科创中国

行业领域

新材料技术

需求背景

CT扫描机在诊断中具有解剖关系明确、病变检出率高、方便快捷等特点，因而受到 医疗单位和患者的青睐，被广泛应用于临床诊断，为疾病的诊断做出了重大贡献。但是为了 获得清晰图像CT辐射剂量较大，其电离辐射产生多种类型的生物效应，例如致癌反应、遗传 效应、非癌症疾病、出生前辐照效应等，另外相关文献报道儿童对射线的敏感度高于成人的 10倍。根据ICRP(国际放射防护委员会)公布的数字，人体接受1mSv的辐照量时发生癌变的 危险性为百万分之五十。因此CT为临床提供广泛帮助的同时其辐射损害的副作用也越来越 受到大家的担忧。对扫描的防护也提出了更高的要求，在扫描中应尽量避开甲状腺、乳腺、 眼睛晶状体等对射线敏感的器官，对患者的非曝光部位用含铅织物进行遮蔽。但是，CT的防 护与普通的X光机的防护不同，它的球管在曝光时是围着患者旋转的，对患者的防护也必须 做到360度不间断的防护，只是在受检人员身体上简单的遮盖一层含铅织物是不能达到防 护效果的。

CT床板是CT扫描机的关键部件之一,CT床板不仅要满足外观要求,更重要的是满 足力学性能以及射线透过均匀性的要求，对图像的质量影响非常大。CT床板的射线透射能 力直接关乎放射源的放射剂量大小，CT床板的射线透射能力越高，放射源的放射剂量就越 小，进而对人体的危害越小。

目前CT床板的制备方法多使用碳纤维预浸料与聚甲基丙烯酸酰亚胺(PMI)泡沫复 合，也有专利出现中空床板。碳纤维预浸料与聚甲基丙烯酸酰亚胺(PMI)泡沫复合：表层蒙 皮采用环氧/碳纤维预浸料，内部夹心使用聚甲基丙烯酸酰亚胺(PMI)泡沫。这种方法存在 如下缺点：第一成本高：大量使用碳纤维预浸料，预浸料是前期加工好的半成品，而非直接 原材料，增加生产步骤，成本增高。另外夹心材料PMI泡沫价格昂贵；第二生产周期长：使用 模压工艺需要手工铺放预浸料和PMI泡沫，压合和固化的时间也比较长；第三X射线透射性 和图像质量不够稳定：PMI泡沫的空隙均匀性不好控制，直接影响到图像质量。另外在铺放 时容易引进杂质，PMI与预浸料粘接不牢固，产生脱层。单一中空床板，主要缺点是中空强度 不够好。

需解决的主要技术难题

第一成本高：大量使用碳纤维预浸料，预浸料是前期加工好的半成品，而非直接 原材料，增加生产步骤，成本增高。另外夹心材料PMI泡沫价格昂贵；第二生产周期长：使用 模压工艺需要手工铺放预浸料和PMI泡沫，压合和固化的时间也比较长；第三X射线透射性 和图像质量不够稳定：PMI泡沫的空隙均匀性不好控制，直接影响到图像质量。另外在铺放 时容易引进杂质，PMI与预浸料粘接不牢固，产生脱层。单一中空床板，主要缺点是中空强度 不够好。

期望实现的主要技术目标

研发一种复合材料CT床板，兼具性能稳 定性和生产方便的特点

需求解析

解析单位：“科创中国”NQI先进碳材料产业科技服务团（中国检验检测学会） 解析时间：2023-12-02

王婷

中国检验检测学会

实验师

综合评价

需求主要提出的技术问题是：第一成本高：大量使用碳纤维预浸料，预浸料是前期加工好的半成品，而非直接 原材料，增加生产步骤，成本增高。另外夹心材料PMI泡沫价格昂贵；第二生产周期长：使用 模压工艺需要手工铺放预浸料和PMI泡沫，压合和固化的时间也比较长；第三X射线透射性 和图像质量不够稳定：PMI泡沫的空隙均匀性不好控制，直接影响到图像质量。另外在铺放 时容易引进杂质，PMI与预浸料粘接不牢固，产生脱层。单一中空床板，主要缺点是中空强度 不够好。该需求清晰，便于专家进行需求跟进。该需求目前不需要跨行业专家共同解决，由企业自主研发。并提供出相应的技术对接方案框架和技术解决路径。总体而言，该项目技术思路方向很好，未来市场空间大，有利于当前政策要求，建议强化相应产品开发，加大产业链开发力度。

查看更多>

解析单位：江苏省常州市 解析时间：2023-11-29

刘春林

常州大学

教授

综合评价

复合材料CT床板由床板本体和封端板组成，床板本体由碳纤维丝束和碳纤维布通过拉挤工艺一体成型且所述碳纤维布包裹在所述床板本体的外壁和外壁，具有更高的结构稳定性，同时一体成型的加固横梁能够进一步加强等截面筒体的支撑强度和结构稳定性，密闭胶合在等截面筒体两端的封端板，一方面避免杂质进入等截面筒体，保证测试结果准确性，另一方面可进一步提供支撑力，保证床板本体的使用强度。本申请中空的CT床板，内部仅设置了碳纤维材质的加固横梁，其余为空气，因此对射线的透过性更好，可以使用很小的辐照剂量获得非常好的效果，由于辐照量的降低进而提高对人体的保护。

查看更多>

处理进度