CN211905025U - 一种放射性粒子计数与分装的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于医用放射性粒子生产技术领域，具体涉及一种放射性粒子计数与分装的装置，包括用于向分装系统(3)供应放射性粒子的振动系统(1)，用于对振动系统(1)所供应的放射性粒子的数量进行统计的感应系统(2)，分装系统(3)用于将放射性粒子按照设定的数量分装到不同的分装瓶中，还包括与振动系统(1)、感应系统(2)、分装系统(3)连接的控制系统(4)。该装置能够自动化的对放射性粒子的数量进行计数，并按照设定的数量对放射性粒子进行分装，生产效率高，不会损坏放射性粒子，可以极大的降低出错率，并能够有效降低操作人员的劳动强度和所受到的电离辐射。

Description

一种放射性粒子计数与分装的装置

技术领域

本实用新型属于医用放射性粒子生产技术领域，具体涉及一种放射性粒子计数与分装的装置。

背景技术

恶性肿瘤一直是威胁人类健康的重大疾病，将放射性粒子植入肿瘤组织进行近距离放射治疗是近几十年发展起来的肿瘤治疗新技术。放射性粒子中的放射性核素衰变时放射出射线，对肿瘤细胞进行近距离持续照射，杀伤杀死肿瘤细胞，使肿瘤细胞失去繁殖能力，达到缓解和治疗疾病的目的。该技术已经广泛用于各种肿瘤的治疗，如前列腺癌、乳腺癌、肝癌、卵巢癌、脑瘤、眶内肿瘤等，并取得了良好的治疗效果，临床实践证明，该技术安全可靠、疗效好、对正常组织损伤小，具有广阔的应用前景。

用于近距离放射治疗的放射性粒子为含有放射性核素的微型放射源，常用的放射性核素有¹²⁵I、¹⁰³Pd、¹³¹Cs等。放射性粒子由源芯和包壳组成，源芯通常为含有放射性核素的微球或短棒，包壳通常为两端密封的具有良好生物相容性的医用钛管(壁厚一般为0.05mm)。放射性粒子密封无孔，两端圆滑，无毛刺，无凹凸不平，尺寸大多为直径0.8±0.03mm、长度4.5±0.2mm，也有直径0.6±0.03mm、长度4.5±0.2mm的尺寸或其他尺寸。放射性粒子生产时，厂家需要对合格的放射性粒子的数量进行计数，从而确定合格率和存货量，也需要对不同活度规格的放射性粒子的数量进行计数，从而安排生产计划，通常还需要按照一定的数量对放射性粒子进行预分装，从而方便分类储存和出货管理。放射性粒子出厂前，厂家需要严格根据客户的订货规格和数量对放射性粒子计数与分装，由于放射性粒子属于放射性物质，如果数量多出客户需求，则必须返厂或通过有放射性物质处理资质的单位对多出的放射性粒子进行处理，如果数量少于客户需求，则会影响患者使用放射性粒子进行治疗，因此出厂前按照客户需求对放射性粒子计数与分装非常重要。目前，放射性粒子计数与分装主要采用人工方式进行，操作人员在铅玻璃后，带着铅手套，用镊子夹取放射性粒子，进行放射性粒子计数，计数完成后再将放射性粒子转移至分装瓶中。放射性粒子尺寸微小，并且带有放射性，放射性粒子计数与分装所采用的人工方式操作不便、效率低下，由于放射性粒子包壳壁很薄，用镊子夹取放射性粒子时容易压扁包壳，留下凹痕，而且操作人员劳动强度高(尤其是眼睛容易疲劳)，所受到的辐照剂量高(尤其是手部所受到的辐照剂量高)，另外，人工操作的过程中也容易出错。

实用新型内容

针对目前放射性粒子计数与分装工作存在的问题，本实用新型的目的是提供一种放射性粒子计数与分装的装置，该装置能够自动化的对放射性粒子的数量进行计数并按照设定的数量对放射性粒子进行分装，从而提高生产效率、降低劳动强度、减少操作人员所受辐照剂量。

为达到以上目的，本实用新型采用的技术方案是一种放射性粒子计数与分装的装置，其中，包括用于向分装系统供应放射性粒子的振动系统，用于对所述振动系统所供应的所述放射性粒子的数量进行统计的感应系统，所述分装系统用于将所述放射性粒子按照设定的数量分装到不同的分装瓶中，还包括与所述振动系统、所述感应系统、所述分装系统连接的控制系统。

