余巧生，蔣均遠(yuǎn)，仝青英，樊水平，米彥軍，張鐵騎

1.武警北京市總隊(duì)第二醫(yī)院，北京　100037；2.武警總醫(yī)院　醫(yī)學(xué)工程科，北京　100039；3.北京美邦正悅科技有限公司，北京　100073

多體位醫(yī)用X射線防護(hù)屏的研制

余巧生1，蔣均遠(yuǎn)1，仝青英2，樊水平1，米彥軍1，張鐵騎3

1.武警北京市總隊(duì)第二醫(yī)院，北京100037；2.武警總醫(yī)院醫(yī)學(xué)工程科，北京100039；3.北京美邦正悅科技有限公司，北京100073

0　前言

在《國(guó)家放射工作衛(wèi)生防護(hù)管理辦法》和《醫(yī)用X線診斷防護(hù)安全操作要求》中明確規(guī)定：用放射性射線對(duì)患者和受檢者進(jìn)行診斷、治療時(shí)，應(yīng)按照操作規(guī)程，嚴(yán)格控制受照劑量，對(duì)臨近照射的敏感器官和組織（如眼睛、甲狀腺、性腺等）應(yīng)屏蔽防護(hù)。患者在接受X射線檢查時(shí)，臨床醫(yī)生應(yīng)充分考慮X射線攝影中的適應(yīng)癥，對(duì)受檢患者非投照部位采用相應(yīng)的防護(hù)用品加以防護(hù)，避免無(wú)效照射[1-2]。因此，研制靈巧、適用的防護(hù)材料和裝置用于臨床是非常重要的。隨著輻射技術(shù)的不斷進(jìn)步，醫(yī)用防輻射屏蔽材料將成為今后新材料開發(fā)的一個(gè)重要領(lǐng)域[3]。而將機(jī)械結(jié)構(gòu)、電氣裝置與新材料有機(jī)結(jié)合，研制X線防護(hù)裝置[4]，也必將成為射線防護(hù)裝置的發(fā)展方向。

1　醫(yī)用X射線防護(hù)用品和裝置的沿用

自X線機(jī)投入使用至今，不斷有放射工作者和科研人員研制X射線防護(hù)用品和裝置。

1.1傳統(tǒng)鉛防護(hù)用品

傳統(tǒng)的鉛防護(hù)用品有鉛圍裙、鉛圍脖、鉛帽、鉛眼鏡等，在對(duì)腳、腿、腰椎、胸椎、手、肘等檢查時(shí)，使用較多。這些產(chǎn)品不但存在檢查前后穿脫的麻煩，也增加了受檢者的重負(fù)，同時(shí)附著在鉛衣表面的細(xì)菌還容易造成交叉?zhèn)鞑ジ腥荆L(zhǎng)時(shí)間使用易折損破裂，需定期更換。

1.2簡(jiǎn)易鉛防護(hù)裝置

簡(jiǎn)易鉛防護(hù)裝置，如床邊鉛掛簾、鉛屏風(fēng)、鉛玻璃防護(hù)門窗等，為方便投照和介入手術(shù)等遮擋需要，陸續(xù)問(wèn)世，但無(wú)機(jī)械和電動(dòng)裝置設(shè)計(jì)，移動(dòng)不便、占用空間大、均比較笨重，有時(shí)必須兩人以上才能搬挪。

1.3移動(dòng)式和升降式防護(hù)屏

為克服傳統(tǒng)防護(hù)裝置的笨重和非機(jī)械化技術(shù)缺陷，本文第一作者曾研制出一種移動(dòng)式X線防護(hù)屏[5]安裝于X線機(jī)拍片床上，其主體結(jié)構(gòu)，見圖1。

圖1　移動(dòng)式X線防護(hù)屏的主視結(jié)構(gòu)示意圖

由圖1可見，滑軌和齒條并列配裝在X線床邊上，中空立柱通過(guò)軌輪配裝在滑軌上；中空立柱上端水平鉸接有橫臂，橫臂外端配裝有與之在水平內(nèi)垂直的手柄；中空立柱上端與橫臂之間配裝有橫臂水平旋轉(zhuǎn)鎖定裝置，中空立柱下端與齒條之間配裝有中空立柱沿滑軌直行鎖定裝置。它將機(jī)械結(jié)構(gòu)和電驅(qū)動(dòng)裝置結(jié)合安裝，使可適性增強(qiáng)，在達(dá)到單人輕便操作的同時(shí)達(dá)到有效防護(hù)的目的[6]。

