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Title:
RADIATION PROTECTION MASK
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/069309
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a radiation protection mask which is made of at least one elastomer matrix material which is rolled into the form of a film, wherein elements having an atomic number greater than 50 or compounds thereof, are incorporated as lead-free radiation-absorbing materials. The aim of the invention is to improve said type of radiation protection mask such that it can protect, in a reliable manner, sensitive body parts against ionising radiation, and that it is easy to use, sterilise and that it can be to recycled. According to the invention, the matrix material which is cut into a shape and provided with radiation-absorbing materials, is inserted in the form of at least one film in a covering consisting of two sheets, and the edges thereof are connected together, preferably, by means of welding or stitching, until an area which is used to introduce or withdraw the matrix material. The radiation absorbing materials are made of bismuth and/or antimony and/or compositions thereof. Also, tungsten and/or rare earths, for example, gadolinium or cerium and/or tin in an elementary form or in compounds, are used as an additional additive.

Inventors:
LANGE WOLFGANG (DE)
Application Number:
PCT/EP2005/050155
Publication Date:
July 28, 2005
Filing Date:
January 14, 2005
Export Citation:
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Assignee:
ARNTZ BETEILIGUNGS GMBH & CO (DE)
LANGE WOLFGANG (DE)
International Classes:
A41D13/11; G21F1/12; G21F3/02; (IPC1-7): G21F3/02; A41D13/11; G21F1/12
Foreign References:
US5523581A1996-06-04
DE19955192A12001-05-31
US4938233A1990-07-03
US20040004196A12004-01-08
Attorney, Agent or Firm:
Strauss, -J H. (Gütersloh, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Strahlenschutzmaske (1) mit mindestens einer Folie (2 ; 12) ausge walzten elastomeren Matrixmaterial in das als bleifreie strah lungsabsorbierende Materialien Elemente mit einer Ordnungszahl größer 50 oder deren Verbindungen eingearbeitet sind, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der in Form geschnittenen, mit strahlungsabsorbierenden Materialien versetzten Folien (2) aus dem Matrixmaterial in eine Hülle (5 ; 10) aus zwei Blättern eingelegt ist, wobei die Ränder (6 ; 13) der Blätter bis auf einen Bereich zum Einführen und Entnehmen der von Matrixmaterials gebildeten Folie (2) miteinander verbunden sind, und dass als Ma trixmaterial der Folie (2) ein Plastomer vorgesehen ist, das keine oder eine höchstens kaum wirkende Rückstellkraft aufweist.
2. Strahlenschutzmaske nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Plastomer der Folie (2) ein unvulkanisierter Naturoder Syntheseoder SilikonKautschuk ist.
3. Strahlenschutzmaske nach Anspruche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Matrixmaterial der Folie (2) als strahlungsabsorbierende Materialien Zusätze von Bismut und/oder Antimon oder Verbindungen davon enthält.
4. Strahlenschutzmaske nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als weiterer Zusatz Wolfram oder dessen Verbindungen, vorzugsweise in Form von Wolfram vorgesehen ist.
5. Strahlenschutzmaske nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass als weiterer Zusatz ein oder mehrere Elemente aus der Gruppe der seltenen Erden oder deren Verbindungen, insbesondere Gadolinium oder Cer oder deren Verbindungen vorgesehen sind.
6. Strahlenschutzmaske nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, dass als weiterer strahlungabsorbierender Bestand teil Zinn oder dessen Verbindungen vorgesehen ist.
7. Strahlenschutzmaske nach einem der Ansprüche 3 bis 6, gekenn zeichnet durch einen Aufbau der Folie (2) für die Strahlenschutzmaske aus mindestens zwei Schichten.
8. Strahlenschutzmaske nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle (5) von zwei Blättern aus einer schweißbaren Kunststofffolie gebildet ist, deren Ränder (6) zumindest teilweise verklebt oder verschweißt sind.
9. Strahlenschutzmaske nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle (10) von zwei Blättern aus einem textilen Stoff gebildet ist, deren Ränder (13) zumin dest teilweise vernäht, verklebt oder verschweißt sind.
10. Strahlenschutzmaske nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekenn zeichnet, dass die Hülle (5 ; 10) sterilisierbar ist.
11. Strahlenschutzmaske nach Anspruch 8 oder 9, dadurch ge kennzeichnet, dass eines der beiden Blätter der Hülle (5 ; 10) im Bereich der Einführöffnung für die zugeschnittene Folie (2) aus dem Matrixmaterial einen umschlagbaren Übertritt (15) aufweist, der zum Verschließen dieser Einführöffnung umgeschlagen unter das andere, das Oberblatt (12) geschoben oder über das andere, das Oberblatt (12) geführt und so festgelegt ist.
12. Strahlenschutzmaske nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Übertritt (15) zum Festlegen unter einen auf dem anderen, dem Oberblatt (12) vorgesehenen Riegelstreifen (17) geschoben ist.
13. Strahlenschutzmaske nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Übertritt (15) oder das Oberblatt (12) der Hülle (10) zum Festlegen mit einem Haftstreifen (16) versehen ist, der auf der Außenseite des Oberblattes (12) bwz. der Innenseite des Übertrittes (13) anheftbar ist.
Description:
Strahlenschutzmaske Die Erfindung betrifft eine Strahlenschutzmaske aus einem Matrixmaterial in das als bleifreie strahlungsabsorbierende Materialien Elemente mit einer Ordnungszahl größer 50 oder deren Verbindungen eingearbeitet sind, Strahlenschutzfolien in Form von Kleidung oder Schürzen sind hinreichend bekannt, auch sind solche bekannt, denen zur Absorption von Röntgenstrah- lung im Energiebereich von 45 bis 140 kV bleifreie Absorbermaterialien bei- gemischt sind, so z. B. DE 199 55 192, DE 102 34 159, DE 103 53 917. Diese Materialien haben elastische Eigenschaften und lassen sich beliebigen Kör- performen nicht so anpassen, dass ein sicherer Schutz beispielsweise von Gonaden, Ovarien oder andere, gegen ionisierender Strahlung besonders em- pfindliche Bereiche des menschlichen Körpers zu erreichen ist.

