一种防辐射适形材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种防辐射适形材料及其制备方法，所述防辐射适形材料由重金属粉末和高分子弹性热塑材料在所述高分子弹性热塑材料的热熔温度范围内均匀混合后压制成平板状结构。本发明专利技术的防辐射适形材料具有优良防辐射性能、低轫致辐射，环保无污染，且便于制备和加工，能够在临床上替代传统的防辐射板如低熔点铅板使用，从而解决了电子线适形放射治疗中长期未能解决的难题。

Radiation protection conformal material and preparation method thereof

The invention discloses an anti-radiation conformal material and a preparation method thereof. The anti-radiation conformal material is pressed into a flat structure by homogeneous mixing of heavy metal powder and high molecular elastic thermoplastic material in the hot melting temperature range of the high molecular elastic thermoplastic material. The radiation-proof conformal material of the invention has excellent radiation-proof performance, low bremsstrahlung radiation, environmental protection and no pollution, and is convenient for preparation and processing. It can replace the traditional radiation-proof plate such as low-melting-point lead plate in clinic, thus solving the long-term unsolved problems in the electron-ray conformal radiation therapy.

【技术实现步骤摘要】
一种防辐射适形材料及其制备方法
本专利技术涉及适形放射治疗设备
，特别是涉及一种防辐射适形材料及其制备方法。
技术介绍
在临床电子线放射治疗过程中，为了保护重要器官或正常组织不受射线伤害，一般会根据病人病变部位的具体形状在防辐射材料上形成相适应的射野，这就是适形放射治疗。目前在临床中普遍使用的防辐射适形材料是低熔点铅合金(通常称作低熔点铅)。低熔点铅的制备方法是按比例先熔化铅和锡，然后加铋和镉进行熔合，冷却后形成低熔点的铅合金材料，在制作适形材料时还需要再次熔化铅合金材料，并浇铸到特制的木摸中成形。用低熔点铅作为放射适形材料存在很大的缺陷。首先，在低熔点铅的制备和加工时会释放出有毒气体，造成环境污染，并对工作人员的健康造成很大伤害；其次，低熔点铅是一种重金属材料，当受到电子线轰击时会产生较强的轫致辐射，而轫致辐射产生的X射线会对患者造成额外的伤害；另外，在将低熔点铅加工成适形的防辐射挡板时，还必须制作一次性使用的适形模具，整个加工过程费时、费工、费料。为了找到一种更好的可替代低熔点铅的防辐射适形材料，近年来国内外都在进行探索。美国和日本提出了若干替代低熔点铅的材料构成方案，但仍未能解决高轫致辐射的问题，以及制备和加工不便的问题，所以并未在临床上得到应用。国内也在这方面有所研究，但由于所推出的方案均采用多层复合结构，客观上使其制备和加工变得复杂和难以操作。并且这些方案尚处于实验室阶段，根本无法应用于临床。
技术实现思路
为此，本专利技术要解决的技术问题是克服现有防辐射适形材料存在的上述不足，进而提供一种环保、低轫致辐射、便于制备和加工的防辐射适形材料及其制备方法。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种防辐射适形材料，其由重金属粉末和高分子弹性热塑材料在所述高分子弹性热塑材料的热熔温度范围内均匀混合后压制成平板状结构。优选的，所述重金属粉末所占的重量比大于等于75％。优选的，所述防辐射适形材料的厚度大于等于8毫米。优选的，所述重金属粉末所占的重量比大于等于为80％-90％。优选的，所述重金属粉末为钨粉。优选的，所述钨粉的粒度为150-250目。优选的，所述钨粉的纯度大于等于95％。优选的，所述高分子弹性热塑材料为SEBS材料。一种上述任一项所述防辐射适形材料的制备方法，其包括如下步骤：1)选取适宜重量比的重金属粉末和高分子弹性热塑材料；2)将步骤1中的重金属粉末和高分子弹性热塑材料在混合仓内加热混合成均匀无气泡的热融混合体；3)将步骤2中的热融混合体通过模具压制成型。所述步骤2中加热混合的形式为混炼或密炼或热搅拌；所述混合仓通过负压工艺消除气泡。本专利技术的有益效果：本专利技术的防辐射适形材料具有优良防辐射性能、低轫致辐射，且便于制备和加工，能够在临床上替代传统的防辐射板(如低熔点铅板)使用，从而解决了电子线适形放射治疗中长期未能解决的难题，具体为：1.本专利技术的防辐射适形材料是一种环保的材料，消除了环境污染，保障了生产、使用人员的健康。