的上下文中的含义一致的含义，并且不应以理想化或过于正式的意义来解释，除非在此明确地如此定义。为简洁或清楚起见，可能并不详细描述众所周知的功能或构造。
[0054]
术语“大约”和“近似”通常应指在给定测量的性质或精度的情况下所测量的量的误差或变化的可接受程度。误差或变化的通常的示例性程度在给定值或值的范围的20百分比(％)以内，优选为在10％以内，并且更优选为在5％以内。例如，术语“近似平行”或“近似竖直”指的是与真正的平行或竖直成误差或变化在可接受程度内的角度，例如在真正的平行或竖直的45
°
、25
°
、20
°
、15
°
、10
°
或1
°
内。除非另有说明，否则本说明书中给出的数值数量是近似值，这意味着在没有明确说明时可以推测出术语“大约”或“近似”。除非另有说明，否则所要求的数值数量是确切的。
[0055]
应当理解，当特征或要素被称为在另一个特征或要素“上”时，它可以直接在该其它特征或要素上，或者也可以存在介于其间的特征和/或要素。与此相反，当特性或要素被称为“直接在”另一个特性或要素“上”时，并不存在介于其间的特性或要素。也应当理解，当特征或要素被称为被“连接”、“附接”、“紧固”或者“联接”到另一个特征或要素时，它可以被直接地连接、附接、紧固或联接到该其它特征或要素，或者可能存在介于其间的特征或要素。与此相反，当特征或要素被称为被“直接连接”、“直接附接”、“直接紧固”或“直接联接”到另一个特征或要素时，并不存在介于其间的特征或要素。尽管关于一个实施例进行了描述或展示，但这样描述或展示的特征和要素可以适用于其它实施例。
[0056]
在本文中使用的术语仅用于描述具体实施例，并不意图进行限制。如在本文中所使用的，单数形式“一”、“该”和“所述”也意在包括复数形式(即冠词所修饰的任意者的至少一个)，除非上下文明确地另有指定。
[0057]
空间相关的术语，例如“在
……
下”、“低于
……”
、“下”、“在
……
上”、“上”等，在此可以被用于使说明书易于描述当该器件正面朝上时一个要素或特征与另一要素或特征的
关系，如附图中所示。
[0058]
术语例如“a和b中的至少一个”应该理解为“仅a、仅b或者a和b二者”。同样的结构也适用于更长的清单(例如，“a、b和c中的至少一个”)。与此相反，例如“至少一个a和至少一个b”等术语应该理解为需要a和b二者。
[0059]
在本文中，术语“第一”、“第二”、“第三”等被用来描述各种特征或要素，但是这些特征或要素不应受这些术语的限制。这些术语仅用于从一个特征或要素区分另一个特征或要素。因此，在不脱离本公开的教示的情况下，下面讨论的第一特征或要素可以被称为第二特征或要素，并且类似地，下面讨论的第二特征或要素可以被称为第一特征或要素。
[0060]
术语“基本上由
……
组成”意思是，除了所引用的要素之外，所要求保护的内容还可以包含其它要素(步骤、结构、成分、部件等)，这些要素不会不利地影响所要求保护的内容对于在本公开中所陈述的其预期目的的可操作性。该术语排除了如下的其它要素，这些其它要素不利地影响所要求保护的内容对于在本公开中所陈述的其预期目的的可操作性，即使此类其它要素可能加强所要求保护的内容对于某些其它目的的可操作性也是如此。
[0061]
应当理解，本发明的公开的实施例的任何给定要素可以体现在单个结构、单个步骤、单个物质等中。类似地，所公开的实施例的给定要素可以体现在多个结构、步骤、物质等中。b.辐射屏蔽件组件
[0062]
提供了辐射屏蔽件组件100，其被配置以阻挡从辐射源发出的辐射并且由用以支撑所述组件100的支撑装置145支撑。如图1-3中所示，第一屏蔽装置105位于第一近似竖直平面中。第一屏蔽装置105紧固到支撑装置145，并具有附肢开口110，其尺寸设计为允许人体附肢穿过第一屏蔽装置105。这使得可以接近患者的手臂(或替代地，腿或身体)以用于通过患者的脉管系统引入医疗设备(例如关节镜器械)。
[0063]
第二屏蔽装置115位于第二近似竖直平面上，紧固至支撑装置145，以允许第二屏蔽装置115相对于第一屏蔽装置105沿近似竖直轴线平移和旋转。如果需要接近患者，则第二屏蔽装置115可以相对于第一屏蔽装置105而被升高、降低或摆动(比较图1-3)。
[0064]
为了保护医务人员免于照射穿过附肢110的辐射，第三屏蔽装置120可以被定位成阻挡来自在近似正交于第一竖直平面的第一近似水平平面中的附肢开口110的辐射。第三屏蔽装置120可以紧固到第一屏蔽装置105，使得第三屏蔽装置120与第一屏蔽装置105一起平移和旋转。换言之，第一屏蔽装置105和第三屏蔽装置120在组件100的至少一种配置中可以相对于彼此是静止的(尽管在一些实施例中它们相对于支撑臂150或组件100的其它部分可以在至少一个自由度上移动)。在第一屏蔽装置105的底部上，以柔性的不透辐射的构件的形式可以提供另外的(或可替代的)保护。在屏蔽件组件100的可替代实施例中，使用柔性的不透辐射的构件220代替第三屏蔽装置120，以拦截穿过附肢开口110发出的辐射。这种柔性的不透辐射的构件220的示例包括覆罩(shroud)、套管、幕帘以及虹膜端口(iris port)的一个或多个叶片(leaves)。它们可以由任何合适的柔性且不透辐射的材料构成。
