CN107374662B - 一种放射源制备及相关方法、放射源及pet系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种放射源制备及相关方法、放射源及PET系统，所述放射源制备方法包括：获取预设剂量的放射性药物，其中，所述放射性药物的半衰期短于预设阈值；将所述放射性药物与预设溶液进行混合，得到混合液；利用塑形物质将所述混合液塑形成具有预设形状的固态放射源。本发明能够制备出固态放射源，并塑形成符合用户需求的形状，方便的用于PET质检、PET校正因子获取、PET校准等领域。
Description
技术领域
本发明涉及数据处理领域，具体涉及一种放射源制备方法、PET质检方法、PET校正因子获取方法、PET校准方法及放射源、PET系统。
背景技术
放射源是由放射性药物制备而成的，利用放射源在核医学设备上采集的数据，可用于对核医学设备的状态检测、系统校准以及获得校正因子等。例如，正电子发射型计算机断层显像(英文：Positron Emission Computed Tomography，简称：PET)设备在出厂前需要利用放射源进行质检，另外，在日常使用中也需要利用放射源进行周期性的质检。
目前，放射源的状态一般为液态，但是，由于液态放射源本身流动性的特点，使得利用放射源对医学仪器进行状态检测(如对PET进行质检)存在操作复杂、控制困难等问题。
发明内容
鉴于上述问题，本发明提供了一种放射源制备方法、PET质检方法、PET校正因子获取方法、PET校准方法，能够制备出符合用户需求的固态放射源，应用于PET质检、PET校正因子获取、PET校准等领域，避免出现现有液态放射源的问题。
本发明提供了一种放射源制备方法，所述方法包括：
获取预设剂量的放射性药物，其中，所述放射性药物的半衰期短于预设阈值；
将所述放射性药物与预设溶液进行混合，得到混合液；
利用与所述混合液呈预设比例范围的固化剂或吸水性物质，将所述混合液塑形成具有预设形状的固态放射源。
优选地，所述利用与所述混合液呈预设比例范围的固化剂或吸水性物质，将所述混合液塑形成具有预设形状的固态放射源，包括：
将与所述混合液呈预设比例范围的固化剂置于所述混合液中；
将所述混合液放置于预设形状的模体中进行塑形，得到放射源，其中，所述放射源为经过所述模体塑形的固态放射源。
优选地，所述利用与所述混合液呈预设比例范围的固化剂或吸水性物质，将所述混合液塑形成具有预设形状的固态放射源，包括：
将与所述混合液呈预设比例范围的吸水性物质塑形成预设形状；
将所述吸水性物质置于所述混合液中，以得到具有所述形状的固态放射源。
优选地，所述固化剂包括明胶或石膏粉。
优选地，所述吸水性物质包括水凝胶。
本发明还提供一种PET质检方法，所述方法包括：
预先将利用上述放射源制备方法制备的放射源置于待质检PET中；
采集所述放射源的数据；
根据所述放射源的数据，确定所述待质检PET的质检结果。
本发明还提供一种PET校正因子获取方法，所述方法包括：
预先将利用上述放射源制备方法制备的放射源置于PET中；
采集所述放射源的数据；
根据所述放射源的数据，获取所述PET的校正因子，其中，所述校正因子用于对所述PET的扫描数据进行校正。
本发明还提供一种PET校准方法，所述方法包括：
预先将利用上述放射源制备方法制备的放射源置于PET中；
采集所述放射源的数据；
根据所述放射源的数据，获取所述PET的校准数据；
利用所述PET的校准数据对PET进行校准。
本发明还提供了一种放射源，所述放射源为利用上述放射源制备方法制备的放射源。
本发明还提供了一种PET系统，所述PET系统中放置有利用上述放射源制备方法制备的放射源。
本发明提供的放射源制备方法中，首先，获取预设剂量的放射性药物，其中，所述放射性药物的半衰期短于预设阈值。其次，将所述放射性药物与预设溶液进行混合，得到混合液。最终，利用塑形物质，将所述混合液塑形成具有预设形状的固态放射源。本发明能够制备出固态放射源，并塑形成符合用户需求的形状，方便的用于PET质检、校正等领域。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本发明实施例提供的一种放射源制备方法的流程图；
