本發(fā)明創(chuàng)造屬于醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種醫(yī)用輻射防護(hù)裝備的制備系統(tǒng)及制備方法。

背景技術(shù)：

隨著國防科研、放射性醫(yī)學(xué)和核技術(shù)應(yīng)用的不斷發(fā)展,各種放射性射線被廣泛應(yīng)用,射線對人體的傷害和對環(huán)境的破壞也逐漸被人類所認(rèn)識。超量接觸這些高能射線會使人體產(chǎn)生多種由輕到重的癥狀如皮膚燒傷、毛發(fā)脫落、眼痛、白血球減少甚至骨髓瘤等癥狀，嚴(yán)重時會誘發(fā)腫瘤、白血病等，因此，對防護(hù)這些射線的各種屏蔽材料的研究便成為一項十分重要和迫切的課題。

目前電離輻射在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用主要分為X射線診斷學(xué)、臨床核醫(yī)學(xué)和放射腫瘤學(xué)。X射線診斷學(xué)主要包括X-CT即X射線計算器斷層攝影裝置、DSA即數(shù)字減影血管造影、DR即數(shù)字?jǐn)z影和CR即計算器攝影等。臨床核醫(yī)學(xué)主要包括掃描機(jī)、γ像機(jī)、SPECT即單光子發(fā)射計算器斷層顯像裝置和PET即正電子發(fā)射計算器斷層顯像裝置等，放射腫瘤學(xué)主要包括γ射線、X射線、電子束、中子、重粒子等。常見的醫(yī)學(xué)治療和檢測設(shè)備主要包括X光透視、CT、重離子治療癌癥、伽馬刀、放療設(shè)備等，這些設(shè)備均能產(chǎn)生輻照，因此要對被檢測者的非檢測部位進(jìn)行保護(hù)。

目前醫(yī)院所使用的醫(yī)用防輻射服又稱電磁輻射屏蔽服主要采用金屬纖維與紡織纖維混織，其制造工藝復(fù)雜，生產(chǎn)效率較低，且與非檢測部位的貼合度較差，各種射線可以通過這些縫隙進(jìn)入非檢測部位，并對非檢測部位造成傷害。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明創(chuàng)造旨在提出一種醫(yī)用輻射防護(hù)裝備的制備系統(tǒng)及制備方法，以解決利用輻射檢測或者治療時，非檢測或者治療部位的防輻射問題。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明創(chuàng)造的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

一種醫(yī)用輻射防護(hù)裝備的制備系統(tǒng)，包括手持式三維掃描儀、工業(yè)級3D打印機(jī)和防輻射打印耗材，手持式三維掃描儀與工業(yè)級3D打印機(jī)連接，防輻射打印耗材置于工業(yè)級3D打印機(jī)內(nèi)部，防輻射耗材為含硼聚乙烯和純鉛材料。

進(jìn)一步的，打印機(jī)利用防輻射打印耗材打印出防護(hù)裝備，防護(hù)裝備分為三層，內(nèi)、外層的材質(zhì)分別為含硼聚乙烯，中間層的材料為純鉛材料。

進(jìn)一步的，內(nèi)、外層的含硼聚乙烯包裹住中間層的純鉛材料。

進(jìn)一步的，所述防護(hù)裝備包括對稱的兩個半片，兩個半片拼合成完整的防護(hù)裝備，兩個半片通過固定件固定在一起，固定件能快速拆裝。

進(jìn)一步的，所述固定件包括兩個半圓環(huán)，兩個半圓環(huán)拼合成完整的固定件，半圓環(huán)的一端設(shè)置有突出于端部的定位銷，另外一端設(shè)置有內(nèi)凹的定位孔，半圓環(huán)的定位銷與另外一個半圓環(huán)的定位孔過盈配合。