[0065]
第四屏蔽装置125可以定位在第二近似水平平面中。第二水平平面与第二竖直平面近似正交。第四屏蔽装置125被紧固到第二屏蔽装置115，使得第四屏蔽装置125与第二屏蔽装置115一起平移和旋转，例如沿着支撑装置145。在第四屏蔽装置125的底部上，以柔性的不透辐射的覆罩的形式可以提供另外的保护。在屏蔽件组件100的替代的实施例中，使用
柔性的不透辐射的覆罩代替第四屏蔽装置125。
[0066]
可以具有第五屏蔽装置135，其定位在近似正交于第二近似竖直平面和第二近似水平平面的第三近似竖直平面中，连接到第二屏蔽装置115，使第五屏蔽装置135与第二屏蔽装置115一起平移和旋转，并且向下延伸。
[0067]
屏蔽件组件100的一些实施例包括第六屏蔽装置140，第六屏蔽装置140位于第四近似竖直平面中，连接到第一屏蔽装置105，使得第六屏蔽装置140向下延伸。第四近似竖直平面可以近似平行于第一竖直平面。第六屏蔽装置140可以定位成保护使用者的下身免受辐射。第六屏蔽装置140可以采用多种合适形式中的任何一种，包括屏蔽件、柔性的挂帘和第一屏蔽装置105的延伸部中的一个或多个。
[0068]
第一屏蔽装置105和第二屏蔽装置115可以被配置成围绕公共轴线摆动，像铰链一样(比较图1和图2)。例如，该轴线可以是支撑装置145的纵向轴线。在其它实施例中，第一屏蔽装置105和第二屏蔽装置115可以各自围绕两个单独的轴线中的每个摆动，其中所述轴线彼此近似平行。在一些这样的实施例中，两个轴线可以都近似平行于支撑装置145的纵向轴线。依此类推，第一屏蔽装置105和第二屏蔽装置115能够像书的封底和封面一样相对于彼此摆动。在一些实施例中，第一屏蔽件105和第二屏蔽件115能够具有距彼此大约180
°
的相对位置，使得当从上方看时它们近似平行和/或共线。这种“开放”配置对于沿卧倒的患者的整个长度形成屏障是有用的。在一些实施例中，第一屏蔽件105和第二屏蔽件115能够具有彼此成0
°
或接近0
°
的相对位置，在这种情况下，它们可以彼此接触，或者非常接近并且近似平行。在一些实施例中，第一屏蔽装置105和第二屏蔽装置115被配置成相对于彼此在至少大约90
°
的弧上旋转。在一些另外的实施例中，第一屏蔽装置105和第二屏蔽装置115被配置为相对于彼此在高达大约180
°
的弧上旋转，并且在进一步的具体实施例中，在从大约0-180
°
的弧上旋转。
[0069]
第一屏蔽装置105和第二屏蔽装置115还可以被配置为相对于彼此平移，或者沿着支撑装置145一起平移(比较图1和2以及图18-26)。有利地，同时且独立地平移屏蔽装置105、115的能力提高了在各种环境中使用屏蔽件组件100的能力。第一屏蔽装置105和第二屏蔽装置115能够被调整，以适应具有不同高度的手术台305、具有不同尺寸的患者以及不同高度的使用者。独立平移的能力尤其允许基于这些变量对配置进行微调。此外，在需要快速接近患者的情况下，同时平移允许使用者快速将屏蔽件从患者移开。屏蔽件组件100可以包括用于沿着支撑装置145平移第一屏蔽装置105和第二屏蔽装置115中的至少一个的装置225。举例来说，用于平移的这种装置225可以是辅助机构、配重机构、电动马达、液压机构、气动机构、手动机构或前述的任何组合。
[0070]
在一个优选实施例中，第一屏蔽装置105和第二屏蔽装置115被配置为沿着支撑装置145一起平移，并且第一屏蔽装置105和第二屏蔽装置115中的至少一个被配置为相对于另一个独立地平移。该实施例的示例示出于图18-26，其中第一平移装置230将第一屏蔽装置105和第二屏蔽装置115一起平移并且第二平移装置235独立地并且相对于第一屏蔽装置105平移第二屏蔽装置115。第一平移装置210可以包括外套管240和第一内套管245，第一内套管245的一侧的至少一部分的尺寸设计为配合在外套管240的一端内部。第一内套管的相对侧可以紧固到基部，例如地板支架170或顶棚或墙壁安装座。第一屏蔽装置105和第二屏蔽装置115中的每个都(直接或间接地)连接到外套管240，使得当外套管沿着第一内套管
245滑动时它们一致地平移。套管240、245可由钢或任何其它合适的材料构造成。第一驱动器250，例如线性驱动器，在其端部的一个附近被紧固到外套管240并且在相对端附近被紧固到第一内套管245。任何合适的连接装置，例如夹销(clevis pin)，可以将第一致动器250的端部紧固到外套管240和第一内套管245。可替代地，连接装置可以是另一种紧固件，例如螺钉、螺栓和螺母、夹子、焊接件或铆钉。第一致动器250可以电连接到控制箱(未图示)，该控制箱提供控制信号，以操作第一致动器250。当第一致动器250以图19-20和23-24所示的配置延伸时，它导致第一屏蔽装置105和第二屏蔽装置115向上平移。
[0071]
