基于核黄素光化学法的血液病原体灭活处理系统的制作方法

1.本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种基于核黄素光化学法的血液病原体灭活处理系统。


背景技术：

2.血液制品的应用存在一定风险，例如筛查方法的“窗口期”问题、免疫静默感染、试剂灵敏度差异造成的漏检、筛查方法本身的局限性以及出现无法检测的新型病毒等。为了提高血液制品的安全性，除加强无偿献血者的征询体检和病原检测外，在不影响血液成分的结构、功能及对人体无不良反应的前提下，对血制品进行病原体灭活处理是杜绝输血传染病的重要手段。
3.现有的血液成分光化学病原体灭活技术有机溶剂/去污剂混合物法（s/d法）、亚甲蓝光化学法、补骨脂素光化学法及核黄素光化学法。其中，核黄素光化学法是新型的更为安全的病原体灭活方法，具有范围广泛、安全无毒、处理后血浆中蛋白稳定的优点，现被广泛研究和应用，应用前景更好。
4.核黄素光化学法在实验室条件下，参数容易控制，能够保证较好的灭活效果，但应用到大型的灭活柜后，灭活柜内部环境难以维持稳定，即血袋难以保持恒温及均匀的光照，因此存在灭活病毒不彻底、血液质量下降等缺陷。基于上述原因，现有的核黄素光化学法灭活设备规格一般较小，生产效率低，应用范围受到限制。


技术实现要素：

5.为了实现大批量、高质量的对血液进行灭活处理，本发明提供了一种基于核黄素光化学法的血液病原体灭活处理系统。
6.本发明采用的技术方案如下：一种基于核黄素光化学法的血液病原体灭活处理系统，包括柜体，所述柜体内置有照射单元、摆动单元、温控单元及托架组件，所述柜体设灭活仓，所述托架组件布置在所述灭活仓中；所述托架组件在所述摆动单元的带动下，在水平面作圆周振荡，所述托架组件具有多层的托盘，所述托盘的上下均被所述照射单元的紫外光覆盖照射；所述温控单元包括有循环连通、用于降温的蒸发器、压缩机及冷凝器，还包括有用于平衡降温的加热管。
7.优选的，所述柜体设顶仓，所述照射单元包括有多层、成排布置的uvb灯管及对应的镇流器，所述uvb灯管与所述托盘交错布置，且所述托盘的上下均布置有所述uvb灯管，所述镇流器设置于所述顶仓中。
8.优选的，所述顶仓配有散热窗、并配有散热风扇。
9.优选的，所述灭活仓具有独立于所述柜体柜壁的左右仓壁，所述照射单元具有多层灯架，所述灯架的左右两端可拆卸的安装在所述灭活仓的左右仓壁上，所述灯架的左右两端成对设置有若干灯座，所述uvb灯管安装在所述灯座上。
10.优选的，每层所述灯架的中央位置处均设有光强传感器。
11.优选的，所述柜体设机芯仓，所述摆动单元安装在所述机芯仓中，所述摆动单元包括电机、机芯及联接盘，所述机芯具有至少两根竖直方向同规格的偏心轴，所述偏心轴与所述电机传动连接，所有所述偏心轴的上端与所述联接盘传动连接，所述联接盘随所述偏心轴平动，所述托架组件安装在所述联接盘上。
12.优选的，所述偏心轴为三根，绕所述托架组件的重心线呈品字形布置。
13.优选的，所述柜体设风循环仓与制冷仓，所述灭活仓与风循环仓之间设循环风机，并形成风循环回路，所述蒸发器与所述加热管布置在所述风循环仓中，所述压缩机与所述冷凝器布置在所述制冷仓中；所述风循环回路设有温度传感器。
14.优选的，所述托架组件包括一与所述摆动单元联动的托盘架，所述托盘架的两侧设滑槽，所述托盘为框架结构，两端以抽屉形式可拆卸安装在所述滑槽中。
15.优选的，所述灭活仓的内部温度通过所述温控单元设置调节，所述托架组件的圆周振荡的旋转速度通过所述摆动单元设置调节。