进一步，所述振动系统由螺旋振动盘、振动器、振动控制器组成，所述螺旋振动盘安装在所述振动器上，所述振动器通过缓冲底座固定在工作台上，所述振动控制器安装在操作箱内；所述螺旋振动盘的内壁设置有螺旋轨道，所述螺旋轨道上间隔设置若干阻隔凸头；在所述螺旋轨道的入口和末端附近各有一个所述阻隔凸头，所述螺旋轨道的末端连接斜槽。

进一步，

所述感应系统包括设有第一传感器头和第一放大器的第一激光传感器，还包括设有第二传感器头、反射器、第二放大器的第二激光传感器；

所述第一传感器头安装在第一支架上，所述第一支架安装在精密微调平台上，所述精密微调平台通过第一底座固定在所述工作台上，所述第一支架和所述精密微调平台能够调节使得所述第一传感器头正对所述螺旋轨道的末端；

所述第二传感器头和所述反射器安装在第二支架两侧、并位于靠近所述斜槽的出口的下方两侧，且低于所述斜槽的出口，所述第二支架固定在所述工作台上；

所述第一放大器和所述第二放大器设置在所述工作台上，分别通过光缆与所述第一传感器头和所述第二传感器头连接；所述第一放大器和所述第二放大器分别通过线缆与所述控制系统连接。

进一步，所述分装系统包括由步进电机驱动的带分装孔的旋转分装台，每个所述分装孔的侧面均设置有显示所述放射性粒子的数量信息和所述旋转分装台的旋转周期信息的显示屏，所述旋转分装台的上方设置有漏斗，所述漏斗安装在所述第二支架的横梁上，所述漏斗的斗体上端位于所述斜槽的出口的下方并且低于所述第二传感器头和所述反射器，所述漏斗的漏斗颈出口正对所述斜槽的出口下方的所述分装孔，当所述放射性粒子从所述斜槽的出口落出时，通过所述漏斗落入放置在所述斜槽的出口下方的所述分装孔中的所述分装瓶中。

进一步，所述工作台上设置有透明铅玻璃屏蔽室，所述振动系统、所述感应系统、所述分装系统均设置在所述透明铅玻璃屏蔽室内，所述透明铅玻璃屏蔽室的四个侧面和顶部都能够打开。

进一步，所述控制系统安装在所述操作箱内，所述操作箱独立于所述工作台之外。

本实用新型的有益效果在于：

1.能够自动化的对放射性粒子的数量进行计数，并按照设定的数量对放射性粒子进行分装，生产效率高。

2.放射性粒子不需要通过工具夹取，不会压扁包壳，不会在包壳上留下凹痕，即不会损坏放射性粒子。

3.与现有的人工操作方式相比，可以极大的降低出错率。

4.能够有效降低操作人员的劳动强度和所受到的电离辐射，有利于劳动保护。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式中的放射性粒子计数与分装装置的示意图；

图2是本实用新型具体实施方式中的设置在工作台6上的振动系统1、感应系统2、分装系统3的示意图；

图3是本实用新型具体实施方式中的设置在工作台6上的振动系统1、感应系统2、分装系统3的示意图(另一角度)；

图4是本实用新型具体实施方式中的螺旋振动盘8的俯视图；

图中：1-振动系统，2-感应系统，3-分装系统，4-控制系统，5-操作箱，6-工作台，7-透明铅玻璃屏蔽室，8-螺旋振动盘，9-螺旋轨道，10-阻隔凸头，11-斜槽，12-振动器，13-振动控制器，14-缓冲底座，15-第一传感器头，16-第一放大器，17-第一支架，18-精密微调平台，19-第一底座，20-第二传感器头，21-反射器，22-第二放大器，23-第二支架，24-旋转分装台，25-分装孔，26-显示屏，27-步进电机，28-漏斗。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。

如图1、图2、图3所示，本实用新型提供的一种放射性粒子计数与分装的装置，包括振动系统1、感应系统2、分装系统3和控制系统4。振动系统1用于向分装系统3供应放射性粒子，感应系统2用于对振动系统1所供应的放射性粒子的数量进行统计，分装系统3用于将放射性粒子按照设定的数量分装到不同的分装瓶中，控制系统4用于控制振动系统1、感应系统2、分装系统3工作。