2.本专利技术的防辐射适形材料是一种低轫致辐射材料，降低了病人在放射治疗中所受的额外伤害。3.本专利技术的防辐射适形材料是一种可回收和再利用的材料，降低了使用成本。4.本专利技术的防辐射适形材料便于加工，无需二次熔融倒模，通过雕刻机或机床即可完成适形加工，保证了适形精度，为高精度的适形放射治疗创造了条件，并减轻了医技人员的劳动量和劳动强度。具体实施方式本专利技术技术方案的出发点，首先是从材料的选择上来保证环保、低轫致辐射和可塑形，并且在结构设计上使得适宜加工。本专利技术的防辐射适形材料是一种具有弹性的单层同质复合材料(两原材料在热融状态下混合均匀后压制成型)，其基本成分是重金属粉末和高分子弹性热塑材料，两种材料在高分子热塑材料热融状态下进行混合并压制成平板形。本专利技术的防辐射适形材料中重金属粉末起到阻挡电子束的作用；高分子弹性热塑材料一方面起到粘结金属粉末的作用，另一方面为电子线轰击金属粉末时产生缓冲以降低轫致辐射。重金属粉末和高分子弹性热塑材料可以有多种选择，其比例也不是唯一的(重金属粉末比例须在75％以上)，但会影响防辐射性能、轫致辐射程度、物理性能以及环保。重金属粉末优选钨粉。其比重高，抗电子线性能好，且无毒无害；并相对便宜和容易获取。由于钨粉的纯度会影响环保，所以选99.9％纯度的钨粉(大于95％均可)，目数以200目为佳。高分子弹性热塑材料优选SEBS(SEBS是以聚苯乙烯为末端段，以聚丁二烯加氢得到的乙烯-丁烯共聚物为中间弹性嵌段的线性三嵌共聚物。SEBS不含不饱和双键，因此具有良好的稳定性和耐老化性)，其弹性好、粘合性好、性能稳定，易于与重金属粉末混合和塑形；并且具有优良的抗辐射和抗老化性能，可以反复重塑使用；而且在充分燃烧时仅分解成二氧化碳和水，这样就从材料上保证了环保、低轫致辐射、可重复塑形，并有利于材料的回收和再利用。本实施例选用粒度为200目，纯度为99.9％的钨粉，高分子弹性热塑材料选用SEBS。两种材料的重量比例为85比15。成形板材厚度13mm，尺寸15*15cm。本实施例共制备了16片样品用来作阻挡电子线辐射能力的测试实验。测试内容：测试样品对12MeV电子线的屏蔽能力,点剂量测量测试仪器：Varian2100C/D加速器、IBA电离室、Fammer剂量仪、30cm*30cm水箱测试方法：1.电子线能量E＝12MeV,15*15cm限光筒，源皮距SSD＝100cm；2.将电离室分别置于水面0cm、水面下0.5cm、1cm、1.5cm、2cm、3cm、4cm深度处；3.分别照射100MU；4.记录剂量仪读数；5.将样品依次装入限光筒，重复步骤2-4；以下为测试结果：表1实验中剂量仪读数记录表2换算成透射率深度4cm3cm2cm1.5cm1cm0.5cm0cm1号2.5％2.7％3.0％3.2％3.8％4.2％4.5％2号2.5％2.7％3.0％3.2％3.8％4.4％4.8％3号2.5％2.7％3.0％3.2％3.8％4.2％4.5％4号2.5％2.7％3.0％3.2％3.8％4.2％4.5％5号2.5％2.7％3.0％3.2％3.8％4.4％4.5％6号2.5％2.7％3.2％3.2％3.8％4.2％4.8％7号2.5％2.7％3.0％3.2％3.8％4.2％4.5％8号2.5％2.7％3.0％3.2％3.8％4.2％4.5％9号2.5％2.7％3.0％3.2％3.8％4.2％4.8％10号2.5％2.7％3.0％3.2％3.8％4.4％4.5％11号2.5％2.7％3.0％3.2％3.8％4.2％4.8％12号2.5％2.7％3.0％3.2％3.8％4.2％4.5％13号2.5％2.7％3.2％3.5％3.8％4.4％4.8％14号2.5％2.7％3.0％3.2％3.8％4.2％4.5％15号2.5％2.7％3.0％3.2％3.8％4.2％4.5％16号2.5％2.7％3.0％3.2％3.8％4.2％4.5％测量结果表明：在12MeV电子束条件下，采用样品材料，其不同深度的透射率均小于5％，常用深度的透射率更在3％左右，完全符合电子线适形放射治疗的临床要求。且一致性非常好，轫致辐射的X线剂量小到难以测量，因此具有较为理想的防辐射性能。由于本专利技术的防辐射适形材本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防辐射适形材料，其特征在于：由重金属粉末和高分子弹性热塑材料在所述高分子弹性热塑材料的热熔温度范围内均匀混合后压制成平板状结构。

【技术特征摘要】
1.一种防辐射适形材料，其特征在于：由重金属粉末和高分子弹性热塑材料在所述高分子弹性热塑材料的热熔温度范围内均匀混合后压制成平板状结构。2.根据权利要求1所述的防辐射适形材料，其特征在于：所述重金属粉末所占的重量比大于等于75％。3.根据权利要求1所述的防辐射适形材料，其特征在于：所述防辐射适形材料的厚度大于等于8毫米。4.根据权利要求1所述的防辐射适形材料，其特征在于：所述重金属粉末所占的重量比大于等于为80％-90％。5.根据权利要求1所述的防辐射适形材料，其特征在于：所述重金属粉末为钨粉。6.根据权利要求5所述的防辐射适形材料，其特征在于：所述钨粉的粒度为150-250目。7.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋马伟，查元梓，张松方，方志庆，
申请(专利权)人：上海三埃弗电子有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31