JP6145364B2 - 放射線遮蔽壁の設計方法、放射線遮蔽壁およびこれを備えた病室 - Google Patents

Description

本発明は、放射線遮蔽壁の設計方法、放射線遮蔽壁およびこれを備えた病室に関する。

従来、下記の特許文献１〜４に記載された放射線遮蔽装置または放射線遮蔽室が知られている。特許文献１に記載の放射線遮蔽装置では、平面視コ字状の自立可能なパネル構造体を複数配列することにより、ＰＥＴ（陽電子放射断層撮影装置）検査において、各受診者が待機するためのブースを形成している。特許文献２に記載の放射線遮蔽室では、放射線発生装置が設置された室内に中壁を設け、この中壁と部屋を囲う壁との間に開口部および作業者用の小通路を設けている。この遮蔽室では、放射線発生装置で発生した放射線が開口部を経由して入口扉に至るルートと、小通路を経て入口扉に至るルートとを考慮している。

また、特許文献３に記載の放射線遮蔽室では、Ｘ線発生装置が設置された室内に、袖壁と、複数の仕切り壁と、下部に開口部を有する下がり壁とを設けている。この遮蔽室では、Ｘ線発生装置から発生する漏洩線の平面的な広がりと高さ方向の広がりを考慮している。特許文献４に記載の放射線遮蔽室では、Ｘ線発生装置が設置された室内において、出入口から一次散乱面が見通せないように、通路に向けて突出する壁を設けている。

特開２００６−２７５６１０号公報 特開平２−７７６９８号公報 特開平４−５２５９８号公報 特開平５−２２３９８７号公報

ところで、たとえばＲＩ（放射性同位元素）による放射線治療または検査・診断では、治療を受ける患者は、病室内で時間を過ごすことになる。その場合、患者からは放射線が放出され得るが、放出された放射線が病室の出入口等から漏洩しないよう、放射線を遮蔽するための袖壁等が病室内に設けられる。

一方で、病室内で過ごす患者にとっては、袖壁等の放射線遮蔽壁は、閉鎖的かつ薄暗いといった印象を与えてしまう。たとえば、室外に面した窓等が病室に設けられていても、その窓等から差し込む光は放射線遮蔽壁によって遮られてしまい、病室内は明るくなり難い。このように、従来の技術を適用したとしても、放射線治療用の病室において、明るく開放的な雰囲気をもたらす放射線遮蔽壁を設けることは難しかった。

本発明は、病室に明るく開放的な雰囲気をもたらすことができる放射線遮蔽壁の設計方法、放射線遮蔽壁およびこれを備えた病室を提供することを目的とする。

本発明は、屋外に面し屋外の光を採光可能な開口を有する病室に設けられる放射線遮蔽壁の設計方法であって、病室内に放射線の発生源を設定する工程と、発生源と放射線遮蔽壁の端部とを結ぶ直線が開口の周りの壁部を通るように、且つ、端部と病室の天井との間に上部空間を形成し当該上部空間から放射線遮蔽壁に対して開口とは反対側の領域に屋外の光を入射させるように、発生源と開口との間に配置される放射線遮蔽壁の位置および外形を決定する工程と、を含むことを特徴とする。

この放射線遮蔽壁の設計方法によれば、発生源と開口との間に配置される放射線遮蔽壁の位置および外形は、放射線の発生源と放射線遮蔽壁の端部とを結ぶ直線が開口の周りの壁部を通るように決定される。よって、発生源から発生した放射線の一部は放射線遮蔽壁によって遮蔽され、残りの一部は開口の周りの壁部に到達する。これにより、放射線が開口を通じて屋外に漏洩することが防止される。ここで、開口に対する位置関係により、放射線遮蔽壁の端部を天井から離隔させることができるので、放射線遮蔽壁と天井との隙間である上部空間から屋外の光を入射させることができる。その結果として、室内への採光が確保され、病室に明るく開放的な雰囲気をもたらすことができる。なお、「開口の周りの壁部」とは、壁の他、梁、柱、床等を広く意味しており、放射線の遮蔽能が期待されるようなものであればよい。

