CN104984423A - 一种单x射线源血液辐照装置及其辐照方法 - Google Patents

一种单x射线源血液辐照装置及其辐照方法 Download PDF

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Abstract

本发明提出一种单X射线源血液辐照装置及其辐照方法，其应用于血液辐照仪的技术领域，包括：机架，以及设置于机架上的X射线管，所述X射线管的下方设有血袋容置器，所述血袋容置器由底板，以及设置在底板上的外壁和内壁组成，所述外壁和内壁之间围成环形的血袋容置腔，所述血袋容置腔用于放置待辐照的血液或血液制品，所述血袋容置器的底板通过旋转轴活动设置于机架上，所述旋转轴通过传动件与旋转电机的输出轴相连接。本发明充分利用X射线管所产生的X射线，提高利用效率；且采用旋转电机让血袋承载容器来回旋转，迫使血袋内的血液或血液制品发生流动，使得各局部区域的血液或血液制品发生位置交换，从而提高血液或血液制品辐照的均匀性。

Description

一种单X射线源血液辐照装置及其辐照方法
技术领域
本发明涉及血液辐照仪技术领域，尤其涉及一种单X射线源血液辐照装置以及一种利用单X射线源血液辐照装置进行辐照的方法。
背景技术
输血相关性移植物抗宿主病(TA-GVHD)是免疫缺损或免疫抑制的患者不能清除输入血液中具有免疫活性的淋巴细胞，使其在体内植活、增殖，将患者的组织器官识别为非己物质，并作为靶目标进行免疫攻击、破坏的一种致命性输血并发症。TA-GVHD临床表现缺乏特异性，极易漏诊和误诊。
有研究表明引起TA-GVHD的受体输入淋巴细胞数量应大于107/kg，如若低于105/kg则不会引起TA-GVHD。但有报道对免疫缺陷的儿童仅104/kg淋巴细胞即引发TA-GVHD。总之输入供体的淋巴细胞数量越多其病情越严重,死亡率也就越高。
目前认为输血前对血液或血液制品进行照射，是预防TA-GVHD惟一有效的方法。其机制是：淋巴细胞对射线敏感，通过适当剂量的射线照射，可使免疫活性淋巴细胞灭活，丧失增殖能力。而对红细胞、血小板的功能及凝血因子活性影响不大。现在发达国家应用率已达30％～40％。
血液辐照仪就是一种使用射线照射血液或血液制品，对淋巴细胞进行灭活，预防输血活动中TA-GVHD疾病的医疗设备。
从射线源分，血液辐照仪可以分为两类，一类是采用放射源(主要是Cs-137、Co-60)产生的γ射线照射血液或血液制品，一类是采用X光管产生的X射线照射血液或血液制品。放射源型血液辐照仪设备需要装配几百到上千居里的同位素放射源，这存在着潜在的核泄漏风险。而X光源型血液辐照仪则没有核泄漏的风险，设备断电就没有任何射线产生。
不过，X光源型血液辐照仪存在X射线能量低、单源辐照不均匀的缺点，不能满足血液辐照仪标准中对辐射均匀性的要求(国标要求血液辐照仪辐照的非均匀性<20％)。普通X光源产生的X光子能量一般在200keV以下，它在照射血液或血液制品过程中，很容易被浅层的血液大量吸收，使得到达深处的X光子数量迅速减少。
为了克服现有单源辐照X光源型血液辐照仪的缺点，中国发明专利公开号为：CN104324425A，发明名称为：《一种血液辐照仪》的专利文件中公开了一种血液辐照仪，该方案利用腔体在转盘旋转中的位置移动，实现了血袋的上下表面被交替照射。如图1所述，比如在A的位置，X射线是从血袋下方入射，转到C的位置，就变成了从血袋上方入射。这样，提高了血袋中血液或血液制品的辐照均匀性，但是辐照时间却被迫成倍延长，使用并不方便。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种单X射线源血液辐照装置，包括：
机架，以及设置于机架上的X射线管，所述X射线管的下方设有血袋容置器，所述血袋容置器由底板，以及设置在底板上的外壁和内壁组成，所述外壁和内壁之间围成环形的血袋容置腔，所述血袋容置腔用于放置待辐照的血袋，所述血袋中盛有血液或血液制品，所述血袋容置器的底板通过旋转轴活动设置于机架上，所述旋转轴通过传动件与旋转电机的输出轴相连接。
