一种基于活度计的智能自动检定装置及方法与流程

1.本发明涉及核监测仪器的自动检定技术领域，尤其涉及一种基于活度计的智能自动检定装置及方法。


背景技术：

2.医用活度计是核医学常用的放射性核素活度测量仪器，主要用于临床诊断和治疗中短寿命或超短寿命人工核素活度的准确测量。医用活度计的检定具有三个特点。第一个特点是医用活度计属于强制检定仪器。由于医用活度计关系到患者生命和国家医疗卫生的安全，因此，依据《中华人民共和国强制检定的工作计量器具明细目录》的相关规定，放射性活度计属于强制检定仪器，需严格遵照jjg 377-2019《放射性活度计检定规程》的相关要求进行检定，且活度计的检定的周期一般不超过二十四个月。第二个特点是检定过程中使用的标准源的活度值较高，例如标准源的活度值通常在一百微居至五毫居之间，因而标准源的活度值超过了豁免水平。检定人员在操作期间需按照辐射防护最优化和个人剂量限值的基本原则进行必要的安全防护，同时对个人所受的辐射加以监测和限制。第三个特点是活度计的检定量的增长快。随着核医学的快速发展，放射性活度计的检定的业务量正在持续地增加。
3.目前在计量行业内，医用活度计仍主要采用人工的方式进行检定，即检定人员在必要的辐射防护条件下，以手动的方式取放放射源、抄录数据、计算数据和出具证书，因而上述检定工作的检出周期长。与此同时，不仅上述检定结果的质量与检定人员的操作水平、操作状态紧密相关，而且在取放放射源的过程中检定人员存在被放射源辐射的安全风险，以及放射源也存在发生泄露的风险。基于医用活度计的检定的特点和现有的检定方式，亟需应用自动化技术代替人工来完成大量简单、重复性的检定工作，进而缩短检定工作的检出周期，减少检定人员与放射源的接触时间。此外，市面上商用的医用放射性活度计大多具备通过串口进行通信的功能，因而可在电脑端查看活度计的数据等，这也为活度计的检定数据的周期性追溯提供了基础。综上所述，现有技术主要采用人工的方式对活度计进行检定。而上述人工检定的方式存在以下缺点：1)人工检定对检定人员的健康构成潜在的威胁：例如，在对活度计的检定过程中，检定人员需使用tc-99m、i-131和f-18三种医用短半衰期核素，且上述核素的活度值在100微居到5毫居之间，即上述核素的活度值较高，因而上述核素对检定人员的健康构成潜在的威胁；2)人工检定的检出周期长：由于检定人员在检定过程中需要以手动的方式更换放射源，或者进行抄录数据、数据分析和制作证书等操作，因而一名熟练的检定人员工作一天仅能够完成约八台活度计的检定工作，在活度计的检定工作的任务量大时，活度计的检出周期较长；3)检定数据的电子化的程度较低：在检定人员以人工的方式完成对活度计的检定工作之后，检定人员仅能基于当次的检定结果出具纸质证书或电子证书，而无法对同一台仪器(比如活度计)的长周期内的检定数据进行溯源和监控。因此，针对现有技术的不足有必要进行改进。
4.此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于申请人做出
本发明时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征，相反本发明已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。


技术实现要素：

5.为了克服现有技术的不足，本发明提供一种自动化程度高、可靠性好、准确率高的一种基于活度计的智能自动检定装置。本智能自动检定装置能实现标准源的自动转移、检定流程的自定义编程和保存、半衰期的修正、数据分析和证书模版/原始记录表出具，并且还能够实现远程视频监控检定过程。此外，本智能自动检定装置无需人工移动放射源，可由检定人员远程实时地操作。
6.所述智能自动检定装置至少包括：屏蔽管理部、转移部和控制部。
7.屏蔽管理部能够对内含放射源的标准瓶进行屏蔽管理并提高放射源的贮存安全性。
8.转移部能够将所述标准瓶从所述屏蔽管理部移动至待检定活度计的检定区域内，以使得所述待检定活度计能够对所述放射源进行测量并生成测量值。控制部能够获取所述测量值。
9.在所述控制部能够获取与所述待检定活度计相关的标识信息的情况下，所述控制部能够在基于所述测量值生成所述待检定活度计的检定报告模板和原始记录表的同时，基于所述标识信息控制所述转移部，以提高所述检定报告模板和原始记录表的准确率。
10.通过上述配置方式，即通过导轨、机械臂、激光传感器、超声波测距传感器和其他的相关部件之间的配合来实现医用活度计的检定过程的自动化和标准化；控制部能够通过rs232通信串口获取待检定活度计进行测量的相关数据信息(例如上述测量值)，并能够对上述相关数据信息进行数据归类、分析和计算，并出具检定报告模板和原始记录表，最终实现检定数据的标准化和电子化，并且为检定数据的周期性追溯奠定了技术基础。
11.根据一个优选实施方式，所述屏蔽管理部至少包括屏蔽铅室和检测工装。所述屏蔽铅室内设置有至少一个用于存储所述检测工装的存储空间。所述检测工装的至少一部分能够被存储入所述存储空间，并与所述存储空间构成密封的整体，以降低被存储入所述存储空间内的放射源对所述检定人员的健康风险。所述检测工装被构造为所述内含放射源的标准瓶的支架。控制部能够与屏蔽管理部建立数据连接，以获取屏蔽管理部的屏蔽管理信息。屏蔽管理信息至少包括：与所述存储空间构成封闭的整体的检测工装内的放射源是否发生泄露。屏蔽管理信息还能够包括但不限于：被存储入所述存储空间的检测工装的数量等。