第二平移装置235可以包括相同的外套管240(或连接到外套管240的另一个外套管)和第二内套管255，并且第二内套管255的至少一部分的尺寸设计为配合在外套管240的相对端的内部。第一屏蔽装置105连接到外套管240，并且第二屏蔽装置115连接到第二内套管255，使得当第二内套管255沿着外套管240滑动时只有第二屏蔽装置115平移。第二内套管255可由钢或任何其它合适的材料构造成。第二致动器260，例如另一个线性致动器，可以在其端部的一个附近被紧固到外套管240并且在其端部的另一个附近被紧固到第二内套管255。任何合适的连接装置，例如夹销，可以紧固第二致动器260的端部。第二致动器260可以电连接到相同或不同的控制箱(未图示)，以提供控制信号从而操作第二致动器260。当第二致动器260在图20、24和26所示的配置中延伸时，它导致第二屏蔽装置115向上平移，而第一屏蔽装置105保持在原位。优选地，第一致动器250和第二致动器260设置在各个套管240、245、255的内部，但是在一些实施例中，致动器可以在套管的外部。用于第一致动器250和第二致动器260的合适致动器的示例是由运动控制产品公司(motion control products)(多塞特郡，英国)商业提供的la系列直列式线性致动器。
[0072]
应当理解，第一平移装置230和第二平移装置235可以采用许多其它形式。例如，套管240、245、255可以互换，使得第一外套管连接到内套管，其在其相对端处连接到第二外套管。可替代地，可以使用其它结构代替套管，或者第一屏蔽装置105和第二屏蔽装置115中的一个或两个可以直接连接到致动器的端部。可以使用其它类型的致动器，例如液压致动器、气动致动器、磁力致动器、电动马达、手动致动器、电动线性致动器、电动旋转致动器、流体动力线性致动器、流体动力旋转致动器、线性链致动器、手动线性致动器、手动旋转致动器、液压活塞、梳齿驱动器、热双晶片、压电致动器、电活性聚合物和伺服机构。或者在一些实施例中，致动器可以由能够平移或帮助使用者手动平移第一和第二平移装置的其它机构代替。例如，机械提升辅助机构，例如弹簧加载销(spring loaded pin)，可以使使用者能够手动地沿彼此滑动套管。
[0073]
支撑装置145可以被配置为允许整个屏蔽组件100在手术室内相对于手术台305平移。例如，支撑装置145可以被配置为允许整个屏蔽组件100的手动平移，或者通过一个或更多致动器允许整个屏蔽组件100的机械平移。支撑装置145的一些实施例构成支撑臂150。支撑臂150将被配置为支撑组件100的大部分重量(如果不是其全部)。在图2和3中的图示实施例中，支撑臂150是长形的钢结构，具有在使用屏蔽件组件100时大致竖直的纵向轴线。支撑臂150可由具有足够机械强度的任何材料构造成以支撑组件100，并且可由本领域普通技术人员设计。优选地，支撑臂150由对于预期的频率和强度的辐射也不透辐射的材料构造成。例如，支撑臂150的一些实施例对于具有典型辐射学应用的能量的x射线是不透明的(opaque)。
[0074]
支撑装置145将由顶棚、地板、墙壁或其它结构支撑。当在地板上安装时(如图4中所示)，它可以通过各种结构悬挂。支撑装置145可以一体地安装在地板上，或者可替代地由或者移动的或者静止的支架支撑。
[0075]
支撑装置145的一些实施例包括近似竖直的杆件155。支撑装置145能够在一定程度上支撑屏蔽件组件100。例如，支撑装置145的一些实施例能够支撑组件100的大部分重量。在另外的实施例中，支撑装置145能够支撑组件100的大约全部重量或全部重量。杆件155可通过各种方式支撑。
[0076]
在辐射屏蔽件组件100的一些实施例中，杆件155由地板支架170支撑。地板支架170还可包括多个轮子175，以允许组件100的容易的部署和移除。在一些优选实施例中，带轮子的地板支架170包括用于重新调整多个轮子175的配置的多个装置265。有利的是，用于重新调整的多个装置265改进了辐射屏蔽件组件100的使用，因为可以重新布置轮子175，以最大化组件100的稳定性，从而适应与不同的手术台一起使用，或防止干扰使用者的活动能力(ambulation)。
[0077]
在具有用于重新调整(图18-31中所示)的装置265的一个优选实施例中，带轮子的地板支架170包括地板支架基部270、可旋转地连接到地板支架基部270的多个可调整臂275和附接到每个可调整臂275的至少一个轮子175。多个可调整臂275可以使用允许臂相对于基部进行调整的任何连接而被连接到基部270，并且优选地，支架170还可包括用于将臂临时收紧(tighten)或锁定就位的装置。在一些实施例中，连接件是铰链或枢转件280，锁定装置是夹具285。可替代地，在一些实施例中，每个臂275可以通过螺钉或螺栓连接到基部270，该螺钉或螺栓既可用作臂275绕其旋转的销，又可用作用于临时将臂275锁定到位的装置。每个连接装置优选地为每个可调整臂275提供相对于基部270旋转的一定的自由度。在一些实施例中，每个臂能够优选地相对于基部旋转至少大约30
°
，更优选地相对于基部旋转至少大约60
°
