本发明涉及放射设备技术领域，具体涉及一种小型化血液辐照装置。
背景技术：
输血相关性移植物抗宿主病(ta-gvhd)是当免疫缺损或免疫抑制患者不能清除输入己身的具有免疫活性淋巴细胞的血液时，使其在体内植活、增殖后将患者的组织器官识别为非己物质，并作为靶向目标进行免疫攻击、破坏的一种致命的输血性并发症。辐照血液的目的是为了最大程度地灭活血液制品中的t淋巴细胞，并保持红细胞、血小板、粒细胞等血液有效成分不致受到较大损伤。
目前市售的血液辐照装置使用的辐射源主要有x射线发生装置和放射性同位素源两种，这两种辐射源照射过的血液除在红细胞通透性上存在无临床意义的细微差别外，其余医学指标均是等效并可在临床上安全使用的。但不论采用何种辐射源，现有血液辐照装置都需要采用较厚的屏蔽材料，这不仅仅增加了设备单重，也使得驱动能耗较高，并且辐射源的更换以及设备维修都非常不便。
技术实现要素：
针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种小型化血液辐照装置，以解决现有血液辐照装置屏蔽材料厚重、设备单重大、驱动能耗高、且放射源的更换以及设备维修都非常不便的问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种小型化血液辐照装置，包括血杯、多个放射源、多个放射源管架、辐射屏蔽罩和箱体。其中，所述放射源管架呈管状，各放射源管架内分别放置有一所述放射源。所述辐射屏蔽罩位于箱体内，其包括竖向设置的外屏蔽罩和内屏蔽罩，所述外屏蔽罩呈柱状，在外屏蔽罩上开设有贯穿其两端的限位孔，且该限位孔的一侧壁贯穿外屏蔽罩的侧壁，使外屏蔽罩的侧壁具有一开口，且外屏蔽罩整体的断面呈月牙形；所述内屏蔽罩也呈柱状，并位于外屏蔽罩的限位孔内，且与限位孔同轴设置，其侧壁与外屏蔽罩之间间隙配合；在内屏蔽罩上开设有贯穿其两端的容置孔，该容置孔的一侧贯穿内屏蔽罩的侧壁，使内屏蔽罩的侧壁也具有一开口，且内屏蔽罩整体的断面也呈月牙形；所述血杯位于内屏蔽罩的容置孔内，当内屏蔽罩绕其轴心线转动时，能带动血杯绕内屏蔽罩的轴心线转动；在所述外屏蔽罩的限位孔的侧壁的中部开设有一条开槽，该开槽贯穿外屏蔽罩的两端，所述放射源管架位于该开槽内，其两端与箱体固定相连；箱体的侧壁，对应外屏蔽罩的开口的位置开设有用于血杯取放的通孔；
当内屏蔽罩的开口转动至正对所述开槽时，所述血杯正对开槽，放射源对血杯内的血液进行辐照；当内屏蔽罩的开口转动至与开槽错位时，放射源停止对血杯内的血液进行辐照，内屏蔽罩继续转动直至血杯与外屏蔽罩的开口正对。
优选地，还包括主控制器、供电系统、时钟控制系统、信息输出系统和信号传输系统，其中，供电系统分别与主控制器、时钟控制系统、信息输出系统电路相连，为各个系统供电；所述时钟控制系统根据放射源的种类精确计算辐照所需时间，并将信息反馈给主控制器；所述主控制器与时钟控制系统相连，用于内屏蔽罩的转动角度，并根据时间控制系统反馈的信息控制血杯进行辐照的时间；所述信息输出系统用于打印信息，并通过信号传输系统将信息传送至终端。
优选地，还包括应急电源系统，在失电情况下为各个系统供电。
优选地，在所述箱体上方还设有一显示屏，该显示屏与信息输出系统相连，用于显示辐照信息。
优选地，在所述箱体上且对应放射源管架的位置处开设有多个更换孔，该更换孔与所述放射源管架相连通，使放射源能够从更换孔中取出进行更换；在更换孔上还设有更换盖，所述更换盖与更换孔可拆卸相连，且在更换盖朝向更换孔的一侧设有屏蔽材料，该屏蔽材料与更换盖固定相连。
优选地，多根放射管架绕内屏蔽罩的周向均匀分布。
