CN106139276B - X射线血液辐照仪装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种X射线血液辐照仪装置，其包括机架、X射线源、血袋容置器和高压发生器，X射线源和血袋容置器设置于机架上，X射线源包括X射线管组件和抽真空组件，X射线管组件包括阳极、阴极、第一管体和第二管体，第一管体和第二管体可拆卸连接构成X射线管体，阴极和阳极设置于X射线管体内，阳极可拆卸连接至第一管体，阴极与阳极正对且可拆卸连接至第二管体，抽真空组件用于对X射线管组件的X射线管体抽真空，高压发生器通过高压线缆连接至阴极。与现有技术相比，本发明X射线血液辐照仪装置的运营成本大大降低。

Description

X射线血液辐照仪装置
技术领域
本发明涉及血液辐照仪技术领域，尤其涉及一种X射线源血液辐照装置。
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。
目前认为输血前对血制品进行照射，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。
血液辐照仪就是一种使用射线照射血液制品，对淋巴细胞进行灭活，预防输血活动中TA-GVHD疾病(输血相关性移植物抗宿主病)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射线照射血液制品，一类是采用X光管产生的X射线照射血液制品。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。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。
然而，用于X射线血液辐照仪装置的X射线管价格昂贵，寿命有限。目前，X射线血液辐照仪装置中使用的X射线管一般采用寿命最长的金属陶瓷X射线管，累积曝光可达2000小时以上，然而也只有大约一年左右的寿命，而且售价极高。通常情况下，导致金属陶瓷X射线管报废的主要原因有：内部材料释放气体使得真空度下降打火、阴极损坏、阳极损坏等。
鉴于此，本发明亟需解决上述技术问题。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种能够保障真空度、便于维护的X射线血液辐照仪装置。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种X射线血液辐照仪装置，其包括机架、X射线源、血袋容置器和高压发生器，X射线源和血袋容置器设置于机架上，X射线源包括X射线管组件和抽真空组件，X射线管组件包括阳极、阴极、第一管体和第二管体，第一管体和第二管体可拆卸连接构成X射线管体，阴极和阳极设置于X射线管体内，阳极可拆卸连接至第一管体，阴极与阳极正对且可拆卸连接至第二管体，抽真空组件用于对X射线管组件的X射线管体抽真空，高压发生器通过高压线缆连接至阴极。
其中，X射线管组件进一步包括密封件，密封件设置于第一管体和第二管体之间以对二者连接处进行密封。
其中，第一管体是阳极端盖，阳极端盖通过螺钉连接的方式与第二管体相对固定。
其中，X射线血液辐照仪进一步包括散热装置，X射线管组件进一步包括导热柱，阳极端盖上设置安装孔，阳极与导热柱相对固定，导热柱穿过安装孔后在X射线管体外与散热装置热接触，阳极通过螺钉连接的方式固定至阳极端盖。
其中，散热装置包括冷源、热交换箱、进液管和出液管，冷源用于提供散热介质，进液管连接冷源和热交换箱用于把散热介质输送至热交换箱，出液管连接热交换箱用于输出吸收热量后的散热介质；热交换箱与导热柱热接触。
其中，第二管体的底部内凹形成朝向第一管体的凸台和背离第一管体的安装凹槽，阴极通过螺钉连接的方式固定至凸台，高压线缆组装至安装凹槽。
其中，抽真空组件包括抽真空管和至少两级真空泵，第二管体的底部设置通孔，抽真空管固定至第二管体后通过通孔与X射线管体连通，真空泵设置于抽真空管壁上，用于分时或同时对X射线管体抽真空。
其中，至少两级真空泵包括真空机械泵、真空分子泵和真空离子泵。
其中，X射线血液辐照仪进一步包括剂量检测装置，剂量检测装置伸入血袋容置器中，用于检测血袋的X射线吸收剂量。
其中，X射线血液辐照仪进一步包括传动件和旋转电机，血袋容置器设置于X射线管体的下方，血袋容置器包括旋转轴、底板，以及设置于底板上的外壁和内壁，外壁和内壁之间围成环形的血袋容置腔，血袋容置腔用于放置待辐照的血袋，血袋容置器的底板通过旋转轴活动设置于机架上，旋转轴通过传动件与旋转电机的输出轴连接。