進(jìn)一步的，所述半圓環(huán)內(nèi)部設(shè)置有內(nèi)芯，內(nèi)芯的材料為純鉛材料，內(nèi)芯外部包裹著含硼聚乙烯材料。

本發(fā)明創(chuàng)在還提出了一種醫(yī)用輻射防護(hù)裝備的制備方法，包括以下步驟：

(1)使用手持式三維掃描儀掃描非檢測區(qū)，手持式三維掃描儀將掃描后的數(shù)據(jù)傳輸給工業(yè)級3D打印機(jī)；

(2)工業(yè)級3D打印機(jī)利用防輻射耗材分層打印防護(hù)裝備，先利用含硼聚乙烯打印內(nèi)層，再利用純鉛材料打印中間層，最后再利用含硼聚乙烯打印外層；

(3)手持式三維掃描儀掃描固定部位并將掃描后的數(shù)據(jù)傳遞給工業(yè)級3D打印機(jī)，工業(yè)級3D打印機(jī)打印固定件；

(4)利用固定件固定防護(hù)裝備；

(5)分別將使用后的防護(hù)裝備和固定件中的純鉛材料回收再利用。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明創(chuàng)造所述的一種醫(yī)用輻射防護(hù)裝備的制備系統(tǒng)及制備方法具有以下優(yōu)勢：

(1)本發(fā)明創(chuàng)造結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、生產(chǎn)效率高、防輻射效果好，能對非檢測或者非治療部位起到有效的防護(hù)；

(2)本發(fā)明創(chuàng)造的純鉛材料可以回收再利用，大大降低成本。

附圖說明

構(gòu)成本發(fā)明創(chuàng)造的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明創(chuàng)造的進(jìn)一步理解，本發(fā)明創(chuàng)造的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明創(chuàng)造，并不構(gòu)成對本發(fā)明創(chuàng)造的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明創(chuàng)造實施例的制備流程圖；

圖2為本發(fā)明創(chuàng)造實施例所述的防護(hù)裝備的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明創(chuàng)造實施例所述的固定件的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說明：

1-防護(hù)裝備；101-內(nèi)層；102-中間層；103-外層；2-固定件；201-定位銷；202-定位孔；203-內(nèi)芯。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明創(chuàng)造中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

在本發(fā)明創(chuàng)造的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明創(chuàng)造和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明創(chuàng)造的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明創(chuàng)造的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。

在本發(fā)明創(chuàng)造的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以通過具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明創(chuàng)造中的具體含義。

下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細(xì)說明本發(fā)明創(chuàng)造。

如圖1至3所示，一種醫(yī)用輻射防護(hù)裝備的制備系統(tǒng)，包括手持式三維掃描儀、工業(yè)級3D打印機(jī)和防輻射打印耗材，手持式三維掃描儀與工業(yè)級3D打印機(jī)連接，防輻射打印耗材置于工業(yè)級3D打印機(jī)內(nèi)部。手持式三維掃描儀用來偵測并分析現(xiàn)實物體的形狀與外觀數(shù)據(jù)并搜集這些數(shù)據(jù)用來進(jìn)行三維基于3D打印技術(shù)的醫(yī)用輻射防護(hù)裝備1重建計算，在計算機(jī)中創(chuàng)建實際物體的數(shù)字模型。手持式三維掃描儀可以通過不斷變化儀器角度和位置快速得到一些難以獲得的三維數(shù)據(jù)，在掃描造型復(fù)雜的物體時尤為靈活高效。工業(yè)級3D打印機(jī)是一種累積制造技術(shù)，該設(shè)備需要數(shù)字化模型作為基礎(chǔ)，而手持式三維掃描儀可以提供準(zhǔn)確的數(shù)字化模型，其運(yùn)用金屬或塑料等可粘合材料作為打印耗材，通過打印逐層的粘合材料來制造三維的物體。防輻射耗材為含硼聚乙烯和純鉛材料。醫(yī)療設(shè)備的輻射主要包括低能X射線輻射、γ射線輻射和中子輻射。純鉛材料具有良好的防護(hù)低能X射線的能力，其熔點(diǎn)為327.502℃，含硼聚乙烯能有效的防止γ射線和中子的輻射，其熔點(diǎn)范圍為132-135℃。故此兩種材料均可以優(yōu)選的作為3D打印機(jī)的耗材。打印機(jī)利用防輻射打印耗材打印出防護(hù)裝備1，防護(hù)裝備1分為三層，內(nèi)、外層(101、103)的材質(zhì)分別為含硼聚乙烯，中間層102的材料為純鉛材料。內(nèi)、外層(101、103)的含硼聚乙烯包裹住中間層102的純鉛材料。