Hieraus stellt sich die Aufgabe, die Auslegung einer Strahlenschutzmaske so vorzuschlagen, dass ein sicherer Schutz empfindlicher Körperpartien gegen ionisierende Strahlung sowie auch gegen Partikelstrahlung durch Um-bzw.

Einhüllen ermöglicht wird, wobei das Material der Strahlenschutzmaske einen bleifreien Strahlungsabsorber enthalten soll, weiter soll es einfach anwendbar, sterilisierbar sowie recycelbar sein.

Diese Aufgabenstellung wird nach der Erfindung durch die Merkmale des un- abhängigen Anspruchs gelöst ; vorteilhafte Weiterbildungen und bevorzugte Ausführungsformen beschreiben die Unteransprüche.

Das in Form geschnittene, mit strahlungsabsorbierenden Materialien versetz- te Matrixmaterial ist als zumindest eine Folie in eine Hülle aus zwei Blät- tern eingelegt, wobei die Ränder der Blätter bis auf einen Bereich zum Ein- führen und Entnehmen des Matrixmaterials miteinander verbunden sind, und das Verbinden vorzugsweise durch ein Verschweißen oder ein Vernähen vorge- sehen ist.

Um auch im septischen Einsatz hinreichend Sicherheit gegen eine Keimver- schleppung zu erreichen, wird die Strahlenschutzmaske sterilisiert. Dies ist mit dem die Strahlung absorbierenden Material der Maske aus einem mit bleifreiem strahlungsabsorbierenden Zusätzen durchsetzten Plastomer, ohne weiteres möglich. Es versteht sich von selbst, dass die Blätter für die Folien-Umhüllungen so ausgewählt werden, dass auch diese der für ein Ste- rilisieren notwendigen Temperatur ggf. dem Einfluss von Wasserdampf oder Ethylenoxid widerstehen. Dieses Widerstehen ist bei textilen Geweben, ins- besondere aus synthetischen Fasern im allgemeinen am besten gegeben.

Diese Umhüllungen können in einfachster Weise auch von zwei in ihrer Form der Zuschnittsform des Matrixmaterials entsprechenden Blättern aus einer schweißbaren Folie gebildet sein, die die zugeschnittene Maskenfolie umhül- len, wobei die offenen Kanten nachträglich verschweißt werden. Eine alter- native Ausbildung ist die einer Tasche, in die die zugeschnittene Masken- Folie eingelegt wird und die zum Einführen offene Kante ebenfalls nachträg- lich verschweißt werden kann. Alternativ können die beiden Blätter auch von textilem Stoff gebildet sein, wobei deren Ränder vernäht werden. Auch hier kann eine Kante zum Einlegen des zugeschnittenen Matrixmaterials offen bleiben und wird nach dem Einlegen vernäht. Vorteilhaft weist eines der beiden Blätter einen Übertritt auf, der zum Verschließen der Einlege-Öff- nung umgelegt wird.

