本發(fā)明屬于醫(yī)療設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種均勻單X射線源血液輻照儀。

背景技術(shù)：

輸血相關(guān)性移植物抗宿主病(TA-GVHD)是免疫缺損或免疫抑制的患者不能清除輸入血液中具有免疫活性的淋巴細(xì)胞，使其在體內(nèi)植活、增殖，將患者的組織器官識(shí)別為非己物質(zhì)，并作為靶目標(biāo)進(jìn)行免疫攻擊、破壞的一種致命性輸血并發(fā)癥。輸血相關(guān)性移植物抗宿主病臨床表現(xiàn)為缺乏特異性，極易漏診和誤診。有研究表明：引起輸血相關(guān)性移植物抗宿主病的受體輸入淋巴細(xì)胞數(shù)量應(yīng)大于107/kg，若低于105/kg則不會(huì)引起輸血相關(guān)性移植物抗宿主病。但對于有免疫缺陷的兒童僅104/kg淋巴細(xì)胞即引發(fā)輸血相關(guān)性移植物抗宿主病?？傊斎牍w的淋巴細(xì)胞數(shù)量越多其病情越嚴(yán)重，死亡率也就越高。

就目前來說，輸血前對血制品進(jìn)行照射，是預(yù)防輸血相關(guān)性移植物抗宿主病惟一有效的方法，其機(jī)制是：淋巴細(xì)胞對射線敏感，通過適當(dāng)劑量的射線照射，可使免疫活性淋巴細(xì)胞滅活，喪失增殖能力，而對紅細(xì)胞、血小板的功能及凝血因子活性影響不大。血液輻照儀就是一種使用射線照射血液或血液制品，對淋巴細(xì)胞進(jìn)行滅活，預(yù)防輸血活動(dòng)中輸血相關(guān)性移植物抗宿主病的醫(yī)療設(shè)備。從射線源分，血液輻照儀可以分為兩類，一類是采用放射源(主要是Cs-137、Co-60)產(chǎn)生的γ射線照射血液或血液制品，另一類是采用X光管產(chǎn)生的X射線照射血液或血液制品。放射源型血液輻照儀設(shè)備需要裝配幾百到上千居里的同位素放射源，這存在著潛在的核泄漏風(fēng)險(xiǎn)。而X光源型血液輻照儀則沒有核泄漏的風(fēng)險(xiǎn)，設(shè)備斷電就沒有任何射線產(chǎn)生。

為了解決單X射線管輻射均勻性的問題需要對現(xiàn)有機(jī)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，使單X射線管輻射均勻性難題得以解決。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種均勻單X射線源血液輻照儀，解決了現(xiàn)有單X射線管輻射不均勻的問題。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，均勻單X射線源血液輻照儀，包包括有呈上下設(shè)置的儀器殼體和機(jī)柜；在儀器殼體的一側(cè)壁上分別設(shè)置有顯示屏、可開啟式門；儀器殼體內(nèi)的結(jié)構(gòu)為：在靠近顯示屏處設(shè)置有工控機(jī)，且工控機(jī)通過線路與顯示屏連接，工控機(jī)的一側(cè)設(shè)置有高壓發(fā)生器，高壓發(fā)生器的前部設(shè)置有輻射腔屏蔽體，輻射腔屏蔽體的一個(gè)側(cè)面上通過球管法蘭連接X射線管，高壓發(fā)生器通過高壓電纜與X射線管連接，且X射線管上方對應(yīng)的儀器殼體頂壁上設(shè)置有可開啟式頂蓋窗，X射線管外罩有球管屏蔽罩；輻射腔屏蔽體內(nèi)設(shè)置有連接在一起的血杯自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和屏蔽塊，且血杯自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上設(shè)置有血杯；工控機(jī)、高壓發(fā)生器、X射線管及輻射腔屏蔽體均與機(jī)柜連接；工控機(jī)、高壓發(fā)生器、輻射腔屏蔽體均固定于機(jī)柜的頂部。

本發(fā)明的特點(diǎn)還在于：

X射線管的中心與血杯的中心距離為320mm；血杯的高度為150mm；X射線管發(fā)出的X射線為錐形束，中心角為40°。

顯示屏為工業(yè)觸摸屏。

機(jī)柜，包括有柜體，柜體內(nèi)分隔成左側(cè)空間、右側(cè)空間；在左側(cè)空間內(nèi)：靠近上部水平處搭建有隔板，且在隔板上固定設(shè)置有電控柜，電控柜通過導(dǎo)線分別與工控機(jī)、高壓發(fā)生器、輻射腔屏蔽體連接，起到供電和控制作用，在左側(cè)空間內(nèi)的電控柜下方設(shè)置有不間斷電源，能在停電時(shí)繼續(xù)提供電力，保證輻照過程的連續(xù)性；在右側(cè)空間內(nèi)設(shè)置有冷水機(jī)，且冷水機(jī)通過軟管與X射線管連接，在工控機(jī)的控制下能對X射線管進(jìn)行循環(huán)降溫。