，甚至更优选地相对于基部旋转至少大约90
°
。然而，许多实施例还包括在臂275的每一侧上的止动件以防止臂275的过度旋转使得带轮子的地板支架170将变得不稳定。可选地，臂275可以包括用于沿着臂275重新调整轮子175的位置的装置。例如，在一些实施例中，臂275可以是可伸缩式的或者以其它方式包括用于伸出和缩回臂上的轮子175的装置。轮子175可以是适合用于支撑辐射屏蔽件组件100的负载的任何轮子。在许多优选实施例中，轮子175是旋转脚轮轮子，其有利地可以沿任何方向滚动。
[0078]
图27至图31提供了带轮子的地板支架170可以如何有利地针对不同用途重新配置的示例。在所描绘的实施例中，带轮子的地板支架170包括可旋转地连接到基部270的四个可调整臂275和附接于每个可调整臂275的端部的一个轮子175。可调整臂275具有围绕基部270旋转的大约90
°
的自由度。在如图27和28所示的第一配置中，可调整臂275相对于基部的侧面以近似45
°
定向。该第一配置提供了最大的稳定性，因为它提供了最宽的基部以防止组件100倾倒。图29中示出了第二配置，其中一个可调整臂275已经旋转到其极限位置之一。此第二配置的有利之处可在于手术台包含干扰将辐射屏蔽件组件100放置得足够接近手术台基部或支腿，或者有利之处还可以于使用者(如外科医生)需能走来走去而没有被臂275绊倒的风险。第三配置示出于图30和31中。第三配置是最紧凑的布置，每个臂275被旋转到极限位置，使得所有的臂彼此平行。如果手术室中的空间有限或者如果组件100需要被存放在狭窄的空间中，则这种配置可能是有利的。
[0079]
屏蔽件组件100的实施例可以具有位置可调整的轮子175。在一些这样的实施例中，用于调整轮子175的位置的机构265包括连接到臂构件310的枢转件联动装置(pivot linkage)340以及枢转件联动装置340内的枢转件轴410。枢转件轴410和联动装置340被配置为允许臂构件310围绕枢转件轴410的轴线枢转。这种配置具有移动性和承受重载能力的优点。在屏蔽件组件100的一些实施例中，用于调整轮子175的位置的机构265包括被配置为将轮子175锁定在特定位置的锁定机构265。这样的实施例允许将轮子175以方便或有利的位置放置，并锁定在该位置，以防止在屏蔽件组件100被推动或推挤时轮子175的位置改变。这种锁定机构265的一个示例是锁定环460和锁定旋钮，锁定旋钮被配置用于收紧和松开锁定环460。锁定环460可以围绕枢转件轴410放置，臂组件275围绕该枢转件轴410枢转。
[0080]
图32-33示出了用于轮子175的枢转臂组件275的一个优选实施例。该实施例包括在一端附接到旋转脚轮330并且在另一(第二)端附接到枢转件联动装置340的臂构件310。臂构件310可以通过足以承受屏蔽件组件100的重量的任何方式附接到枢转件联动装置340和旋转脚轮330。在图示的实施例中，臂构件310被焊接到枢转件联动装置340，并且通过一个或更多紧固件被紧固到旋转脚轮330。枢转件联动装置340中的枢转件轴410允许臂310相对于支架170枢转。枢转件轴410通过多个紧固件(在本实施例中为螺钉)连接到臂安装板440，并且该安装板440通过多个紧固件(在本实施例中为螺钉和垫圈)连接到支架170。两个带法兰的套管轴承420围绕着枢转件轴410，并且臂保持架430将锁定旋钮450保持就位。所示的锁定机构265包括锁定环460，该锁定环460可被收紧以防止臂275围绕枢转件轴410枢转。所示的收紧装置是锁定旋钮450，其穿过锁定环460的臂放置并被保持环470保持就位。
[0081]
图32和33示出了臂构件310上的轮子175的具体实施例，其呈旋转脚轮330的形式。旋转脚轮330被示出为通过多个紧固件(在该实施例中为具有垫圈的螺钉)紧固到脚轮板320。脚轮轮子330可以用制动器锁定以防止滚动。
[0082]
在系统的进一步的实施例中，杆件155通过空中(overhead)吊杆160悬挂(见图5和7)。空中吊杆160的使用可以为甚至相对庞大的组件100提供容易的移动性，允许组件100相对于患者快速且容易地安置和移除。设想了利用吊杆160的各种配置。例如，杆件155可以被配置为围绕空中吊杆160的纵向轴线旋转，或者相对于空中吊杆160枢转。杆件155可以能够沿着空中吊杆160的纵向轴线平移。在该系统的进一步实施例中，空中吊杆160由第二杆件165支撑。第二杆件165进而可以支撑在带轮子的地板支架170上、安装在顶棚上或安装在墙壁上。例如，第二杆件165可由墙壁安装式导轨180或顶棚安装式导轨185支撑(见图6和8)；在这样的实施例中，第二杆件165可以能够沿着墙壁安装式导轨180或顶棚安装式导轨185平移。作为另一个示例，第二杆件165可以由墙壁安装式摆臂190或顶棚安装式摆臂195(见图5和7)支撑。在进一步的实施例中，第二杆件165可以由摆臂支撑，摆臂进而由墙壁安装式导轨180或顶棚安装式导轨185支撑，并且其中摆臂能够沿着墙壁安装式导轨180或顶棚安装式导轨185平移。
[0083]
