基于面阵列x光源的血液辐照系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及医疗设备领域，尤其涉及一种基于面阵列X光源的血液辐照系统。
【背景技术】
[0002]TA-GVHD (输血相关移植物抗宿主病)是输血时最严重的并发症之一。TA-GVHD主要是由于免疫功能缺陷患者在接受输血后，输入的供者免疫活性淋巴细胞(主要是T淋巴细胞)不被受血者免疫系统识别并排斥，在受血者体内植活、增殖并攻击破坏受血者体内的组织器官及造血系统。
[0003]预防TA-GVHD的唯一有效方法是在输血前对血制品进行辐照。免疫活性淋巴细胞对放射线(γ射线或X射线)敏感，经适当剂量放射线照射，可被灭活，丧失增殖能力，而对放射线红细胞、血小板的功能及凝血因子的活性影响不大。
[0004]目前，按射线源，血液辐照仪可以分为两类:一类采用放射源(主要是Cs-137与Co-60)产生的γ射线照射血液制品；另一类采用X光管产生的X射线照射血液制品。
[0005]采用放射源产生γ射线的血液辐照仪，由于要装配几百到上千居里的同位素放射源，所以需要高层次防护设备且有潜在的核泄漏风险；同位素源会衰变，需要定期校准，辐照时间也随之逐步延长；设备退役后还存在同位素废料难以处置的问题。
[0006]X射线的一般采用的最高能量为160keV，所需屏蔽材料较γ射线辐照仪大幅减少，设备小巧轻便；采用X射线装置取代放射性同位素作为辐照源，X射线只在需要时产生，消除了安全隐患，也不存在核废料处理问题。
[0007]然而，X射线血液辐照仪存在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。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。
[0008]为了克服单源辐照的缺点，业界提出了双光源辐照方案，通过在血液制品上下或左右两个方向各放置一个X光源，能够显著提高辐照在深度方向的均匀性。虽然双X光源方案解决了单X光源辐照在厚度方向的均匀性问题，但由于普通X光源类似于点发射，为球面波发射，仅在等半径距离面上为等强度照射，使得在血液制品横向方向均匀性受限，横向面积越大，均匀性越差。如果血液制品横向面积过大，那么血液制品中心剂量与边缘处剂量的差异仍然很大，这就限制了 X光源型血液辐照仪的工作效率。
[0009]中国专利(申请号201410175105.0)提出的“一种托盘装置及血液辐照仪”。该专利提出一种托盘装置，包括转轴、盛放血液制品的托盘及驱动机构，托盘可旋转地设置于转轴，驱动机构包括连接托盘的连杆及驱动连杆带动托盘绕转轴转动的驱动轮。托盘装置利用可转动的托盘可以让血液制品中间的血液与上下表面的血液发生位置交换，能够提高血液制品辐照的均匀性，进而可以增加单次辐照中血液制品的体积，提高血液辐照仪的效率。由于射线源仅为单源X光源或双源X光源，被辐照血液制品的体积依然受限，而且由于托盘需要转动，增加了系统复杂度、装置成本和辐照扫描时间。
[0010]中国专利(申请号201410563079.9)提出的“X射线血液辐照仪”。在该专利中，X射线血液辐照仪包括X射线装置、旋转载物盘、X射线屏蔽罩、风水冷却器、人机交互界面和工控机。X射线装置包括金属陶瓷X射线管、高压发生器、高压电缆。X射线管和旋转载物盘设置在X射线屏蔽罩所包围的辐照室内，旋转载物盘上安装有血液容器，旋转载物盘通过电机驱动旋转，X射线管发出的X射线通路上设有附加滤过器。该系统同样面临血液制品体积受限，系统复杂度和扫描时间等问题。
【实用新型内容】