振动系统1由螺旋振动盘8、振动器12、振动控制器13组成。螺旋振动盘8安装在振动器12上，振动器12通过缓冲底座14固定在工作台6上，振动控制器13安装在操作箱5内。如图4所示，螺旋振动盘8的内壁设置有螺旋轨道9，螺旋轨道9上间隔设置若干阻隔凸头10；在螺旋轨道9的入口和末端附近各有一个阻隔凸头10，螺旋轨道9的末端连接斜槽11。若干颗放射性粒子在振动器12的作用下，移动到螺旋振动盘8的底部边缘，并从螺旋轨道9的入口沿着螺旋轨道9连续前进至螺旋轨道9的末端，然后从斜槽11落下，阻隔凸头10将螺旋轨道9上的重叠的放射性粒子分离，使得放射性粒子成一排向前移动，振动控制器13可以控制振动器12开启或者停止振动(从而控制放射性粒子移动或停止移动)、可以调节振动器12的振动速度和幅度(从而控制放射性粒子移动的速度)。

感应系统2包括设有第一传感器头15和第一放大器16的第一激光传感器，还包括设有第二传感器头20、反射器21、第二放大器22的第二激光传感器；

第一传感器头15安装在第一支架17上，第一支架17安装在精密微调平台18上，精密微调平台18通过第一底座19固定在工作台6上，第一支架17和精密微调平台18能够调节使得第一传感器头15正对螺旋轨道9的末端，第一激光传感器能够通过第一传感器头15发射和接收线型光束并判断第一传感器头15与螺旋轨道9的末端的距离变化信息并传输至控制系统4；

第二传感器头20和反射器21安装在第二支架23两侧、并位于靠近斜槽11的出口的下方两侧，且低于斜槽11的出口，第二支架23固定在工作台6上，第二激光传感器能够通过第二传感器头20发射和接收区域型光束并判断第二传感器头20与反射器21之间的光线量变化信息并传输至控制系统4；第二传感器头20发射区域型光束，反射器21将光束反射回，这样第二传感器头20和反射器21之间形成一个光束区域，第二传感器头20和反射器21低于斜槽11的出口，就是为了让第二传感器头20发射的区域型光束低于斜槽11的出口，让落下来的放射性粒子正好通过这个光束区域。

第一放大器16和第二放大器22设置在工作台6上，分别通过光缆与第一传感器头15和第二传感器头20连接。第一放大器16和第二放大器22分别通过线缆与控制系统4连接。放大器内置激光发射器，可以发射可见红外激光，通过光纤传导至传感器头，传感器头有发射端和接收端，两者可以分离、可以集成(一般分离的为透过型，集成为反射型)，传感器头的发射端发射出光线，接收端接收光线，接收端将光线通过光纤传输回放大器，放大器根据发射出的光线信号和接收到的光线信号、设定的参数生成判断信息，并将判断信息传输至控制系统。其中，第一放大器16生成关于第一传感器头15与螺旋轨道9的末端的距离变化的判断信息，第二放大器22生成关于第二传感器头20与反射器21之间的光线量变化的判断信息，并分别将判断信息传输至控制系统4。

分装系统3包括由步进电机27驱动的带分装孔25的旋转分装台24，每个分装孔25的侧面均设置有显示放射性粒子的数量信息和旋转分装台24的旋转周期信息的显示屏26，旋转分装台24的上方设置有漏斗28，漏斗28安装在第二支架23的横梁上，漏斗28的斗体上端位于斜槽11的出口的下方并且低于第二传感器头20和反射器21(第二传感器头20发射区域型光束，反射器21将光束反射回，这样第二传感器头20和反射器21之间形成一个光束区域，漏斗28的斗体上端低于该光束区域)，漏斗28的漏斗颈出口正对斜槽11的出口下方的分装孔25，当放射性粒子从斜槽11的出口落出时，通过漏斗28落入放置在斜槽11的出口下方的分装孔25中的分装瓶中。显示屏26所显示的放射性粒子的数量信息为相对应的分装孔25中的分装瓶中的放射性粒子的数量信息。

工作台6上设置有透明铅玻璃屏蔽室7，振动系统1、感应系统2、分装系统3均设置在透明铅玻璃屏蔽室7内，透明铅玻璃屏蔽室7的四个侧面和顶部都能够打开。

控制系统4安装在操作箱5内，并配置有打印机。操作箱5独立于工作台6之外。操作箱5与工作台6之间能够远程连接，工作人员在操作箱5通过对控制系统4和振动控制器13进行操作，控制工作台6上的振动系统1、感应系统2、分装系统3工作。

