[发明专利]遏制管及利用其的成像系统

说明书

本发明获得由美国国家卫生研究院(NIH)颁发的许可号为N01-A0-60001的政府支撑。政府在本发明中具有一定的权利。

以下涉及环境领域，并且涉及成像、诊断、表征、和相关领域。它认为在生物隔离环境中对医学测试对象进行诊断成像有特殊应用，并且特别参考其进行描述。然而，以下认为在基本上任何隔离环境中对基本上任何类型的对象进行成像有更普遍的应用，并且还认为在允许为了基本上任何成像、诊断、表征、或其他目的在基本任何隔离环境中接近对象而不会破坏隔离并且不会将成像、诊断、表征、或其他器材暴露于隔离环境中有更普遍的应用。

对于生物恐怖活动、传染物通过传播蔓延等等的关注促进了用于研究、诊断和监测传染物爆发等的生物隔离实验室的发展和扩大。危险传染病有利地是在实验室中进行研究，所述实验室在生物安全4级(BSL-4)下或按照其他生物安全协议操作，例如在由美国疾病控制中心的健康和安全办公室发布的分子和生物医学实验室生物安全(BMBL)标准中指定的那些生物安全协议(BMBL第4版，参见http://www.cdc.gov/od/ohs/biosfty/bmbl4/bmbl4toc.htm)。如BMBL的引言中所述，“微生物实验室是专门的，常常是独特的工作环境，该环境会对身处其中或靠近它们的人造成可识别的感染性疾病的风险。在整个微生物学史上传染一直都集中在实验室中。”这些实验室被专门设计和构造用于遏制(containment)。典型的BSL-4实验室被建成气密的并且在壁、地板、和天花板上涂覆厚的环氧树脂密封，并且典型地容纳在限制进入的双壁混凝土结构中。机械系统被专门设计成有冗余并且保持生物密封。BSL-4遏制至少部分是使用有压差的动态系统来获得的，所述动态系统通过在水平和垂直方向上用一系列递增压力区围绕实验室得到维保持。在初级进入点处使用气锁。选择BSL-4实验室中使用的材料以耐得住对净化化学制品，例如Microchem和TB Quat的暴露，并且进一步选择BSL-4实验室中使用的材料以耐得住对净化气体，例如多聚甲醛、在较高(例如35％)浓度下的汽化过氧化氢、碳酸铵等的暴露。

有利地使用诸如磁共振(MR)扫描器、伽马照相机、正电子发射断层摄影(PET)扫描器等的医学成像系统在研究传染病的过程中检查测试对象。例如，医学成像可以显示肿瘤或其他肿瘤，可以监测肿瘤生长速度，等等。然而，医学成像系统是昂贵的复杂系统，其不容易与BSL-4环境相容。例如，典型的医学成像器械包括可能被用于净化的化学制品或气体损坏的部件。医学成像器械也典型地包括有很高概率捕获和保留诸如细菌、病毒、朊病毒等的病原体的材料和结构。安置在BSL-4环境中的医学成像器材的维修也有问题-有执行维护资格的维修技师可能不具有在BSL-4环境中操作的资格，并且将零件运进和运出BSL-4环境是困难的。另外，BSL-4环境中人员穿戴的隔离服减小了手动灵活性并且抑制了移动性，这进一步增加了维护BSL-4环境中医学成像器材的困难。

根据一个方面，公开了一种装置，包括成像或治疗系统和容器，所述容器与该成像或治疗系统是密离的并且对隔离区域开放以允许对象从该隔离区域进入该容器供该成像或治疗系统进行成像或治疗。

根据一个方面，公开了一种对象装载系统，用于将安置在隔离区域中的对象装载到安置在隔离区域外部的成像或治疗系统中。该对象装载系统包括大小适合于容纳对象的容器。该容器除了开口之外都是密封的，所述开口被布置成提供从隔离区域进入该容器的内部。该开口的大小适合于允许对象进入该容器的内部。该容器的内部与该成像或治疗系统操作地连通。

根据另一方面，公开了一种具有成像或辐射治疗能力的隔离系统。至少一个遏制屏障限定了隔离区域。将成像或治疗系统安置在隔离区域的外部。遏制屏障包括基本中空管状延伸部，该延伸部远离隔离区域突出并且与成像或治疗系统的检查或处理区域重叠。

根据另一方面，公开了一种制造管状构件的方法。形成具有选定截面的多个板。将各板固定在一起以限定具有选定截面的管状心轴。将细丝绕该管状心轴卷绕以限定管状构件。从所述管状心轴移除所述管状构件。

根据另一方面，公开了一种对象装载系统，用于将安置在隔离区域中的对象装载到安置在隔离区域外部的成像或治疗系统中。该对象装载系统包括：大小适合于容纳对象的容器，通过前段的方法形成该管状构件；安置在该管状构件的进入端的凸缘，将该凸缘密封到隔离区域的遏制屏障使得可从隔离区域进入该管状构件的内部体积；以及端盖构件，其对与管状构件的进入端相对的管状构件的第二端进行密封。