CN101312691B - 用于层析成像扫描仪的辐射屏蔽装置 - Google Patents

Abstract

一种用于与层析成像扫描仪(10)一起使用的辐射屏蔽罩(24)提供屏蔽的区域，在此屏蔽的区域中，临诊医生或其它个人被屏蔽免受对所述患者扫描时生成的辐射。支架(20)支撑在扫描仪(10)附近位置中的第一辐射屏蔽罩(24)。屏蔽罩支架(20)可连接到扫描仪(10)。

Description

用于层析成像扫描仪的辐射屏蔽装置

本申请涉及辐射屏蔽。其在将人员从在计算机断层成像(CT)扫描时生成的x射线屏蔽方面获得了特别的应用。其还在将人员和对象从在其它断层成像检查时生成的离化辐射屏蔽方面获得了特别的应用。

已经证明CT扫描仪是指示对象的内部结构的宝贵的信息源。在医疗成像中，例如，广泛地使用CT扫描仪以提供关于人患者的生理的图像和其它信息。

CT扫描仪典型地包括诸如x射线管的辐射源。然而，由于散射和其它现象，扫描时辐射典型地存在于扫描仪近旁。

因此，扫描仪的操作控制台经常设置在单独的房间里。两个房间典型地由屏蔽的壁分开，该壁经常包括由诸如含铅玻璃的辐射衰减材料制造的光学上透明的窗口。有时使用内部通信系统以容许操作员或临诊医生和患者之间的电话通信。虽然这种布置保护了临诊医生免于重复暴露于辐射并容许有限的语言和视觉通信，但是它会在临诊医生和患者之间呈现身体和心理的障碍，甚至在例行的放射学检查时。此障碍能够对患者的经历有有害的影响，特别是在儿科和患者可以从与临诊医生的接近心理地获益的其它情况中、在急诊或外伤情况中、或在期望对患者的方便的身体处理的其它情况中。

CT扫描仪还用于各种介入应用中。作为正进行中的技术进步的结果，在介入应用中的CT的使用可能会增加。仅作为一个示例，CT荧光检查和动力学三维成像可以显著地改善心脏处置中的导管导航和放置。处置时，介入应用典型地需要一个或多个临诊医生(一个示例是介入医生和麻醉医生)在患者一臂的距离内。此外，通常不期望临诊医生重复地暴露于多次处置时生成的辐射。

通过使用铅围裙和其它屏蔽衣服已经处理了这些情况。然而，该衣服典型地重、体积大、和不舒服，尤其是在重复地穿上和脱下时或是穿很长时段时。该衣服通常仅对操作员身体的有限部分提供屏蔽。

也已经使用了便携的屏蔽隔板。这些隔板典型地能够转动或者从一个房间移动到另一个房间并安置在临诊医生和扫描仪之间。然而，这些隔板典型地重和不易于使用，并且它们的便携性能够因为个人、其它装备和其相关布线等的存在而受到约束。这些隔板还能够在临诊医生和患者之间呈现身体和心理障碍。

还有其它人提出了安装到扫描仪的屏蔽布置，用于与CT扫描仪一起使用。参见Boyd的名称为Self Shielded Computerized Tomography Scanner的美国专利4977585号；Yasuo的名称为X-ray CT Apparatus的日本专利公开64-0560037号。然而，仍然存在相当大的用于改进的空间。

本发明的方面致力于处理这些事情和其它事情。

根据本发明的一方面，一种装置用于与具有患者支架的层析成像扫描仪一起使用，该支架支撑扫描时检查区中的患者。所述装置包括第一辐射屏蔽罩和屏蔽罩支架，该支架支撑所述第一辐射屏蔽罩，以沿横穿对象支架的路径水平移动。所述第一辐射屏蔽罩可移动到至少第一方位，在此第一方位，所述第一辐射屏蔽罩在所述扫描仪近旁提供第一位置，在此第一位置，人被屏蔽免受对所述患者扫描时生成的辐射。

根据本发明的另一方面，用于与层析成像扫描仪一起使用的装置包括拱形的第一辐射屏蔽罩，其对向(subtend)围绕垂直轴的拱。所述装置还包括支架，其支撑所述扫描仪附近位置中的第一辐射屏蔽罩。所述第一辐射屏蔽罩包括透明的屏蔽部分。所述第一辐射屏蔽罩限定屏蔽区，在其中，人被从扫描时生成的辐射屏蔽。所述第一辐射屏蔽罩可选地带有人可读的显示器和/或用于所述扫描仪的操作控制器。