第一激光传感器能够通过第一传感器头15发射和接收线型光束并判断第一传感器头15与螺旋轨道9的末端的距离变化信息并传输至控制系统4，当放射性粒子进入或离开螺旋轨道9的末端时，距离信息会变小或变大，控制系统4通过距离信息的变化记录第一放射性粒子数量(第一放射性粒子数量是指通过螺旋轨道9的末端的放射性粒子的数量)；第二激光传感器能够通过第二传感器头20发射和接收区域型光束并判断第二传感器头20与反射器21之间的光线量变化信息并传输至控制系统4，当放射性粒子从斜槽11的出口落出后，放射性粒子从第二传感器头20与反射器21之间的光束区域穿过，光线量信息会发生变化，控制系统4通过光线量信息的变化记录第二放射性粒子数量(第二放射性粒子数量是指穿过第二传感器头20与反射器21之间的放射性粒子的数量)；控制系统4记录的第一放射性粒子数量、第二放射性粒子数量、分装瓶信息可以传输至打印机打印输出(分装瓶信息由旋转分装台24的旋转周期信息和分装孔25的序号信息组成，其中分装孔25有十个，每个分装孔25均设有固定序号，这样旋转一周后分装瓶信息不会重复)，当第一放射性粒子数量与第二放射性粒子数量不一致时，分装瓶所在的分装孔25的相对应的显示屏26所显示的数量信息闪烁(正常情况下，第一放射性粒子数量与第二放射性粒子数量一致，显示屏26显示的数量信息是第一放射性粒子数量与第二放射性粒子数量符合后的数量信息，闪烁时，说明第一放射性粒子数量与第二放射性粒子数量不一致，此时显示的数量信息可以设定显示第一放射性粒子数量或第二放射性粒子数量)，打印机打印输出结果上相应的分装瓶信息标出数量不一致，可以查找原因、调试装置。

本实用新型还公开了用于上述的放射性粒子计数与分装的装置的一种放射性粒子计数与分装的方法，包括如下步骤：

步骤S1：启动振动系统1，使得放射性粒子沿着螺旋轨道9排成一排，并逐渐移动通过螺旋轨道9的末端；

步骤S2：第一激光传感器通过第一传感器头15发射和接收线型光束并判断第一传感器头15与螺旋轨道9的末端的距离变化信息并传输至控制系统4，控制系统4通过距离信息的变化记录通过螺旋轨道9的末端的第一放射性粒子数量；

步骤S3：通过螺旋轨道9的末端的放射性粒子经过斜槽11落出，从第二传感器头20与反射器21之间穿过；

步骤S4：第二激光传感器通过第二传感器头20发射和接收区域型光束并判断第二传感器头20与反射器21之间的光线量变化信息并传输至控制系统4，控制系统4通过光线量信息的变化记录穿过第二传感器头20与反射器21之间的第二放射性粒子数量；

步骤S5：穿过第二传感器头20与反射器21之间的放射性粒子通过漏斗28落入漏斗28下方的放置在旋转分装台24的分装孔25中的分装瓶中，分装孔25的侧面的相对应的显示屏26显示相应的放射性粒子的数量信息和旋转分装台24的旋转周期信息；

步骤S6：重复步骤S1至步骤S5；

步骤S7：当漏斗28下方的放置在旋转分装台24的分装孔25中的分装瓶中装入预定数量的放射性粒子时，步进电机27驱动旋转分装台24转动，使得已装入预定数量放射性粒子的分装瓶离开漏斗28下方，并使得与装入预定数量放射性粒子的分装瓶相邻的空的分装瓶移动至漏斗28下方；

步骤S8：重复步骤S1至步骤S7。

上述方法还包括以下步骤：当放置在旋转分装台24的分装孔25中的分装瓶中装入预定数量的放射性粒子后，随着旋转分装台24的转动，离开漏斗28的下方，将离开漏斗28下方的装入预定数量的放射性粒子的分装瓶从旋转分装台24的分装孔25中取出，在相对应的旋转分装台24的分装孔25中放置新的分装瓶，新的分装瓶随着旋转分装台24的转动移动至漏斗28的下方时，相应的分装孔25所对应的显示屏26上所显示的放射性粒子的数量信息清零并重新开始计数。漏斗28下方的分装孔25即漏斗颈出口正对的斜槽11的出口下方的分装孔25。