また、上記の設計方法において、位置および外形を決定する工程では、放射線遮蔽壁の端部に向かうにつれて、放射線遮蔽壁を発生源に近づけるように湾曲させてもよい。この設計方法によれば、放射線遮蔽壁の端部に向かうにつれて、放射線遮蔽壁が発生源に近づくように湾曲させられる。よって、発生源と放射線遮蔽壁の端部とを結ぶ直線が開口の周りの壁部を通るという条件を維持しつつ、放射線遮蔽壁の上下方向の長さ（たとえば、高さ）または左右方向の長さ（たとえば、室内に突出する幅）を小さく抑えることができる。これにより、放射線遮蔽壁のサイズを小さくすることができ、圧迫感を低減するとともに、病室内に入射する光を増大させることができる。

また、上記の設計方法において、位置および外形を決定する工程は、放射線遮蔽壁の端部に対応する複数の離散点を設定する工程と、発生源と離散点のそれぞれとを結ぶ直線が開口の周りの壁部を通るように、離散点のそれぞれに対応する端部の位置を決定する工程と、離散点のそれぞれに対応する端部間を補完することにより、放射線遮蔽壁の外形を決定する工程と、を含んでもよい。この設計方法によれば、複数の離散点を設定し、それらの離散点を基準として端部の位置が決定される。そして、端部間を補完することにより、放射線遮蔽壁の外形が決定される。このように、放射線遮蔽壁の位置および外形を確実かつ簡易に決定することができる。

本発明は、屋外に面し屋外の光を採光可能な開口を有する病室に設けられる放射線遮蔽壁であって、病室内に位置する放射線の発生源と開口との間に配置されて、発生源と外周端部とを直線で結んだ場合に、直線が開口の周りの壁部を通るような外形を有し、外周端部と病室の天井との間に上部空間を形成し当該上部空間から開口とは反対側の領域に屋外の光を入射させることを特徴とする。

この放射線遮蔽壁は、放射線の発生源と外周端部とを直線で結んだ場合に、直線が開口の周りの壁部を通るような外形を有する。よって、発生源から発生した放射線の一部は放射線遮蔽壁によって遮蔽され、残りの一部は開口の周りの壁部に到達する。これにより、放射線が開口を通じて屋外に漏洩することが防止される。ここで、開口に対する位置関係により、放射線遮蔽壁の端部を天井から離隔させることができるので、放射線遮蔽壁と天井との隙間である上部空間から屋外の光を入射させることができる。その結果として、室内への採光が確保され、病室に明るく開放的な雰囲気をもたらすことができる。なお、「外周端部」とは、放射線遮蔽壁の外周を意味し、上端部または先端部の他、基端部、床面側の端部等のすべてを含む。

また、上記の放射線遮蔽壁は、その外周端部に向かうにつれて、発生源に近づくように湾曲してもよい。この構成によれば、発生源と放射線遮蔽壁の外周端部とを結ぶ直線が開口の周りの壁部を通るという条件を維持しつつ、放射線遮蔽壁の上下方向の長さ（たとえば、高さ）または左右方向の長さ（たとえば、室内に突出する幅）を小さく抑えることができる。これにより、放射線遮蔽壁のサイズを小さくすることができ、圧迫感を低減するとともに、病室内に入射する光を増大させることができる。

また、上記の放射線遮蔽壁において、発生源に近づくように湾曲する部分の上下方向の長さまたは左右方向の長さは、外周端部に向かうにつれて小さくなっていてもよい。この構成によれば、放射線遮蔽壁の高さが低くなる、または、放射線遮蔽壁の幅が小さくなるため、放射線遮蔽壁による圧迫感がより一層低減され、また、放射線遮蔽壁の上方から入射する光を増大させることができる。

本発明の一態様として、上記の放射線遮蔽壁を備えた病室を提供することができる。この病室では、室外の光が入射し易くなっていることにより、室内への採光が確保され、明るく開放的な雰囲気がもたらされる。