16.本发明具有如下有益效果：1.照射单元具有多层uvb灯管，光照均匀，且通过光强传感器对照射单元的实时光强进行监控，减少因光照强度过高、过低或光照不均匀对灭活效果的不利影响；2.晃动单元采用圆周振荡的方式晃动，使放置在托盘上的血袋中的血液制品呈漩涡状运动，使得核黄素在血液制品内分布更均匀，利于灭活作业；3.温控单元不仅能通过风循环与制冷系统降温，还能通过加热管平衡加热，从而实现灭活仓内部的恒温，保证环境的温度稳定，减少因温度变化对灭活效果的影响；4.托架组件的容放空间大，在保证良好的灭活效果的前提下，具有较好的处理能力，批量处理能力强大；5.设备运行的各项数据如温度、每层托盘处光照强度与托盘架转速均具有实时监控与记录功能，部分参数可通过人机交互功能进行调整，便于工艺参数的研究和使用；6.具有多种保护功能，照射单元在柜门打开时暂停、在柜门关闭时自动复位，灭活仓具有超温报警装置。
附图说明
17.图1是本发明实施例的立体示意图。
18.图2是本发明实施例的左视示意图。
19.图3是本发明实施例的a-a向剖视示意图。
20.图4是本发明实施例的b-b向剖视示意图。
21.图5是本发明实施例中各仓室的位置示意图（省略柜体左盖板，各仓室位置为箭头所示位置的内部空间）。
22.图6是本发明实施例中照射单元的示意图（仅显示单层，且镇流器未显示）。
23.图7是本发明实施例中照射单元另一个角度的示意图。
24.图8是本发明实施例中照射单元c处的放大示意图。
25.图9是本发明实施例中摆动单元的示意图。
26.图10是本发明实施例中摆动单元的爆炸示意图。
27.图11是本发明实施例中温控单元的示意图（压缩机与冷凝器未显示）。
28.图12是本发明实施例中托架组件的示意图（单层）。
29.图13是本发明实施例中托架组件d处的放大示意图。
30.柜体1，灭活仓101，顶仓102，散热风扇103，机芯仓104，风循环仓105，制冷仓106，左右仓壁107，柜门108，茶色玻璃109，操作面板110,可调支脚111，脚轮112，总开关113，超温报警拨盘114、蜂鸣报警器115、485接口116、usb接口117及网络接口118；照射单元2，uvb灯管201，镇流器202，灯架203，灯座204，光强传感器205，支撑板206，限位卡槽207，线槽盖板208；摆动单元3，电机301，机芯302，联接盘303，偏心轴304，活动安装孔305，过渡板306，隔音垫307，固定帽308，固定孔309，配重310；温控单元4，蒸发器401，压缩机402，冷凝器403，加热管404，循环风机405，温度传感器406，风道板407；托架组件5，托盘501，托盘架502，滑槽503。
具体实施方式
31.下面结合实施例与附图，对本发明作进一步说明。
32.如图1~13所示，为一种基于核黄素光化学法的血液病原体灭活处理系统，由柜体1、照射单元2、摆动单元3、温控单元4及托架组件5组成。其中，柜体1为灭活处理系统的安装平台，系统的其他部分都安装柜体1内部，柜体1内部设灭活仓101，为灭活工作区域；照射单元2的核心部件为uvb灯管201，提供紫外线照射；温控单元4制冷为主、加热为辅，用于保持灭活仓101内温度恒定；托架组件5具有多层托盘501，作为血袋的放置部件；摆动单元3带动托架组件5运动，以实现均匀作业。
33.（一）柜体1。
34.如图1~5所示，柜体1内部设灭活仓101，灭活仓101的正面设大面积的柜门108，上方设顶仓102，下方设机芯仓104，背面设循环仓105，右侧（或左侧）设制冷仓106。柜体1的各仓室相互独立、布局合理，能消除不同单元之间的干扰，主要是降低各单元对灭活仓101的影响，从而保证灭活效果。灭活仓101具有独立于柜体1的左右仓壁107，实现与外部及制冷仓106之间好的隔离效果。
35.如图1所示，柜门108上配有茶色玻璃109作为观察视窗，用于观察设备运行状态。柜门108还配有传感功能，正常工作情况下，柜门108被打开时，照射单元2暂停工作，并伴随有屏幕提示与声光报警，避免紫外光外泄伤害人体；柜门108关闭时，各单元恢复运行。
