РАДИАЦИОННО-ЗАЩИТНОЕ ХРАНИЛИЩЕ ДЛЯ ГАММА-ТЕРАПЕВТИЧЕСКОГО АППАРАТА
RADIATION-PROTECTIVE STORAGE FOR GAMMA-THERAPEUTIC EQUIPMENT

Изобретение относится к медицинской технике и предназначено для использования в гамма-терапевтических аппаратах в целях обеспечения радиационной зашиты от гамма-излучения во время режима хранения источника излучения.
Из уровня техники известно радиационно-защитное хранилище для гамма-терапевтического аппарата, состоящее из секций, включающих криволинейные каналы для размещения источника, а также каналы для подачи транспортирующей среды (SU 326908, 05.04.1978).
Известное устройство представляет собой сложную конструкцию, включающую механизмы перемещения и фиксации источников, а также средства для контроля излучения. При этом, для предотвращения проникания ионизирующего излучения в зазоры между множеством указанных деталей, необходимо обеспечить высокоточное сопряжение всех конструктивных элементов устройства, что является очень трудоемкой задачей, требующей использования специализированного оборудования и дополнительных временных затрат. Кроме того, большое количество различных каналов в известном устройстве, а именно: канал для нажимного штока, канал для размещения источника, каналы для транспортирующей среды, значительно снижают защитные свойства хранилища, поскольку через них также происходит проникание ионизирующего излучения.
Из уровня техники известно радиационно-защитное хранилище для гамма-терапевтического аппарата, состоящее из разъемных функциональных сегментов цилиндрической формы, включающих каналы, а также из защитных сегментов (SU 547985, 15.08.1978). В известной конструкции оси каналов параллельны стыковочным поверхностям цилиндрических сегментов и толщина стенки между каналом и внешней плоской поверхностью сегмента не достаточна для обеспечения защиты от ионизирующего излучения в осевом направлении. Для обеспечения такой защиты, в данной конструкции установлены боковые защитные секции, что увеличивает металлоемкость изделия и усложняет технологию его изготовления. Кроме того, выполнение криволинейных каналов в функциональных секциях, а также размещение в одной из них механизма для выборочной подачи комбинаций источников, требует выполнения этих секций также разъемными, для обеспечения доступа инструмента при изготовлении канала, а также для установки и закрепления механизма выборочной подачи комбинаций источников. Указанные особенности конструкции являются недостатком, поскольку могут не обеспечить достаточной защиты от ионизирующего излучения из-за наличия большого количества стыковочных поверхностей между деталями, кроме того, изготовление множества отдельных деталей усложняет и увеличивает производственный цикл изделия в целом.
Из уровня техники известно радиационно-защитное хранилище для гамма-терапевтического аппарата, состоящее из разъемных сегментов, включающих каналы, причем разъемные сегменты выполнены в виде полуцилиндров, стыковочные поверхности которых параллельны плоскостям, проходящим через оси каналов. Известное устройство изготовлено компанией «Eckert & Ziegler BEBIG», информация о котором опубликована на сайте, https://www.youtube.com/watch?v=QL38b_Ay9Rg, 23.04.2015. В известной конструкции оба разъемных сегмента являются функциональными и обеспечивающими достаточную защиту от ионизирующего излучения по торцам хранилища, поскольку по всей протяженности плоской стороны каждого полуцилиндра выполнены криволинейные каналы, имеющие форму тангенсоиды. Кроме того, надежную радиационную защиту в радиальном направлении обеспечивает приемлемая толщина стенок хранилища. Такая конструкция не требует установки сложных в изготовлении деталей и дополнительных защитных секций. Однако, поскольку плоскость линии совмещения двух разъемных сегментов проходит в непосредственной близости от линии транспортировочных каналов, возникает опасность проникания ионизирующего излучения между совмещенными поверхностями двух полуцилиндров. Для минимизации возможной утечки радиации, стыковочные поверхности необходимо подвергать высокоточной обработке, исключающей малейшие неровности этих поверхностей по всей площади сопряжения. Данное обстоятельство увеличивает время обработки каждой детали и требует использования для такой обработки высокотехнологичного оборудования, что является недостатком.
В качестве наиболее близкого аналога принято радиационно-защитное хранилище для гамма-терапевтического аппарата, состоящее из разъемных сегментов, каждый из которых включает канал, причем разъемные сегменты выполнены в виде полуцилиндров, стыковочные поверхности которых параллельны плоскостям, проходящим через оси каналов (RU 139320, 10.04.2014, прототип). Прототип имеет те же недостатки, что и изделие, изготовленное компанией «Eckert & Ziegler ВЕВIG».
Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, заключается в разработке радиационно-защитного хранилища, обеспечивающего высокий уровень защиты от ионизирующего излучения и имеющего максимально функциональную и простую в изготовлении конструкцию.
Технический результат заключается в улучшении защитных свойств хранилища от ионизирующего излучения, а также в упрощении технологии изготовления заявленного устройства.
Достижение технического результата обеспечивает радиационно-защитное хранилище для гамма-терапевтического аппарата, включающее цилиндрический корпус, с выполненными в нем криволинейными каналами, проходящими в направлении оси хранилища, и состоящий из разъемных сегментов, характеризующееся тем, что корпус состоит, по меньшей мере, из трех разъемных сегментов, выполненных в виде неразрезных цилиндров, состыкованных в плоскостях, перпендикулярных оси хранилища, при этом в крайних разъемных цилиндрах выполнены прямолинейные каналы, параллельные оси хранилища, а, по меньшей мере, в одном цилиндре, ограниченном крайними, выполнены криволинейные каналы, имеющие форму тангенсоиды, отверстия которых совпадают при стыковке цилиндров с отверстиями прямолинейных каналов.