12.根据一个优选实施方式，所述转移部由导轨、机械臂和机械爪构成，所述导轨、机械臂和机械爪均能够被所述控制部所控制，所述控制部能够分别向导轨、机械臂和机械爪发出动作指令，其中，所述导轨、机械臂和机械爪能够基于所述动作指令进行运动，以将所述内含放射源的标准瓶从所述屏蔽管理部转移至待检定活度计的检定区域内。
13.多个定位工装可以在工作台面上沿平行于所述导轨的轴向均匀地分布。优选地，定位工装至少能够将所述待检定活度计的部分区域固定于工作台面之上。优选地，定位工装可以根据实际的检定需求而灵活地设定。
14.与所述待检定活度计的待检定区域相对应的检测工装能够向与所述待检定区域对应的定位工装或待检定活度计发送数据请求。所述定位工装或待检定活度计能够获取所述数据请求，并将所述检测工装所发送的数据请求转发至所述控制部，所述控制部基于所述检测工装所发送的数据请求获取与所述数据请求相对应的标识信息。
15.所述标识信息至少包括：待检定活度计所需测量的放射源的种类。检测工装内的放射源的种类与待检定活度计所需测量的放射源的种类相同/对应。
16.所述标识信息还能够包括：待检定活度计所测量的活度值以及活度值的单位。
17.根据一个优选实施方式，所述机械爪上设置有激光发射器。所述导轨所在的工作台面上设置有激光接收器，以通过所述激光发射器和激光接收器检测所述检测工装在被所述机械爪转移的过程中的垂直度。
18.通过上述配置方式，即通过激光传感器对检测工装在被转移的过程中的垂直度进行检查；当且仅当检测工装被机械爪以垂直于水平面的方式抓取时，激光才能穿过垂直检测孔并射向工作台面上的激光接收器，从而最终确保检测工装在被转移的过程中始终垂直于工作台面，以避免检测工装内的标准瓶发生掉落而污染本装置的内部环境。
19.根据一个优选实施方式，所述检测工装的裙边上设置有至少一个垂直检测孔，以使得所述激光发射器所发射的激光能够穿过所述垂直检测孔并被位于所述工作台面上的激光接收器接收。
20.根据一个优选实施方式，所述机械臂靠近所述工作台面的端部还设置有超声波测距传感器。所述测距传感器能够对位于所述工作台面之上的所述待检定活度计进行检测并得到检测信息。所述超声波测距传感器能够将所述检测信息发送至所述控制部。
21.通过上述配置方式，超声波测距传感器能够通过多点测距检查待检定活度计是否在位、是否位于定位工装的中心、是否与工作台面垂直、待检定活度计的内部是否有异物、待检定活度计的井深，超声波测距传感器还能够控制机械爪的下降距离。
22.根据一个优选实施方式，所述控制部能够获取所述超声波测距传感器的检测信息与激光接收器的判别信息，所述控制部能够基于超声波测距传感器的检测信息通过所述机械臂和机械爪将所述检测工装移送入所述待检定活度计/标准级活度计的检定区域内。所述控制部向与所述定位工装相对应的所述待检定活度计发送数据读取指令，所述待检定活度计能够获取所述数据读取指令并启动当次的数据读取操作。
23.本发明还提供一种基于活度计的智能自动检定方法。所述方法包括：屏蔽管理部对内含放射源的标准瓶进行屏蔽管理；转移部自动地将所述标准瓶从所述屏蔽管理部移动至待检定活度计的检定区域内，以使得所述待检定活度计能够对所述放射源进行测量并生成测量值；控制部获取所述测量值；所述控制部基于所述测量值生成所述待检定活度计的检定报告模板和原始记录表。
附图说明
24.图1是本发明的转移部和定位工装的一种优选实施方式的简化示意图；
25.图2是本发明的一种优选实施方式的简化示意图；
26.图3是本发明提供的屏蔽管理部和检测工装的一种优选实施方式的简化示意图；
27.图4是本发明提供的检测工装的一种优选实施方式的简化示意图；
28.图5是本发明提供的机械爪和激光发射器的一种优选实施方式的简化示意图；
29.图6是移动平台的其中一种结构示意图。
30.附图标记列表
31.1：屏蔽管理部；
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2：转移部；
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3：控制部；
32.4：待检定活度计；
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101：屏蔽铅室；
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102：检测工装；
33.201：导轨；
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202：机械臂；
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203：机械爪；
34.205：激光发射器；
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206：图像获取器； 207：超声波测距传感器；
35.208：激光接收器；
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209：定位工装。