工控機(jī)的外表面設(shè)置有開關(guān)按鈕，用于控制顯示屏的開啟和關(guān)閉。

輻射腔屏蔽體主要是對X射線進(jìn)行屏蔽；輻射腔屏蔽體上配設(shè)有可開啟式屏蔽門，且在可開啟式屏蔽門上設(shè)置有門鎖和門禁傳感器，可開啟式屏蔽門關(guān)閉后能在輻射腔屏蔽體內(nèi)形成一個(gè)密閉的屏蔽空間，確保血液輻照過程中X射線不外漏。

機(jī)柜底部的四個(gè)角上各設(shè)置一個(gè)腳輪。

高壓發(fā)生器為XRV高壓發(fā)生器。

血杯自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，包括有固定于輻射腔屏蔽體內(nèi)底部中央處的血杯軸座，血杯軸座通過血杯軸支撐水平設(shè)置的血杯托盤，屏蔽塊和血杯均設(shè)置于血杯托盤上，血杯軸上部的一端連接有傳動(dòng)齒輪a，傳動(dòng)齒輪a的一側(cè)設(shè)置有傳動(dòng)齒輪b，且傳動(dòng)齒輪a能與傳動(dòng)齒輪b相互嚙合，傳動(dòng)齒輪b上設(shè)置有轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器，傳動(dòng)齒輪b還通過傳動(dòng)軸與自轉(zhuǎn)電機(jī)連接。

本發(fā)明的有益效果在于：

(1)本發(fā)明均勻單X射線源血液輻照儀，解決了現(xiàn)有單X射線管輻射不均勻的問題。

(2)在本發(fā)明均勻單X射線源血液輻照儀中設(shè)置有輻照腔屏蔽體，輻照腔屏蔽體采用A3鋼材焊接成腔體，將鉛液灌注形成20mm厚的鉛層防護(hù)，與之配套的可開啟式屏蔽門上安裝有門鎖及門禁傳感器，能保證操作人員的安全。

(3)在本發(fā)明均勻單X射線源血液輻照儀中設(shè)置有血杯自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)采用直流旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使血杯獨(dú)立旋轉(zhuǎn)，有效提高了X射線源發(fā)射的X射線的利用效率，同時(shí)血杯通過旋轉(zhuǎn)，能360°旋轉(zhuǎn)交替接受X射線輻照，保證了輻照劑量的均勻性；此外，血杯自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由血杯軸座、血杯軸、自轉(zhuǎn)電機(jī)、托盤及轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器組成，工作時(shí)自轉(zhuǎn)電機(jī)通過減速齒輪傳動(dòng)，血杯軸及血杯托盤繞自軸線旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)血杯勻速、穩(wěn)定地自轉(zhuǎn)；轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器則能實(shí)時(shí)檢測血杯的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)是否正常。

(4)在本發(fā)明均勻單X射線源血液輻照儀中，X射線管與輻照腔屏蔽體在外層通過球管法蘭無縫連接，且X射線源中軸線與內(nèi)層血杯中軸線齊平；X射線管采用水冷方式，一進(jìn)一出與冷水機(jī)連接，當(dāng)X射線管溫度高于30℃，冷卻水循環(huán)為X射線管降溫；血杯高度為150mm，X射線管中心與血杯中心距離為320mm，且發(fā)出的X射線為錐形束，中心角為40°，使X射線全部覆蓋血杯。

(5)在本發(fā)明均勻單X射線源血液輻照儀中，門禁傳感器由30kg電磁鐵與門禁接近開關(guān)組成，當(dāng)檢測到門打開時(shí)候，輻照無法開啟或者高壓會(huì)自動(dòng)切斷，X射線關(guān)閉；血杯自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括均勻血杯托盤與接近開關(guān)，通過接近開關(guān)反饋高低電平檢測血杯是否轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而是否開啟輻射；外部射線檢測模塊包括一個(gè)X射線管，通過RS485通信接口與工控機(jī)連接，輻射閾值可通過軟件設(shè)置，當(dāng)監(jiān)測值大于設(shè)定閾值，系統(tǒng)自動(dòng)切斷高壓，關(guān)閉X射線。

