CN115886862A - 低温适形医用x射线防护装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低温适形医用X射线防护装置，在加热到50～100℃条件下可塑形，其特征在于包括基材和X射线吸收剂，所述基材为PCL，所述X射线吸收剂为BaSO₄和Bi₂O₃中的一种或两种的混合物，其中X射线吸收剂占材料总质量的比例为10～90％。还公开了相应的制备方法。本发明的低温适形医用X射线防护装置，可以根据患者或医护人员的体型，在使用现场使用简单的加热装置如热水、电吹风等快速软化适形，同时屏蔽X射线，起到X射线防护作用。该X射线防护装置形式新颖，使用简单，制备方便，成本低廉且无毒无害，可用于医护人员及部分病患的X射线防护。

Description

低温适形医用X射线防护装置

技术领域

本发明涉及一种低温适形医用X射线防护装置，属于医用防护用品技术领域。

背景技术

X射线是现代医学影像检查中不可或缺的技术手段，得益于X射线对生物体组织的穿透性，可以轻易在无创伤的情况下获得患者体内的影像学资料。从早期的X射线透视、到目前在用的计算机断层扫描(CT)以及数字减影造影(DSA)，X射线始终发挥着重要作用。尤其是随着介入医疗技术的快速发展，DSA被普遍应用到导管室中，成为目前血管造影检必备设备之一，在术前检查、术中监测、术后复查等治疗过程中被广泛采用。

对于正常人来说，短时间接受X射线辐射是无害、安全的，但作为医护人员，尤其是导管室医护人员，往往需要在长期的职业活动中反复、长期接触X射线，从而直接或间接地受到X射线辐射的侵害。因此，如何保护医护人员，减少甚至杜绝X射线对医护人员的侵害是一个重要的问题。此外，对于一些特殊病人，如妊娠期妇女、部分体弱患者、对X射线敏感的患者在不得不接受X射线照射，如DSA下的介入治疗时，尽可能减少X射线剂量、并增强防护仍然是必须的。此前，解决该问题的方法是使用含有重金属元素的各类防护产品，如铅衣等含铅防护用品。但含铅用品往往因为铅的高密度而非常厚重，同时铅具有生物毒性和环境危害性，因而寻求可以替代铅的X射线防护用品一直受到各领域的重视。

中国发明专利96106434.X公开了一种用于医用X射线防护的含混合镧系元素复合屏蔽材料，由细颗粒状的射线吸收材质和聚氯乙烯等高分子载体材料构成，其中的射线吸收材料以混合镧系元素为主要成分，同时含有少量的铅和(或)钨，在同等射线吸收能力下，可以比单纯含铅的屏蔽材料轻27-37％。中国发明专利200710175789.4公开了一种用于医用X射线防护的复合屏蔽材料，有射线吸收物质和载体材料构成，其中的射线吸收物质包括以单质、氧化物或其他化合物形式存在的镧系元素、钨、铋、锡和/或锑等组成，而载体材料则是橡胶。中国发明专利200910060849.7公开了一种用于X射线防护的稀土氧化物/天然橡胶复合材料的制备方法，所述稀土氧化物是具有R2O3(R是La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y或Sc)的化学式的单一或者其中任意两种的混合物，而载体为天然橡胶。中国发明专利201010177733.4公开了一种无铅X射线防护板及其制备方法，所述防护板含有硫酸钡40-50份、含钡硫铝酸盐水泥30-45份以及其他成分，在高密度聚乙烯、聚丙烯、环氧树脂等胶黏剂的作用下形成硬质的防护板，加强了防护效果，比重低。中国发明专利申请201110235386.0公开了一种新型X射线辐射防护陶瓷材料，由细颗粒状的射线吸收物质与陶瓷原料均匀揉合并经高温烧制而成，其中的吸收物质以铅、钨、铜、稀士等重元素或这些元素的化合物为主，使陶瓷同时具有X射线防护功能，可以用于加速器、离子源、X光机等设备的X射线的防护。中国发明专利申请201210358910.8同样公开了一种新型X射线辐射防护陶瓷材料，由细颗粒状的射线吸收物质与陶瓷原料均匀揉合并经高温烧制而成，其中的吸收物质以铅、钨、铜、稀土等重元素或这些元素的化合物为主，使陶瓷同时具有X射线防护的功能，可以用于加速器、离子源、X光机等设备的X射线的防护。中国发明专利申请201510374267.1公开了一种CT防护服，用于医用X射线防护，由上衣、裤子等结构组成，其中起到X射线防护作用的是其中的防护层结构，由铜铅合金、钨、铋等组成。上述这些发明普遍利用了重金属元素或稀土元素及其化合物中的一种或多种，通过高分子材料或陶瓷材料形成载体，制成片、板等形式使用，对于设备及部分X射线辐射场合的屏蔽或防护是有益的。