具体实施方式
36.下面结合附图进行详细说明。
37.图1和图2示出一种基于活度计的智能自动检定装置。
38.智能自动检定装置至少包括：屏蔽管理部1、转移部2和控制部3。屏蔽管理部1能够对内含放射源的标准瓶进行屏蔽管理，以防止放射源对检定人员的健康造成危害。转移部2能够将标准瓶从屏蔽管理部1移动至待检定活度计4的检定区域内，以使得待检定活度计4能够对放射源进行测量并生成测量值。控制部3能够获取测量值。在控制部3能够获取与待检定活度计4相关的标识信息的情况下，控制部3能够在基于测量值生成待检定活度计4的检定报告模板和原始记录表的同时，基于标识信息控制转移部2，以提高检定报告的准确率。
39.上述测量值能够被记录入检定报告模板和/或原始记录表。检定人员需要对待检定活度计的检定报告模板和原始记录表进行核查。经过核查且无误的检定报告模板才能作为最终的检定报告。
40.控制部3能够与屏蔽管理部1建立数据连接，以获取屏蔽管理部1的屏蔽管理信息。
41.屏蔽管理信息至少包括：被存储入存储空间的检测工装102的数量。
42.屏蔽管理信息还可以包括：屏蔽管理部储存空间、检测工装102和放射源的编号三者之间的对应关系等。
43.检定区域为待检定活度计4对放射源进行测量的区域。优选地，上述待检定活度计4的检定区域为待检定活度计4的电离室。上述待检定活度计4的检定区域也可以为待检定活度计4的其他区域。
44.检定装置还能够包括设备主体。设备主体内设置有多个设备层。设备层用于安装或存储用于检定活度计的相关设备。优选地，设备层所在的平面平行于水平面。优选地，设备主体可以呈长方体形。设备主体可以由高强度的承重铝型材制成。设备主体具有拆装方便的特点。优选地，设备主体设置有多个侧门。侧门均能够被打开。优选地，设备主体的左侧仅设置有一个侧门。优选地，设备主体的右侧至少设置有两个侧门，以便于检定人员能够通过上述两个侧门将相关设备转移至设备主体的内部。优选地，设备主体的正门采用带边框的透明亚克力板。通过此设置方式，设备主体既能够起到一定的防护效果，又能便于检定人员实时地通过上述正门观察设备主体内所进行的对待检定活度计4的检定过程。设备主体内设置有工作台面。
45.优选地，工作台面被设置于第二个设备层内。与检定相关的部件/设备可以安装于
工作台面上。工作台面的安装高度需符合人体工程学的要求，以便于检定人员在工作台面上使用与检定相关的部件/设备。
46.设备主体的底部由高强度的型材制成。工作台面的台板由铝板制成，从而可以在兼顾工作台面的平整度的同时保证工作台面的强度。
47.上述与检定相关的部件/设备能够包括但不限于：屏蔽管理部1、转移部2等。
48.优选地，屏蔽管理部1被设置于工作台面之上。优选地，屏蔽管理部1可以为六孔屏蔽铅室101。屏蔽管理部1也可以采用其他能够对放射源进行屏蔽的部件或设备。优选地，屏蔽管理部1可以呈长方体形。优选地，屏蔽管理部1的厚度可达十厘米。
49.屏蔽管理部1所保存的放射源可以呈固态或液态。例如放射源可以为标准放射性溶液。屏蔽管理部1所保存的放射源可以为jjg 377-2019《放射性活度计检定规程》中所规定的放射性核素标准源。屏蔽管理部1所保存的放射源的种类可以为多种。屏蔽管理部1所保存的放射源的种类可以由检定人员根据实际的检定需求而确定。优选地，一个屏蔽管理部1能够收纳多个检测工装102。例如，一个屏蔽管理部1可收纳六个检测工装102。
50.优选地，标准瓶可以为安瓿瓶或西林瓶。
51.根据一个优选实施方式，如图2所示，屏蔽管理部1至少包括屏蔽铅室101和检测工装102，屏蔽铅室101内设置有至少一个用于存储检测工装102的存储空间，其中，检测工装102的至少一部分能够被存储入存储空间，并与存储空间构成密封的整体，以有效降低被存储入存储空间内的放射源对检定人员的健康造成的健康风险。
52.一个检测工装102仅能够收纳一个内含放射源的标准瓶。通过该配置方式，在不影响其检定特性的前提下，通过全密封的检测工装102降低了检测工装102内的放射源发生泄漏的几率。例如，如图4所示，在实际检定操作中能够采用透明塑料片封住检测工装102的缺口处以降低检测工装102内的放射源发生泄漏的几率。
53.当检测工装102被机械爪203移送入待检定活度计4的检定区域内时，检测工装102所处的状态即为检定状态。
54.根据一个优选实施方式，转移部2由导轨201、机械臂202和机械爪203构成。导轨201、机械臂202和机械爪203均能够被控制部3所控制，控制部3能够分别向导轨201、机械臂202和机械爪203发出动作指令，其中，导轨201、机械臂202和机械爪203能够基于动作指令进行运动，以将内含放射源的标准瓶从屏蔽管理部1转移至待检定活度计4的检定区域内。
55.导轨201设置于工作台面之上。
56.优选地，机械臂202能够沿着导轨201的轴向进行移动。优选地，机械臂202的轴向垂直于导轨201的轴向。
57.优选地，机械爪203设置于机械臂202远离导轨201的端部。
58.优选地，屏蔽管理部1设置于导轨201的附近。
59.控制部3能够控制导轨201、机械臂202和机械爪203的运动，并通过导轨201、机械臂202和机械爪203的配合将检测工装102从屏蔽管理部1内取出。