优选地，还包括一驱动电机，该驱动电机的电机轴穿过箱体后与内屏蔽罩相连，且电机轴与内屏蔽罩同轴设置，并能带动内屏蔽罩同步转动。
优选地，在所述内屏蔽罩的一端设有一摇杆，该摇杆的一端与内屏蔽罩的一端固定相连，其另一端从所述箱体穿出，在箱体上对应摇杆设有弧形孔，所述摇杆沿弧形孔移动，能够带动内屏蔽罩绕其轴心线转动，并能够与开槽或外屏蔽罩上的开口正对。
优选地，所述外屏蔽罩和内屏蔽罩上的开口的开度均大于等于血杯的直径。
优选地，所述放射源为192ir放射性同位素。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、本发明所述血液辐照装置通过蒙特卡罗方法对放射源的排布进行设计并优化，在得到匹配辐射场以保证血液辐照均匀性合规达标的前提下，采用无放射源驱动设计，尽量减少系统构件，降低整机故障率；同时，通过内屏蔽罩和外屏蔽罩的相互配合使用，使本发明所述血液辐照装置在达到屏蔽效果的前提下，可以拥有较薄的屏蔽系统，整个设备单重可降至目前市售产品的1/4左右，实现了设备的小型化、可移动化。
2、本发明所述血液辐照装置由于可以选择较薄的屏蔽系统，不仅降低了设备单重，使设备更加便于运输，同时，还大大降低了设备的能耗，使设备的可靠性、可维修性、可换性以及组合化、集成化等方面相较于市售产品有了极大提高，可用于各城市血液中心、外科医院、野战医院需要使用辐照血液的医疗卫生部门及单位。
附图说明
图1为实施例非工作状态的结构示意图。
图2为实施例工作状态的结构示意图。
图中：血杯1、放射源管架2、箱体3、外屏蔽罩4、内屏蔽罩5、开槽6、显示屏7。
具体实施方式
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
实施例：一种小型化血液辐照装置，包括血杯1、多个放射源、多个放射源管架2、辐射屏蔽罩和箱体3。其中，所述放射源管架呈管状，各放射源管架内分别放置有一所述放射源，放射源管架一端为封闭端，另一端为开口端，用于放置和更换放射源。各个放射源上均连有一拉索，通过拉索与箱体或更换盖相连，从而将放射源固定在设定位置。
所述辐射屏蔽罩位于箱体内，其包括竖向设置的外屏蔽罩4和内屏蔽罩5，所述外屏蔽罩呈柱状，在外屏蔽罩上开设有贯穿其两端的限位孔，该限位孔为偏心孔，且该限位孔的一侧壁贯穿外屏蔽罩的侧壁，使外屏蔽罩的侧壁具有一开口，且整体的断面呈月牙形。所述内屏蔽罩也呈柱状，并位于外屏蔽罩的限位孔内，且与限位孔同轴设置，其侧壁与外屏蔽罩之间间隙配合。在内屏蔽罩上开设有贯穿其两端的容置孔，该容置孔也为偏心孔，该容置孔的一侧贯穿内屏蔽罩的侧壁，使内屏蔽罩的侧壁也具有一开口，且整体的断面也呈月牙形。所述血杯位于内屏蔽罩的容置孔内，当内屏蔽罩绕其轴心线转动时，能带动血杯绕内屏蔽罩的轴心线转动。在所述外屏蔽罩的限位孔的侧壁的中部开设有一条开槽6，该开槽贯穿外屏蔽罩的两端，所述放射源管架位于该开槽内，其两端与箱体固定相连。箱体的侧壁，对应外屏蔽罩的开口的位置开设有用于血杯取放的通孔。
当内屏蔽罩的开口转动至正对所述开槽时，所述血杯正对开槽，放射源对血杯进行辐照；当内屏蔽罩的开口转动至与开槽错位时，放射源停止对血杯进行辐照，直至血杯与外屏蔽罩的开口正对。
本发明根据放射源的种类和放射源管架的位置，采用蒙特卡罗方法对放射源的位置进行优化设计后，将放射源放置在放射源管架内设定的位置处，同时根据放射源种类和放射源管架的具体排布方式，可以选用更轻薄的材料制作辐射屏蔽罩，大幅度降低设备的重量，使装置具有可靠性的同时，极大降低了装置的能耗。本发明在得到匹配辐射场以保证血液辐照均匀性合规达标的前提下，采用无放射源驱动设计，尽量减少系统构件，降低整机故障率。