2　多體位醫(yī)用X射線防護(hù)屏的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和原理

為擴(kuò)展防護(hù)屏的使用功能，在移動(dòng)式X線防護(hù)屏的基礎(chǔ)上，我們又研制了一種能適用多種體位的新型可調(diào)式醫(yī)用X射線防護(hù)屏[7]，下文做具體介紹。

2.1主視結(jié)構(gòu)和裝置組成

新型多體位醫(yī)用X射線防護(hù)屏有兩條并列豎向立柱的梯子形翻轉(zhuǎn)支架，在向立柱內(nèi)側(cè)分別配裝有凹形齒條。在凹形齒條的凹槽上安裝彈力滑輪裝置，在凹形齒條的齒溝安裝彈簧鎖裝置，再配裝在兩條凹形齒條之間的上下活動(dòng)架上。上活動(dòng)架前側(cè)固裝有方形屏蔽布，下活動(dòng)架前側(cè)配裝有梯形下擺式屏蔽布；彈力滑輪裝置包括由彈簧支撐的可沿凹形齒條凹槽上下滑動(dòng)的滑輪，彈簧鎖裝置包括由彈簧支撐手柄拉動(dòng)的插入凹形齒條兩邊齒溝的橫式鎖銷。此裝置不同方位的視圖，見圖2～4。

2.2翻轉(zhuǎn)支架

梯子形翻轉(zhuǎn)支架一側(cè)的豎向立柱中部通過(guò)橫向支撐軸配裝在1個(gè)底座帶萬(wàn)向輪的立架上，并且梯子形翻轉(zhuǎn)支架與立架之間配有翻轉(zhuǎn)支架旋轉(zhuǎn)鎖定裝置，不但方便移動(dòng)，而且適用多種體位拍射屏蔽的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)梯子形翻轉(zhuǎn)支架直立時(shí)，用于站姿拍片；水平位置時(shí)，用于平臥拍片；傾斜位置時(shí)，用于仰臥拍片。

圖2　主視結(jié)構(gòu)示意圖

圖3　后視結(jié)構(gòu)示意圖

圖4　橫向使用狀態(tài)下的俯視結(jié)構(gòu)示意圖

2.3上下活動(dòng)架與屏蔽布

梯子形翻轉(zhuǎn)支架上的上下可移動(dòng)的方形屏蔽布和梯形下擺式屏蔽布的有機(jī)配合可滿足日常站立X光檢測(cè)屏蔽需要。屏蔽布外周包覆防雨布的鉛橡膠皮。采用凹形齒條的凹槽與彈力滑輪裝置配合的活動(dòng)架配裝方式，既便于上下移動(dòng)，又不會(huì)脫出，可靠性強(qiáng)。采用與凹形齒條的齒溝配合的彈簧鎖裝置，是由于凹槽兩側(cè)齒條同時(shí)與橫式鎖銷端部接觸，有利于防止松動(dòng)和晃動(dòng)，穩(wěn)定性好。彈簧支撐和手柄拉動(dòng)是指在彈簧支撐力的作用下橫式鎖銷端部伸入齒條齒溝中，以固定活動(dòng)架，需要移動(dòng)活動(dòng)架時(shí)，則操作手柄克服支撐彈簧阻力并向后拉動(dòng)橫式鎖銷使端部退出齒條齒溝，待移動(dòng)到合適位置時(shí)，松開手柄橫式鎖銷端部即可插入齒條齒溝中，非常方便支架上下移動(dòng)和固定。梯形下擺式屏蔽布主要用于屏蔽性腺，方形屏蔽布用于上體位防護(hù)。

2.4立架、活動(dòng)架和底座

立架由1個(gè)立柱和在其下端固裝帶萬(wàn)向輪的底座組成，外周包覆的防雨布鉛橡膠皮方便更換，有利于保持清潔。支撐橫桿有利于防止鉛橡膠皮在重力下發(fā)生變形，減少屏蔽面積。