本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明X射线血液辐照仪装置的X射线源包括X射线管组件和抽真空组件，抽真空组件对X射线管组件的X射线管体进行抽真空以确保X射线源在长期使用时不会出现因真空度下降导致打火报废的现象；进一步地，X射线管组件包括阳极、阴极、第一管体和第二管体，第一管体和第二管体可拆卸连接构成X射线管体，阳极和阴极设置于X射线管体内且分别可拆卸连接至第一管体和第二管体，便于检修及更换，电极检修相对于X射线管的更换而言，成本大大降低。
附图说明
图1是本发明X射线血液辐照仪装置一较佳实施例的立体图；
图2是图1所示X射线血液辐照仪装置的X射线源的主视图；
图3是图2所示X射线源的X射线管组件的剖视结构图。
具体实施方式
请参照图1至图3，本发明X射线血液辐照仪装置包括机架10、X射线源20、血袋容置器30、高压发生器40、散热装置50、传动件60、旋转电机70和剂量检测装置80。
X射线源20和血袋容置器30设置于机架10上。具体地，X射线源20包括X射线管组件21和抽真空组件22，抽真空组件22用于对X射线管组件21的X射线管体抽真空。
X射线管组件21包括阳极211、阴极212、第一管体213、第二管体214、导热柱215和密封件216。高压发生器40通过高压线缆41连接至阴极212。
第一管体213和第二管体214可拆卸连接构成X射线管体。阳极211和阴极212设置于X射线管体内，阳极211可拆卸连接至第一管体213，阴极214与阳极212正对且可拆卸连接至第二管体214。
优选地，第一管体213和第二管体214通过螺钉连接的方式实现可拆卸连接，阳极211通过螺钉连接的方式固定至第一管体213，阴极212通过螺钉连接的方式固定至第二管体214；第一管体213为阳极端盖。阳极端盖213上设置安装孔(未图示)，导热柱215与阳极211相对固定，导热柱215穿过安装孔后在X射线管体外部于散热装置50热接触；阳极211在与导热柱215相对固定后固定至阳极端盖213上。第二管体214的底部内凹形成朝向第一管体213的凸台217和背离第一管体213的安装凹槽218，阴极212固定至凸台217，高压发生器40的高压线缆41组装至安装凹槽218，用于对阴极212施加高电压。
密封件216设置于第一管体213和第二管体214之间以对二者连接处进行密封，进而防止X射线自连接处外泄。
抽真空组件22包括抽真空管221、真空密封圈223、真空接头224，至少两级真空泵以及与真空泵一一对应的真空阀225。第二管体214的底部设置通孔(未标示)，真空接头224设置于抽真空管221的端部用于将抽真空管221固定至第二管体214。将抽真空管221的端部与通孔的外围对接，真空密封圈设置于抽真空管221的端部和第二管体214的底部之间以对抽真空管221和第二管体214的连接位置处进行密封，通过固定螺钉(未标示)将真空接头224固定至第二管体214上从而将抽真空管221固定至第二管体214。
真空阀225用于连通抽真空管221和真空泵。本实施例中，至少两级真空泵为三级真空泵，包括真空机械泵226、真空分子泵227和真空离子泵227。
其中，真空机械泵226的常用工作压强为10-2～103Pa，真空分子泵的常用工作压强为10-6～10-1Pa，真空离子泵的常用工作压强为10-9～10-2Pa；因此，在X射线源初次使用前或者检修后初次使用时，通常先打开真空机械泵226进行抽真空，当X射线管体内的压强小于10-1Pa时，可以关掉真空机械泵226而打开真空分子泵227继续抽真空；当X射线管体内的压强小于10-2Pa时，为了提高工作效率起见，可以在真空分子泵227继续工作的前提下打开真空离子泵228一起抽真空直至X射线管体内的压强小于等于10-6Pa。可以理解的是，当X射线管体内的压强小于10-2Pa时，亦可以使真空分子泵227断电仅打开真空离子泵228。
上述工作过程仅仅只是举例，当真空机械泵226是隔膜真空泵，真空分子泵227选涡轮分子泵，而真空离子泵228选溅射离子泵时，当X射线管体内的压强小于10-1Pa，采用涡轮分子泵继续抽真空时，其抽出来的气体还需要通过隔膜真空泵排出，因此，真空机械泵226和真空分子泵227两者也存在同时工作的情况。
除上述举例外，实际应用中，至少两级真空泵还可以采用其他的组合方式，例如：往复式真空泵(或旋转叶片泵)、罗茨真空泵和钛升华泵的组合；或者仅用隔膜真空泵于涡轮分子泵的组合等等。
血袋容置器30由旋转轴、底板，以及设置在底板上的外壁和内壁组成，外壁和内壁之间围成环形的血袋容置腔，血袋容置腔用于放置待辐照的血袋，血袋中盛有血液或血液制品，血袋容置器的底板通过旋转轴活动设置于机架上，旋转轴通过传动件60与旋转电机70的输出轴相连接。在本发明中，该血袋容置腔中可放置多个血袋，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。