在具体实施时，在所述箱体上且对应放射源管架的位置处开设有多个更换孔，该更换孔与所述放射源管架相连通，使放射源能够在驱动机构的驱动下从更换孔中取出；在更换孔上还设有更换盖，所述更换盖与更换孔可拆卸相连，且在更换盖朝向更换孔的一侧设有屏蔽材料，该屏蔽材料与更换盖固定相连。多根放射管架绕内屏蔽罩的周向均匀分布，在实际使用时，根据放射源的种类和放射源管架的位置，采用蒙特卡罗方法对放射源的位置进行优化设计后，将放射源放置在放射源管架内设定的位置处，使血液辐照更加充分。在所述内屏蔽罩的一端设有一摇杆，该摇杆的一端与内屏蔽罩的一端固定相连，其另一端从所述箱体上开设的开孔伸出，所述开孔的形状与内屏蔽罩上摇杆的移动轨迹一致，转动该摇杆能够使内屏蔽罩在外屏蔽罩的内孔中转动。同时，所述外屏蔽罩和内屏蔽罩上的开口的开度均大于等于所述血杯的直径，使血杯置于内屏蔽罩的内孔之中不会滑出，避免血杯和内屏蔽罩出现错位现象。所述放射源为192ir放射性同位素，因为192ir放射性同位素发射射线平均能量仅0.347mev，相比使用137cs、60co等放射性同位素作为放射源的血液辐照装置，可拥有较薄的屏蔽系统，设备单重可降至目前市售产品的1/4左右，实现了设备的小型化、可移动化。本发明所述血液辐照装置的血液辐照均匀性小于±20%，装置的杂散辐射满足装置表面任意点可接触剂量率小于5μsv/h，1m处剂量率小于1μsv/h。
在一种实施方式中，还包括主控制器、供电系统、时钟控制系统、信息输出系统和信号传输系统，其中，供电系统分别与主控制器、时钟控制系统、信息输出系统电路相连，为各个系统供电。所述时钟控制系统根据放射源的种类精确计算辐照所需时间，并将信息反馈给主控制器。所述主控制器与时钟控制系统相连，用于内屏蔽罩的转动角度，并根据时间控制系统反馈的信息控制血杯进行辐照的时间。所述信息输出系统用于打印信息，并通过信号传输系统将信息传送至终端，实际使用过程中可以通过5g、蓝牙等模式将数据加密传送至可读终端。还包括应急电源系统，在失电情况下为各个系统供电，应急ups电源可继续完成1次血液辐照作业。在所述箱体上方还设有一显示屏7，该显示屏与信息输出系统相连，用于显示辐照信息。在实际使用时，通过时钟控制系统计算出辐照所需时间，并通过信息输出系统显示在显示屏上，并对血液辐照开始进行计时，以提醒用户辐照已经完成。还包括一驱动电机，该驱动电机的电机轴穿过箱体后与内屏蔽罩相连，且电机轴与内屏蔽罩同轴设置，并能带动内屏蔽罩同步转动。该驱动电机可与主控制器相连，主控制器可通过驱动电机控制内屏蔽罩转动的角度和时间，使血杯中的血液接受充足的辐照。同时，还设有北斗定位系统，其定位精度≤2.5m，开放接口协议，可实现装置运行期间与运营主体及监管部门对放射源精细化管理的需求。采用抽屉式主控板拔插设计，提高装置辅控系统维修可达性。
在实际使用过程中，可先计算好辐照时间，在血杯内装好血液，将血杯放入本发明所述装置中转动内屏蔽罩，当内屏蔽罩的开口转动至正对所述开槽时，所述血液辐照装置处于工作状态，所述血杯正对开槽，放射源对血杯进行辐照。当内屏蔽罩的开口转动至与开槽错位时，放射源停止对血杯进行辐照，所述血液辐照装置处于非工作状态，内屏蔽罩继续转动直至血杯与外屏蔽罩的开口正对，内屏蔽罩将开槽内放射源的辐射屏蔽。本发明可以通过多种方式实现内屏蔽罩的转动，可以采用人工手动操作的方式，也可以选用小型驱动机构，还可以通过控制系统与驱动机构配合使用，以实现对血杯转动角度和辐照时间的控制。