Dazu wird der Übertritt zum Verschließen dieser Einführöffnung umgeschlagen unter das andere Blatt geschoben bzw. über das andere Blatt geführt und so festgelegt. Wird der Übertritt zum Festlegen unter das andere Blatt geführt, ist dieser in dem Spalt zwischen Matrixmaterial und anderem Blatt fixiert. Bei einer alternativen Ausführung wird der Übertritt auf das andere Blatt gelegt und dort fixiert. Zum Fixieren kann bei einer Ausfüh- rungsform auf dem anderen Blatt ein Riegelstreifen vorgesehen sein. Bei einer anderen Ausführungsform ist der Übertritt oder das andere Blatt im Bereich des umgelegten Übertritt mit einem Haftstreifen versehen, der den umgelegten Übertritt fixiert. Vorteilhaft ist dabei das andere Blatt oder der Übertritt mit einem Gegenstück zu dem Haftstreifen versehen.

Das bleifreie Material zur Absorption der ionisierenden Strahlung, die beim Betrieb einer Röntgenröhre im Bereich etwa 40 kV bis 140 kV Anodenspannung entspricht, ist mehrfach beschrieben. Ein solches Material besteht in aller Regel aus einem zu einer Folie gewalzten oder gezogenen Matrixmaterial, in dem als strahlungsabsorbierende Zusätze Mischungen von Elementen, die in ih- rer Ordnungszahl über etwa 50 liegen oder deren Verbindungen vorgeschlagen werden. Als solche Zusätze haben sich dabei Bismut und/oder Antimon bewährt ; als weitere Zusätze sind Wolfram und Zinn vorgesehen. Weiter sind auch Sel- tene Erden-beispielsweise Gadolinium oder Cer vorgeschlagen worden. Diese Elemente sowie deren Verbindungen sind physiologisch zumindest weitgehend unbedenklich, insbesondere wenn sie in ein polymeres Matrixmaterial einge- bettet sind. Ähnliche Materialien lassen sich auch gegen Partikel-Bestrah- lung einsetzen, etwa bei Schwerionen-Bestrahlungen im Bereich des Auges.

Als Matrixmaterial wird ein Plastomer eingesetzt, das mit den vorgenannten, die Strahlung absorbierenden Zusätzen versetzt und zu einer Folie ausge- walzt wird. Für den Einsatz als Maske ist es vorteilhaft, wenn sich das Plastomer entsprechend dere gewünschten Form dauerhaft formen lässt. Solche Folien lassen sich beliebig zuschneiden und formen. Dabei können auch Durchbrüche in der Folie für die Strahlenschutzmaske vorgesehen sein, um Öffnungen zu erhalten, die lokale Einwirkungsbereiche für ionisierende Strahlung im geschützten Bereich des Patienten bilden.

Als Matrixmaterial ist vorteilhaft ein Plastomer (thermoplastische unvul- kanisierte Elastomere, elastomerhaltiges Plastisol oder-gel) vorgesehen, bei dem elastische Rückstellkräfte kaum oder garnicht vorhanden sind. So kann ein Zuschnitt in gewünschter Größe an den Körper angelegt und in die notwendige Form gebracht werden. Diese so einmal eingenommene, an die ört- liche Kontur des Körpers angepasste Form bleibt wegen der fehlenden Rück- stellung erhalten Dabei ist es wichtig, dass bei diesen Verformungen die Dicke des Materials erhalten bleibt, um die Konstanz der Absorption über die Fläche der Maske sicher zu stellen. Hierzu haben sich insbesondere un- vulkanisierte Kautschuk-Arten (natürlich oder synthetisch) bewährt ; vor- zugsweise wird ein unvulkanisierter Silikonkautschuk eingesetzt. Die nach- teilige Neigung solcher Plastomere zum Kleben wird durch die vorgesehene Hülle aufgehoben.

Besonders bei einem Einsatz solcher Strahlungsschutzmasken bei Behandlungen mit Schwerionen-Bestrahlung lassen sich bei der Absorption der energierei- chen Schwerionen ein Auftreten sekundärer Röntgenstrahlung nicht vermeiden.

In diesen Fällen ist es ratsam, dem Folienstück eine angepasste Röntgen- schutzfolie nachzuschalten, so dass sich ein mehrschichtiger Aufbau ergibt.