根据本发明的另一方面，用于与层析成像扫描仪一起使用的装置包括构台和患者支架。所述装置包括限定第一患者接收孔隙的第一辐射屏蔽罩、限定第二患者接收孔隙的第二辐射屏蔽罩、及支架，该支架支撑所述第一辐射屏蔽罩和所述第二辐射屏蔽罩，用于沿邻近所述构台的表面并横穿所述患者支架的路径水平地运动。所述第一辐射屏蔽罩位于所述患者支架的第一横向侧面上，并且所述第二辐射屏蔽罩位于所述患者支架的第二横向侧面上。在另一实施例中，所述第一辐射屏蔽罩限定第一患者接收孔隙并且所述第二辐射屏蔽罩限定第二患者接收孔隙。在另一实施例中，所述装置包括多个选择地可移除的屏蔽罩部分，并且其中，所述选择地可移除的屏蔽罩部分限定接收不同大小的患者的患者接收孔隙部分。

根据本发明的另一方面，用于与层析成像扫描仪一起使用的装置包括第一辐射屏蔽罩和支撑在所述扫描仪邻近位置中的所述第一辐射屏蔽罩的支架。所述支架支撑所述辐射屏蔽罩，以枢轴运动到在所述扫描仪近旁提供位置的至少第一方位，在所述扫描仪近旁的位置处，人被屏蔽免受对所述患者扫描时生成的辐射。

一旦阅读并理解附图和说明说，本领域技术人员还会意识到本发明的其它方面。

在附图的图中通过示例而不是限定的方式示例了本发明，其中相同的参考标记标识类似的元件，并且其中：

图1是具有拱形辐射屏蔽罩的CT扫描仪的透视图；

图2是具有拱形辐射屏蔽罩的CT扫描仪的顶视图；

图3是具有拱形辐射屏蔽罩的CT扫描仪的透视图；

图4是具有拱形辐射屏蔽罩的CT扫描仪的透视图；

图5是具有拱形辐射屏蔽罩的CT扫描仪的透视图；

图6是具有拱形辐射屏蔽罩的CT扫描仪的透视图；

图7是具有枢轴地安装的辐射屏蔽罩的CT扫描仪的透视图；

图8是具有枢轴地安装的辐射屏蔽罩的CT扫描仪的顶视图；

图9a和9b描绘具有第一和第二辐射屏蔽罩部分的CT扫描仪。

参照图1，CT扫描仪10包括构台12和患者支架14。置于构台中的是诸如x射线管的辐射源和探测横穿检查区16的辐射的辐射敏感的探测器。在第三代扫描仪中，x射线源和探测器围绕检查区16旋转。构台12还可以是围绕y轴可倾斜的。患者支架14支撑要在检查区16中被成像的人患者15或其它对象，并且优选地可沿纵向或z和垂直或y轴运动。取决于特定扫描协议的要求，与扫描仪10关联的控制器调整扫描时患者支架14的运动。扫描仪10典型地还包含容许手动地操作患者支架14的控制器。安装在构台上的诸如键盘和显示器的操作员控制器18a、18b容许从邻近构台12的位置有限地操作扫描仪10。

参照图1和2，通常的环形支架20通过第一22a和第二22b地面支撑的垂直部件支撑。垂直部件22a、22b也连接到构台12，使得容许构台12独立于垂直部件22a、22b和支架20可倾斜地运动。

拱形辐射屏蔽罩24依次通过导轨或轨道可运动地安装到环形支架20上，以在横穿对象支架14的方向上的拱形路径上运动。拱形运动以旋转轴26为中心，其横贯检查区16的中心。屏蔽罩重量的一些或全部也由接触地面的轮子或滚轮支撑。屏蔽罩24可通过基本由患者支架14限定的运动范围运动。也可以实施其它的运动范围。

在一个实施例中，屏蔽罩包括一个或多个把手28a、28b，其方便由临诊医生29或其它操作员实施的屏蔽罩24的手动运动。屏蔽罩24也可以由电机或其它致动器驱动，运动由位于把手28a、28b或其它方便位置处的临诊医生操作的开关控制。为了防止非有意的运动，该开关可以要求同时使用两手的操作。如果屏蔽罩接触其中屏蔽罩路径上的人或对象，则位于屏蔽罩的边缘30a、30b处的邻近开关中止运动。