60.在控制部3接收到用于启动检定工作的启动指令的情况下，控制部3能够分别向导轨201、机械臂202和机械爪203发出动作指令。上述用于启动检定工作的启动指令能够由检定人员通过控制部3发出。
61.导轨201、机械臂202和机械爪203能够分别获取控制部3所发出的动作指令，并基
于动作指令进行运动，以将内含放射源的检测工装102转移至待检定活度计4的检定区域内。导轨201可以为承重型直线导轨201。导轨201具有高精度、高可靠性、高稳定性的特点。导轨201沿直线进行重复滑动的精度为正负零点一毫米。
62.机械臂202可以为智能协作型机械臂202。优选地，机械臂202至少能够实现四轴联动。机械臂202具有重复定位的精度高和可靠性高的特点。机械臂202靠近导轨201的端部活动地连接于导轨201。优选地，机械臂202也能够获取控制部3所发出的动作指令。
63.根据一个优选实施方式，与待检定活度计4的待检定区域相对应的检测工装102能够向与待检定区域对应的定位工装209发送数据请求。其中，定位工装209能够获取数据请求，并将检测工装102所发送的数据请求转发至控制部3，控制部3基于检测工装102所发送的数据请求获取与数据请求相对应的标识信息。
64.优选地，工作台面上设置有多个定位工装209。定位工装209用于限定待检活度计在工作台面上的位置。
65.定位工装209可以根据现有的活度计的电离室的口径而设置多种不同的规格。优选地，定位工装209能够固定待检定活度计4。优选地，定位工装209可以为呈圆环状。
66.优选地，多个定位工装209的圆心均处于同一条限定直线上，且限定直线平行于导轨201的轴向所在的直线。
67.优选地，机械臂202能够沿着导轨201进行往复的平移，并移动至动作指令所指定的位置。机械臂202还能够沿着垂直于导轨201的轴向的方向进行平移，和/或沿垂直于工作台面的方向进行升降运动。优选地，机械臂202的重复运动的定位精度可达正负零点一毫米。
68.机械臂202远离导轨201的端部设置有机械爪203。优选地，机械爪203能够实现三百六十度的旋转。优选地，机械爪203设置有至少一个凹陷部。凹陷部能够与检测工装102的顶部的凸起部相匹配，以使得机械爪203能够牢牢地夹持住检测工装102而避免检测工装102在被机械爪203转移的过程中出现滑落的情况。优选地，机械爪203为高精度的机械爪203。
69.优选地，转移部2还能够包括检测工装102。检测工装102能够作为内含放射源的标准瓶的支架，以使得机械爪203能够通过移动/转移检测工装102而移动/转移内含放射源的标准瓶。
70.检测工装102能够沿竖直方向存储于屏蔽铅室101的内部。在检测工装102内的标准瓶已被存储于屏蔽铅室101的情况下，检测工装102远离屏蔽铅室101的凸起部能够位于屏蔽铅室101的外部。
71.机械爪203能够抓取检测工装102远离屏蔽铅室101的端部，并沿远离屏蔽铅室101的方向移动检测工装102，以将检测工装102从屏蔽铅室101取出。检定人员能够将存储有标准放射性溶液的安瓿瓶/西林瓶放入检测工装102内。之后，检定人员将检测工装102放入屏蔽铅室101内待检。通过该配置方式，即通过转移部2转移内含由放射源的检测工装102，从而使得检定人员能够远程的操作本装置，进而降低了检定人员接触放射源所带来的健康风险。
72.标准瓶内的放射源的相关信息由检定人员在检定前利用配套的相关软件提前输入。当标准瓶内的放射源的相关信息在被输入并确定后，放射源的相关信息默认不再变化。
73.系统指令由检定人员通过控制部3以人工的方式进行设定。由于不同的活度计的检定流程/操作存在细微的差别，因此与每个待检定活度计4的实际检定工作相对应的系统指令也不尽相同。
74.系统指令至少包括：待检定活度计4的送检信息、型号信息、检定待检定活度计4所需的放射源的种类和活度范围。上述送检信息可以包括但不限于：送检单位、地址、联系人、送检日期、检定日期等。
75.系统指令还可以包括但不限于：待检定活度计4所处的定位工装209的编号、待检定活度计4对每种放射源进行测量的时间、待检定活度计4需对放射源进行重复测量的次数等。
76.如图1所示，待检定活度计4的限定位是指由定位工装209所限定的待检定活度计4被检定时所处的位置。多个定位工装209可以在工作台面上沿平行于导轨201的直线均匀地分布。优选地，定位工装209至少能够将待检定活度计4的部分区域固定于工作台面之上。优选地，定位工装209可以根据实际的检定需求而灵活地设定。
77.当转移部2基于系统指令将检测工装102从屏蔽管理部1转移至与系统指令相对应的待检定活度计4的待检定区域时，进入待检定活度计4的待检定区域的检测工装102能够由机械臂202基于控制部3发出的指令以与待检定区域对应的定位工装209垂直对齐的方式放入待检定区域(比如电离室)中。
78.与待检定区域对应的定位工装209是指与待检定区域相对应的待检定活度计4所处的定位工装209。本装置内的每个定位工装209的位置都是固定的。定位工装209的位置信息能够预设在控制部3的相关应用程序中。当机械臂202按照预设程序移动至每个定位工装时，机械臂均会停下。
79.与待检定活度计4的待检定区域相对应的检测工装102能够向与待检定区域对应的定位工装209发出数据请求。
80.与待检定区域对应的定位工装209获取检测工装102所发送的数据请求，并将检测工装102所发送的数据请求转发至控制部3。