图2示出了本发明实施例提供的一种PET质检方法流程图；
图3示出了本发明实施例提供的一种PET校正因子获取方法流程图；
图4示出了本发明实施例提供的一种PET校准方法流程图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
以下进行实施例具体内容的介绍。
本发明实施例提供了一种放射源制备方法，参考图1，为本发明实施例提供的一种放射源制备方法的流程图。所述放射源制备方法具体包括：
S101：获取预设剂量的放射性药物，其中，所述放射性药物的半衰期短于预设阈值。
由于利用半衰期较长的放射性药物制备的放射源成本较高，且对存放空间有严格的辐射防护要求。所以，本发明实施例对放射性药物的选取进行了条件限制，即利用半衰期短于预设阈值的放射性药物，通常选取半衰期短于7天的放射性药物，例如18F-FDG(中文：氟18F脱氧葡萄糖；英文：18F-fluorodeoxy-glucose)。
S102：将所述放射性药物与预设溶液进行混合，得到混合液。
本发明实施例中的预设溶液可以为水，也可以为与放射性药物不发生反应的其他溶液，如氯化钠溶液等。
实际应用中，在获取到预设剂量的放射性药物后，将溶液进行混合得到混合液。
S103：利用塑形物质将所述混合液塑形成具有预设形状的固态放射源。
为了避免液态放射源流动性的特征造成的操作复杂、控制困难等问题，本发明实施例将得到的混合液制备成固态放射源。
一种实现方式中，塑形物质为固化剂时，首先获取与混合液呈预设比例范围的固化剂，例如，混合液为100ml，则固化剂可以为10-15g。其次，将固化剂置于混合液中。再次，将含有固化剂的混合液置于预设形状的模体中进行塑形，经过预设时间后，得到经过该模体塑形后的固态放射源。其中，固化剂可以包括明胶、石膏粉等。
另一种实现方式中，塑形物质为吸水性物质时，首先获取与混合液呈预设比例范围的吸水性物质，例如一种实现方式中吸水性物质为水凝胶，则混合液与水凝胶的比例关系符合(150～2000)：1的预设比例范围。其次，将该吸水性物质塑形成预设形状。再次，将该吸水性物质置于混合液中，等待该吸水性物质达到吸收平衡，得到具有该预设形状的固态放射源。其中，吸水性物质不仅包括水凝胶，还可以包括酚醛塑料、高吸水性树脂(SAP)等。
本发明实施例提供的放射源制备方法中，首先，获取预设剂量的放射性药物，其中，所述放射性药物的半衰期短于预设阈值。其次，将所述放射性药物与预设溶液进行混合，得到混合液。最终，利用与所述混合液呈预设比例范围的固化剂或吸水性物质，将所述混合液塑形成具有预设形状的固态放射源。本发明实施例能够制备出固态放射源，并塑形成符合用户需求的形状，方便的用于PET质检、PET校正因子获取、PET校准等领域。
以下，本发明实施例以几种具体的放射源制备的操作方法为例，对本发明实施例提供的放射源制备方法进行描述。
一种具体的放射源制备方法中，首先，将预设剂量的18F-FDG和水充分混合得到100ml的混合液，然后，将该水溶液加入10-15g的明胶。其次，将加入明胶的混合液置于大约35到105摄氏度温度区间下加热至明胶完全溶化，放在温度为-20～20摄氏度的环境中静置，待混合液部分凝固成半胶体时，将其加入到预设的模体中对其进行塑形，继续静置至半胶体状态的混合液完全凝固，即得到塑形后的固态放射源。
另外，也可以将加入明胶的混合液直接倒入预设的模体中，放在温度为-20～20摄氏度的环境中静置，直到凝固成固体，即得到塑形后的固态放射源。
另外，为了加速混合液的凝固，本发明实施例还可以将加入明胶的混合液直接倒入预设的模体后，置于低于-20摄氏度的温度下加速凝固。
另一种具体的放射源制备方法中，在常温及常压环境下，将18F-FDG和水充分混合得到混合液，并将温度控制在0～35摄氏度，加入适量的细度约为300目的石膏粉(具体为石膏和溶液的比例约为1：0.27)并充分搅拌。将加入石膏粉的混合液倒入预设的模体中静置一段时间，待混合液终凝后即得到塑形后的固态放射源。