[0011]本实用新型的目的是提供一种基于面阵列X光源的血液辐照系统，以提高血液制品辐照均匀性，并提高其辐照效率。
[0012]本实用新型提供一种基于面阵列X光源的血液辐照系统，所述血液辐照系统包括:x射线屏蔽罩，高压发生器，中低压电源，水冷机，工控机，人机交互装置及设置在所述X射线屏蔽罩内的两个面阵列X光源、两个滤过器、一血袋架；其中，两个所述面阵列X光源相对设置在所述血袋架的两侧；两个滤过器相对设置，且分别位于两个所述面阵列X光源的相对的两侧，以对所述面阵列X光源发射的X射线进行低能过滤；所述血袋架设置于所述两个滤过器之间，用于放置待辐照血制品；所述高压发生器、所述中低压电源、所述水冷机分别连接至两个所述面阵列X光源及所述工控机；所述人机交互装置连接至所述工控机，以控制所述高压发生器、所述中低压电源及所述水冷机的工作状态。
[0013]一个实施例中，所述血液辐照系统包括一控制箱，所述高压发生器、所述中低压电源、所述水冷机及所述工控机设置在所述控制箱中。
[0014]一个实施例中，所述面阵列X光源为由M X N个所述X射线子发射单元排列组成的MXN阵列，其中M和N为整数，M彡LN^lo
[0015]一个实施例中，所述X射线子发射单元包括阴极、栅极及阳极；
[0016]其中，在所述阴极和所述栅极之间的偏置电压作用下，所述阴极因场致电子发射效应而发射电子束，所述电子束轰击所述阳极发射X射线；所述人机交互装置根据所述阴极的发射电流调整栅极电压使所述发射电流为一恒定电流值。
[0017]一个实施例中，所述X射线子发射单元包括聚焦极，所述聚焦极聚焦所述阴极发射的电子束，聚焦后的所述电子束轰击所述阳极发射X射线。
[0018]一个实施例中，所述X射线子发射单元包括阴极和阳极；其中，所述阳极接地，所述阴极接负高压；在所述阴极和所述阳极之间的偏置电压作用下，所述阴极因场致电子发射效应而发射电子束，所述电子束轰击所述阳极发射X射线；所述人机交互装置根据所述阴极的发射电流调整阴极电压使所述发射电流为一恒定电流值。
[0019]一个实施例中，所述阴极接地，所述栅极电压的范围为2kv至5kv，聚焦极电压小于所述栅极电压，阳极电压为120kv至160kv范围内的一正电压。
[0020]一个实施例中，所述血液辐照系统还包括一真空腔室，用于真空密封所述阴极、所述栅极、所述聚焦极及所述阳极；所述真空腔室为玻璃封装腔室、金属陶瓷封装腔室或金属真空腔室；所述真空腔室的真空度为10_6?10 _n毫米汞柱；所述阳极通过陶瓷或云母与所述金属陶瓷封装腔室绝缘。
[0021]一个实施例中，所述血液辐照系统还包括一真空腔室，用于真空密封所述阴极和阳极；所述真空腔室为玻璃封装腔室、金属陶瓷封装腔室或金属真空腔室；所述真空腔室的真空度为10_6?10 ―11毫米汞柱。
[0022]—个实施例中，所述阳极为透射靶或反射靶，所述透射靶的厚度小于100微米，由钨或银材料制成。
[0023]一个实施例中，所述真空腔室中还设置有水冷装置，设于所述阳极远离所述阴极的一侧，并连接所述水冷机；所述水冷装置由聚乙烯材料制成。
[0024]一个实施例中，所述阴极为碳纳米管阴极。
[0025]一个实施例中，所述碳纳米管阴极上设有碳纳米管阵列，所述碳纳米管阵列由化学气相沉积法或电泳法制备得到。
[0026]一个实施例中，所述X射线屏蔽罩的内部顶壁设有监控摄像头和照明光源；所述X射线屏蔽罩底部开设有一进风口，所述进风口装设有空气过滤网；所述X射线屏蔽罩顶部设有排气扇；所述X射线屏蔽罩上设有报警装置；所述X射线屏蔽罩上开设有移动门，所述移动门与所述面阵列X光源形成门机互锁