81.控制部3获取定位工装209所发送的数据请求，并基于定位工装209所发送的数据请求和超声波测距传感器207所获得的检测信息(比如待检定活度计4的井深和检测工装102与定位工装209之间的距离)操控机械臂202将检测工装102移动至待检定活度计4的检定区域(比如待检定活度计4的电离室的中心)。
82.检测工装102与放射源的对应信息是检定人员在检定工作开始前通过软件输入控制部3的。在检定过程中检测工装102与放射源的对应信息默认保持不变。
83.控制部3还能够获取与数据请求相对应的标识信息。
84.标识信息至少包括：定位工装209所对应的待检定活度计4所需测量的放射源的种类。例如，检定人员将某个待检定活度计4正确地放置于某个定位工装209内之后，检定人员能够通过控制部3输入与该定位工装209相对应的待检定活度计4的检定工作所需的放射源的种类。
85.上述与该定位工装209相对应的待检定活度计4的检定工作所需的放射源的种类即可以为与定位工装209所转发的数据请求相对应的标识信息中的放射源的种类。
86.特别优选地，标识信息还能够包括：定位工装209所对应的待检定活度计4所测量
的放射源的活度值以及活度值的单位。
87.如图3所示，图像获取器206设于机械臂202朝向定位工装的端部。图像获取器206用于拍摄待检定活度计的显示界面。图像获取器206通过ocr图像识别的方式对没有com口通讯的待检定活度计的显示界面上的测量值进行抓取和识别，并将识别出的测量值作为原始检定数据。
88.根据一个优选实施方式，如图5所示，机械爪203上设置有激光发射器205。导轨201所在的工作台面上设置有激光接收器208，以通过激光发射器205和激光接收器208检测检测工装102在被机械爪203转移的过程中的垂直度。
89.激光发射器205和激光接收器208能够组成激光对射器。激光发射器205能够随机械爪203自由地移动。激光接收器208固定于工作台面的滑轨上。激光发射器205位于机械爪203内。激光发射器205呈圆柱形。
90.优选地，激光发射器205也可以设置于机械爪203靠近工作台面的端部。
91.激光接收器208位于屏蔽铅室101的附近。例如，激光接收器208可以被设置于屏蔽铅室101与靠近屏蔽铅室101的定位工装209之间。激光接收器208也可以呈圆柱体。
92.控制部3能够与激光发射器205数据连接，以识别激光发射器205是否发射激光。
93.控制部3能够与激光接收器208数据连接，以接收激光接收器208的判别信息。判别信息用于识别激光接收器208是否接收到激光发射器205所发射的激光。
94.激光对射器的功能是：在机械爪203从屏蔽铅室101中夹取检测工装102后，检查检测工装102的垂直度。
95.检测工装102的裙边结构设置有垂直检验孔。优选地，裙边结构能够呈圆环状。例如，裙边结构可以呈中空圆片状。优选地，裙边结构可以一体连接于检测工装102。优选地，裙边结构也可以可拆卸地连接于检测工装102。优选地，检测工装102的轴向方向垂直于裙边结构所在的平面。优选地，裙边结构上的垂直检测孔靠近检测工装102的周向外壁。优选地，裙边结构上的垂直检测孔的轴向方向平行于检测工装102的轴向方向。裙边结构上的垂直检测孔的数量可以为多个。
96.优选地，激光发射器205可以为对射式激光传感器。优选地，激光发射器205所发射的激光的方向垂直于工作台面所在的平面。激光发射器205能够使得其发射的激光具有尽可能小的光斑。
97.根据一个优选实施方式，检测工装102的裙边上设置有至少一个垂直检测孔，以使得激光发射器205所发射的激光能够穿过垂直检测孔并被位于工作台面上的激光接收器208接收。
98.当且仅当检测工装102的凸起部被机械爪203的凹陷部夹持时，设置于机械爪203的激光发射器205才能启动并发射激光。
99.激光发射器205所发射的激光射向安装于工作台面上的激光接收器208。
100.若激光接收器208没有接收到上述激光发射器205所发射的激光，则表明上述激光发射器205所发射的激光未能穿过检测工装102的垂直检测孔，即检测工装102的轴向方向未垂直于工作台面所在的平面。
101.特别优选地，本装置内还设置有标准级活度计。标准级活度计用于获取放射源的活度标准值及标准值的参考时间。
102.参考时间是指：得到放射源活度测量值的时间，是伴随活度值表述的量。由于放射性核素的活度值是按半衰期规律变化的，在不同时间点时测量同一个放射源所得到的活度值是不同的，因此在表述活度值的时候必须要注明测量到该数值的具体时间(即参考时间)。比如，使用某台活度计在2022年5月12日14点整读取了一个放射源的活度值，为10bq，那么这个放射源的活度值的表述是：a＝10bq(2022年5月12日14：00)，括号里是测量值的参考时间。同理，在使用标准级活度计测量放射源，得到的数值是标准值，该数值的测量时间为标准值的参考时间。对于参考时间的精确程度，对于长半衰期核素，可以精确到日期。对于短半衰期核素，最好精确到分钟量级。活度计一般测量的医用核素均为短半衰期核素，因此在本发明中的参考时间均准确到分钟量级。