由于血袋4随着血袋容置器进行快速旋转，其让血袋容置器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。
优选地，外壁和内壁相平行，且其均与底板相倾斜，倾斜角度可在0到90度之间进行选择。
优选地，所述外壁与内壁之间的距离与血袋厚度相匹配，外壁与内壁之间的距离只允许放置一袋血袋。使其可利用外壁与内壁之间的距离，对血袋的厚度进行限制，降低血液或血液制品内外层表面辐射剂量的非均匀性。
优选地，血袋容置器30的内壁由可透X射线的材料组成。
剂量监测装置80设置于机架上且伸入血袋容置器30中，用于检测血袋的X射线吸收剂量。
散热装置50包括冷源51、热交换箱52、进液管53和出液管54。冷源51用于提供散热介质，例如，水或油等；进液管53连接冷源51和热交换箱52用于把散热介质输送至热交换箱52，出液管54连接热交换箱52用于输出吸收热量后的散热介质。热交换箱52设置于导热柱215的上方与导热柱215热接触。
区别于现有技术，本发明X射线血液辐照仪装置的X射线源20包括X射线管组件21和抽真空组件22，抽真空组件22对X射线管组件21的X射线管体进行抽真空以确保X射线源20在长期使用时不会出现因真空度下降导致打火报废的现象；进一步地，X射线管组件21包括阳极211、阴极212、第一管体213和第二管体214，第一管体213和第二管体214可拆卸连接构成X射线管体，阳极211和阴极212设置于X射线管体内且分别可拆卸连接至第一管体213和第二管体214，便于检修及更换，电极检修相对于X射线管的更换而言，成本大大降低。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种X射线血液辐照仪装置，其特征在于，所述X射线血液辐照仪包括机架、X射线源、血袋容置器和高压发生器，所述X射线源和血袋容置器设置于所述机架上，所述X射线源包括X射线管组件和抽真空组件，所述X射线管组件包括阳极、阴极、第一管体和第二管体，所述第一管体和第二管体均为一体式单件结构，所述第一管体和第二管体可拆卸连接构成X射线管体，所述阴极和阳极设置于所述X射线管体内，所述阳极可拆卸连接至所述第一管体，所述阴极与所述阳极正对且可拆卸连接至所述第二管体，所述抽真空组件用于对所述X射线管组件的X射线管体抽真空，所述高压发生器通过高压线缆连接至所述阴极；所述第一管体是阳极端盖，所述阳极端盖通过螺钉连接的方式与所述第二管体相对固定；所述X射线血液辐照仪进一步包括散热装置，所述X射线管组件进一步包括导热柱，所述阳极端盖上设置安装孔，所述阳极与所述导热柱相对固定，所述导热柱穿过所述安装孔后在所述X射线管体外与所述散热装置热接触，所述阳极通过螺钉连接的方式固定至所述阳极端盖；所述第二管体的底部内凹形成朝向所述第一管体的凸台和背离所述第一管体的安装凹槽，所述阴极通过螺钉连接的方式固定至所述凸台，所述高压线缆组装至所述安装凹槽。
2.根据权利要求1所述的X射线血液辐照仪装置，其特征在于，所述X射线管组件进一步包括密封件，所述密封件设置于所述第一管体和所述第二管体之间以对二者连接处进行密封。
3.根据权利要求1所述的X射线血液辐照仪装置，其特征在于，所述散热装置包括冷源、热交换箱、进液管和出液管，所述冷源用于提供散热介质，所述进液管连接所述冷源和所述热交换箱用于把散热介质输送至所述热交换箱，所述出液管连接所述热交换箱用于输出吸收热量后的散热介质；所述热交换箱与所述导热柱热接触。
4.根据权利要求1所述的X射线血液辐照仪装置，其特征在于，所述抽真空组件包括抽真空管和至少两级真空泵，所述第二管体的底部设置通孔，所述抽真空管固定至第二管体后通过所述通孔与所述X射线管体连通，所述真空泵设置于所述抽真空管的管壁上，用于分时或同时对所述X射线管体抽真空。
5.根据权利要求4所述的X射线血液辐照仪装置，其特征在于，所述至少两级真空泵包括真空机械泵、真空分子泵和真空离子泵。
6.根据权利要求1所述的X射线血液辐照仪装置，其特征在于，所述X射线血液液辐照仪进一步包括剂量检测装置，所述剂量检测装置伸入所述血袋容置器中，用于检测血袋的X射线吸收剂量。
7.根据权利要求1所述的X射线血液辐照仪装置，其特征在于，所述X射线血液辐照仪进一步包括传动件和旋转电机，所述血袋容置器设置于所述X射线管体的下方，所述血袋容置器包括旋转轴、底板，以及设置于所述底板上的外壁和内壁，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，所述血袋容置器的底板通过旋转轴活动设置于所述机架上，所述旋转轴通过所述传动件与所述旋转电机的输出轴连接。
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