本発明によれば、病室に、明るく開放的な雰囲気をもたらすことができる。

本発明の病室および放射線遮蔽壁の一実施形態を示す平面図である。 図１の病室および放射線遮蔽壁の側面図である。 放射線遮蔽壁の設計方法の一工程を示す平面図である。 離散点を用いて上端部の高さを決める工程を示す平面図である。 図２に示す病室における採光状態を示す側面図である。 （ａ）は他の例による放射線遮蔽壁が設けられた病室の平面図、（ｂ）は（ａ）の側面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。

図１および図２に示されるように、病院内に設置された病室１は、たとえばＲＩ（放射性同位元素）による放射線治療または検査・診断に用いられる病室、すなわちＲＩ病室である。病室１は、廊下側に面する壁部２と、側方の壁部２，２と、外壁の一部を構成する柱部３，３と、病室１が設けられた階とその上階との間に形成される天井９と、柱部３，３と天井９との間に設けられる梁部１２と、床部１１とによって画成されている。壁部２、柱部３、天井９、梁部１２および床部１１は、たとえば内部に鉛板が設けられる、または放射線の遮蔽に十分な壁厚を有する等により、いずれも放射線遮蔽能を有している。壁部２、柱部３、天井９、梁部１２および床部１１は、病室１を画定する壁部に相当する。

病室１には、屋外に面する開口６を有しており、この開口６に窓７が嵌め込まれている。このようにして、開口６は、屋外からの光を採光可能になっている。なお、開口６の大きさや設置位置は、特に限定されるものではない。開口６は、屋外に面する場合に限られず、他の部屋に面してもよい。開口６には、窓７が設けられていなくてもよい。

病室１内には、ＲＩ治療を受ける患者またはＲＩ検査・診断を受ける受診者が横たわるためのベッドＢが設置されている。ベッドＢと出入口４との間には、放射線遮蔽能を有する袖壁８が設けられている。この袖壁８は、患者または受診者から放出される放射線が廊下側に漏洩することを防止するためのものである。

ベッドＢと開口６との間には、患者または受診者から放出される放射線を遮蔽するための放射線遮蔽壁１０が設けられている。放射線遮蔽壁１０は、たとえば、鉛製の板を木製の合板等によりサンドイッチした層状の構造を有している。

図１に示されるように、放射線遮蔽壁１０は、側方の壁部２から室内に向けて突出するように設けられている。放射線遮蔽壁１０の基端部１０ａは、側方の壁部２に連結されており、一方、先端部１０ｂは病室１の中心部に向けて延出している。言い換えれば、放射線遮蔽壁１０は、ベッドＢの長手方向の一端側に立設されて、ベッドＢの側方の一部を覆うように湾曲した形状をなしている。

図２に示されるように、放射線遮蔽壁１０の基端部１０ａは、床部１１から天井９にまで達するように設けられている。放射線遮蔽壁１０の高さは、開口６に対面する部分において、天井９よりも低くなっている。より詳細には、放射線遮蔽壁１０は、基端部１０ａから先端部１０ｂに向かうにつれて、ベッドＢに近づくように湾曲しており、その湾曲部１０ｃの高さ（すなわち上下方向の長さ）は、先端部１０ｂに向かうにつれて低くなっている。

上記したように、放射線遮蔽壁１０の上端部が室内側に向けてなだらかに傾斜することにより、放射線遮蔽壁１０の湾曲部１０ｃと天井９との間には、上部空間Ｓが形成されている。放射線遮蔽壁１０と、屋外の光を採光する開口６と、放射線を遮蔽する壁部２と、柱部３と、天井９と、梁部１２と、床部１１とによって、本実施形態に係る放射線遮蔽構造Ａが形成されている。放射線遮蔽構造Ａでは、上部空間Ｓが形成されることにより、明るく開放的な雰囲気が形成され、病室１内の患者または受診者にとって安らげる空間が提供されている。

次に、放射線遮蔽壁１０の設計方法について説明する。放射線遮蔽壁１０の設計にあたっては、病室１内における放射線の発生源Ｘを設定する。発生源Ｘは、たとえばベッドＢに横たわる患者または受診者の体躯の中心部を想定して、ベッドＢ上の一点とすることができる。発生源Ｘは、一点であってもよいし、ある程度の範囲をもった領域であってもよい。

