一种放射源倒装设备和放射源倒装方法 |
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| 申请号 | CN200910189608.2 | 申请日 | 2009-08-18 | 公开(公告)号 | CN101645316B | 公开(公告)日 | 2011-12-14 |
| 申请人 | 深圳市海博科技有限公司; | 发明人 | 张帅军; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种 放射源 倒装设备，包括与放射源使用设备连通的装源室、与用于储存放射源的储源罐连通的取源室和具有第一拾取端的第一拾取装置，所述取源室包括第一室壁和由所述第一室壁围成的取源腔，所述装源室包括第二室壁和由所述第二室壁围成的装源腔，所述第一拾取端置于装源腔内，并可伸入所述取源腔中取出放射源进入所述装源腔，再从所述装源腔中将所述放射源装入所述放射源使用设备。本发明还公开了一种放射源倒装方法。本发明设备采用装源室和取源室设计，结构紧凑，提高了倒装效率。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种放射源倒装设备，其特征在于，包括与放射源使用设备(60)连通的装源室(20)、与用于储存放射源的储源罐(30)连通的取源室(10)和具有第一拾取端(263)的第一拾取装置(26)，所述取源室(10)包括第一室壁(11)和由所述第一室壁(11)围成的取源腔(12)，所述装源室(20)包括第二室壁(21)和由所述第二室壁(21)围成的装源腔(22)，所述第一拾取端(263)置于装源腔(22)内，并可伸入所述取源腔(12)中取出放射源进入所述装源腔(22)，再从所述装源腔(22)中将所述放射源装入所述放射源使用设备(60)。 |
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| 说明书全文 | 一种放射源倒装设备和放射源倒装方法技术领域背景技术[0002] 放射治疗设备是一种利用放射线治疗人体疾患的医疗设备。该设备产生放射线有多种方式，包括物理过程产生(如韧致辐射产生X射线)核放射性核素自行衰变产生(如钴60衰变产生γ射线)。对于使用放射性核素的放射治疗设备，在安装过程中，完成了机电联调后，要进行放射源的装填和一系列剂量学指标测试。在设备使用一定时间后，放射源因为衰变而变弱，需要更换或加填，以放射源钴-60为例，其半衰期为5.27年，为保证其使用质量和焦点剂量率，用户每隔6～8年对设备的放射源进行更换，以保证有满足治疗需要的剂量率。 [0003] 放射源的装填和更换加填统称放射源的倒装。现有技术中，对于使用放射源的放射治疗设备，其在装填放射源前，需要在放射治疗设备的外面用屏蔽块搭建一个屏蔽放射线的操作室，俗称热室，放射源运载铅罐和拾取装置安放在热室内，通过起吊设备将设置有放射源的吊篮从铅罐中吊起，并置于热室的制定位置，通过热室外操作的拾取装置将放射源装填在放射治疗设备中，完成装填工作后，再拆除由屏蔽块搭建的热室。由于搭建热室的屏蔽块由重金属材料组成，搭建的空间要容纳放射源运载铅罐及拾取装置的操作空间，所以搭建和拆除热室耗费时间长、劳动强度大、倒装放射源工作效率低、操作难度大。 发明内容[0004] 本发明要解决的技术问题是提供一种倒装效率高、操作简单的放射源倒装设备和基于该设备的放射源倒装方法。 [0005] 本发明的技术问题通过以下技术方案加以解决： [0006] 一种放射源倒装设备，包括与放射源使用设备连通的装源室、与用于储存放射源的储源罐连通的取源室和具有第一拾取端的第一拾取装置，所述取源室包括第一室壁和由所述第一室壁围成的取源腔，所述装源室包括第二室壁和由所述第二室壁围成的装源腔，所述第一拾取端置于装源腔内，并可伸入所述取源腔中取出放射源进入所述装源腔，再从所述装源腔中将所述放射源装入所述放射源使用设备。 [0007] 所述第二室壁包括上屏蔽块、下屏蔽块和设置在所述上屏蔽块和下屏蔽块之间可水平转动的转盘，所述转盘具有使所述取源腔与所述装源腔连通的第一预设角度、使所述装源腔与所述放射源使用设备连通的第二预设角度。 [0008] 所述转盘上设置有第四开口以及在所述第二预设角度时与所述放射源使用设备连通的第三开口，所述第一室壁的下方设置有与储源罐开口连通的第一开口，所述第一室壁的侧面设置有第二开口，所述第三开口在所述第一预设角度时与所述第二开口连通，所述第一拾取装置还包括第一操作端和第一连接杆，所述第一连接杆穿过所述第四开口，连接设置在所述装源室外部的第一操作端和活动地设置在所述装源腔中并可从所述第三开口伸出的所述第一拾取端。 [0009] 所述转盘上水平设置有第一通孔和第二通孔，所述第一通孔内设有可旋转的转轴，所述第二通孔设置在所述转轴上并连接所述第三开口和第四开口，所述第一通孔和所述第二通孔的轴线垂直。 [0010] 所述第一室壁的顶端至少设置有1个第三通孔，所述第三通孔与所述第一开口连通，所述第二拾取装置可拆卸地设置在所述第三通孔内。 [0011] 所述第二拾取装置包括第二操作端、第二拾取端以及连接所述第二操作端和第二拾取端的第二连接杆，所述第二操作端设置在取源室外部，所述第二拾取端活动地设置在所述取源腔内并可从所述第一开口伸出，所述第二连接杆设置在所述第三通孔内。 [0012] 所述第三通孔内安装有球轴承，所述第二连接杆滑动地设置在所述球轴承内。 [0013] 一种放射源倒装方法，包括以下步骤： [0014] 步骤A.将放射源从储源罐中取出放置于取源室中； [0015] 步骤B.将装源室内第一拾取端伸入取源室中夹取放射源，回退第一拾取端； [0017] 步骤D.回退第一拾取端。 [0018] 所述步骤A之后步骤B之前包括将转盘转动到取源腔与装源腔连通的第一预设角度的步骤；所述步骤B之后步骤C之前包括将转盘转动到装源腔与放射源使用设备连通的第二预设角度的步骤。 [0019] 在所述步骤A之前还包括将旧放射源从放射源使用设备中移出并置于储源罐的过程，所述过程具体包括以下步骤： [0020] 步骤S1.将转盘转动到装源腔与放射源使用设备连通的第二预设角度，将装源室内的第一拾取端伸入放射源使用设备中夹取放射源，回退第一拾取端； [0021] 步骤S2.将转盘转动到取源腔与装源腔连通的第一预设角度，第一拾取端伸入取源室中将放射源放置在指定位置； [0022] 步骤S3.回退第一拾取端拾取装置。 [0023] 本发明与现有技术相比较的有益效果是： [0024] (1)本发明设备采用装源室和取源室设计，取源室与储源罐对接，设备不再将该储源罐纳入其中，结构紧凑；对于旧放射源的移出和新放射源的装填，也仅需要更换储源罐就可完成操作，避免了搭建热室技术中在旧源移出后需要拆除热室，装填时又须重新搭建热室的繁琐工作，提高了倒装效率； [0025] (2)本发明设备在装源室中设置转盘，通过预定转盘转动的角度，可使第一机构手方便地取源，并在取源后，方便地移至装填工作位，进一步提高了倒装效率，也降低了劳动强度； [0026] (3)本发明通过拾取装置经过装源室和取源室彼此对接的开口进行取源操作，可实现对放射源夹取的精确定位，倒装效率高； [0028] 图1是本发明具体实施方式中放射源倒装设备的结构示意图； [0029] 图2是本发明具体实施方式中放射源倒装设备纵切面剖视图； [0030] 图3是本发明具体实施方式中放射源倒装设备的横切面剖视图； [0031] 图4是本发明具体实施方式中第一拾取装置的结构示意图； [0032] 图5是本发明具体实施方式中第二拾取装置的结构示意图； [0033] 图6是本发明具体实施方式中放射源倒装设备的安装示意图； [0034] 图7是本发明具体实施方式中放射源倒装方法的流程图； [0035] 图8是本发明具体实施方式中放射源救护流程图； [0036] 图9是本发明具体实施方式中卸源的流程图。 