另一种具体的放射源制备方法中，在常温及常压环境下，将18F-FDG和水充分混合后，得到混合液，然后加入适量的预设形状的水凝胶，如球形水凝胶，具体的混合液与球形水凝胶的比例关系符合(150～2000)：1的预设比例范围。等待球型水凝胶充分吸收混合液达到吸收平衡后，即得到塑形后的固态放射源。
值得注意的是，水凝胶也可以用其他具有不溶于水的亲水聚合物材料替代。
综上，利用上述方式，本发明实施例能够制备出符合用户需求形状的固态放射源，方便用户操作与控制。
本发明实施例提供的放射源制备方法能够应用于对PET、PET/MR、PET/CT、SPECT等核医学设备进行状态检测等，以下以应用于PET质检、PET校正因子获取、PET校准为例。
本发明实施例提供了一种PET质检方法，参考图2，为本发明实施例提供的一种PET质检方法流程图。所述PET质检方法具体包括：
S201：获取预设剂量的放射性药物，其中，所述放射性药物的半衰期短于预设阈值。
S202：将所述放射性药物与预设溶液进行混合，得到混合液。
S203：利用塑形物质将所述混合液塑形成具有预设形状的固态放射源。
上述S201-S203的执行过程参照S101-S103理解，在此不再赘述。
另外，由于PET质检一般采用圆柱型的放射源，所以，本发明实施例在制备放射源时，将其塑形成圆柱型的放射源，作为本次PET质检的放射源。具体的，将混合液倒入圆柱体模体空腔中，以塑形成圆柱体，得到圆柱型放射源。
S204：将该放射源放置于待质检PET中。
S205：采集所述放射源的数据。
S206：根据所述放射源的数据，确定所述待质检PET的质检结果。
实际应用中，在对待质检PET进行质检之前，首先将制备的放射源放置于该待质检PET中，采集放置于该待质检PET中的该放射源的数据。由于放置于PET中的放射源的数据能够反映该PET的状态，所以，本发明实施例根据采集到的该放射源的数据，确定该待质检PET的质检结果。
具体的，当采集到该放射源的数据后，将该数据以弦图的格式存储，如果弦图中存在明显的暗条纹，则说明该待质检PET存在问题，未通过质检。
一种实际应用场景中，在对PET进行质检之前，现场利用半衰期短于预设阈值的放射性药物制备圆柱型的放射源，后续直接利用该放射源对PET进行质检，能够避免放射源的存放等问题。
本发明实施例提供的PET质检方法中，利用预先制备的固态放射源对PET进行质检，相比利用液体放射源的质检方式，本发明实施例避免了操作复杂、控制困难的问题。
另外，本发明实施例还提供了一种PET校正因子的获取方法，参考图3，为本发明实施例提供的一种PET校正因子的获取方法流程图。所述PET校正因子的获取方法具体包括：
S301：获取预设剂量的放射性药物，其中，所述放射性药物的半衰期短于预设阈值。
S302：将所述放射性药物与预设溶液进行混合，得到混合液。
S303：利用塑形物质将所述混合液塑形成具有预设形状的固态放射源。
上述S301-S303的执行过程参照S101-S103理解，在此不再赘述。
本发明实施例在制备放射源时，将其塑行成圆柱型的放射源，作为本次PET校正因子的获取的放射源。具体的，将混合液倒入圆柱体模体空腔中，以塑形成圆柱体，得到圆柱型放射源。
S304：将该放射源放置于PET中。
具体的，在利用放射源获取PET校正因子时，将该放射源放置于PET的视野中心，该放射源的长度要贯穿整个PET轴向视野。
S305：采集所述放射源的数据。
S306：根据所述放射源的数据，获取所述PET的校正因子，其中，所述校正因子用于对所述PET的扫描数据进行校正。
实际应用中，在利用PET进行扫描得到扫描数据后，需要对该扫描数据进行校正，一般方法是利用校正因子对扫描数据进行校正，具体的，校正因子可以包括正规化校正因子等。
本发明实施例提供的PET校正因子的获取方法中，利用预先制备的固态放射源获取PET的校正因子，相比利用液体放射源的获取方式，本发明实施例避免了操作复杂、控制困难的问题。
另外，本发明实施例还提供了一种PET校准方法，具体为对PET的时间进行校准的方法，参考图4，为本发明实施例提供的一种PET校准方法流程图。所述PET校准方法具体包括：
S401：获取预设剂量的放射性药物，其中，所述放射性药物的半衰期短于预设阈值。
S402：将所述放射性药物与预设溶液进行混合，得到混合液。