図３に示されるように、放射線の発生源Ｘを設定すると、続いて、発生源Ｘと放射線遮蔽壁１０の端部（外周端部）とを結ぶ直線が開口６の周りの壁部を通るように、発生源Ｘと開口６との間に配置される放射線遮蔽壁１０の位置および外形を決定する。より具体的には、発生源Ｘと放射線遮蔽壁１０の上端部（外周端部）１０ｅおよび先端部（外周端部）１０ｂとを結ぶ直線が開口６の周りの壁部を通るように、放射線遮蔽壁１０の位置および外形を決定する。ここで、基端部１０ａから先端部１０ｂに向かうに連れて、放射線遮蔽壁１０を発生源Ｘに近づけるように湾曲させる。

ここで、「開口６の周りの壁部」とは、壁部２等のいわゆる壁の他、梁部１２、柱部３、床部１１、天井９等を広く意味している。言い換えれば、「開口６の周りの壁部」は、放射線の遮蔽能が期待されるようなものであればよい。また、放射線遮蔽壁１０の端部（外周端部）は、放射線遮蔽壁１０の外周を意味しており、上端部１０ｅまたは先端部１０ｂの他、たとえば基端部、床面側の端部（すなわち下端部）等のすべてを含む。言い換えれば、放射線遮蔽壁１０が病室１を画定する壁部に接続される場合には、放射線遮蔽壁１０と壁部との接続部である基端部（たとえば上記の基端部１０ａ等）が、放射線遮蔽壁１０の端部の一つに相当する。さらに、放射線遮蔽壁１０が病室１内に向けて突出する場合には、病室１内に位置する終端部（たとえば上記の先端部１０ｂ等）が、放射線遮蔽壁１０の端部の一つに相当する。

より詳細には、図４に示されるように、鉛板１０ｆが配置された部分に相当する、放射線遮蔽壁１０の厚み方向の中間部を上端部１０ｅの基準位置とし、上端部１０ｅ上において、互いに離間する複数の離散点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を設定する。次に、発生源Ｘと各離散点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３とを結ぶ仮想の直線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３が開口６の周りの壁部（たとえば開口６上方の梁部１２等）を通るように、各離散点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３に対応する３点の上端部１０ｅの位置を決定する。言い換えれば、直線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の先端が、開口６内には位置しないように、上端部１０ｅの位置を決定する。そして、決定した３点の上端部１０ｅ間を補完することにより、放射線遮蔽壁１０の上部の外形、すなわち上端部１０ｅの高さを決定する。

図４に示されるように、離散点Ｐ１よりも離散点Ｐ２の方が発生源Ｘに近く、離散点Ｐ２よりも離散点Ｐ３の方が発生源Ｘに近い。開口６の上端が水平な場合、各離散点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３に対応する３点の上端部１０ｅの位置は、先端部１０ｂに近づくほど低くなる。そして、補完の結果、放射線遮蔽壁１０の上端部１０ｅは先端部１０ｂに向けてなだらかに傾斜することになる。このようにして、開口６に対面する部分である湾曲部１０ｃが形成される。

上記の設計方法によって、発生源Ｘと上端部１０ｅとを直線で結んだ場合に、直線が開口６の周りの壁部を通るような外形を有する放射線遮蔽壁１０が設計される。言い換えれば、放射線遮蔽壁１０の設計方法では、発生源Ｘを光源として放射線遮蔽壁１０を開口６（室外側）に向けて投影した場合に、開口６全体が放射線遮蔽壁１０の投影像によって覆われるように設計を行う。