103.如图1所示，定位工装209设于本装置的工作台面上。定位工装209用于规范待检活度计/标准级活度计被检定时的位置。标准级活度计被放置于工作台面上距离屏蔽铅室101最近的定位工装209内。该标准级活度计用于提供放射性标准源的活度参考值。其他的定位工装209用于放置待检活度计。本装置最多能放置五台待检定活度计。目前根据市面上的电离室口径，定位工装209被设计有多种规格。
104.机械臂202靠近工作台面的端部设置有图像获取器206，以通过图像获取器206获取待检活度计4/标准级活度计的测量值。
105.根据一个优选实施方式，如图3所示，机械臂202靠近工作台面的端部还设置有超声波测距传感器207。测距传感器能够对位于工作台面之上的待检定活度计4进行检测并得到检测信息。超声波测距传感器207能够将检测信息发送至控制部3。
106.设置于机械臂202靠近工作台面的端部的超声波测距传感器207能够对待检定活度计4的检定区域的多个点位进行检测。
107.检测信息至少包括处于定位工装209中的待检定活度计4是否在位、待检定活度计4是否位于定位工装209的中心、待检定活度计4是否垂直于工作台面所在的平面、待检定活度计4的内部是否存在异物和待检定活度计4的井深。检测信息还能够包括待检定活度计4的尺寸信息、定位工装209的位置信息、检测工装102与定位工装209之间的距离。
108.根据一个优选实施方式，控制部3能够获取超声波测距传感器207的检测信息与激光接收器208的判别信息，控制部3能够基于超声波测距传感器207的检测信息通过机械臂202和机械爪203将检测工装102移送入待检定活度计4/标准级活度计的检定区域内。
109.当控制部3接收到激光接收器208的判别信息时，控制部3已完成对检测工装102的垂直度的检测。当激光对射器检查并识别检测工装102的垂直度符合预设要求之后，机械爪203再依次将检测工装102放入标准级活度计和待检活度计。在每次机械爪203抓取检测工装102后，激光对射器仅对检测工装102的垂直度检查一次。
110.例如，若控制部3对检测工装102的垂直度符合预设要求(即此时检测工装102的轴向垂直于工作台面所在的平面)，则控制部3继续获取超声波测距传感器207所获得的检测信息。优选地，控制部3能够基于上述检测信息将检测工装102移动至待检定活度计/标准级活度计的检定区域内。例如，控制部3能够基于检测信息(比如待检定活度计4的井深和检测工装102与定位工装209之间的距离)控制机械爪203将位于待检定活度计4/标准级活度计的检定区域的正上方的检测工装102移动至待检定活度计/标准级活度计的检定区域的几何中心。若控制部3对检测工装102的垂直度不符合预设要求(即此时检测工装102的轴向不
垂直于工作台面所在的平面)，则检定人员能够以手动方式取下上述检测工装102，并将其放回屏蔽铅室101。
111.由于待检定活度计在检定过程中一直处于开机状态，但待检定活度计不能定时地向控制部3发送测量值，因此控制部3需要向待检定活度计4发送数据读数指令，待检定活度计4才能够基于数据读数指令向控制部3发送测量值。
112.待检测工装102在电离室的中部稳定一定时间后，控制部3向与定位工装209相对应的待检定活度计4发送数据读取指令。与定位工装209相对应的待检定活度计4能够实时地获取上述数据读取指令并启动当次的数据读取操作，之后再将对当次检测工装102内的放射源的测量值发送至控制部3。
113.特别优选地，控制部3内设置有数据处理模块。数据处理模块具备联网时间读取功能，即数据处理模块能够将待检活度计的测量值通过半衰期修正的方式，修正至标准值的参考时间，再与标准值进行对比，得出检定结果所用时间信息均溯源至国家时间基准。因此，每次检定流程中放射源第一个进入的就是标准级活度计的电离室，后续依次进入待检活度计。
114.数据处理模块对半衰期的修正过程如下。
115.对于某种放射性核素，已知其半衰期为t
1/2
。开启自动检定流程后，机械爪首先抓取着放射源进入标准活度计，控制部重复读取5个数，记录读取到标准活度计的测量值a
s1
～a
s5
，以及读值的时间t
s1
～t
s5
，将t
s1
记为标准值的参考时间ts，将a
s2
～a
s5
通过下式修正到标准值的参考时间。以a
s2
为例,a
s2
的修正值a
s2
′
为：
[0116][0117]
δt
s2
＝t
s2-ts[0118]as2
为标准活度计第2次的实际测量值,单位是bq；δt
s2
为第2次测量参考时间和标准值参考时间的时间差，时间差的单位与半衰期的单位一致；t
1/2
为设置核素的半衰期。
[0119]
接下来，机械爪抓取着放射源进入1号待检活度计，重复测量5次，得到5组测量值(a1～a5)和测量值的参考时间(t1～t5)。以第一组为例(a1和t1)，将a1修正至标准值的参考时间的修正值a1′
：
[0120][0121]
δt1＝t
1-ts[0122]
a1为待检活度计第1次的实际测量值,单位是bq；δt1为第1次测量参考时间和标准值参考时间的时间差，时间差的单位与半衰期的单位一致；t
1/2
为设置核素的半衰期。
[0123]
将所有的测量值均修正到标准值的参考时间，在后续的计量性能参数计算时，使用修正值评定仪器的计量性能，更具科学性和真实性。
[0124]
控制部3还能够基于比对测量的实时半衰期修正，避免短寿命核素衰变造成的系统误差。
[0125]
半衰期修正的具体方式为(以相对固有误差e的计算为例)：
[0126][0127]