Радиационно-защитное хранилище характеризуется тем, что криволинейные каналы образованы разборной вставкой, состоящей из трех пластин, причем в двух боковых пластинах, противоположно друг другу, выполнены криволинейные канавки, разделенные центральной пластиной.
Радиационно-защитное хранилище характеризуется тем, что в каналах размещены транспортировочные трубки, выполненные из металла или из сплава металлов.
Радиационно-защитное хранилище характеризуется тем, что разъемные цилиндры включают отверстия для элементов крепления друг с другом.
Изобретение поясняется чертежами.
На Фиг. 1 показано радиационно-защитное хранилище в разобранном виде.
На Фиг. 2 разборная вставка радиационно-защитного хранилища в разобранном виде.
Радиационно-защитное хранилище для гамма-терапевтического аппарата включает цилиндрический корпус, состоящий из трех разъемных неразрезных цилиндров 1, 2, 3. При этом количество цилиндров не ограничено тремя и может быть увеличено на нужное количество, например при необходимости удлинения габаритов хранилища. В каждом цилиндре выполнено по два канала. Каналы предназначены для перемещения источников гамма-излучения. Также, согласно другому варианту применения изобретения, первый канал может быть использован для перемещения источника, а второй для перемещения имитатора источника. В крайних цилиндрах 1, 3 выполнены прямолинейные каналы 4, параллельные оси хранилища, а в цилиндре 2, ограниченном крайними цилиндрами 1, 3, выполнены криволинейные каналы 5, имеющие форму тангенсоиды. При совмещении цилиндров 1, 2, 3 по их стыковочным поверхностям, отверстия выполненных в них каналов 4, 5 совпадают, образуя два канала, проходящих по всей протяженности хранилища, в направлении его оси. При этом криволинейные каналы 5 цилиндра 2 образованы разборной вставкой, состоящей из трех пластин 6, 7, 8. В двух боковых пластинах 6, 8, противоположно друг другу, выполнены криволинейные канавки 9, разделенные центральной пластиной 7. По всей протяженности каналов хранилища установлены транспортировочные трубки, выполненные из металла или из сплава металлов (не показаны). Разъемные цилиндры 1, 2, 3 включают отверстия 10 для элементов крепления друг с другом. На торцевых поверхностях двух крайних цилиндров 1, 3 выполнены резьбовые отверстия 11 для крепления исполнительных механизмов гамма-терапевтического аппарата (не показаны).
Производство цилиндрических заготовок с использованием стандартных форм значительно упрощает технологию их изготовления по сравнению с технологией изготовления заготовок для прототипа, поскольку для производства заготовок в виде полуцилиндров требуется применение дорогостоящих и высокотехнологичных индивидуальных форм. Кроме того, в заявленном изобретении не требуется высокоточная шлифовка сопрягаемых поверхностей разъемных сегментов, притом, что данная операция при изготовлении устройства-прототипа является неотъемлемой частью технологического цикла, поскольку их сопряжение расположено вдоль всей протяженности каналов и в случае малейшей неровности на одной из сопрягаемых поверхностей герметичность защиты будет нарушена. Выравнивание и шлифовка сопрягаемых поверхностей требует высоких трудозатрат. Также при реализации изобретения упрощена технология выполнения каналов в цилиндрических сегментах, поскольку такая форма заготовок позволяет выполнить каналы в нескольких совмещенных цилиндрах за один ход инструмента. В прототипе выполнение каналов возможно осуществить в каждой заготовке по отдельности, что увеличивает трудозатраты. Для выполнения криволинейных каналов в боковых пластинах разборной вставки, в фрезерный станок может быть установлена удлиненная заготовка на максимальный ход фрезы. После проходки инструмента заготовка может быть разрезана на несколько пластин с повторяющейся траекторией канала, для установки в нескольких вставках для нескольких хранилищ. При этом выполнение таких же каналов при производстве хранилища-прототипа, за один ход фрезы, на такое же количество заготовок, невозможно из-за больших габаритов разъемных сегментов. В защитных хранилищах наиболее радиационно нагруженным местом является область хранения источника, которое в заявленном изобретении расположено в центре неразрезного цилиндра 2 с криволинейными каналами, что, в отличие от прототипа, обеспечивает более надежную защиту от ионизирующего излучения. Цельный неразрезной цилиндр защищает от ионизирующего излучения в радиальном направлении, а криволинейные каналы в торцевом. В прототипе защита в радиальном направлении ниже из-за линии сопряжения разъемных сегментов, проходящей вдоль каналов по всей длине хранилища. Также в заявленном устройстве обеспечивается лучшая зашита от излучения по торцам изделия за счет плотной установки транспортировочных трубок в круглых каналах крайних цилиндров. В прототипе выполнение каналов под транспортировочные трубки с круглым сечением затруднено ввиду его конструкции, в связи с чем круглые трубки, разделенные распорной пластиной, устанавливаются в прямоугольные канавки, образуя зазоры между поверхностями трубок, распорных пластин и канавок. При сборке заявленной конструкции из деталей, прошедших финишную обработку, три пластины разборной вставки складывают таким образом, чтобы две боковые пластины были противоположно направлены криволинейными канавками друг к другу и разделены центральной пластиной. Собранные таким образом пластины, без использования дополнительных крепежных элементов, устанавливают в прямоугольное отверстие центрального цилиндра 2. Крайние цилиндры 1, 3 совмещают с центральным цилиндром 2, обеспечивая совпадение отверстий прямых и криволинейных каналов между всеми цилиндрами, и стягивают их через отверстия 10 при помощи крепежных элементов. Изделие в собранном виде готово к эксплуатации. Таким образом, улучшены защитные свойства хранилища от ионизирующего излучения, а также достигнуто упрощение технологии изготовления заявленного устройства.