在存在第三水平屏蔽装置120的一些实施例中，第一屏蔽装置105和第三屏蔽装置120被配置为一起竖直地平移。例如，第一屏蔽装置105和第三屏蔽装置120可以被配置为沿着支撑装置145一起平移。平移程度可以被配置为当使用者站立或坐着时最优化使用者对x射线的屏蔽。例如，第一屏蔽装置105可以被配置为沿着如此平移，使得在第一位置，第一屏蔽装置105的顶部边缘为至少大约地板上方的成年人的高度。考虑到正常人的尺寸，该高度
可以是地板上方175cm、180cm、185cm、190cm、195cm或200cm。
[0084]
类似地，第一屏蔽装置105本身的尺寸设计为在就位使用期间将提供足够的辐射保护。例如，它可以具有至少大约从手术台305的上表面到平均人体全高的距离的高度。在各种实施例中，当所述手术台305在地板上时，第一屏蔽装置105具有至少大约从手术台305的上表面到地板上方175mm、180mm、185mm、190mm、195mm或200mm的高度。较大的高度具有屏蔽更大的区域免于x射线的优点，而较小的高度具有降低的重量和成本的优点。
[0085]
在图中所示的实施例中，第一屏蔽装置105旨在大体平行于手术台305的长轴线定位，并保护使用者的上身免受从手术台305下方的地点发射的x射线的影响。在图示的实施例中，第一屏蔽装置105是紧固到支撑臂150的大致平面的竖直屏蔽件。当然，第一屏蔽装置105即使不完全竖直也可以实现其功能，并且可以根据需要或期望设计成倾斜以定制屏蔽区域。第一竖直屏蔽件105的一些实施例将被设计成延伸高于使用者的头部，以防止直接辐射到达使用者的头部。第一竖直屏蔽件105可以设计成延伸高于站立使用者或在某些情况下坐着的使用者的头部。所示的第一竖直屏蔽件105的实施例具有足以从患者的头部延伸到大约患者的腰部的长度。这种配置在使用射线照相显像患者的胸部区域的程序中特别有用。可以增加长度以提供更广泛的保护，但这种在长度上的增加必须与伴随此类变化的额外重量和配置灵活性降低保持平衡。
[0086]
在图示的实施例中，在第一屏蔽装置105中示出有开口110，以允许患者的手臂从屏蔽区域伸出。开口110可以可选地包含柔性屏蔽材料，例如不透辐射的幕帘或柔性法兰220。所示的开口110是半圆形的，但可以采用允许患者的附肢延伸穿过屏蔽件的任何形状。开口110为辐射泄漏提供了可能的路径。第三屏蔽装置120被定位成阻挡辐射照射穿过开口110以免照射使用者。在所示的实施例中，第三屏蔽装置120是位于开口110上方并与第一竖直屏蔽件105正交的水平屏蔽件件。该特定配置对于阻挡来自低于开口110并且在与使用者站立的位置相对的竖直屏蔽件的一侧上的发射位置的辐射是有用的。第三屏蔽装置120可以不同地定向，以适应相对于开口110的不同发射位置。
[0087]
在图1-3所描绘的实施例中，第二屏蔽装置115被配置为相对于第一屏蔽装置105旋转和平移，以允许根据患者的尺寸调整组件100，并且允许组件100被重新配置以提供对患者的接近及对辐射的保护的不同程度。在图示的实施例中，它采用连接到支撑臂150的第二近似竖直屏蔽件115的形式，从而允许它绕臂的纵向轴线旋转以及平行于相同的纵向轴线平移。在图1中，第二竖直屏蔽件115被示出在与第一竖直屏蔽件105正交的位置中。这样的配置在实践中是有用的，以当第二竖直屏蔽件115与患者的身体交叉时，使得使用者能够接近患者的腿部。如果患者被定位成其头部最靠近第二竖直屏蔽件115，则它也可以被降低到手术台305以形成完整的屏蔽件。在图3中，第二竖直屏蔽件115与示出为大致平行于第一竖直屏蔽105。
[0088]
当第二屏蔽装置115位于手术台305上方时，第四屏蔽装置125起阻挡可能从第二屏蔽装置115下方照射的辐射的作用。在附图中，第四屏蔽装置125被示出为具有切口130的水平屏蔽件。该梯形切口130起在该程序期间提供接近患者腹股沟的作用，这对于允许接近股静脉以进行关节镜插入可以是有用的。切口130是第二水平屏蔽件125的有用但可选的特征。在所示实施例中，第二水平屏蔽件125被定位成拦截从手术台305下方发射的辐射，但该结构可以被不同地定位以拦截发自另一个方向的辐射。
[0089]
第五屏蔽装置135(当存在时)起到如下的作用，即，当使用者位于作为辐射源的支撑臂150的相对侧上时，拦截辐射以免暴露使用者的下身。这种结构在第一屏蔽装置150下方通常不是必需的，因为手术台通常配备有悬自手术台的含铅的幕帘，用于需要辐射监测的程序。然而，幕帘并不总是能延伸手术台的整个长度或沿着手术台的宽度延伸。
[0090]