(6)在本發(fā)明均勻單X射線源血液輻照儀中配備有不間斷電源，功率為9kw，可在停電狀態(tài)為設(shè)備提供輻照電力。

附圖說明

圖1是本發(fā)明均勻單X射線源血液輻照儀的外部結(jié)構(gòu)圖；

圖2是本發(fā)明均勻單X射線源血液輻照儀的主視圖；

圖3是本發(fā)明均勻單X射線源血液輻照儀的立體圖；

圖4是本發(fā)明均勻單X射線源血液輻照儀內(nèi)輻照腔屏蔽體的外部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明均勻單X射線源血液輻照儀內(nèi)輻照腔屏蔽體的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明均勻單X射線源血液輻照儀內(nèi)血杯傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1.儀器殼體，2.顯示屏，3.高壓發(fā)生器，4.冷水機(jī)，5.工控機(jī)，6.可開啟式頂蓋窗，7.球管屏蔽罩，8.X射線管，9.輻射腔屏蔽體，10.血杯，11.血杯自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，12.電控箱，13.UPS不間斷電源，14.機(jī)柜，15.腳輪，16.球管法蘭，17.門鎖，18.門禁傳感器，19.屏蔽塊，20.可開啟式屏蔽門，21.轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器，22.傳動(dòng)齒輪a，23.血杯軸，24.血杯托盤，25.血杯軸座，26.自轉(zhuǎn)電機(jī)，27.傳動(dòng)齒輪b。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

本發(fā)明均勻單X射線源血液輻照儀，如圖1、圖2及圖3所示，包括有呈上下設(shè)置的儀器殼體1和機(jī)柜14；在儀器殼體1的一側(cè)壁上分別設(shè)置有顯示屏2、可開啟式門；儀器殼體1內(nèi)的結(jié)構(gòu)為：在靠近顯示屏2處設(shè)置有工控機(jī)5，且工控機(jī)5通過線路與顯示屏2連接，工控機(jī)5的一側(cè)設(shè)置有高壓發(fā)生器3，高壓發(fā)生器3的前部設(shè)置有輻射腔屏蔽體9，如圖4及圖5所示，輻射腔屏蔽體9的一個(gè)側(cè)面上通過球管法蘭16連接X射線管8，高壓發(fā)生器3通過高壓電纜與X射線管8連接，X射線管8上方對應(yīng)的儀器殼體1頂壁上設(shè)置有可開啟式頂蓋窗6(可開啟式頂蓋窗6開打后作為設(shè)備檢修入口)，且X射線管8外罩有球管屏蔽罩7；輻射腔屏蔽體9內(nèi)設(shè)置有連接在一起的血杯自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)11和屏蔽塊19，且血杯自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)11上設(shè)置有血杯10；工控機(jī)5、高壓發(fā)生器3、X射線管8及輻射腔屏蔽體9均與機(jī)柜4連接；工控機(jī)5、高壓發(fā)生器3、輻射腔屏蔽體9均固定于機(jī)柜4的頂部。

顯示屏2為工業(yè)觸摸屏。

X射線管8的中心與血杯10的中心距離為320mm，血杯10的高度為150mm，X射線管8發(fā)出的X射線為錐形束，且中心角為40°。

機(jī)柜14，如圖2及圖3所示，包括有柜體，柜體內(nèi)分隔成左側(cè)空間、右側(cè)空間；在左側(cè)空間內(nèi)：靠近上部水平處搭建有隔板，且在隔板上固定設(shè)置有電控柜12，電控柜12通過導(dǎo)線分別與工控機(jī)5、高壓發(fā)生器3、輻射腔屏蔽體9連接，起到供電和控制作用；在左側(cè)空間內(nèi)的電控柜12下方設(shè)置有UPS不間斷電源13，能在停電時(shí)繼續(xù)提供電力，保證輻照過程的連續(xù)性；在右側(cè)空間內(nèi)設(shè)置有冷水機(jī)4，且冷水機(jī)4通過軟管與X射線管8連接，在工控機(jī)5的控制下能對X射線管8進(jìn)行循環(huán)降溫，保證X射線管8溫度處于安全設(shè)定值以下。

機(jī)柜14底部的四個(gè)角上各設(shè)置一個(gè)腳輪15，便于設(shè)備的移動(dòng)。

工控機(jī)5的外表面設(shè)置有開關(guān)按鈕，用于控制顯示屏2的開啟或關(guān)閉，工控機(jī)5屬于通信控制樞紐。

高壓發(fā)生器3能為X射線管8產(chǎn)生X射線提供高壓，而罩接于X射線管8外的球管屏蔽罩7則用于屏蔽X射線，以防止X射線外漏；另外，X射線管8與高壓發(fā)生器3通過高壓電纜進(jìn)行連接，其連接接頭為錐形高壓電纜頭，且要涂上專用硅脂后嚙合安裝好，并進(jìn)行定期維護(hù)，以保證X射線不外漏。