除了上述的防护材料本身的改善之外，在导管室中，铅衣、铅手套以及类似的穿戴类X射线防护用品是重要的防护用具。但在手术过程中，尤其是进行介入手术过程中，这些厚重的防护用品妨碍了医护人员的精细操作，因而医生往往不喜欢佩戴，导致医护人员的手、手臂等部位直接暴露于X射线的辐射之下。因此，中国发明专利201010202804.1公开了一种防辐射橡胶防护手套及其制备方法，其对X射线实现50％左右的衰减。实践表明：为了达到较好的防护效果，该防护手套需要做的较厚。因此，该防护手套仅适于简单操作，无法用于介入手术、骨科手术等精细操作。中国发明专利申请201310399957.3公开了一种防辐射防护手套及其制备方法，其采用聚丙烯酸钆作为防辐射材料，其中，元素钆在聚丙烯酸钆中的质量分数约为42％，钆对射线起主要防护作用。该申请中，厚度一定的手套要实现较好的防护效果，聚丙烯酸钆的填充量必然较高，在填充量高的情况下，手套的弹性等力学性能会有很大下降。而在聚丙烯酸钆填充量一定的情况下，既要实现较好的防护效果，又要保持手套的弹性等力学性能，手套必然要做的很厚，较厚的手套仅适用于简单操作，无法用于介入手术、骨科手术等精细操作。中国实用新型专利201520612087.8公开了一种变壁厚射线防护手套，用于解决目前用于X射线防护的铅橡胶手套厚重、佩戴不便、有毒、后处理困难等缺陷，所述的X射线防护材料含稀土元素、稀土元素化合物、Fe物质、W物质、Bi物质中的一种或多种。通过变壁厚的方法可以在有效对医生进行射线防护的前提下，保证医生手指部的灵活性，满足精细操作的需要，解决现有防护手套所存在的问题。

此外，中国发明专利申请201710146253.3公开了一种用于X射线防护的硅橡胶组合物及其制备方法，通过在硅橡胶中添加各类氧化物X射线吸收剂并固化得到。中国发明专利申请201810027036.7公开了一种基于合成树脂和氧化铅、碳化硼、硫酸钡的防护材料并声明具有X射线、γ射线和中子辐射防护能力，合成树脂粉包括乳聚丁苯橡胶、溶聚丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶、氯丁橡胶、乙丙橡胶、丁基橡胶、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚、聚砜中的一种或几种。中国发明专利申请202110876056.3公开了一种X射线辐射防护模块及其制造方法但主要目的是用作建筑模块。中国发明专利申请202111409679.6公开了一种柔性无铅X射线防护材料，以橡胶为基料，添加碳酸钡、氧化铋、碳化硼、钨粉、含稀土元素化合物的任意一种或几种构成。中国发明专利201610049715.5公开了一种医用X射线防护乳膏，可以将样式人员在导管室中的收到的X射线辐射降低80％以上。