屏蔽装置的大部分表面区域对于其准备阻挡的频率和强度的辐射是不透明的。屏蔽装置的一些实施例可以是完全不透辐射的。对x射线不透辐射的示例性材料包括铅板、铅屑、含铅丙烯酸玻璃和铅颗粒的聚合物悬浮液。尽管铅具有非常高的原子序数和稳定的核素的优点，但是也可以使用其它重金属，例如钡。随着沿辐射矢量的厚度增加，辐射不透性(radiopacity)增加。在设计屏蔽装置时，将在实现足够的辐射不透性和限制器件的重量之间寻求平衡。例如，铅屏蔽件的一些实施例将是大约0.5-1.5mm厚。铅屏蔽件的进一步的实施例将是大大约0.8-1.0mm厚。密度较低的材料，如含铅的丙烯酸，必须更厚以达到与铅相同的水平的辐射不透性。例如，含铅丙烯酸屏蔽件的一些实施例将是大约12-35mm厚。含铅丙烯酸屏蔽件的进一步的实施例将是大约18-22mm厚。铅钡型玻璃是另一种合适的材料。例如，铅钡型玻璃屏蔽件的一些实施例将是大约7-17mm厚。铅钡型玻璃屏蔽件的进一步的实施例将是大约7、9、14或17mm厚。比较这些示例性材料，铅具有每单位厚度更好的辐射不透性的优点，而含铅丙烯酸和铅钡型玻璃具有视觉透明性和x射线不透性的优点。在组件100的一些实施例中，第一至第五屏蔽装置105、115、120、125、135中的至少一个对可见光是透明的。在这些实施例中，透明的屏蔽装置可具有等于或超过50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％、99％和100％之一的光透射率。
[0091]
在任何特定材料的上下文之外，屏蔽装置的辐射不透性可以表示为毫米铅当量。在系统的各种实施例中，第一屏蔽装置105、第二屏蔽装置115、第三屏蔽装置120、第四屏蔽装置125或第五屏蔽装置135中的至少一个具有至少0.5mm、1.0mm、1.5、2、3或3.3mm铅当量的辐射不透性。
[0092]
上述任何屏蔽装置都可以通过不透辐射的接头205接合到彼此或接合到支撑装置145。这种不透辐射的接头205将最小化来自发生器的辐射通过接头205的辐射的传输。这可以例如通过以下在板之间实现，即，通过足够窄的间隙将板接合，使得如期望的那样在手术台305处的位置中时，从辐射源通过该间隙就不能形成直线。这种接头205可以使用例如不透辐射的托架或搭接接头构造成。例如，可以使用围绕紧固到屏蔽装置的支撑臂150的不透辐射的套管构造带支撑臂150的不透辐射的接头205。
[0093]
辐射屏蔽件组件100由支撑臂150支撑，并且定位成使第一和第二屏蔽件组件位于患者和使用者之间。第一屏蔽件组件被紧固至支撑臂150，包括第一大致竖直屏蔽件105和第一大致水平屏蔽件120。第二屏蔽件组件也被紧固至支撑臂150，以便相对于第一屏蔽件组件沿着支撑臂150的纵向轴线旋转和平移。第二屏蔽件组件包括位于手术台305上方的第二大致竖直屏蔽件115；连接到第二竖直屏蔽件115并位于手术台305上方的第二大致水平屏蔽件125；以及从第二水平屏蔽件125延伸至手术台305下方的下部大致竖直屏蔽件135。第二竖直屏蔽件115可以绕其轴线旋转以近似正交于手术台305的纵向轴线或近似平行于手术台305的纵向轴线。
[0094]
屏蔽组件可以是包括手术台305、x射线发生器310和图像增强器315的更大系统的一部分(见图10和11)。如本领域中所知，x射线发生器310将被定位以引导x射线穿过手术台
305并到达另一侧上的图像增强器315。例如，发生器310和图像增强器315可以相互安装在c形臂320上。手术台305将通常具有悬自手术台305的至少一侧的不透辐射的幕帘325。幕帘325还可以围绕手术台305的两侧或更多侧延伸。在系统配置有在手术台305下方的x射线发生器310时，该幕帘325特别有用。患者将通常会“卧倒”，意思是患者以任何合适的定向躺在手术台305上，包括仰卧、俯卧和侧卧。按照惯例，患者将在x射线发生器310和图像增强器315之间被定位在手术台305上，例如通常安装在c形臂320上。在附图中，x射线发生器310被示出在患者下方，这是一种常用的配置，但不是系统可以使用的唯一配置。手术台(例如手术台305)能够支撑患者。根据患者的年龄和体型，可以使用手术台305的各种配置。图像增强器315将被定位以接收从x射线发生器310(例如，如果x射线发生器310在下方，则被定位在手术台305上方)投射的x射线。通常，不透辐射的幕帘屏蔽件325在医务人员将工作的一侧(“第一侧”)上从手术台305向下延伸。第一屏蔽装置105可定位成沿其长尺寸接触手术台的边缘，或使得第一屏蔽装置105的底部边缘沿其长尺寸低于手术台305的表面。第二屏蔽装置115也可以被定位成平行于手术台305的长尺寸，以便在使用者和患者的下部肢体之间形成屏障。在这种配置中，第二屏蔽装置115将也被定位成使得其下边缘或者接触手术台305或者悬在手术台表面的高度下方，以阻挡辐射而免于到达使用者。可替代地，第二屏蔽装置115可相对于第一屏蔽装置105以近似正交的角度旋转，以便横向地与手术台305交叉。如果第二屏蔽装置115在底部处具有切口以适应患者的身体，这可以使得使用者能够接近患者的下部肢体，例如接近股静脉。第二屏蔽装置115可以沿着支撑装置145适当地升高以适应患者的生理机能。还考虑到，第二屏蔽装置115可被定位成横向地与手术台305交叉，并与手术台305接触，例如，如果患者的头部接近于第二屏蔽装置115(未图示)定位。因此，医疗设备，例如导管或关节镜器械，可以通过延伸经过第一屏蔽装置105或第二屏蔽装置115的手臂或腿插入患者的脉管系统，同时最小化到达使用者的辐射。
[0095]