Als vorteilhaft hat sich eine Masken-Einlage aus mehreren Schichten bewährt, deren Strahlungsschwächungswerte sich überlagern. Bei Mehrfach-Schichten aus gleich zusammengesetzten Folien hat sich überraschender Weise gezeigt, dass diese Überlagerung nicht additiv ist, sondern das zumindest im Bereich un- ter 120 kV, die Strahlungsschwächungswerte der Kombination deutlich über denen liegen, die sich aus der einfachen Addition ergeben.

Um verbrauchte Strahlenschutzmasken wieder aufarbeiten zu können, wird die Maske zerlegt, das Plastomer thermisch behandelt und in einer Art Auf- schmelzprozess plastifiziert, so dass es erneut durch einen Kalander ge- schickt und so zur Folie gewünschter Dicke ausgewalzt werden kann. Dabei besteht auch die Möglichkeit, Verunreinigungen zu entfernen und Temperatur und Verweilzeit so zu wählen, dass auch eine Sterilisation erfolgt. Die so entstandene"neue"Folie kann erneut als Strahlenschutzmaske zugeschnitten, umhüllt und wieder eingesetzt werden.

Die Figuren 1 und 2 zeigen beispielhaft zwei Ausführungsformen der umhüll- ten Strahlenschutzmaske, nämlich : Fig. 1 : Strahlenschutzmaske in Folienhülle-teilgeschnitten ; Fig. 2 : Strahlenschutzmaske mit Gewebehülle-teilgeschnitten.

Die Strahlenschutzmaske 1 besteht aus einem Folienstück 2 eines mit einem Strahlungsabsorptionsmaterial versetzten Plastomers, das den Erfordernissen so zugeschnitten ist, dass ein Anlegen an bzw. ein Einhüllen des zu schüt- zenden Körperteils möglich ist ; dadurch ergibt sich eine Kontur 3. Im dar- gestellten Ausführungsbeispiel ist weiter davon ausgegangen worden, dass im Bereich des zu schützenden Körperteils eine Stelle zur Behandlung mit ioni- sierender Strahlung vorliegt. Daher ist in der Fläche des Folienstücks 2 des strahlungsabsorbierenden Materials eine Öffnung 4 vorgesehen, durch die die ionisierende Strahlung diese Behandlungsstelle erreichen kann. Eine Fo- lienhülle 5 umgibt das Folienstück 2, wobei die Kanten 6 der Folienhülle 5 verschweißt sind. Somit umgibt eine Schweißnaht das Folienstück 2 umlau- fend. Damit ist die Strahlenschutzmaske 1 umhüllt und die Strahlenschutz- folie vor direkter Berührung mit der Haut des Patienten geschützt. Dabei kann die Strahlungsdurchtritts-Öffnung 4 innerhalb des Folienstücks 2 mit der Umhüllung abgedeckt sein, da diese für die Strahlung durchlässig ist.

Die Strahlenschutzmaske nach Figur 2 besteht ebenfalls aus einem Folien- stück 2 eines mit einem Strahlungsabsorptionsmaterial versetzten Plasto- mers, das den Erfordernissen so zugeschnitten ist, dass ein Anlegen an bzw. ein Einhüllen des zu schützenden Körperteils möglich ist ; dadurch ergibt sich eine Kontur 3. In dieser Darstellung ist ebenfalls eine Öffnung 4 in der Fläche des Folienstücks 2 vorgesehen, durch die die ionisierende Strah- lung diese Behandlungsstelle erreichen kann. Hier ist weiter unterstellt, dass sekundäre Röntgenstrahlung zu absorbieren ist. Daher ist dem Folien- stück 2 eine übliche Strahlenschutzfolie 7 nachgeschaltet, die-überein- stimmend mit der Öffnung 4 des Folienstücks 2-eine Öffnung 8 aufweist.

Dieses Folienstück 2 samt nachgeschalteter Strahlenschutzfolie 7 ist in eine Gewebehülle 10 eingesetzt. Das Unterblatt 11 und das Oberblatt 12 die- ser Gewebehülle 10 sind an den Rändern vernäht, so dass sich zumindest dreiseitig umlaufende Nähte 13 ergeben. Das Unterblatt 11 weist einem Über- tritt 15 auf, der über das Oberblatt 12 geschlagen und-etwa mit einem bekannten VELKRO-Verschluss 16.1-der mit dem Gegenstück 16.2 auf dem Oberblatt 12 zusammenwirkt, fixiert ist. Alternativ wird der Übertritt 15 unter einen Riegelstreifen 17 oder in die offene Kante des Oberblattes 12 der Hülle 10 so eingeschoben, dass dieser zwischen Folienstück 2 und Ober- blatt 12 liegend eingeklemmt und so fixiert ist.