高壓發(fā)生器3為XRV高壓發(fā)生器。

用于連接X射線管8的球管法蘭16的材質(zhì)為鎢合金，選擇鎢合金原因在于：鎢合金是一種高強(qiáng)度、高熔點(diǎn)的合金，對X射線的屏蔽效果比鉛要好很多，鎢合金對X射線的衰減系數(shù)要比鉛的衰減系數(shù)要高，當(dāng)不同能量的X射線能量衰減10倍時(shí)，所需鎢合金材料厚度要比鉛所需的材料厚度要?。绘u合金具有輻射防護(hù)性能好，機(jī)械性能強(qiáng)，可塑性強(qiáng)，抗壓強(qiáng)度大，環(huán)保無公害等特性，與球管屏蔽罩7、輻射腔屏蔽體19配合銜接，能起到很好的屏蔽效果。

輻射腔屏蔽體9主要是對X射線進(jìn)行屏蔽；如圖4及5所示，輻射腔屏蔽體9上配設(shè)有可開啟式屏蔽門20，且在可開啟式屏蔽門20上設(shè)置有門鎖17和門禁傳感器18，當(dāng)可開啟式屏蔽門20關(guān)閉后能在輻射腔屏蔽體9內(nèi)形成一個(gè)密閉的屏蔽空間，確保血液輻照過程中X射線不外漏，保證了設(shè)備運(yùn)行過程的安全性。

血杯自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)11，如圖6所示，包括有固定于輻射腔屏蔽體9內(nèi)底部中央處的血杯軸座25，血杯軸座25通過血杯軸23支撐水平設(shè)置的血杯托盤24，屏蔽塊19和血杯10均設(shè)置于血杯托盤24上，血杯軸23上部的一端連接有傳動(dòng)齒輪a22，傳動(dòng)齒輪a22的一側(cè)設(shè)置有傳動(dòng)齒輪b27，且傳動(dòng)齒輪a22能與傳動(dòng)齒輪b27相互嚙合，傳動(dòng)齒輪b27上設(shè)置有轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器21，傳動(dòng)齒輪b27還通過傳動(dòng)軸與自轉(zhuǎn)電機(jī)26連接。

在工作狀態(tài)下，自轉(zhuǎn)電機(jī)26直接帶動(dòng)傳動(dòng)齒輪b27周向旋轉(zhuǎn)，通過與傳動(dòng)齒輪a22嚙合傳動(dòng)，從而帶動(dòng)血杯托盤24做勻速360°自轉(zhuǎn)，當(dāng)血杯10放置在血杯托盤24上時(shí)，隨同一起自轉(zhuǎn)，保證血杯10內(nèi)的血袋被X射線均勻輻照；血杯10用于放置血袋或血液制品。另外，整個(gè)血杯自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)11安裝在輻射腔屏蔽體9內(nèi)部，通過屏蔽塊19與外部隔開，外部線路分別連接在門禁開關(guān)和工控機(jī)5上，控制血杯自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)11的運(yùn)轉(zhuǎn)。

本發(fā)明均勻單X射線源血液輻照儀，其工作過程具體如下：

打開220V電源開關(guān)后，將UPS不間斷電源13、設(shè)備電源開關(guān)和工控機(jī)5的開機(jī)按鈕依次打開，使工控機(jī)5處于運(yùn)行狀態(tài)下，點(diǎn)擊顯示屏2上顯示的血液輻照儀登入界面，整個(gè)系統(tǒng)開始進(jìn)行自檢，待X射線管8、高壓發(fā)生器3、血杯自傳機(jī)構(gòu)11都通過自檢后，將進(jìn)入血袋輻照掃描階段，在顯示屏2顯示的操作界面-血袋序列號(hào)和代碼中分別輸入序列號(hào)和代碼，用掃描槍掃描血袋上的條形碼后將血袋放進(jìn)輻射腔屏蔽體9內(nèi)的血杯10中，關(guān)上可開啟式屏蔽門20后點(diǎn)擊啟動(dòng)輻照按鈕，高壓發(fā)生器3開啟，X射線管8產(chǎn)生X射線，設(shè)備開始對血液進(jìn)行輻照，在經(jīng)過預(yù)定時(shí)間的照射后，設(shè)備停止輻照，高壓發(fā)生器3關(guān)閉，X射線管8停止產(chǎn)生X射線，將輻射過的血袋取出，輻照完成。

本發(fā)明均勻單X射線管血液輻照儀，采用單X射線管取代放射性同位素作為輻照源，所需屏蔽材料大幅減小，設(shè)備更加輕便，輻射劑量更加均勻，安全系數(shù)更高，X射線只在需要時(shí)候產(chǎn)生，同時(shí)也不存在廢棄放射性污染物處理問題。