当完成放射性粒子的计数与分装时，分装瓶信息(由旋转分装台24的旋转周期信息和分装孔25的序号信息组成)和分装瓶中的放射性粒子的数量信息可以通过打印机输出。

本实用新型的技术方案中，有两种记录放射性粒子的数量信息的方式(即记录第一放射性粒子数量的方式和记录第二放射性粒子数量的方式)，两种方式可以同时使用，也可以分别单独使用。

本实用新型所述的装置并不限于具体实施方式中所述的实施例，本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出其他的实施方式，同样属于本实用新型的技术创新范围。

Claims (6)

1.一种放射性粒子计数与分装的装置，其特征是：包括用于向分装系统(3)供应放射性粒子的振动系统(1)，用于对所述振动系统(1)所供应的所述放射性粒子的数量进行统计的感应系统(2)，所述分装系统(3)用于将所述放射性粒子按照设定的数量分装到不同的分装瓶中，还包括与所述振动系统(1)、所述感应系统(2)、所述分装系统(3)连接的控制系统(4)。

2.如权利要求1所述的放射性粒子计数与分装的装置，其特征是：所述振动系统(1)由螺旋振动盘(8)、振动器(12)、振动控制器(13)组成，所述螺旋振动盘(8)安装在所述振动器(12)上，所述振动器(12)通过缓冲底座(14)固定在工作台(6)上，所述振动控制器(13)安装在操作箱(5)内；所述螺旋振动盘(8)的内壁设置有螺旋轨道(9)，所述螺旋轨道(9)上间隔设置若干阻隔凸头(10)；在所述螺旋轨道(9)的入口和末端附近各有一个所述阻隔凸头(10)，所述螺旋轨道(9)的末端连接斜槽(11)。

3.如权利要求2所述的放射性粒子计数与分装的装置，其特征是：

所述感应系统(2)包括设有第一传感器头(15)和第一放大器(16)的第一激光传感器，还包括设有第二传感器头(20)、反射器(21)、第二放大器(22)的第二激光传感器；

所述第一传感器头(15)安装在第一支架(17)上，所述第一支架(17)安装在精密微调平台(18)上，所述精密微调平台(18)通过第一底座(19)固定在所述工作台(6)上，所述第一支架(17)和所述精密微调平台(18)能够调节使得所述第一传感器头(15)正对所述螺旋轨道(9)的末端；

所述第二传感器头(20)和所述反射器(21)安装在第二支架(23)两侧、并位于靠近所述斜槽(11)的出口的下方两侧，且低于所述斜槽(11)的出口，所述第二支架(23)固定在所述工作台(6)上；

所述第一放大器(16)和所述第二放大器(22)设置在所述工作台(6)上，分别通过光缆与所述第一传感器头(15)和所述第二传感器头(20)连接；所述第一放大器(16)和所述第二放大器(22)分别通过线缆与所述控制系统(4)连接。

4.如权利要求3所述的放射性粒子计数与分装的装置，其特征是：所述分装系统(3)包括由步进电机(27)驱动的带分装孔(25)的旋转分装台(24)，每个所述分装孔(25)的侧面均设置有显示所述放射性粒子的数量信息和所述旋转分装台(24)的旋转周期信息的显示屏(26)，所述旋转分装台(24)的上方设置有漏斗(28)，所述漏斗(28)安装在所述第二支架(23)的横梁上，所述漏斗(28)的斗体上端位于所述斜槽(11)的出口的下方并且低于所述第二传感器头(20)和所述反射器(21)，所述漏斗(28)的漏斗颈出口正对所述斜槽(11)的出口下方的所述分装孔(25)，当所述放射性粒子从所述斜槽(11)的出口落出时，通过所述漏斗(28)落入放置在所述斜槽(11)的出口下方的所述分装孔(25)中的所述分装瓶中。

5.如权利要求4所述的放射性粒子计数与分装的装置，其特征是：所述工作台(6)上设置有透明铅玻璃屏蔽室(7)，所述振动系统(1)、所述感应系统(2)、所述分装系统(3)均设置在所述透明铅玻璃屏蔽室(7)内，所述透明铅玻璃屏蔽室(7)的四个侧面和顶部都能够打开。

6.如权利要求5所述的放射性粒子计数与分装的装置，其特征是：所述控制系统(4)安装在所述操作箱(5)内，所述操作箱(5)独立于所述工作台(6)之外。

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