活動(dòng)架為井字形，兩側(cè)端都固裝兩個(gè)彈力滑輪裝置，在彈力滑輪裝置之間各配裝一個(gè)彈簧鎖。支撐橫桿及方形屏蔽布和梯形下擺式屏蔽布兩側(cè)向遠(yuǎn)離活動(dòng)架的方向弧形彎曲。

底座是四角下面配裝萬(wàn)向輪的矩形框，矩形框的1個(gè)角向上固裝立柱，立柱朝對(duì)角線或者側(cè)邊方向通過(guò)橫向鉸接軸配裝梯子形翻轉(zhuǎn)支架。

井字形活動(dòng)架兩側(cè)端部都固裝1個(gè)端架，彈力滑輪裝置的滑輪安裝在1個(gè)后端帶支撐彈簧的橫向滑架上，端架上有與橫向滑架配合的橫向滑槽，滑輪輪軸和支撐彈簧后端分別抵住橫向滑槽的前后兩端。

底座與立柱相鄰的1個(gè)角向上固裝一段矮柱，矮柱上端與立柱之間固裝有橫桿，梯子形翻轉(zhuǎn)支架直立時(shí)，下端位于矮柱及橫桿上方。

采用以上方式設(shè)計(jì)的多體位醫(yī)用X射線防護(hù)屏結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好，方便制造和使用。

2.5滑配管、支撐彈簧、手柄及槽輪

在端架上下兩個(gè)彈力滑輪裝置之間裝有橫式鎖銷的滑配管，橫式鎖銷從滑配管前端伸出，其結(jié)構(gòu)見圖5～6。橫式鎖銷后端配裝有支撐彈簧，滑配管后端套裝有抵住支撐彈簧后端帶中孔的絲帽，橫式鎖銷后端固連有穿過(guò)支撐彈簧和絲帽中孔的連桿。井字形活動(dòng)架配裝1個(gè)與之上下滑配的U型滑配手柄，手柄兩側(cè)分別通過(guò)鋼絲繩與兩側(cè)連桿相連。不論活動(dòng)架處于什么位置，支撐彈簧始終能夠使滑輪抵住凹形齒條的凹槽，上下拉動(dòng)手柄時(shí)即可向里拉動(dòng)鋼絲繩、連桿和橫式鎖銷。

立柱位于配有伸縮鎖定機(jī)構(gòu)的中部伸縮段，這樣可以滿足水平或者斜向拍片時(shí)，不同體位高度需要。

井字形活動(dòng)架的豎框在與連桿橫向相對(duì)位置安裝兩個(gè)上下相對(duì)的槽輪，鋼絲繩穿過(guò)槽輪之間的槽孔與U型滑配手柄相連，兩個(gè)上下相對(duì)的槽輪用于保持鋼絲繩始終處在水平位置。在操作U型滑配手柄時(shí)，僅需鋼絲繩繞槽輪上下拉動(dòng)，不用直接上下拉動(dòng)連桿，可減少?gòu)椈涉i裝置的磨損和阻力增加。

U型滑配手柄固裝在井字形活動(dòng)架中部，4個(gè)上下兩組內(nèi)外分布的支撐輪與井字形活動(dòng)架豎向滑配，或者U型滑配手柄的兩側(cè)與兩個(gè)上下相對(duì)的槽輪內(nèi)側(cè)豎向滑配。這種設(shè)計(jì)的滑配方式簡(jiǎn)便可靠，后者結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單。

上下套管為內(nèi)外套裝滑配的圓管，伸縮鎖定機(jī)構(gòu)是在外套管的端部制有彈性裂頭，外套管在彈性裂頭的基部通過(guò)絲扣配裝一個(gè)用于向內(nèi)套管夾緊彈性裂頭的手旋帽。手旋帽外周制有用于增大手握摩擦力的手紋或者手旋帽配裝有手柄。擰開手旋帽就可以自由上下升降，擰緊手旋帽就可以固定升降位置。

圖5　凹形齒條及弱力滑輪部分的主、側(cè)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6　凹形齒條、彈簧鎖部分的側(cè)結(jié)構(gòu)及支撐橫桿、屏蔽布部分彎曲結(jié)構(gòu)形式的俯視示意圖。