具体实施方式[0037] 下面用具体实施方式结合附图对本发明做进一步详细说明。 [0038] 本发明放射源倒装设备的功能是将专业运输工具-储源罐内的放射源倒装至放射治疗设备中。 [0039] 本发明放射源倒装设备，其一种具体实施方式，如图1至图3所示，包括装源室20、取源室10和具有第一拾取端263的第一拾取装置26。装源室20和取源室10连通，取源室10与用于储存放射源的储源罐30连通，在一种实施方式中，取源室10设置在储源罐30上方。取源室10包括第一室壁11和由第一室壁11围成的取源腔12，装源室20包括第二室壁21和由所述第二室壁21围成的装源腔22，第一拾取端263置于装源腔22内，并可伸入取源腔12中取出放射源进入装源腔22，再从装源腔22中将放射源装入放射源使用设备60。 [0040] 本发明的放射源倒装设备还可以包括底座50，装源室20和储源罐30并列安装在底座50上。 [0041] 在一种实施方式中，第二室壁21包括上屏蔽块211、下屏蔽块212和设置在上屏蔽块211和下屏蔽块212之间可水平转动的转盘213。转盘213是阶梯形盘面的圆柱体，可水平转动，转盘213旋转的角度包括第一预设角度和第二预设角度，转盘213旋转到第一预设角度时，取源腔12与装源腔22连通，转盘213旋转到第二预设角度时，装源腔22与放射源使用设备60连通。 [0042] 转盘213上设置有第三开口23和第四开口24，第一室壁11的下方设置有与储源罐30开口连通的第一开口13，第一室壁11的侧面设置有第二开口14。当转盘213旋转到第一预设角度时，第三开口23与第二开口14连通，当转盘213旋转到第二预设角度时，第三开口23与放射源使用设备60连通 [0043] 如图4所示，第一拾取装置26还包括第一操作端261和第一连接杆262，第一拾取端263通过第一连接杆262和第一操作端261连接。第一操作端261设置在装源室22的外部，第一连接杆262穿过第四开口24，第一拾取端263活动地设置在装源腔22中并可从第三开口23伸出。 [0044] 转盘213的顶端通过滚动轴承或滑动轴承以及滑套连接在上屏蔽块211上，转盘213的底端通过滚动轴承或滑动轴承以及滑套连接在下屏蔽块212上。转盘213外表面可设置手柄214，使用手柄214可方便地转动转盘213。 [0045] 转盘213上水平设置有第一通孔215和第二通孔217，第一通孔215内可安装转轴216，转轴216可在第一通孔215内转动。第二通孔217设置在转轴216上，第二通孔217连接第三开口23和第四开口24，第二通孔217穿过转轴216。第一通孔215和第二通孔217的轴线垂直。在一种较好的实施方式中，第一通孔215设置在转盘213中央，第一通孔215的中心线与转盘213的旋转中心线垂直相交，第二通孔217的中心线分别与转轴216的中心线和转盘213的旋转中心线垂直相交。第一连接杆262和第一拾取端263可在第二通孔 217内移动，上下活动第一操作端261，可使第一连接杆262带动转轴216上下转动，使第一拾取端263在一定范围内上下活动，以方便拾取在不同位置处的放射源或将放射源置放在不同位置处。 [0046] 储源罐30为铅罐。储源罐30包括圆台形的铅塞、吊篮和铅罐体，吊篮内设有多个用于接纳放射源的小孔，小孔可分层周边分布，具体可按三层分布，放射源装入吊篮孔后，由两个弹性锁紧组件将其锁紧，以防止放射源在运输及提升吊篮时掉落，吊篮连接在圆台形铅塞的下方，储源罐30体内设有凹槽，凹槽的开口与取源腔12相通，该凹槽可容纳铅塞和吊篮，凹槽的开口处的内表面与铅塞的外表面相匹配，使吊篮里的放射源被铅塞密封在储源罐30体内。 [0047] 在一种实施方式中，取源室10的第一室壁11由上、中、下三部分的屏蔽块叠加围成，取源室10的下屏蔽块与装源室20下屏蔽块紧密对接，并共同紧密环绕在储源罐30外表面上，取源室10的中屏蔽块和上屏蔽块与装源室20上屏蔽块紧密对接，并在储源罐30上方形成密闭的取源腔12，取源室10的上屏蔽块顶端中央设有提升机构15，提升机构15包括固定在取源室上屏蔽块上的定位盘151和穿过定位盘151中央的拉杆152，定位盘151和拉杆152之间通过键滑动连接，具体可通过花键连接。拉杆152上端通过缆线与驱动装置153相连接，在一种具体实施方式中，驱动装置为卷扬机。拉杆152的下端与储源罐30的吊篮相连接，提升机构15可将装载有放射源的吊篮拉起并置于取源室10的指定位置。 [0048] 本发明的放射源倒装设备还可以包括第二拾取装置114。如图5所示，第二拾取装置114包括第二操作端115、第二拾取端117以及连接第二操作端115和第二拾取端117的第二连接杆116。 [0049] 第一室壁11的顶端至少设置有1个第三通孔111，第三通孔111与所述第一开口13连通。在正常情况下，第三通孔111内设置有可拆卸的屏蔽塞112。填装放射源过程中，如有放射源不慎从吊篮中掉落到储源罐30中，可将屏蔽塞112拆除，此时，将第二拾取装置 114可拆卸地设置在第三通孔111内。在一种较好的实施方式中，第一室壁11的顶端设置有2个对称分布的第三通孔111。 [0050] 第二操作端115设置在取源室12外部，第二拾取端117活动地设置在取源腔12内并可从第一开口13伸出进入至储源罐的凹槽内，第二连接杆116设置在第三通孔111内。在一种实施方式中，可在第三通孔111内安装圆塞，第二连接杆116穿过圆塞安装在第三通孔111内。在一种较好的实施方式中，圆塞第三通孔111内安装有球轴承118，第二连接杆 116滑动地设置在球轴承118内。通过对第二操作端115的操作使得第二拾取端117可一定的锥度范围内任意摆，在本具体实施方式中，第二拾取端117在60°锥度范围内摆动，可以拾取掉落在储源罐30内任意位置的放射源。 [0051] 本实施方式中，放射源使用设备60为放射治疗设备，放射治疗设备60，其包括源匣、源匣驱动机构和屏蔽门，源匣内设有多个容纳放射源的装源孔，源匣与源匣驱动机构连接，屏蔽门位于与第三开口23的对接处，可将源匣封闭在储源罐内。第一拾取装置26夹取的放射源放置于源匣的装源孔内。 [0052] 本发明的放射源倒装方法，其一种具体实施方式，包括以下步骤： [0053] 步骤A：将放射源从储源罐中取出放置于取源室中；将要装入放射源使用设备60的放射源从储源罐中取出， [0054] 步骤B：将装源室内第一拾取端伸入取源室中夹取放射源，回退第一拾取端；第一机构手的第一拾取端从装源室内伸出，伸入取源室中夹取放射源后，退回装源室； [0055] 步骤C：第一拾取端将放射源放置在所述放射源使用设备指定位置；第一拾取端将从取源室内夹出的放射源夹至放射源使用设备指定位置，松开第一拾取端，放射源置于放射源使用设备指定位置； [0056] 步骤D：回退第一拾取端；将第一拾取端退回至装源腔中。 [0057] 在另一种实施方式中，所述步骤A之后步骤B之前包括将转盘转动到取源腔与装源腔连通的第一预设角度的步骤；所述步骤B之后步骤C之前包括将转盘转动到装源腔与放射源使用设备连通的第二预设角度的步骤。 [0058] 该放射源倒装方法的另一种具体实施方式，设备的安装结构如图6所示，其流程如图7所示，包括以下步骤： [0059] 步骤701：倒装准备；将放射治疗设备60与装源室20对接，将储源罐30就位于取源室10下方，并在各对接面上垫软铅板，以确保接口处的密封；打开放射治疗设备60出口处的屏蔽门，通过源匣驱动机构推动源匣通过第三开口23与装源室对接； [0060] 步骤702：吊篮层间定位；将取源室10上面提升机构15的拉杆152与储源罐30的铅塞连接，启动卷扬机，驱动拉杆152，提起铅塞下方的吊篮，让吊篮中指定层放射源对准取源位； [0061] 