屏蔽罩24由诸如透明含铅塑料的光学上透明的辐射衰减材料制造，其材料和厚度是经选择的，以提供等同于其它期望的屏蔽的0.5mm铅。应当理解，光学上透明的材料不必是完全透明的并且也可以例如是彩色的。此外，屏蔽罩24的底面、侧面或其它期望的部分的一些或全部也可以由基本不透明的材料制造。屏蔽罩24也可以由多片透明材料制造，并且屏蔽罩24的透明部分也可以采取窗口的形式。在不需要光学透明的地方，屏蔽罩24也可以通过从支架20可移动地悬挂的衬铅乙烯树脂帘实施。在示例的实施例中，屏蔽罩24具有2米乘1米的量级的维度，而支架20具有约1米的半径，但是可以实施其它的维度。

图1描绘位于较靠近扫描仪10的前面的第一方位的屏蔽罩24。如所示，屏蔽罩提供屏蔽区域，扫描时，操作员或临诊医生29、家庭成员、或其它人员能够处于其中。地面的对应部分也可以用对比颜色涂漆或标记，用不同颜色或类型的地面材料等勾画轮廓、制造，以帮助标识安全区。当合适地安置屏蔽罩24时，置于地面表面中的照明设备或投影可以被激活以指示屏蔽区域。

图2和3描绘位于较靠近扫描仪10的后面的第二方位的屏蔽罩24。如描绘的，示例麻醉医生200位于屏蔽罩24后面，麻醉医生的装备202位于屏蔽罩24和构台12之间的空间中。示例第二临诊医生208或介入医生描绘为位于甚至更靠近患者15的地方。在扫描过程中，第二临诊医生208优选地穿戴屏蔽服装或者用不同的方法被屏蔽。图2和3还描绘安装到屏蔽罩24上以与其运动的人可读的显示器206。通过支架20提供所需的电连接和电缆。屏蔽罩24还可以带有类似于控制器18a、18b的控制器。显示器206也可以安装在构台12和屏蔽罩24之间的位置，例如在控制器18a、18b近旁。

为了提供附加的灵活性，扫描仪10也可以包括类似于第一屏蔽罩24的第二或附加的屏蔽罩。在一个实施例中，附加的屏蔽罩与第一屏蔽罩24共中心地安装，使得每一个可围绕整个运动范围运动。在另一实施例中，每个屏蔽罩可以具有较受限制的运动范围。此外，第一24或附加的屏蔽罩(如果有的话)中的一个或多个可以位于固定方位。

参照图4，可以安置扫描仪的操作员控制台计算机402，使得操作员29位于屏蔽罩24后面。此外，支架20可以带有附加的设备，诸如用于介入处置中的铰链臂502和显示器504。

图6描绘晕状物结构600，其由顶篷或其它合适的架空(overhead)支撑结构支撑。与晕状物600关联，支架20同样地由顶篷或其它架空结构支撑。支架20与可选轮子或滚轮602a、602b一起支撑屏蔽罩24，以绕轴26运动，可选轮子或滚轮帮助支撑屏蔽罩24，以在安装在地面上的导轨或轨道604中运动。如所示例的，屏蔽罩24包括框架620和较高的622和较低的624屏蔽罩部分。在一个实施例中，较高的622和较低的624部分光学上透明。在另一实施例中，较低的屏蔽罩部分624光学上不透明。也如所示例的，屏蔽罩24带有架子或工作台604以随其运动。操作员控制台608的一些或全部也可以安装到屏蔽罩24上以随其运动，其可以是临诊医生使用的工具座。

也可以提供照明设备、扬声器、或用于显示视频、照片的投影表面，或增加患者经历或方便与患者通信的其它材料。与晕状物600关联的荧光灯或其它照明设备提供扫描仪10的区域中的间接照明。也可以提供任务或其它的直接照明。在另一实施例中，照明设备可以置于晕状物600的内部区域处的半透明表面640后面。表面640也可以用作投影表面以显示视频等。

如所期望的，图6的架空支撑的配置与扫描仪10是相对独立的。虽然该配置可以被最优化以与特定型号的扫描仪10或扫描仪家族一起使用，但是它也特别适合于实施为可选附件，用于与各种不同的扫描仪型号或家族一起使用。如也是所期望的，结合图1至5的扫描仪10的支撑配置所讨论的各个项目和特征可以与图6的顶篷支撑配置的那些并置，并且反之亦然，取决于特定应用的要求。