以上説明した放射線遮蔽壁１０および放射線遮蔽壁１０の設計方法によれば、発生源Ｘと開口６との間に配置される放射線遮蔽壁１０の位置および外形は、発生源Ｘと放射線遮蔽壁１０の上端部１０ｅとを結ぶ直線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３（図４参照）が開口６の周りの壁部（梁部１２等）を通るように決定される。よって、発生源Ｘから発生した放射線の一部は放射線遮蔽壁１０によって遮蔽され、残りの一部は開口６の周りの壁部に到達する。これにより、放射線が開口６を通じて室外に漏洩することが防止されている。ここで、開口６に対する位置関係により、放射線遮蔽壁１０の端部を天井９、床部１１、壁部２等から離隔させることができる（たとえば上端部１０ｅが天井９から離隔される）ので、放射線遮蔽壁１０と天井９、床部１１、壁部２等との隙間（たとえば上部空間Ｓ）から、室外の日光等が入射する（図５参照）。その結果として、病室１内への採光が確保され、明るく開放的な雰囲気を病室１にもたらすことができる。

ここで、図６（ａ）および図６（ｂ）に示されるように、放射線遮蔽壁１００を他の例として挙げることができる。放射線遮蔽壁１００では、先端部１００ｂが過度にベッドＢを覆ってしまっており、患者にとってやや閉鎖的な印象を与える。また、開口６を介しての採光が考慮されていないため、上端部１００ｅは天井９にまで達しており、病室内が薄暗くなりがちである。上述の放射線遮蔽壁１０および放射線遮蔽壁１０の設計方法によれば、外壁等の壁部によって遮蔽できる範囲には放射線遮蔽壁１０を延長せず、天井９との間に上部空間Ｓを形成する。よって、このような閉鎖的な印象または薄暗い印象を与えることなく、安らげる病室１が実現される。

また、基端部１０ａから先端部１０ｂに向かうにつれて、放射線遮蔽壁１０が発生源Ｘに近づくように湾曲させられるため、発生源Ｘと放射線遮蔽壁１０の上端部１０ｅとを結ぶ直線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３（図４参照）が開口６の周りの壁部を通るという条件を維持しながらも、放射線遮蔽壁１０の上下方向の長さ（たとえば、高さ）または左右方向の長さ（たとえば、病室１内に突出する幅）が小さく抑えられている。これにより、放射線遮蔽壁１０のサイズを小さくすることができ、圧迫感が低減されており、さらには、病室１内に入射する日光等の光が増大する。

また、発生源Ｘに近づくように湾曲する湾曲部１０ｃの高さは、先端部１０ｂに向かうにつれて低くなっているため、放射線遮蔽壁１０による圧迫感がより一層低減され、また、放射線遮蔽壁１０の上方の上部空間Ｓから入射する光が増大する。

また、複数の離散点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を設定し、それらの離散点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を基準として上端部１０ｅの位置が決定される。そして、上端部１０ｅ間を補完することにより、放射線遮蔽壁１０の上部の外形が決定される。このように、放射線遮蔽壁の位置および外形を確実かつ簡易に決定することができる。

病室１では、室外の光が入射し易くなっていることにより、室内への採光が確保され、明るく開放的な雰囲気がもたらされる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限られない。たとえば、離散点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を設定せずに、一点のみを用いて直線を引いてもよい。湾曲部１０ｃをなだらかに傾斜させる場合に限られず、湾曲部１０ｃを階段状に形成してもよい。湾曲部１０ｃは、一定の高さに形成されて、天井９から離隔されてもよい。

病室１には、ベッドＢが設置される場合に限られない。病室１は、椅子やテーブル等が配置された、患者または受診者の単なる居室であってもよい。病室１は、ＲＩ病室に限られない。放射線を用いた治療・検査・診断に関する病室であれば、本発明は適用可能である。

上記の実施形態では、上端部１０ｅまたは先端部１０ｂが「外周端部」に相当する場合を挙げたが、これに限られない。「外周端部」は、たとえば基端部または下端部等であってもよい。上記の実施形態では、上端部１０ｅと天井９との間、および、先端部と壁部２との間に空間が形成される場合について説明したが、これに限られない。放射線遮蔽壁の投影像が開口を覆う形態であれば、たとえば下端部と床面との間、または、基端部と側方の壁部との間に隙間や空間が形成されてもよい。