2.6支撐軸和鎖定裝置

梯子形翻轉(zhuǎn)支架的一個(gè)豎向立柱與立架中的1個(gè)與橫向支撐軸固裝，另1個(gè)則與橫向支撐軸鉸接，在立柱與橫向支撐軸鉸接之間配裝翻轉(zhuǎn)支架鎖定裝置。另外可采用的一種設(shè)計(jì)方式是將梯子形翻轉(zhuǎn)支架的1個(gè)豎向立柱鉸接在1個(gè)氣壓伸縮桿的一端，氣壓伸縮桿的另一端鉸接在立架上，氣壓伸縮桿伸出時(shí)梯子形翻轉(zhuǎn)支架處于直立狀態(tài)，氣壓伸縮桿縮進(jìn)時(shí)梯子形翻轉(zhuǎn)支架處于水平狀態(tài)。

翻轉(zhuǎn)支架鎖定裝置是梯子形翻轉(zhuǎn)支架的1個(gè)橫向立柱與橫向支撐軸固裝，橫向支撐軸另一端橫向穿過(guò)立架并與立架鉸接，并且在穿出立架的橫向支撐軸端頭固裝1個(gè)卡盤。立架上配裝與該卡盤配合的彈性卡座，還配裝有能夠包覆卡盤和卡座的盤盒。卡盤上有環(huán)形或者放射狀分布的凸棱或者凹槽，彈性卡座上配裝有與凸棱或者凹槽配用的環(huán)形或者放射狀分布的彈性卡頭，彈性卡頭優(yōu)選為彈簧支撐的滾珠。

氣壓伸縮桿的上端鉸接在固裝在梯子形翻轉(zhuǎn)支架豎向立柱的上端屏蔽布側(cè)的鉸接座上，下端鉸接立架該側(cè)的下部。在外側(cè)一條豎向立柱外側(cè)固裝有U型手持柄。

方形屏蔽布和梯形下擺式屏蔽布及支撐橫桿的兩側(cè)向遠(yuǎn)離活動(dòng)架的方向彎曲，這樣既增加了側(cè)向屏蔽功能，又符合人體工學(xué)原理。

3　臨床實(shí)施方式

作為有益變換，還可以作如下改進(jìn)：即通過(guò)與凹形齒條的凹槽配合的彈力滑輪裝置和與凹形齒條的齒溝配合的彈簧鎖裝置，在兩條凹形齒條之間配裝下活動(dòng)架。通過(guò)與所述凹形齒條的凹槽配合的彈力滑輪裝置與下活動(dòng)架向上延伸的立桿配裝的齒條配合的彈簧鎖裝置，在兩套齒條之間配裝上活動(dòng)架；采用這種技術(shù)方案，當(dāng)單獨(dú)操作下活動(dòng)架時(shí)可同步移動(dòng)上活動(dòng)架，當(dāng)單獨(dú)操作上活動(dòng)架時(shí)，可任意調(diào)整上活動(dòng)架與下活動(dòng)架的相對(duì)位置，也可調(diào)整上活動(dòng)架與梯形支架的相對(duì)位置或者調(diào)整上活動(dòng)架的絕對(duì)位置。

綜上設(shè)計(jì)的新型多體位醫(yī)用X射線防護(hù)屏具有機(jī)身可任意水平移動(dòng)，兩塊屏蔽布不需穿用、可上下任意滑動(dòng)，滿足了立式檢查時(shí)的防護(hù)要求。梯子形翻轉(zhuǎn)支架可水平放置和斜向旋轉(zhuǎn)，以適應(yīng)平臥和斜臥體位拍片；通過(guò)升降以適應(yīng)不同高度拍片。

4　討論

隨著X線新技術(shù)的不斷開發(fā)、應(yīng)用，X射線對(duì)患者和操作者的危害越來(lái)越受到關(guān)注，特別是近臺(tái)操作項(xiàng)目，對(duì)防護(hù)提出了更高的要求[8]。加強(qiáng)病人及醫(yī)護(hù)人員的防護(hù)管理，才能使X射線裝置在造福于人類的同時(shí)，把危害降到最低[9]。放射損害的發(fā)生受多種復(fù)雜因素的影響，如受照劑量、受照面積和部位、受照個(gè)體與組織細(xì)胞的放射敏感率以及射線的能量等[10]。因此，在設(shè)計(jì)X射線防輻射產(chǎn)品和裝置時(shí)，應(yīng)遵循靈便性、多用性、觀賞性和可靠性之設(shè)計(jì)思路[11]。本新型多體位X射線防護(hù)屏彈力滑輪和彈簧鎖裝置、翻轉(zhuǎn)支架設(shè)計(jì)靈巧、操作便捷，克服了傳統(tǒng)的帶腳輪的鉛屏風(fēng)結(jié)構(gòu)單一、移動(dòng)笨拙、不能適用患者多種體位投照的缺陷。固裝在上下活動(dòng)架上的屏蔽鉛布穩(wěn)定性好，無(wú)需折疊，使用壽命周期明顯延長(zhǎng)。

