[发明专利]用于隔离环境的载物台

说明书

本发明受到政府的资助，由国家健康协会(NIH)给予的资助号 no.NO1-A0-60001。政府在本发明中拥有某些权利。

技术领域

接下来涉及一种医疗成像以及环境隔离技术，并且结合医疗成像系 统的示例而被描述，该系统用于四级生物安全(BSL-4)环境中的物体成 像。接下来的内容在与隔离环境结合进行的医疗成像或其它诊断中具有 更普遍的应用，所述隔离环境适用于对暴露于(或者有可能暴露于)放 射性、有毒、生物传染或者其它危险物质的物体进行研究、加工或者其 它操作或容纳。还发现在与例如清洁室、消毒室、惰性气体环境等的隔 离环境结合进行的医疗成像或其它诊断的医疗成像中具有应用，所述隔 离环境被控制从而限制来自普通环境条件的污染。

背景技术

生物学上危险的且高传染的疾病是日益增加的公共健康关注问题。 日益增加的空气流通促使了传染病在世界范围内快速地传播。生物恐怖 主义是另外一条使公众暴露于危险传染病的途径。有关传染剂(即病毒、 细菌、朊病毒、孢子等的类型及种类)、反作用剂(例如药品或其它类型 的治疗)、传播途径(例如空气传播、接触传播等)、症状出现之前的潜 伏期等的知识有助于针对传染病爆发作出有效反映。这种知识是通过适 当的实验室研究而获得的。

医疗成像系统，如磁共振(MR)扫描器、透射计算断层(CT)扫描 器、正电子发射断层(PET)扫描器、用于单光子发射计算断层(SPECT) 的伽马摄像头等等都是检测由于危险传染、暴露于放射性或有毒物质等 等而导致的疾病的生理表现的有效工具。例如，这种成像技术可以检测 恶性肿瘤或是传染或疾病的指示的其它异常。医疗成像技术可以定期地 (例如每小时、每天、每周或其它标准)应用，从而对活人或动物体进 行成像，以用来追踪对于疾病或者暴露于放射性或有毒物质的生理学反 应的进展。例如多核MR共振的技术能够追踪与疾病进展相联系的新陈代 谢。这些基于成像的医疗诊断仅仅是示意性示例。

尽管医疗成像系统的优点被人熟知，但是将医疗成像系统应用在隔 离环境的背景中直到现在都是困难的。国家健康协会(NIH)以及疾病控 制中心(CDC)公布了针对致命传染进行生物学研究的实验室操作标准。 定义了四个隔离等级：一级生物安全(BSL-1)、BSL-2、BSL-3、BSL-4， 隔离的等级随着BSL级别的增加而增加。BSL-3级别需要隔离措施，例 如将实验室工作区域与进出通道进行物理隔离以及控制空气流动。BSL-4 需要具有专门空气流动的隔离区(有时也称为“热区”)。隔离区是被密 封的房间、隔间或建筑物，防止空气传播传染的泄漏，并且在热区内工 作的实验室人员穿戴具有单独呼吸装备的密封环境服装，例如致命材料 (HAZMAT)服装。离开隔离区的实验室人员和任何物品在准许走出BSL-4 环境之前都必须通过气闸以及需要经受专门的净化程序。隔离区应当被 设计成尽可能减少或者消除尖锐拐角或特征，以及尽可能减少或消除细 微的操作特征，例如小的紧固件、控制按钮或者在穿戴隔离服装手套时 难以操作的类似物。

BSL-4环境是一个示例。也可使用其它隔离环境，例如在医药研究 和试验中提供的消毒环境，从而提供有毒或放射性材料的隔离等等。这 些隔离环境被加以类似的限制，例如人员和设备的受限移动，戴手套或 其它穿着的人员的有限手动灵敏度的适应，限制尖锐拐角或特征等等。

将复杂且灵敏的医疗成像仪器例如MR扫描器、CT扫描器等等引入 到隔离环境中是成问题的。医疗成像仪器一般包括成百、成千或更多的 零件，部分零件难以接近以进行净化，以及部分零件由与隔离区中使用 的净化步骤不相容的材料所制成。例如，BSL-4中使用的腐蚀性化学品 或加热会损坏医疗成像仪器中的敏感部件。

对于用于将物体定位在医疗成像仪器的孔或者其它成像空间中的载 物台来说，净化也是成问题的。由于被传染或可能被传染的物体被置于 载物台上，因此载物台被频繁地净化。例如，在BSL-4环境中，这种净 化需要基本上包括将净化化学品擦在物品之间，以及偶尔包括更大范围 的净化步骤。载物台还应当在插入到医疗成像仪器中时提供稳定的水平 表面，这样就对载物台的设计产生了机械约束。