上記の実施形態では、放射線遮蔽壁１０の基端部１０ａが壁部２に連結されている場合について説明したが、放射線遮蔽壁は、壁部２から離間して形成されてもよい。たとえば、ベッドＢの位置によっては、放射線遮蔽壁を病室１の中央部に設置してもよい。放射線遮蔽壁の幅方向の両端が壁部２から離間している場合、幅方向の中央部から両端に向かうにつれて、放射線遮蔽壁を発生源Ｘに近づけるように湾曲させてもよい。この場合、放射線遮蔽壁は、ベッドＢの側方に形成されて床部１１から立ち上がり、水平断面において弓状に湾曲する形状とすることができる。

また、上記の実施形態では、基端部１０ａから先端部１０ｂにかけて放射線遮蔽壁１０を湾曲させる場合について説明したが、他の外周端部を湾曲させてもよい。たとえば、放射線遮蔽壁の中央部から上端部または下端部にかけて、放射線遮蔽壁を発生源に近づけるように放射線遮蔽壁１０を湾曲させてもよい。この場合、放射線遮蔽壁の左右方向の長さすなわち幅が、上端部または下端部に向かうにつれて小さくなる。

１…病室、２…壁部、３…柱部（壁部）、６…開口、９…天井（壁部）、１０…放射線遮蔽壁、１０ａ…基端部、１０ｂ…先端部（外周端部）、１０ｃ…湾曲部（湾曲する部分）、１０ｅ…上端部（外周端部）、１１…床部（壁部）、１２…梁部（壁部）、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３…直線、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３…離散点、Ｓ…上部空間、Ｘ…発生源。

Claims (7)

1. 屋外に面し前記屋外の光を採光可能な開口を有する病室に設けられる放射線遮蔽壁の設計方法であって、
   前記病室内に放射線の発生源を設定する工程と、
   前記発生源と前記放射線遮蔽壁の端部とを結ぶ直線が前記開口の周りの壁部を通るように、且つ、前記端部と前記病室の天井との間に上部空間を形成し当該上部空間から前記放射線遮蔽壁に対して前記開口とは反対側の領域に前記屋外の光を入射させるように、前記発生源と前記開口との間に配置される前記放射線遮蔽壁の位置および外形を決定する工程と、
   を含むことを特徴とする、放射線遮蔽壁の設計方法。
2. 前記位置および外形を決定する工程では、前記放射線遮蔽壁の端部に向かうにつれて、前記放射線遮蔽壁を前記発生源に近づけるように湾曲させることを特徴とする、請求項１に記載の放射線遮蔽壁の設計方法。
3. 前記位置および外形を決定する工程は、
   前記放射線遮蔽壁の端部に対応する複数の離散点を設定する工程と、
   前記発生源と前記離散点のそれぞれとを結ぶ直線が前記開口の周りの壁部を通るように、前記離散点のそれぞれに対応する端部の位置を決定する工程と、
   前記離散点のそれぞれに対応する端部間を補完することにより、前記放射線遮蔽壁の外形を決定する工程と、を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の放射線遮蔽壁の設計方法。
4. 屋外に面し前記屋外の光を採光可能な開口を有する病室に設けられる放射線遮蔽壁であって、
   前記病室内に位置する放射線の発生源と前記開口との間に配置されて、
   前記発生源と外周端部とを直線で結んだ場合に、前記直線が前記開口の周りの壁部を通るような外形を有し、前記外周端部と前記病室の天井との間に上部空間を形成し当該上部空間から前記開口とは反対側の領域に前記屋外の光を入射させることを特徴とする、放射線遮蔽壁。
5. 前記外周端部に向かうにつれて、前記発生源に近づくように湾曲することを特徴とする、請求項４に記載の放射線遮蔽壁。
6. 前記発生源に近づくように湾曲する部分の上下方向の長さまたは左右方向の長さは、前記外周端部に向かうにつれて小さくなっていることを特徴とする、請求項５に記載の放射線遮蔽壁。
7. 請求項４〜６のいずれか一項に記載の放射線遮蔽壁を備えた病室。

Images