图7和8描绘可选屏蔽罩24配置，其提供一个或更多个屏蔽罩24的枢轴运动。在构台12提供可倾斜运动的地方，屏蔽罩24优选地安装到构台的静止部分，以便构台12的倾斜不引起屏蔽罩24的对应运动。屏蔽罩24枢轴地安装到构台12用于围绕在构台12的角落附近位置处的枢轴702运动，该角落位置通常标注为704a。另外的屏蔽罩24也可以位于通常标注为704b、704c、和704d的对应位置。屏蔽罩24的枢轴运动容许站在屏蔽罩24后面的个人如期望的移动到更靠近患者或更远离患者。当不使用时，屏蔽罩24还可以绕枢轴转动到构台12的侧面706邻近的方位。如也是所期望的，屏蔽罩24还可以枢轴地安装到其它架空支架的顶篷上、安装到地面上，或二者同时。

图9a和9b描绘一种布置，其中第一24和第二924屏蔽罩安置在患者支架14的任一侧面。屏蔽罩24、924从支架20悬挂以在横向或x方向线性地运动朝向和离开患者支架14。屏蔽罩24、924还可以由较低导轨或轨道或由接触地面的轮子或滚轮支撑。支架20也可以由顶篷或其它架空结构支撑。支架20相对于构台20安置，以便屏蔽罩24、924位于构台12的表面附近，但是具有间隙，其容许屏蔽罩24、924运动而不会受到来自构台12的干扰。图9a和9b分别描绘在打开和闭合方位的屏蔽罩。屏蔽罩24、924优选地在纵向或z方向稍微偏离以在闭合时容许交叠901。屏蔽罩24、924也可以如以上关于图7和8总体描述的枢轴地安装到构台或外部结构。

每个屏蔽罩24、924限定分别的患者接收孔隙902a、902b。患者接收孔隙902a、902b是按规定大小制造的，以便当闭合时，屏蔽罩24、924限定患者孔隙903，其比具有期望的最大大小的患者15的横截面稍大。孔隙902a、902b也安置为清理患者支架14的下面，其也可以设置有提供类似于交叠901的交叠的屏蔽法兰。

在一个实施例中，屏蔽罩24、924由基本刚性的辐射衰减材料制造，并且可以(如果期望的话)是光学上透明的。靠近患者接收孔隙902a、902b的屏蔽罩24、924的部分也可以由柔性辐射衰减材料制造，比如是用于制造帘或衣服的那种衬铅乙烯树脂。在那种情况下，患者接收孔隙902a、902b可以是按规定大小制造的以限定比患者15的横截面稍小的患者孔隙903。得到的屏蔽罩24、924的柔性部分和患者15之间的交叠在屏蔽罩24、924患者界面的区域中提供改善的屏蔽。

为简化打开和闭合，屏蔽罩24、924也可以设置有固件，诸如是皮带或带子、钩子和环固件、按钮、按扣等，其用于如所需的在缩回的方位固定柔性屏蔽罩部分。一旦合适地安置了患者15和屏蔽罩24、924，则就面向患者安置柔性屏蔽罩部分。

柔性屏蔽罩部分也可以可移除地连接到屏蔽罩24、924，以便方便由临诊医生或操作员移除和替换。为了提供用于屏蔽变化维度的患者的附加的灵活性，可以以不同大小提供柔性屏蔽罩部分，该不同大小限定按不同大小制造的患者孔隙903并能够被如期望的选择和连接。在另一实施例中，可移除的屏蔽罩部分可以由刚性材料制造并以不同大小提供，能够基于患者的维度选择该大小。如所期望的，可移除的屏蔽罩部分在使用后可以被清洁。屏蔽罩部分自身还可以是一次性的，还可以提供一次性无菌盖。对于介入程序中位于无菌区附近的屏蔽罩的部分，该布置是尤其有益的。

患者接收孔隙902a、902b附近的屏蔽罩24、924的部分也可以以类似光圈或快门的设计布置。快门部分优选地由柔性材料制造并且如期望的面向患者15安置。

屏蔽罩也可以制造为柔性帘或帷。如也期望的，屏蔽罩24、924也可以制造为拱形部件并如以上关于以上图1至6讨论的被支撑。屏蔽罩24、924也可以安装在第一和第二便携式带轮子的部分上，该部分能够如期望的安置在构台12附近。