进一步，所述外壁和内壁相平行，且其均与底板相倾斜。
进一步，所述外壁与内壁之间的距离与血袋厚度相匹配。
进一步，所述血袋容置器为圆台型或棱台型。
进一步，所述血袋容置器的内壁由可透X射线的材料组成。
进一步，所述机架上设有剂量监测装置，所述剂量监测装置设置于所述血袋容置器的下方，用于检测血袋的吸收剂量。
进一步，所述机架上还设有高压电源，所述高压电源用于为X射线管进行供电；且该高压电源和X射线管上均设有散热装置。
本发明一种利用如上所述单X射线源血液辐照装置进行辐照的方法，包括：
在血袋放置在血袋容置腔内后，X射线管开始工作；
在X射线管开始工作的同时，旋转电机驱动血袋容置器按一个方向进行加速旋转；
检测血袋容置器当前的角速度，当血袋容置器的角速度到达预定速度后，血袋容置器开始减速；当血袋容置器的角速度为零后，再按前次的旋转方向进行反向加速旋转，并重新检测血袋容置器当前的角速度；直到达到预定停止条件时，血袋容置器停止旋转，X射线管关闭。
进一步，所述直到达到预定停止条件时，控制血袋容置器停止旋转，X射线管关闭包括：
检测血袋的吸收剂量，当血袋的吸收剂量达到预定剂量时，血袋容置器停止旋转，X射线管关闭。
进一步，所述直到达到预定停止条件时，控制血袋容置器停止旋转，X射线管关闭包括：
检测血袋容置器的旋转时间或旋转次数，当旋转时间或旋转次数达到预定值时，血袋容置器停止旋转，X射线管关闭。
本发明让血袋环绕着X射线管，充分利用X射线管所产生的X射线，提高利用效率；且采用旋转电机让血袋承载容器来回旋转，迫使血袋内的血液或血液制品发生流动，使得各局部区域的血液或血液制品发生位置交换，从而提高血液或血液制品辐照的均匀性。
附图说明
图1为现有技术中的其工作原理示意图；
图2为本发明血液辐照装置中整体结构示意图；
图3为本发明血液辐照装置中血袋容置器的一种结构的示意图；
图4为本发明血液辐照装置中血袋容置器的另一种结构的示意图；
图5为本发明血液辐照装置中血袋容置器与血袋位置关系的示意图；
图6为本发明辐照方法的工作流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
请参阅图2至图5，本发明一个实施例提供一种单X射线源血液辐照装置，包括：
机架1，以及设置于机架1上的X射线管2，所述X射线管2的下方设有血袋容置器3，所述血袋容置器3由底板31，以及设置在底板31上的外壁32和内壁33组成，所述外壁32和内壁33之间围成环形的血袋容置腔34，所述血袋容置腔34用于放置待辐照的血袋4，所述血袋4中盛有血液或血液制品，所述血袋容置器3的底板31通过旋转轴活动设置于机架1上，所述旋转轴通过传动件与旋转电机5的输出轴相连接。在本发明中，该血袋容置腔34中可放置多个血袋4，使得X射线管的下方被多个血袋环绕着，其充分的利用到X射线的照射区域，提高了辐照效率。
由于该血袋4随着血袋容置器3进行快速旋转，其让血袋容置器3内的血液或血液制品能在血袋内发生流动，使各个区域的血液或血液制品相互之间进行位置变换，使得辐照能够更加均匀。
进一步，所述外壁32和内壁33相平行，且其均与底板31相倾斜，该倾斜的角度可在0到90度之间进行选择。
进一步，所述外壁32与内壁33之间的距离与血袋4厚度相匹配，外壁32与内壁33之间的距离只允许放置一袋血袋。使其可利用外壁32与内壁33之间的距离，对血袋4的厚度进行限制，降低血液或血液制品内外层表面辐射剂量的非均匀性。
进一步，所述血袋容置器3为圆台型或棱台型。
进一步，所述血袋容置器3的内壁33由可透X射线的材料组成。
进一步，所述机架1上设有剂量监测装置，所述剂量监测装置设置于所述血袋容置器3的下方，用于检测血袋4的吸收剂量。
进一步，所述机架1上还设有高压电源7，所述高压电源7用于为X射线管2进行供电；且该高压电源7和X射线管2上均设有散热装置6。
请参阅图6，本发明一种利用如上所述单X射线源血液辐照装置进行辐照的方法，包括：
601.X射线管工作
在血袋放置在血袋容置腔内后，X射线管开始工作；
602.血袋容置器正向加速旋转
在X射线管开始工作的同时，旋转电机驱动血袋容置器按一个方向进行加速旋转；