5　結(jié)束語(yǔ)

本實(shí)用新型多體位X射線防護(hù)屏能以簡(jiǎn)便易行的方式實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)防護(hù)，其防護(hù)性能符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求[12-13]，能實(shí)現(xiàn)最大限度地減少受檢者及其周圍人員的輻射劑量[14-15]。經(jīng)臨床使用證明，此種裝置操作、移動(dòng)方便，性能可靠、占用空間小且適用性強(qiáng)，很好地解決了現(xiàn)有X射線防護(hù)裝置不能適應(yīng)多體位拍片的問(wèn)題，而且避免了穿脫傳統(tǒng)鉛衣、帽的麻煩和細(xì)菌交叉感染問(wèn)題。

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本文作者：余巧生，醫(yī)學(xué)工程科主任，主管技師。

作者郵箱：627672707@qq.com

[中圖分類號(hào)]TH771+.5

[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A

doi：10.3969/j.issn.1674-1633.2014.02.007

[文章編號(hào)]1674-1633(2014)02-0030-04

收稿日期：2013-08-02修回日期：2013-08-27專利：國(guó)家實(shí)用新型專利（ZL201320240300.8）。

通訊作者：蔣均遠(yuǎn)，中國(guó)人民武裝警察部隊(duì)北京市總隊(duì)第二醫(yī)院院長(zhǎng)。

Development of Multi-Position Medical X-Ray Shielding Screen

YU Qiao-sheng1,JIANG Jun-yuan1, TONG Qing-ying2, FAN Shui-ping1,MI Yan-jun1,ZHANG Tie-qi3
1. 2ndHospital of Beijing General Hospital of CPAPF, Beijing 100037,China; 2. Department of Medical Engineering, General Hospital of CPAPF, Beijing 100039, China;3. Beijing MBZY Technology Co. Ltd,Beijing 100073, China

[摘要]目的結(jié)合X線檢查診斷的防護(hù)需求，研制一種新型多體位X射線防護(hù)屏。方法對(duì)防護(hù)屏的翻轉(zhuǎn)支架、支撐軸、屏蔽布、活動(dòng)架以及彈簧鎖等裝置進(jìn)行技術(shù)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)新型多體位X線防護(hù)屏的靈活操作。結(jié)果該防護(hù)屏占用空間小、移動(dòng)靈活、操作方便、性能可靠，能有效實(shí)現(xiàn)患者X射線投照時(shí)的防護(hù)。結(jié)論研制的新型多體位X射線防護(hù)屏可滿足X射線受檢者多體位的防護(hù)要求，避免穿脫傳統(tǒng)鉛防護(hù)衣、帽、裙的麻煩，同時(shí)防止附著在鉛衣表面細(xì)菌的交叉?zhèn)鞑ィ岣吡酸t(yī)師操作的便捷性和服務(wù)質(zhì)量。

[關(guān)鍵詞]X線機(jī)；X射線防護(hù)屏；多體位防護(hù)；X射線

Abstract：ObjectiveTo develop a newmulti-position medical X-ray shielding screen combined with protection needs in X-ray diagnosis.MethodsThe technical design for the fl ip bracket, the support shaft, shielding cloth, movable frame and a spring lock device implements fl exible operation of the newdevice.ResultsThe shield owns virtues of small footprint, mobile and fl exible, easy to operate, reliable performance, can effectively protect the patients during X-ray projection.ConclusionThe newshield could meet the requirements of multi-position protections during X-ray examination, avoid wearing and taking off the traditional lead-off protective clothing, hats, skirts and prevent the cross-transmission of bacteria attached to lead surface, improve ease of operation and physician services quality for patients.

Key words：X-ray machine; X-ray shielding screen; multi-position protection; X-ray