步骤703：吊篮层内定位；转动提升机构15的定位盘151，让吊篮中同一层的指定放射源对准取源位，插上吊篮的相位定位销，使吊篮内的放射源定位于取源室10中； [0062] 步骤704：取源；推动转盘213上的手柄214，将转盘213转至第一预设角度即取源位，使第二开口14和第三开口23对接，插上转盘213和转轴216的定位销，操作第一拾取装置26伸入取源室内，抓取吊篮内的放射源，并将第一拾取装置26退至转盘213内，第一拾取装置26须完全退入转盘内才能转动转盘，否则会损坏拾取装置； [0063] 步骤705：装源；推动转盘213上的手柄214，将转盘213转至第二预设角度即装源位，使第三开口23对准源匣的装源孔，插上转盘213和转轴216的定位销，将放射源装入装源孔内，确认装源到位后，松开第一拾取端263，退出第一拾取装置26至转盘213内； [0064] 步骤706：判断当前层所有放射源是否装完，是则转入步骤707，否则转入步骤703； [0065] 步骤707：判断所有层放射源是否装完，是则转入步骤708，否则转入步骤702； [0066] 步骤708：通过源匣驱动机构将源匣拉回至放射治疗设备60内，并关闭屏蔽门； [0067] 步骤709：启动卷扬机，将铅塞连同吊篮放入储源罐30体中。 [0068] 在填装放射源过程中，如有放射源不慎从吊篮中掉落到储源罐30中，当工作人员完成吊篮中其余放射源的倒装后，立即采取紧急救护措施，该措施流程，如图8所示，包括以下步骤： [0069] 步骤801：放低吊篮到指定位置(注意不能压着储源罐30内的放射源)，取下取源室10第四通孔113内的屏蔽塞，装上球轴承118、第二拾取装置113和救护摄像照明组件； [0070] 步骤802：提升吊篮至最高位，并旋转30°，让吊篮孔对准第二拾取装置113，插上吊篮相位定位销； [0071] 步骤803：使用第二拾取装置113拾取脱落在储源罐30内的放射源，并将其装入吊篮孔中。 [0072] 装入吊篮中的放射源可以按照装源步骤进行正常倒装。 [0073] 在装源之前，对放射治疗设备的旧放射源要进行卸源操作，其流程如图9所示，包括以下步骤： [0074] 步骤901：卸源准备；同步骤701，不同的是储源罐30为空罐准备接纳旧放射源； [0075] 步骤902：吊篮层间定位；将取源室10上面提升机构15的拉杆152与储源罐30的铅塞连接，启动卷扬机，驱动拉杆152，提起铅塞下方的吊篮，让吊篮中指定层对准取源位； [0076] 步骤903：吊篮层内定位；转动提升机构15的定位盘151，让吊篮中同一层的指定放射源储存位对准取源位，插上吊篮的相位定位销， [0077] 步骤904：卸源；推动转盘手柄214，将转盘213转至第二预设角度即装源位，使第三开口23对准源匣的装源孔，插上转盘213和转轴216的定位销，插入第一拾取装置26抓取出源匣内放射源后，退出第一拾取装置26至转盘213内； [0078] 步骤905：回收；推动转盘213上的手柄214，将转盘213转至第一预设角度即取源位，使第二开口14和第三开口23对接，操作第一拾取装置26伸入取源室内，插上转盘213和转轴216的定位销，将放射源卸入吊篮中指定放射源储存位，确认卸源到位后，松开第一拾取端263，退出第一拾取装置26至转盘213内； [0079] 步骤906：判断所有放射源是否拆卸完毕，是则转入步骤908；否则转入步骤907； [0080] 步骤907：判断吊篮当前层是否装满，是则转入步骤902；否则转入步骤903； [0081] 步骤908：启动卷扬机，将铅塞连同吊篮放入储源罐30体中。 [0082] 以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。 |
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