虽然上述讨论集中在位于构台12的前面的屏蔽罩24、924上，但是也可以同时在构台12的前面和后面或仅在后面提供类似的屏蔽罩。

当然，对于其他人，一旦阅读并理解前述说明书，修改或改变是会发生的。应当理解，本发明应当视为包括所有这样的修改或改变，只要它们属于所附权利要求或其等同的范围之内。

Claims (15)

1.一种用于与具有患者支架(14)的层析成像扫描仪(10)一起使用的辐射屏蔽装置，所述患者支架支撑扫描时检查区(16)中的患者(15)，所述装置包括：

第一辐射屏蔽罩(24)；

静止屏蔽罩支架(20)，所述静止屏蔽罩支架支撑所述第一辐射屏蔽罩(24)，以沿横穿所述患者支架(14)的路径水平移动，其中，所述第一辐射屏蔽罩可移动地安装到所述静止屏蔽罩支架并至少可移动到所述静止屏蔽罩支架上的第一方位，在此第一方位，所述第一辐射屏蔽罩在所述扫描仪近旁提供第一位置，在此第一位置，人被屏蔽免受对所述患者扫描时生成的辐射。

2.如权利要求1所述的装置，其中，所述静止屏蔽罩支架(20)是拱形的并且支撑所述第一辐射屏蔽罩(24)，用于围绕垂直轴(26)的拱形运动。

3.如权利要求2所述的装置，其中，所述垂直轴(26)横贯所述检查区(16)的中心。

4.如权利要求2所述的装置，其中，所述扫描仪包括构台(12)，并且其中，所述静止屏蔽罩支架(20)连接到所述构台并且置于所述第一辐射屏蔽罩(24)以上。

5.如权利要求2所述的装置，其中，所述静止屏蔽罩支架(20)适合于安装到顶篷上。

6.如权利要求2所述的装置，其中，所述装置包括多个被支撑的用于围绕所述垂直轴(26)的独立的拱形运动的辐射屏蔽罩。

7.如权利要求2所述的装置，其中，所述静止屏蔽罩支架(20)支撑与介入医疗处置结合使用的附加装置(502、504)。

8.如权利要求2所述的装置，其中，所述第一辐射屏蔽罩(24)是力学上刚性的并且包括光学上透明的屏蔽罩部分。

9.如权利要求2所述的装置，其中，所述扫描仪包括构台(12)，并且其中，所述第一方位位于所述构台的前面，并且其中所述第一辐射屏蔽罩(24)可移动到第二方位，在此第二方位，所述第一辐射屏蔽罩在所述扫描仪近旁提供第二位置，在此第二位置，人被屏蔽免受对所述患者扫描时生成的辐射，并且其中，所述第二方位位于所述构台后面。

10.如权利要求1所述的装置，包括第二辐射屏蔽罩(924)，并且其中，所述第一辐射屏蔽罩(24)被支撑以在所述患者支架(14)的第一侧面上运动，并且其中，所述第二辐射屏蔽罩被支撑以在所述患者支架的反向于所述第一侧面的侧面上沿横穿所述患者支架的路径水平地运动。

11.如权利要求10所述的装置，其中，所述第一辐射屏蔽罩(24)限定第一患者接收孔隙(902a)并且所述第二辐射屏蔽罩(924)限定第二患者接收孔隙(902b)。

12.如权利要求11所述的装置，其中，所述第一辐射屏蔽罩(24)和第二辐射屏蔽罩(924)被支撑用于线性运动。

13.如权利要求12所述的装置，其中，所述第一辐射屏蔽罩(24)和第二辐射屏蔽罩(924)可相对于彼此移动到所述第一和第二辐射屏蔽罩部分地交叠的方位。

14.如权利要求11所述的装置，其中，所述第一辐射屏蔽罩(24)包括邻近所述第一患者接收孔隙(902a)的选择地可移除的第一屏蔽罩部分而所述第二辐射屏蔽罩(924)包括邻近所述第二患者接收孔隙(902b)的选择地可移除的第二屏蔽罩部分。

15.如权利要求1所述的装置，其中，所述第一辐射屏蔽罩(24)安装到所述静止屏蔽罩支架(20)上用于围绕垂直枢轴的枢轴运动。

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