其中，as为标准级活度计在核素(即放射源)设置条件和参考时间下，对相应核素的放射溶液连续重复测量五次，扣除本底后修正值同一时间。该时间为标准值的参考时间。计算测量平均值作为标准值，测量平均值的单位为bq；为被检活度计在相同核素设置条件和参考时间下，对同一相应核素的放射溶液连续重复测量五次，扣除本底并修正到标准值的参考时间后的测量平均值，测量平均值的单位为bq，通过下式计算：
[0128][0129]
其中，ai为待检活度计第i次的实际测量值，实际测量值的单位为bq；δti为第i次测量值的第一参考时间和标准值的第二参考时间的时间差。时间差的单位与半衰期的单位一致。t
1/2
为设置核素的半衰期。
[0130]
测量值的第一参考时间是测量实际发生的时间，对于通过com口通讯的活度计而言，是控制部收到活度计测量结果的时间。对通过摄像头获取测量值的活度计而言，是拍到数据的时间。
[0131]
当前的检定机构一般直接使用测量值而非修正到标准值的参考时间的修正值进行数据处理，造成的影响与检定中使用的核素种类有关。目前检定工作级活度计，使用的常规核素为tc-99m、i-131、f-18，这三种医用短寿命核素半衰期分别为6小时、8天和109分钟。对于前两种核素，几十分钟的测量时间内活度值变化在较小范围内，是否修正影响不大，但是当使用f-18开展检定时，就要求检定员必须快速地完成标准样抓取、放入、读数、更换等一系列流程，对检定员的经验和操作提出了较高的要求。特别是近年来，c-11、n-13等超短寿命核药物的发展和使用(c-11半衰期仅为20分钟)，也对活度计提出了准确测量超短寿命核素的需求。一旦在实际应用中需要使用活度计测量超短寿命核素，那么也需使用超短寿命核素开展检定工作，评价其计量性能。
[0132]
因此，在检定过程中增加测量结果的实时半衰期修正功能，有助于提升检定工作的科学性、真实性和适应性，减小对检定人员操作的依赖，同时为开展活度计测量超短寿命核素的检定工作提供技术保障。
[0133]
优选地，待检活度计4或标准级活度计能够直接将测量值发送至控制部3。
[0134]
本发明设计了专用于医用活度计的检定的智能自动检定装置及其方法。本发明通过转移部2的相关部件(例如机械爪203)抓取放射源，从而使得检定人员可远程地对活度计的检定工作进行监控，进而降低了检定人员与放射源接触所带来的健康风险。本发明设计了全密封的放射源放置支架(即检测工装102)，在不影响其检定特性的前提下，放射源放置支架降低了放射源的泄漏风险。本装置能够完成对活度计的自动检定工作，且无需以人工的方式更换放射源、抄录数据和编辑证书，从而降低了人工成本，提高了检定工作的效率，还实现了检定数据的标准化和电子化。
[0135]
本发明还提供一种基于活度计的智能自动检定方法。方法包括：屏蔽管理部1对内含放射源的标准瓶进行屏蔽管理；转移部2自动地将标准瓶从屏蔽管理部1移动至待检定活
度计4的检定区域内，以使得待检定活度计4能够对放射源进行测量并生成测量值；控制部3获取测量值；控制部3基于测量值生成待检定活度计4的检定报告模板和原始记录表。
[0136]
优选地，超声波测距传感器207与图像获取器206以相邻的方式设置于机械臂202靠近工作台面的端部。超声波测距传感器207的检测精度可达毫米级。
[0137]
待检定活度计4或标准级活度计能够对放射源进行测量，以获得与放射源相对应的测量值。
[0138]
具有com口通讯功能的待检定活度计4/标准级活度计能够将测量值发送至控制部3。不具有com口通讯功能的待检定活度计4/标准级活度计的测量值能够由图像获取器206获取并发送至控制部3。
[0139]
控制部3基于测量值计算检测结果的具体过程可以根据jjg 377-2019《放射性活度计检定规程》内的相关步骤来实现，因此此处不再对控制部3基于测量值计算检测结果的具体过程进行赘述。
[0140]
控制部3能够运行上位机软件。上位机软件能够通过编程实现对活度计的检定流程的自定义。上位机软件可以基于相应的检定标准自动地执行预设的检定步骤，即控制部3能够控制转移部2等相关的部件自动地完成对待检定活度计4的所有检定步骤，且控制部3还能够获取待检定活度计4对放射源的测量值。上述整个检定过程无需人工干预。
[0141]
部分型号的待检定活度计4的主机所自带的通讯接口能够依次获取多个测量值。此类活度计的主机都带有rs232接口，因此控制部3可以通过单片机或者远程pc机与待检定活度计4进行通信，并根据待检定活度计4的通信协议获取测量值。此外，对于无法通讯的待检定活度计/标准级活度计，可以采用图像获取器206对待检定活度计/标准级活度计的主机显示界面进行拍摄，并将所拍摄的图片发送至控制部3进行ocr图像识别，进而从上述图片中识别出放射源(即核素)的种类、测量值和测量值的单位。
[0142]
例如，本装置的具体的检定流程可以为：
[0143]
1)将存储有放射源的多个标准瓶的检测工装102分别存放入屏蔽铅室101内的存储空间，以等待机械臂202的抓取；
[0144]
2)机械臂202沿导轨201移动至屏蔽铅室101的区域附近并开始下降，以使得机械爪203能够夹持屏蔽铅室101内的检测工装102；
[0145]
3)在机械爪203将检测工装102移出屏蔽铅室101之后，机械臂202沿导轨201移动至工作台面上第一个的激光接收器208所在的位置，设于机械爪203的末端的激光发射器205发射激光，激光能够穿过检测工装102的垂直检测孔，并被激光接收器208接收；