尽管如此，上述这些关于X射线防护的发明、设计等仍然存在着较为厚重、具有特定的形状难以适应不同体型、乳膏类涂抹不便等问题，对医护人员的手、手臂等部位的防护仍然存在不足。而且，针对病人非必要照射的身体部位，往往也需要一些额外的防护，但目前使用的含铅橡胶制品仍然太重，且适形性较差，难以满足不同体型病患的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低温适形医用X射线防护装置，可以根据患者或医护人员的体型，在使用现场使用简单的加热装置如热水、电吹风等快速软化适形，同时屏蔽X射线，起到X射线防护作用。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种低温适形医用X射线防护装置，在加热到50～100℃条件下可塑形，其特征在于包括基材和X射线吸收剂，所述基材为PCL，所述X射线吸收剂为BaSO₄和Bi₂O₃中的一种或两种的混合物，其中X射线吸收剂占材料总质量的比例为10～90％X射线吸收剂与基材的质量比为10～90。BaSO₄是医用硫酸钡，呈白色粉末状。氧化铋纯度不低于99％，呈淡黄色到黄色粉末状。

优选的，X射线吸收剂与基材的质量比为40-90。

优选的，所述BaSO₄的粒度不低于300目。

优选的，所述BaSO₄的粒度不低于1000目。

优选的，所述Bi₂O₃的粒度不低于300目。

优选的，所述Bi₂O₃的粒度不低于1000目。

优选的，PCL可选的包括大赛璐、柏斯托、深圳光华伟业等的产能中适当分子量的型号，通常可选的PCL的分子量为1万到20万，熔点59～64℃，玻璃化转变温度约为-60℃，具有一定刚性和强度，表现为典型的树脂特性。

优选的，还含有色素、香精、稳定剂、防腐剂、加工助剂中的一种或多种，色素、香精、稳定剂、防腐剂及加工助剂的质量总和占低温适形医用X射线防护装置总质量的比例不超过10％。

优选的，色素、香精、稳定剂、防腐剂及加工助剂的质量总和占低温适形医用X射线防护装置总质量的比例不超过5％。

上述低温适形医用X射线防护材料其外观表现为白色或各种不同颜色(根据不同的色素配方决定)的不透明塑料状片材，片材厚度0.5-5mm，在片材上可以适当地少量打孔，以便在采用包裹模式进行X射线防护时可以有适当的透气性，避免闷热不适。

本发明还公开了上述低温适形医用X射线防护装置的制备方法，其特征在于其步骤包括：

(1)将PCL与X射线吸收剂混合后，用塑料螺杆挤出机挤出成片材；

(2)将片材裁剪成适当的尺寸，然后放置于温度高于50℃但低于100℃的环境中，静置一段时间，待软化后取出，放置在使用者需要进行X射线防护的部位并根据部位形状进行塑形；

(3)待冷却后即形成低温适形医用X射线防护装置。

本发明的低温适形医用X射线防护装置，其使用方法是：将片材根据使用场合裁剪成适当的长宽尺寸，然后放到温度高于50℃但低于100℃的环境中，该环境可以通过热水浴、空气浴等各种方式实现，具体表现为热水槽、烘箱、电吹风等。片材在该环境中静置一分钟到几分钟软化后取出，在防止烫伤的情况下放置在使用者需要进行X射线防护的部位，随着温度降低，片材逐渐固化，形成牢固的保护层；放置的方法包括但不限于覆盖、包裹等，具体使用中，可以使用多层片材达到更好的X射线防护效果。不需要防护时，可以直接拿开(如在覆盖的情况下)或重新建立60℃左右的环境(如热毛巾敷贴)即可软化剥离(如在包裹的情况下)。

本发明的低温适形医用X射线防护材料，可以根据患者或医护人员的体型，在使用现场使用简单的加热装置如热水、电吹风等快速软化适形，同时屏蔽X射线，起到X射线防护作用。该X射线防护装置形式新颖，使用简单，制备方便，成本低廉且无毒无害，可用于医护人员及部分病患的X射线防护。

附图说明

图1、医用X射线防护材料的外观形态。

图2、低温适形医用X射线防护装置的使用状态示意图。

具体实施方法：

下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但实施例的描述不对本发明的保护范围产生任何限制。

实施例1：取分子量8万的商品牌号聚己内酯粉末500g，超细硫酸钡(2500目)500g，香精0.1g，稳定剂1g，常规稳定剂即可，例如抗氧化剂1010，用捏合机混合均匀，然后加入塑料螺杆挤出机中挤出获得厚度1mm的片白色材，即得到低温适形医用X射线防护装置，制得的产品如图1所示。

