一种用于剥离膜换靶时的局部屏蔽装置的制作方法

本实用新型涉质子束流治疗技术，具体为一种用于剥离膜换靶时的局部屏蔽装置。

背景技术：

质子疗法是一种应用前景广泛且针对多种癌症疗效明显的新型放疗技术，目前中国也正在掀起对质子疗法的研发热潮。质子作为带正电荷的粒子，以极高的速度进入人体，由于其速度快，在体内与正常组织或细胞发生作用的机会较低，当到达癌细胞的特定部位时，速度逐渐降低并停止，释放最大能量，产生Bragg 峰（博拉格峰）将癌细胞杀死，同时有效保护正常组织。由于质子疗法具有穿透性能强、剂量分布好、局部剂量高、旁散射少、半影小等特征，尤其对于治疗有重要组织器官包绕的肿瘤，显示出较大的优越性。质子疗法的适应症比较广泛，对于脑部良恶性肿瘤、脊髓肿瘤、脑血管疾病、头颈部肿瘤、眼部病变、胸腹部肿瘤、儿科肿瘤以及其它疾病等均有较好的疗效。国外临床治疗数据表明，质子疗法对肿瘤的有效率达到95%以上，五年存活率高达80%，被高能物理界和医学界评估为疗效最好、副作用最少的治疗方法。

质子疗法治疗设施通常由单个质子回旋加速器和多个治疗室组成，回旋加速器生成随后被选择性地引导到各种治疗室之一的粒子束流。加速负氢离子的质子回旋加速器，首先将氢气电离，使其成为带负电的负氢离子，负氢离子在回旋加速器中不断加速，当达到所需的能量时，通过剥离膜剥离掉负氢离子所带的两个电子，使其成为质子，从而实现质子束流的引出。在加速器运行过程中，由于各种原因会导致剥离膜破损，需要对破损的剥离膜进行更换。由于剥离膜剥离掉了负氢离子的两个正电子，导致负氢离子的运动状态发生剧烈改变，部分高能量的负氢离子或质子束流损失在剥离膜的结构部件和支撑机构上，导致更换剥离膜时工作人员受到残余辐射很大剂量的照射，通常剂量率高达1uSv/h。

通常局部屏蔽采用混凝土块或者铅砖、聚乙烯等材料，但是都存在费时费力的缺点，特别是在加速器运行的情况下，质子损失产生的大量中子会对局部屏蔽材料产生活化，增加额外的辐射剂量，因此需要局部屏蔽设备在加速器运行时移出回旋大厅，在换剥离膜时再将局部屏蔽放置在合适的位置。这样就要求局部屏蔽设备轻便并且可移动，但目前尚未有针对质子回旋加速器剥离膜换靶时用的屏蔽装置。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种用于剥离膜换靶时的局部屏蔽装置，便于拆卸和移动且为工作人员提供必要的防护，以降低人员受到的残余辐射剂量。

为实现以上技术目的,本实用新型的技术方案是:一种用于剥离膜换靶时的局部屏蔽装置，包括三角架底座、支撑柱一、连接柱一、连接柱二、支撑柱二和连接柱三，所述三角架底座为两个且呈对称设置，每个三角架底座上设有支撑柱一，连接柱一的两端分别与两个支撑柱一的底部连接，连接柱二的两端分别与两个支撑柱一的顶部连接，所述支撑柱二为两个且分别设在连接柱二的两侧，所述连接柱三的两端分别与支撑柱二的中部连接，所述支撑柱二的上设有竖直滑槽，所述连接柱三上设有水平滑槽，所述连接柱三上还设有挂钩一，所述连接柱二上设有挂钩二，所述三角架底座的底部设有滚轮。

作为优选，所述连接柱三的两端分别与支撑柱二的中部连接，是指连接柱三的两端分别与支撑柱二的中部可拆式连接；这样的设计可以进一步调节铅玻璃的放置高度从而更适合工作人员的身高。

作为优选，所述滚轮与三角架底座可拆式连接；当无需移动时可以直接将滚轮卸下，用于静置摆放。

作为优选，所述可拆式连接是指支撑柱二上设有排孔，还包括螺栓，所述螺栓穿过排孔与连接柱三螺接；该设计可以保证连接柱三与支撑柱二之间的连接牢固性。

作为优选，所述挂钩二的长度大于挂钩一的长度；铅围挡一的摆放稳定不仅可以靠挂在挂钩一上，还可以来自挂钩二的支撑。

作为优选，所述竖直滑槽和水平滑槽的宽度均为25毫米；可有效的放入厚度至少为20 毫米的铅玻璃，从而保证防辐射的效果。

作为优选，相邻支撑柱二的间距不大于30厘米。

作为优选，所述连接柱二的长度不低于60厘米。

作为优选，所述三角架底座、支撑柱一、连接柱一、连接柱二、支撑柱二和连接柱三均由铝合金空心管制成。

作为优选，还包括橡胶塞，所述橡胶塞与挂钩一可拆式连接。

本实用新型的用于质子治疗系统的高精度能量狭缝具有如下的优点：本实用新型的用于剥离膜换靶时的局部屏蔽装置重量轻、结构简单、成本较低；铅围挡可以通过挂钩一、挂钩二直接稳定的安装，铅玻璃可以通过滑槽滑入支撑柱二中稳定摆放，整个局部屏蔽装置重心稳定，移动方便且屏蔽效果好，操作人员对剥离膜换靶时操作方便。