36.如图1所示，系统的操作面板110布置在制冷仓106合理的高度上，约1.2~1.5米，这样即使灭活仓101做的很高很大，也不会影响操作面板110位置，从而方便操作。
37.如图2所示，柜体1配有可调支脚111与脚轮112，脚轮112方便设备的移动，可调支脚111用于调平支撑，相对于脚轮112支撑更稳定，也可避免长期由脚轮112用于支撑作用，减少脚轮112的磨损。
38.如图1所示，操作面板110为触屏，开关机功能及各种参数的设置均在操作面板110上实现。操作面板110下方还设置有超温报警拨盘114、蜂鸣报警器115、485接口116、usb接口117及网络接口118，其中，超温报警拨盘114、蜂鸣报警器115用于灭活仓101内部温度的监控与报警，而485接口116、usb接口117及网络接口118则用于与不同的外部设备数据传
输。另外，总开关113也设置在制冷仓106的侧面。
39.（二）照射单元2。
40.如图3、4、6~8所示，照射单元2包括有多层、成排布置的uvb灯管201及对应的镇流器202，uvb灯管201与托盘501交错布置在灭活仓101内，且托盘501的上下两侧均布置有uvb灯管201，镇流器202设置于顶仓102中。此结构中，uvb灯管201发射窄谱紫外光，波长范围优选为300~308nm，托盘501的上下均被uvb灯管201的紫外光覆盖照射，从而保证好的灭活效果。镇流器202本身会发热，因此被单独放置在顶仓102中，避免温升对灭活仓101的不良影响，顶仓102的顶部设散热孔，后壁配有散热风扇103。
41.如图6~8所示，照射单元2具有多层灯架203，灯架203的左右两端可拆卸的安装在灭活仓101的左右仓壁107上，灯架203的左右两端成对设置有若干灯座204，uvb灯管201安装在灯座204上。灯架203两端设有线槽，并配有线槽盖板208，用于容放灯座204的电线。左右仓壁107上固定有支撑板206，然后灯架203搁置在支撑板206上即可，支撑板206的内侧端部设有限位卡槽207，起到定位固定作用。此种结构，灯架203连同其上的成排uvb灯管201，可以作为一个整体，从支撑板206上拿下，单根uvb灯管201也可单独取下，因此安装维护都很方便。此外uvb灯管201较之led灯珠，在发生故障时也更容易发现，更换也更方便。
42.如图6~8所示，每层灯架203的中央位置处设有光强传感器205。核黄素光化学法中，光照强度是达到灭活效果的重要参数，通过光强传感器205能实时监控每层灯架203处的光照强度。在此基础上，可对照射单元2进行优化，通过人工调整电流的方式调节光照强度，从而保证光照的稳定性。进一步的，还可设置处理器，利用光强传感器205的信号作为控制信号，通过处理器指向相对应的镇流器202，通过改变镇流器202提供给uvb灯管201的电流来实现动态调节，使得灭活仓101内的光照强度处于一个大致恒定的水平。上述方式能有效减少因光照强度过高、过低或光照不均匀对灭活效果的不利影响。
43.（三）摆动单元3。
44.如图3、4、9、10所示，柜体1设机芯仓104，摆动单元3安装在机芯仓104中，摆动单元3包括电机301、机芯302及联接盘303，机芯302具有多根竖直方向同规格的偏心轴304，偏心轴304与电机301传动连接，所有偏心轴304的上端与联接盘303传动连接，联接盘303上偏心轴304设有活动安装孔305，偏心轴304可相对活动安装孔305旋转，从而实现联接盘303随偏心轴304的平动，托架组件5则安装在联接盘303上。本实施例结构能实现圆周振荡的方式晃动，使放置在托盘501上的血袋中的血液制品呈漩涡状运动，使得核黄素在血液制品内分布更均匀，利于灭活作业。