S403：利用塑形物质将所述混合液塑形成具有预设形状的固态放射源。
上述S401-S403的执行过程参照S101-S103理解，在此不再赘述。
本发明实施例在制备放射源时，将其塑行成圆柱型的放射源，作为本次PET校准的放射源。具体的，将混合液倒入圆柱体模体空腔中，以塑形成圆柱体，得到圆柱型放射源。
S404：将该放射源放置于PET的视野中心，且长度贯穿该PET的轴向视野。
具体的，在利用放射源进行PET校准之前，将该PET的时间校准修正值初始化为零。
S405：采集该放射源的数据。
具体的，将采集到的该放射源的数据以listmode形式存储，其中listmode形式能够完整保存每个数据的能量、位置、时间等信息。
实际应用中，选取PET的任一个探测器环内的一个探测器晶体，并与该探测器晶体对面的N个探测器晶体形成N个探测器晶体对，该N个探测器晶体对的连线均穿过该放射源。采集该放射源的数据，具体为每个探测器晶体对接收到光子对的时间差，并将每个探测器晶体对接收到光子对的时间差形成直方图。
S406：根据所述放射源的数据，获取所述PET的校准数据。
实际应用中，通过存储有该PET中每个探测器晶体对接收到光子对的时间差的直方图，可以确定数量最多的时间差，从而将该时间差作为PET的校准数据。例如，如果时间差为0.5ns的数量最多，则说明PET采集数据的误差为0.5ns，此时将0.5ns作为该PET的校准数据。
S407：利用所述PET的校准数据对PET进行校准。
实际应用中，在获取该PET的校准数据后，利用该校准数据更新该PET内各个探测器的时间校准修正值，并利用更新后的时间校准修正值，对该PET中各个探测器晶体接收到光子的时间进行校准。
本发明实施例提供的PET校准方法中，利用预先制备的固态放射源对PET进行校准，相比利用液体放射源的获取方式，本发明实施例避免了操作复杂、控制困难的问题。
另外，本发明实施例还提供了一种PET系统，其中，该PET系统中放置有利用上述放射源制备方法制备的放射源。
对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明实施例所提供的一种放射源制备方法、PET质检方法、PET校正因子获取方法、PET校准方法及放射源、PET系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (6)
1.一种放射源制备方法，其特征在于，所述方法包括：
获取预设剂量的放射性药物，其中，所述放射性药物的半衰期短于预设阈值；
将所述放射性药物与预设溶液进行混合，得到混合液；
利用塑形物质将所述混合液塑形成具有预设形状的固态放射源；
所述塑形物质为吸水性物质，所述利用塑形物质将所述混合液塑形成具有预设形状的固态放射源，包括：
将与所述混合液呈预设比例范围的吸水性物质塑形成预设形状；所述预设比例范围为150:1至2000：1；
将所述吸水性物质置于所述混合液中，以得到具有所述形状的固态放射源；所述吸水性物质包括水凝胶。
2.一种PET质检方法，其特征在于，所述方法包括：
预先将利用上述权利要求1所述的放射源制备方法制备的放射源置于待质检PET中；
采集所述放射源的数据；
根据所述放射源的数据，确定所述待质检PET的质检结果。
3.一种PET校正因子获取方法，其特征在于，所述方法包括：
预先将利用上述权利要求1所述的放射源制备方法制备的放射源置于PET中；
采集所述放射源的数据；
根据所述放射源的数据，获取所述PET的校正因子，其中，所述校正因子用于对所述PET的扫描数据进行校正。
4.一种PET校准方法，其特征在于，所述方法包括：
预先将利用上述权利要求1所述的放射源制备方法制备的放射源置于PET中；
采集所述放射源的数据；
根据所述放射源的数据，获取所述PET的校准数据；
利用所述PET的校准数据对PET进行校准。
5.一种放射源，其特征在于，所述放射源为利用上述权利要求1所述的放射源制备方法制备的放射源。
6.一种PET系统，其特征在于，所述PET系统中放置有利用上述权利要求1所述的放射源制备方法制备的放射源。
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