将厚度1mm的该X射线防护装置置于X射线机的照射中心位置上并覆盖测量仪器的探测器单元，在灯丝电流200mA、曝光时间80ms的条件下，测得管电压70、81、90、102KV下的X射线的辐射剂量比不被覆盖的时候下降了约57％。当采用两层片材或者片材厚度2mm时，其他条件不变时，测得X射线的辐射剂量比不覆盖的时候下降了89-94％，证明本发明的X射线防护装置具有良好的X射线防护或衰减效果，可以有效保护医护人员减少或避免受到过量X射线的辐射影响。

实施例2：与实施例1的制备方法类似，但将超细硫酸钡等量替换为氧化铋(含量99.99％，粒度3000目)，同样条件下。测得X射线的辐射剂量比不覆盖的时候下降了65％。

实施例3：与实施例1的方法类似，但将聚己内酯的牌号换作分子量12万，并将超细硫酸钡的含量增加到60％，得到的X射线防护装置在同样条件下测得X射线的辐射剂量比不覆盖的时候下降了63％。

实施例4：与实施例1的制备方法类似，但将超细硫酸钡替换为氧化铋(含量99.99％，粒度3000目)和超细硫酸钡各占一般，同样条件下。测得X射线的辐射剂量比不覆盖的时候下降了55％。

实施例5：与实施例1的制备方法类似，但控制片材厚度为1.5mm，同样条件下。测得X射线的辐射剂量比不覆盖的时候下降了75％。

实施例6：将实施例1中制备的片材打孔后，在60℃热水中浸泡1分钟，片材软化，可以包裹在手臂上形成X射线辐射保护层，如图2所示。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种低温适形医用X射线防护装置，在加热到50～100℃条件下可塑形，其特征在于包括基材和X射线吸收剂，所述基材为PCL，所述X射线吸收剂为BaSO₄和Bi₂O₃中的一种或两种的混合物，其中X射线吸收剂占材料总质量的比例为10～90％。

2.根据权利要求1所述的低温适形医用X射线防护装置，其特征在于X射线吸收剂占材料总质量的比例为40-90％。

3.根据权利要求1所述的低温适形医用X射线防护装置，其特征在于所述BaSO₄的粒度不低于300目。

4.根据权利要求3所述的低温适形医用X射线防护装置，其特征在于所述BaSO₄的粒度不低于1000目。

5.根据权利要求1所述的低温适形医用X射线防护装置，其特征在于所述Bi₂O₃的粒度不低于300目。

6.根据权利要求5所述的低温适形医用X射线防护装置，其特征在于所述Bi₂O₃的粒度不低于1000目。

7.根据权利要求1所述的低温适形医用X射线防护装置，其特征在于所述PCL的分子量为1万到20万，熔点59～64℃。

8.根据权利要求1所述的低温适形医用X射线防护装置，其特征在于还含有色素、香精、稳定剂、防腐剂、加工助剂中的一种或多种，色素、香精、稳定剂、防腐剂及加工助剂的质量总和占低温适形医用X射线防护装置总质量的比例不超过10％。

9.根据权利要求8所述的低温适形医用X射线防护装置，其特征在于色素、香精、稳定剂、防腐剂及加工助剂的质量总和占低温适形医用X射线防护装置总质量的比例不超过5％。

10.一种低温适形医用X射线防护装置的制备方法，其特征在于其步骤包括：

(1)将PCL与X射线吸收剂混合后，用塑料螺杆挤出机挤出成片材；

(2)将片材裁剪成适当的尺寸，然后放置于温度高于50℃但低于100℃的环境中，静置一段时间，待软化后取出，放置在使用者需要进行X射线防护的部位并根据部位形状进行塑形；

(3)待冷却后即形成低温适形医用X射线防护装置。

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