[0146]
4)机械臂202沿导轨201移动至待检定活度计4的检定区域所对应的位置，设于机械臂202的末端的超声波测距传感器207对待检定活度计4进行检测以生成检测信息，并将检测信息发送至控制部3；
[0147]
5)控制部3获取超声波测距传感器207的检测信息与激光接收器208的判别信息后，机械臂202和机械爪203基于超声波测距传感器207的检测信息将检测工装102移送入待检定活度计4的检定区域内；
[0148]
6)机械爪203携带检测工装102上升至机械臂202的最高点，并重复步骤4至5，直至控制部3获取所有待检定活度计4对某一瓶放射源的测量值；
[0149]
7)机械臂202沿导轨201返回至屏蔽室所对应的位置以使得机械爪203返回至屏蔽
铅室101的上方，然后机械臂202在下降到指定高度后，张开机械爪203，将检测工装102和装有标准放射溶液的安瓿瓶/西林瓶放回多孔屏蔽铅室101；
[0150]
8)重复步骤2至7中的操作，直至获取标准级活度计和所有待检定活度计分别对应所有放射源的测量值；
[0151]
9)控制部3基于测量值计算检测结果，并自动生成检定报告模版和原始记录表。
[0152]
优选地，基于送检的活度计多是从各个事业单位给出的，鉴于各个来源所采用的活度计品牌、种类、结构、形状、尺寸均不一样，尤其是其中存在较为大量的现有活度计没有能够与本方案中控制部进行通信的通信接口，因此要实现本装置所想要达成的无人检测的环境，需要针对各种各样的活度计上方的屏幕进行图像识别以获取检测结果，然而，由于品牌各异，活度计上的显示屏幕所处位置相当不同，这需要在进行检定之前的准备工作时，工作人员人工将活度计的显示屏对准上述方案中的图像识别单元，但是由于本方案中给出的定位工装的遮挡，某些活度计的显示屏可能并非能够被图像识别单元顺利读取。另外，检测工装中含有放射性物质，其相对来说危险性较高，采用机械臂带动其移动仍然具备一定的隐患，如果不慎造成摔落、磕碰、击碎等事故，将导致放射性物质泄漏，造成重大损失。
[0153]
基于上述，给出一种优选实施方式，本实施例中，转移部被用于带动待检定活度计进行移动，而检定工装是相对位置固定的。具体地，转移部(例如配置为机械爪)被用于抓取待检定活度计，且抓取位置能够被设计在待检定活度计周侧的任意位置，除去被抓取的部分，活度计剩余位置能够以不被视野遮挡地暴露在环境当中。上述被抓取的部分可以是活度计的电离室，对于某些检测显示一体的活度计设备，被抓取的部分也可以是该活度计整体。机械爪上同样可以设置有用于检测垂直度的检测器以及用于检测相对位置的超声波检测装置。检测工装被相对固定在一个确定的位置，优选地，该位置可以是上述的屏蔽室内部，屏蔽室上可以开设有一个配合被抓取的活度计部分或者整体结构的开口，以使得在转移部的带动下，活度计能够被送入屏蔽室以与检测工装产生检测联系，该检测联系是指检测工装与活度计达成能够进行检测的相对位置关系。同时，基于活度计上未被转移部的抓取单元覆盖的部位以不被视野遮挡地暴露，设置在机械臂或者其余位置的图像采集单元能够以环绕且不受遮挡地方式获取活度计的显示屏幕上的读取数据。
[0154]
优选地，由于电离室重量较大(通常在16～20kg)，并且表面光滑，使用机械爪抓取、移动很困难，本发明还能够使用移动平台替换机械爪，安全系数更高。移动平台如图6所示。
[0155]
优选地，活度计由电离室和操作台组成，两者间由数据线连接。在移动其中一部分时需要考虑数据线长度和缠绕的问题，所以电离室和操作台在保持相对位置不变的前提下移动。上述方案首先解决了部分活度计采集数据难以获取的问题，通过机械爪的移动，活度计的大部分位置不被定位工装遮挡，且针对某些位置视野情况不好的问题，转移部也能够以控制活度计转移至视野情况较好的位置的方式解决，同时活度计本身还可以被机械爪以周向、轴向转动的方式以将其显示屏以更加易于被读取的方式展现在图像采集单元的采集视场中，使得本装置能够适应的检定对象更多，更加全面。另外实现了检测工装的安全使用，本实施例中，检测工装本身并不需要执行任何移动，并且优选地，其还可以被放置在屏蔽管理部内，这大幅减小了由于移动而导致的检测工装被摔落、磕碰、击碎从而导致放射性物质泄漏事故的发生概率，同时还减弱了部分放射性射线的逸散，使得整体环境安全性能
够得到更进一步的提升。同时选择将待检定的活度计进行移动的方式使得本装置针对多种类活度计具备更多的调整自由度，由于活度计的种类多样，其进样口、采集部分等等结构可能均不一致甚至并非相似，相较于本装置可以采用的标准结构、质量、体积的检测工装，如何形成适应于该活度计的进样、检测、数据展示等流程更为复杂，因此本方案基于利用多自由度机械臂带动活度计进行自由移动的方式可以为多种活度计检定赋予更多的调节空间，以此实现能够针对多种活度计的检定效果，提升本装置的适用范围以及使用灵活度。
[0156]
需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。本发明说明书包含多项发明构思，诸如“优选地”、“根据一个优选实施方式”或“可选地”均表示相应段落公开了一个独立的构思，申请人保留根据每项发明构思提出分案申请的权利。