603.判断角速度是否达到预定值
检测血袋容置器当前的角速度，当血袋容置器的角速度到达预定速度后，血袋容置器开始减速；
604.血袋容置器反向加速旋转
当血袋容置器的角速度为零后，再按前次的旋转方向驱动血袋容置器进行反向加速旋转，并重新执行步骤603.检测血袋容置器的角速度，以实现多次的往返加速旋转；
605.判断是否到达停止条件
对停止条件进行判断；其中，预定停止条件包括：血袋的吸收剂量达到预定剂量、旋转时间达到预定时长或旋转次数达到预定次数，当满足上述条件时，执行步骤606.停止旋转，X射线管关闭，否则，继续保持当前的工作状态，继续执行603.检测血袋容置器当前的角速度。
即步骤606包括：检测血袋的吸收剂量，当血袋的吸收剂量达到预定剂量时，控制血袋容置器停止旋转，X射线管关闭。
或，检测血袋容置器的旋转时间或旋转次数，当旋转时间或旋转次数达到预定值时，控制血袋容置器停止旋转，X射线管关闭。
606.停止旋转，X射线管关闭
当达到预定停止条件时，控制血袋容置器停止旋转，X射线管关闭。
在本发明中血袋容置器进行多次的快速加速、快速减速、往返运动，此过程中的加速、减速和离心力将迫使血袋内的血液或血液制品发生流动，各局部区域的血液或血液制品发生位置交换，从而提高血液或血液制品辐照的均匀性。且快速的加减速能够让血液或血液制品在血袋内克服粘滞阻力，发生快速流动，使得辐照能够更加均匀。
以上所述，仅是本发明的实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种单X射线源血液辐照装置，其特征在于，包括：机架，以及设置于机架上的X射线管，所述X射线管的下方设有血袋容置器，所述血袋容置器由底板，以及设置在底板上的外壁和内壁组成，所述外壁和内壁之间围成环形的血袋容置腔，所述血袋容置腔用于放置待辐照的血袋，所述血袋中盛有血液或血液制品，所述血袋容置器的底板通过旋转轴活动设置于机架上，所述旋转轴通过传动件与旋转电机的输出轴相连接。
2.如权利要求1所述的单X射线源血液辐照装置，其特征在于，所述外壁和内壁相平行，且其均与底板相倾斜。
3.如权利要求2所述单X射线源血液辐照装置，其特征在于，所述外壁与内壁之间的距离与血袋厚度相匹配。
4.如权利要求3所述单X射线源血液辐照装置，其特征在于，所述血袋容置器为圆台型或棱台型。
5.如权利要求4所述单X射线源血液辐照装置，其特征在于，所述血袋容置器的内壁由可透X射线的材料组成。
6.如权利要求5所述单X射线源血液辐照装置，其特征在于，所述机架上设有剂量监测装置，所述剂量监测装置设置于所述血袋容置器的下方，用于检测血袋的吸收剂量。
7.如权利要求6所述单X射线源血液辐照装置，其特征在于，所述机架上还设有高压电源，所述高压电源用于为X射线管进行供电；且该高压电源和X射线管上均设有散热装置。
8.一种利用如权利要求1所述单X射线源血液辐照装置进行辐照的方法，其特征在于，包括：
在血袋放置在血袋容置腔内后，X射线管开始工作；
在X射线管开始工作的同时，旋转电机驱动血袋容置器按一个方向进行加速旋转；
检测血袋容置器当前的角速度，当血袋容置器的角速度到达预定速度后，血袋容置器开始减速；当血袋容置器的角速度为零后，再按前次的旋转方向进行反向加速旋转，并重新检测血袋容置器当前的角速度；直到达到预定停止条件时，血袋容置器停止旋转，X射线管关闭。
9.如权利要求8所述利用如权利要求1所述单X射线源血液辐照装置进行辐照的方法，其特征在于，所述直到达到预定停止条件时，控制血袋容置器停止旋转，X射线管关闭包括：
检测血袋的吸收剂量，当血袋的吸收剂量达到预定剂量时，血袋容置器停止旋转，X射线管关闭。
10.如权利要求8所述利用如权利要求1所述单X射线源血液辐照装置进行辐照的方法，其特征在于，所述直到达到预定停止条件时，控制血袋容置器停止旋转，X射线管关闭包括：
检测血袋容置器的旋转时间或旋转次数，当旋转时间或旋转次数达到预定值时，控制血袋容置器停止旋转，X射线管关闭。
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