45.如图10所示，偏心轴304为三根，绕托架组件5的重心线呈品字形布置，而且偏心轴304均配有配重310。该结构能为托架组件5的提供稳定支撑，特别是能保证托架组件5运动过程中的稳定。
46.如图9、10所示，自联接盘303向上，依次设过渡板306、隔音垫307、固定帽308，直至连接托架组件5的托盘架502。其中联接盘303上设有固定孔309，方便托盘架502的安装；隔音垫307起到隔音降噪的作用；固定帽308作连接固定用。
47.（四）温控单元4。
48.如图3、11所示，温控单元4包括有循环连通、用于降温的蒸发器401、压缩机402及冷凝器403，还包括有用于平衡降温的加热管404。风循环仓105与灭活仓101之间设循环风
机405，形成风循环回路，风循环回路设有温度传感器406，以实时监控稳定。蒸发器401与加热管404布置在风循环仓105中、并靠向灭活仓101一侧，压缩机402与冷凝器403布置在制冷仓106中、且制冷仓106开设有散热窗。温控单元4不仅能通过风循环与制冷系统组成的空调系统降温，还能通过加热管404平衡加热，从而实现灭活仓101内部的恒温，保证环境的温度稳定，降低因温度变化对灭活效果的影响。
49.如图11所示，风循环仓105向灭活仓101的进风口设置在上方、回风口设置在下方，利于冷空气由上至下的流动。进风口出设有多孔的风道板407，一是起气流分布作用，使温度更均匀，二是有一定的遮挡保护作用。温度传感器406设置在回风口处，能更准确的反应灭活仓101内的温度。当然，也可在灭活仓101的内部空间内均匀布置多个温度传感器406，以准确检测灭活仓101内不同位置的温度。
50.（五）托架组件5。
51.如图3、4、12、13所示，托架组件5包括一与摆动单元3联动的托盘架502，托盘架502的两侧设滑槽503，托盘501为框架结构，两端以抽屉形式可拆卸安装在滑槽503中。托盘501由较细的圆钢弯制而成，对血袋的遮挡面积小，保证光照效果。托盘501两端采用滑移的方式与滑槽503配合安装，很方便的放入或取出，便于工作人员的操作。另外，托盘501与滑槽503还可设置螺丝等锁定装置，避免在震荡晃动的过程中出现脱落。此结构uvb灯管201为7层，每层包含9根uvb灯管201，相应的托架组件5采用6层托盘501，因此容放空间大，在保证良好的灭活效果的前提下，具有较好的处理能力，批量处理能力强大。
52.（六）操作流程。
53.本系统的整体操作步骤如下：步骤1.开机：合上总开关113，设置好各单元运行参数，按下操作面板110上的“启动”键，照射单元2及温控单元4开始运行，使灭活仓101内的温度及光照强度达到设定值；步骤2. 放置血袋：在设备达到稳定运行状态后，打开柜门108，照射单元2暂停工作，在静止的托盘501上放置血袋，检查完毕后关闭柜门108；步骤3.工作运行：按操作面板110上的“运行”键，照射单元2、摆动单元3、温控单元4均开始工作；步骤4.灭活完成：柜体1内血液制品在设定的温度和光照度条件下工作至设定时长后，操作面板110上运行状态显示“灭活结束”，计时停止，照射单元2停止工作；步骤5.置换血袋：打开柜门108，摆动单元3暂停工作，取出托盘501上灭活完成的血袋并放置好新的血袋，重新关闭柜门108；重复步骤3~5；步骤6.关机：当天工作结束后，打开柜门108，取出托盘501上灭活完成的血袋，不再放置新的血袋，关闭柜门108，关机后切断总开关113。
54.本系统运行中的各项数据，如温度、光照强度、转速都可监控并作记录，后期可根据灭活效果直接调用参数或调整参数后使用，在此基础上，可很方便的进行参数的研究与优化。
55.显然，本发明的上述实施例仅仅是为了说明本发明所作的举例，而并非对本发明的实施方式的限定。其他由本发明的实质精神所引申出的显而易见的变化或变动仍属于本发明的保护范围。