最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
1.一种小型化血液辐照装置，其特征在于，包括血杯（1）、多个放射源、多个放射源管架（2）、辐射屏蔽罩和箱体（3）；
其中，所述放射源管架呈管状，各放射源管架内分别放置有一所述放射源；所述辐射屏蔽罩位于箱体内，其包括竖向设置的外屏蔽罩（4）和内屏蔽罩（5），所述外屏蔽罩呈柱状，在外屏蔽罩上开设有贯穿其两端的限位孔，且该限位孔的一侧壁贯穿外屏蔽罩的侧壁，使外屏蔽罩的侧壁具有一开口，且外屏蔽罩整体的断面呈月牙形；所述内屏蔽罩也呈柱状，并位于外屏蔽罩的限位孔内，且与限位孔同轴设置，其侧壁与外屏蔽罩之间间隙配合；在内屏蔽罩上开设有贯穿其两端的容置孔，该容置孔的一侧贯穿内屏蔽罩的侧壁，使内屏蔽罩的侧壁也具有一开口，且内屏蔽罩整体的断面也呈月牙形；所述血杯位于内屏蔽罩的容置孔内，当内屏蔽罩绕其轴心线转动时，能带动血杯绕内屏蔽罩的轴心线转动；在所述外屏蔽罩的限位孔的侧壁的中部开设有一条开槽（6），该开槽贯穿外屏蔽罩的两端，所述放射源管架位于该开槽内，其两端与箱体固定相连；箱体的侧壁，对应外屏蔽罩的开口的位置开设有用于血杯取放的通孔；
当内屏蔽罩的开口转动至正对所述开槽时，所述血杯正对开槽，放射源对血杯内的血液进行辐照；当内屏蔽罩的开口转动至与开槽错位时，放射源停止对血杯内的血液进行辐照，内屏蔽罩继续转动直至血杯与外屏蔽罩的开口正对。
2.根据权利要求1所述小型化血液辐照装置，其特征在于，还包括主控制器、供电系统、时钟控制系统、信息输出系统和信号传输系统，其中，供电系统分别与主控制器、时钟控制系统、信息输出系统电路相连，为各个系统供电；所述时钟控制系统根据放射源的种类精确计算辐照所需时间，并将信息反馈给主控制器；所述主控制器与时钟控制系统相连，用于内屏蔽罩的转动角度，并根据时间控制系统反馈的信息控制血杯进行辐照的时间；所述信息输出系统用于打印信息，并通过信号传输系统将信息传送至终端。
3.根据权利要求2所述小型化血液辐照装置，其特征在于，还包括应急电源系统，在失电情况下为各个系统供电。
4.根据权利要求2所述小型化血液辐照装置，其特征在于，在所述箱体上方还设有一显示屏（7），该显示屏与信息输出系统相连，用于显示辐照信息。
5.根据权利要求1所述小型化血液辐照装置，其特征在于，在所述箱体上且对应放射源管架的位置处开设有多个更换孔，该更换孔与所述放射源管架相连通，使放射源能够从更换孔中取出进行更换；在更换孔上还设有更换盖，所述更换盖与更换孔可拆卸相连，且在更换盖朝向更换孔的一侧设有屏蔽材料，该屏蔽材料与更换盖固定相连。
6.根据权利要求1所述小型化血液辐照装置，其特征在于，多根放射管架绕内屏蔽罩的周向均匀分布。
7.根据权利要求1所述小型化血液辐照装置，其特征在于，还包括一驱动电机，该驱动电机的电机轴穿过箱体后与内屏蔽罩相连，且电机轴与内屏蔽罩同轴设置，并能带动内屏蔽罩同步转动。
8.根据权利要求1所述小型化血液辐照装置，其特征在于，在所述内屏蔽罩的一端设有一摇杆，该摇杆的一端与内屏蔽罩的一端固定相连，其另一端从所述箱体穿出，在箱体上对应摇杆设有弧形孔，所述摇杆沿弧形孔移动，能够带动内屏蔽罩绕其轴心线转动，并能够与开槽或外屏蔽罩上的开口正对。
9.根据权利要求1所述小型化血液辐照装置，其特征在于，所述外屏蔽罩和内屏蔽罩上的开口的开度均大于等于血杯的直径。
10.根据权利要求1所述小型化血液辐照装置，其特征在于，所述放射源为192ir放射性同位素。
技术总结