通过使用以上公开的辐射屏蔽件组件100的任何实施例，提供一种辐射学的方法。该方法包括将以上的辐射屏蔽件组件或系统中的任何一个定位在患者和使用者之间，使得患者的附肢延伸穿过屏蔽件组件中的附肢开口110；将医疗设备插入附肢的脉管系统；并且使用辐射发生器310照射患者，其定位成使得辐射至少部分通过患者，同时屏蔽件组件100阻挡其而免于到达使用者。c.示例
[0096]
为了评价屏蔽系统的实施例的目的，在测试地点进行了分析。使用通常用于透视手术(fluoroscopy operation)的西门子c-arm x射线源，通过两个cirs76-125患者等效体模(patient equivalent phantoms)创建了二次散射辐射(scattered radiation)。进行了分析以测绘(survey)通过定制屏蔽的散射辐射，并比较了没有保护性屏蔽和铅围裙结果。
[0097]
该测试样品是专门为c-arm应用制造的定制铅丙烯酸辐射保护性屏蔽件。该屏蔽由一系列定制制造的18.8mm厚的铅丙烯酸材料(sharp mfg.，西布里奇沃特，马萨诸塞州)组成，具有4.36g cm-3
的最小密度、1.71的折射率、8e-6/℃(30-380
°
)的热膨胀系数、370的努氏硬度。具体地，该材料是高光学级铅钡型玻璃，其具有大于60％的重金属氧化物、至少55％的pbo。该材料的铅当量通过制造确保大于3.3mm的pb。带有标签的定制制造的屏蔽设计被构造大致如图4所示。除了由铝制成的支撑系统之外，屏蔽系统整个由完全相同的源材料制成。所有面板均由制造商制造和切割。
[0098]
散射辐射是使用具有序列号为1398的西门子10394668型医疗c-arm源、穿过cirs 76-125铅-丙烯酸患者等效体模肢体和躯干(用于代表具有手臂的患者躯干)产生的(computerized imaging reference systems,inc.，诺福克，弗吉尼亚州)。西门子医疗c-arm具有在70kv下0.8mm al的报告的固有过滤能力以及在70kv时具有0.2mm al的尺寸为b的直径(diamentor)室。在此报告中讨论的测量中没有使用二次过滤。
[0099]
使用序列号为2079的victoreen 470a全景测绘仪进行辐射测量。使用cs-137同位素源在阿拉巴马大学伯明翰分校(uab)辐射学实验室的进行校准。
[0100]
使用两种产品与铅围裙进行比较，一种是序列号为t116969的techno aide铅围裙，另一种是序列号为1 02 001的xenolite。根据制造商的信息，两种铅围裙均具有0.5mm pb的铅当量。
[0101]
测试方法和程序由astm f3094(astm国际“用于确定在来自散射x射线源的医用x射线透视中使用的x射线屏蔽服提供的保护的标准测试方法”astm第11.03卷职业健康和安全；保护性衣服(2017)、iec 61331-1(国际电工委员会，“医用诊断x辐射保护性设备-第1部分：材料衰减特性的确定”(2014)可见于https://webstore.iec.ch/publication/5289)和医学物理学家指导。测试方法是在执行之前开发和创建的。astm f3094和iec 61331-1以参引的方式并入本文，以使本领域普通技术人员能够执行这些协议。
[0102]
对定制制造的铅丙烯酸屏蔽进行了散射辐射的衰减和均匀性测试。此外，沿着整个屏蔽件的主要边缘以及医生将在程序期间放置患者的手臂的半圆形部分进行测量。等效散射辐射测量值与0.5mm铅当量铅围裙进行了比较。最后一组测量是在没有屏蔽在位的情况下进行的。所有数据均在现场记录。使用10秒的暴露时间记录所有测量值，并至少重复3次。保护等级的标准基于来自81kv x射线c-arm源的测得的散射辐射衰减。
[0103]
victoreen 470a检测到的辐射代表x射线与cirs 76-125患者等效体模相互作用产生的散射x射线辐射。c-arm x射线源之间的距离设置为17英寸或43.18mm的用于患者检查的默认距离。该协议在本文中称为“修改的astm f3094/iec 61331-1协议”。
[0104]
在没有屏蔽的情况下进行的平均散射辐射测量可见于下表1。所有测量均进行最少三次。辐射测量首先是通过定制制作的屏蔽在位进行，以便可以标记屏蔽件、体模和探测器的准确位置，以便进行后续测量，而无需任何屏蔽或用两个铅围裙进行比较测量。表1：无保护性屏蔽的体模、散射暴露总结测量区域mr/hr avg(std dev)居中3.725(0.095)底部，边缘1.65(0.1)右侧，边缘1.67(0.057)顶部，边缘2.7(0.0)左侧，边缘3.55(0.057)底部，左侧，边缘2.267(0.058)
[0105]
所有测量均进行最少三次。使用定制制造的铅丙烯酸屏蔽件(图12)进行的平均散射辐射测量可见于下表2。通过定制制造的屏蔽以及目前接受的铅围裙进行的测量强度非常低，仅略高于背景辐射。结果，与上表1中没有任何屏蔽的测量相比，重复测量产生了低标准偏差。