附图说明

图 1为本实用新型的用于剥离膜换靶时的局部屏蔽装置的结构示意图。

图 2为图1中A部分的局部放大示意图。

图3为本实用新型的用于剥离膜换靶时的局部屏蔽装置的主视图。

图 4为本实用新型的用于剥离膜换靶时的局部屏蔽装置的侧视图。

图 5为本实用新型的用于剥离膜换靶时的局部屏蔽装置的使用状态示意图。

图 6为图5中B部分的局部放大示意图。

附图标记：1、三角架底座，2、支撑柱一，3、连接柱一，4、连接柱二， 41、挂钩二，5、支撑柱二，51、竖直滑槽，52、排孔，6、连接柱三，61、水平滑槽，62、挂钩一，7、滚轮，8、螺栓，9、铅玻璃，10、铅围挡一，11、铅围挡二，12、橡胶塞。

具体实施方式

本实用新型作为一种用于剥离膜换靶时的局部屏蔽装置要求结构简单、部件拆装方便且占地面积不大、自身重量较轻；所以针对这一问题，具体研发出了一种用于剥离膜换靶时的局部屏蔽装置，如图1、2、3和 5所示，包括三角架底座1、支撑柱一2、连接柱一3、连接柱二4、支撑柱二5和连接柱三 6，所述三角架底座1 为两个且呈对称设置，每个三角架底座1 上设有支撑柱一2，连接柱一3 的两端分别与两个支撑柱一2 的底部连接用于保持三角架底座1 在移动时的稳定性，连接柱二4的两端分别与两个支撑柱一2的顶部连接，所述支撑柱二5为两个且分别设在连接柱二4的两侧，所述连接柱三 6的两端分别与支撑柱二5的中部连接，所述支撑柱二5的上设有竖直滑槽 51，所述连接柱三6上设有水平滑槽61，所述竖直滑槽51 和水平滑槽 61的宽度均为25毫米，用于支撑插入厚度为20mm 的铅玻璃9，之所以在局部屏蔽装置的上方设置成铅玻璃屏蔽，是为了便于工作人员进行目视操作，由于铝合金内的元素被质子产生的中子活化会生成一系列的伽马射线发射体，所以三角架底座1、支撑柱一2、连接柱一3、连接柱二4、支撑柱二5 和连接柱三 6 由铝合金空心管制成，以尽量降低活化产生的残余辐射。由于剥离膜的残余辐射主要由能量不大于2MeV 的伽马射线构成，因此20mm 的铅玻璃能有效的降低穿过铅玻璃后的辐射剂量，再者考虑到铅玻璃密度较大，为了便于工作人员快速安装，必须严格限制铅玻璃的体积，铅玻璃的厚度固定为20mm，宽度应限制在30cm 以内，高度限制在40cm 以内，所以相邻支撑柱二5的间距不大于30厘米，所述挂钩二41的长度大于挂钩一62的长度，所述连接柱二4的长度不低于60 厘米，这样既能对工作人员的头部进行有效的屏蔽，又能尽量降低铅玻璃的质量。按照铅玻璃密度为3.4g/cm3计算，其质量大约 8Kg 左右，便于工作人员搬运。

如图3 所示，所述连接柱三6上还设有挂钩一62，所述连接柱二4上设有挂钩二 41，所述挂钩一 62 和挂钩二 41 呈一排分布，所述挂钩一 62 主要用来挂防护工作人员躯干的铅围挡一 10。这一排挂钩一 62 主要用来挂防护工作人员躯干的铅围挡。通常情况来说，一般身高的工作人员，其躯干部位正好与剥离膜机构的高度相当，处于残余辐射剂量最强的位置，因此需要进行必要的防护。在工作人员进行剥离膜换靶操作的时候，工作人员站在局部屏蔽的后方，双手呈环抱状绕过局部屏蔽，通过铅玻璃目视进行操作，因此对躯干部位进行防护的铅围挡一10 宽度需要进行严格限制，以免妨碍工作人员操作。挂钩一 62 的宽度设计为 35cm，既能对操作人员的躯干进行有效的防护，又不影响工作人员的操作。由于工作人员需要对局部屏蔽设备呈环抱状绕过，因此必须考虑安全问题，因此如图6所示，挂钩一62 末端的设计必须为圆头，并安装橡胶塞。

所述挂钩二41 主要用来挂较宽的铅围挡二11，以对工作人员的下腹部及以下各部位进行防护，挂钩二41位于铅围挡一10下沿的2cm处，可挂长度超过 60cm 的铅围挡。为了便于工作人员快速安装和拆卸局部屏蔽，不再设计其他的挂钩，因此脚部区域不进行防护，所述三角架底座1的底部设有滚轮7从而保证便于移动。

所述连接柱三6 的两端分别与支撑柱二5 的中部连接，是指连接柱三6的两端分别与支撑柱二5的中部可拆式连接，所述可拆式连接是指支撑柱二5 上设有排孔52，还包括螺栓8，所述螺栓8 穿过排孔52 与连接柱三6 螺接，从而便于根据实际操作人员的需要选择长度更长的铅玻璃进而提高视野范围。

所述三角架底座1、支撑柱一2、连接柱一3、连接柱二4、支撑柱二5和连接柱三6 均由铝合金空心管制成，不仅可以降低辐射量还可以保证在当铅玻璃插入支撑柱二5的竖直滑槽51后，保持重心稳定，即便铅围挡一10挂设在挂钩一62上，铅围挡二11挂在连接柱三6也可以保证整个局部屏蔽装置，不会出现倾倒的现象。

以上述依据实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改，本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。