防護(hù)裝備1包括對稱的兩個半片，兩個半片拼合成完整的防護(hù)裝備1，兩個半片通過固定件2固定在一起，固定件2能快速拆裝。固定件2包括兩個半圓環(huán)，兩個半圓環(huán)拼合成完整的固定件2，半圓環(huán)的一端的含硼聚乙烯材料上設(shè)置有突出于端部的定位銷201，另外一端的含硼聚乙烯材料上設(shè)置有內(nèi)凹的定位孔202，可以保證該裝備的兩個部分準(zhǔn)確安裝在一起。半圓環(huán)的定位銷201與另外一個半圓環(huán)的定位孔202過盈配合。半圓環(huán)內(nèi)部設(shè)置有內(nèi)芯203，內(nèi)芯203的材料為純鉛材料，內(nèi)芯203外部包裹著含硼聚乙烯材料。

本發(fā)明創(chuàng)在還提及了一種醫(yī)用輻射防護(hù)裝備1的制備方法，包括以下步驟：

(1)當(dāng)被檢測者的非檢測區(qū)域需要保護(hù)時，首先使用手持式三維掃描儀對該區(qū)域進(jìn)行掃描并形成數(shù)子化模型傳輸?shù)焦I(yè)級3D打印機(jī)里；

(2)3D打印機(jī)里通過三維數(shù)字化模型并利用純鉛和含硼聚乙烯作為打印耗材將數(shù)字化模型打印成實體模型，由于純鉛材料具有良好的防護(hù)低能X射線的能力而含硼聚乙烯能有效的防止γ射線和中子的輻射，因此將這兩種材料分層打印，首先打印含硼聚乙烯材料為內(nèi)層101并與非檢測部位相貼合，含硼聚乙烯屬于樹脂材料，固定在非檢測部位要比金屬材料的貼合性好且舒適度高，在內(nèi)層101的含硼聚乙烯材料外打印中層102純鉛材料，最后在純鉛材料外再打印外層103含硼聚乙烯材料，內(nèi)、外層(101、103)含硼聚乙烯材料將中間的純鉛材料包裹起來(如圖2所示)，這樣可以有效阻X射線、γ射線和中子輻射；

(3)為了方便佩戴這種醫(yī)用輻射防護(hù)裝備1，利用手持式三維掃描儀掃描固定部位并將掃描后的數(shù)據(jù)傳遞給工業(yè)級3D打印機(jī)，工業(yè)級3D打印機(jī)打印固定件2；

(4)純鉛材料和含硼聚乙烯材料的熔點(diǎn)不是很高，打印完成后，稍微放置一段時間即可佩戴，等到到達(dá)合適的溫度后利用固定件2固定防護(hù)裝備1；

(5)該醫(yī)用輻射防護(hù)裝備1中的純鉛材料是可以回收利用的，而含硼聚乙烯材料受熱固化后是不能回收利用的，但該材料的成本很低，因此該醫(yī)用輻射防護(hù)裝備1的成本不高，分別將使用后的防護(hù)裝備1和固定件2中的純鉛材料回收再利用。

以上所述僅為本發(fā)明創(chuàng)造的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明創(chuàng)造，凡在本發(fā)明創(chuàng)造的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之內(nèi)。