表2：具有定制制造的屏蔽的体模、散射暴露总结测量区域mr/hr(std dev)居中0.083(0.029)底部，边缘0.15(0.0)右侧，边缘0.15(0.0)顶部，边缘0.15(0.077)左侧，边缘0.2(0.0)底部，左侧，边缘0.25(0.0)
[0106]
此外，还进行了测量以检测医生在使用时的精确位置的辐射水平。专门在医生的腹股沟高度以及医生的胸部高度进行测量。在表3中总结结果如下。表3：具有定制制造的屏蔽的体模、散射暴露总结测量区域mr/hr(std dev)医生的中胸部0.0773(0.0343)医生的腹股沟0.21(0.022)
[0107]
然后使用techno aide 0.5mm铅当量围裙进行散射辐射测量，该测量可见于下表4。测量是通过铅围裙(图13)进行的，目的是将接受的医疗辐射保护性设备与本研究中提出的设备进行比较。在实际真实位置下进行严格比较，以试图提供最准确的信息和比较。下面通过表4创建了图形表示，表4总结了散射辐射测量的观察平均值和标准偏差。表4：具有techno aide 0.5mmpb铅围裙的体模、散射暴露总结0.5mmpb铅围裙的体模、散射暴露总结
[0108]
在第一0.5mm铅当量围裙上完成测绘测量后，就选择了第二铅围裙，并且进行与techno aide产品所进行的完全一样的重复测量。为了第二xenolite铅围裙比较，在表5中如下总结了平均散射辐射测量。表5：具有xenolite 0.5mmpb铅围裙的体模、散射暴露总结测量区域avg(std dev)，mr/hr居中0.05(0.0)底部，边缘0.1(0.0)右侧，边缘0.05(0.0)顶部，边缘0.1(0.0)左侧，边缘0.067(0.03)
[0109]
测量作为代表的两个屏蔽件部件的均匀性以确保整个屏蔽件器件中不存在空隙(void)。这些测量以与上述相同的方式进行。结果可见于图14和15。数据以与表1-4中相同的格式呈现，具有报告的平均散射辐射测量值和括号中的标准偏差。
[0110]
如图14所示，在进行主面板a的测绘测量时没有观察到明显的空隙。辐射测量产生的值与之前以单个面板为中心报告的测量结果非常相似。另外要注意的是，重复测量基本上是相同的，并且产生了低的标准偏差。
[0111]
如图15所示，使用主体面板a对四个区域的均匀性进行了测绘。平均测量辐射值如上所示，标准偏差在括号里。图14和15之间的快速比较显示了主面板a和主体面板a之间非常相似的值。
[0112]
合格/不合格标准基于定制制成c-arm屏蔽器件的工业级铅丙烯酸的预先接受的性能标准。此外，该屏蔽器件必须提供等于或大于用于相同应用的当前接受的铅围裙的保护。使用阿拉巴马指南的规定，医务工作者每年接受不超过5rem作为浅剂量当量，并用作合格/不合格标准。
[0113]
研究终点基于在c-arm患者检查中由医生使用的阿拉巴马州用于保护性设备的指南所规定的所有测量的成功完成。研究终点特别基于使用目前接受的铅围裙与定制制造的铅丙烯酸屏蔽相比没有任何类型的保护性屏蔽所做的可比测量。
[0114]
赞助定制制造的铅丙烯酸屏蔽后的可检测到的辐射水平与基于制造商的实施标准的计算值一致。检测到的辐射水平在用于医务工作者的允许的最大可用辐射剂量范围内。
[0115]
与目前接受的铅围裙相比，在定制屏蔽后检测到相对地相等的衰减辐射水平。定制屏蔽和铅围裙的性能在很大程度上是由于在这种情况下的二次辐射的检测，而不是初次辐射。散射当量初次辐射被用于确定材料的官方铅当量。在实际的散射条件下，如本研究中所使用的，二次辐射的可测的量是如此之低，以至于人们不会期望具有不同铅当量的材料之间存在可测量的差异。
[0116]
使用每年5rems(r)的目前接受的剂量当量、每年52个工作周和每周暴露40小时，计算了使用该屏蔽原型的年暴露总量。根据最高的观察的辐射，本研究期间做出的0.25mr/小时、每周工作40小时的测量将产生每周10mr的总剂量。使用基于0.164mr/小时、每周工作40小时的所有测量计算的平均值将产生每周6.6mr的总剂量。使用每周10mr的最大可能剂量，定制制造的屏蔽器件将产生520mr或每年0.52r的总剂量。d.结论
[0117]
上述说明书说明并描述了本公开的过程、机器、制造、物质的组成和其它教导。此外，本公开仅显示和描述了所公开的过程、机器、制造、物质的组成和其它教导的某些实施例，但是，如上所述，应当理解，本公开的教导能够用于各种其它组合、修改和环境，并且能够在如本文表达的教导的范围内、与相关领域中具有一般技能的人员的技能和/或知识相称的改变或修改。上文描述的实施例进一步旨在解释实践本公开的过程、机器、制造、物质的组成和其它教导的已知的某些最佳模式，并使本领域的其它技术人员能够在以下方面利用本公开的教导，即，在此类或其它实施例中利用以及通过特定应用或用途所需的各种修改而利用。因此，本公开的过程、机器、制造、物质的组成和其它教导不旨在限制在此公开的确切实施例和示例。在此处的任何章节标题都被提供只是用于与37 c.f.r.
§
1.77的建议相一致，或者以其它方式用于提供组织性序列。这些标题不应限制或表征在此提出的发明。