CN111568382A - 一种涉及甲状腺内照射碘测量的智能测量系统 - Google Patents

一种涉及甲状腺内照射碘测量的智能测量系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及内照射碘测量的智能测量系统，包括：至少一个第一传感器元件，被构造为以接触式或非接触式探测的方式对用户颈部的吞咽动作和/或随吞咽动作同步上下运动的特定部位进行监测，测量系统被配置为：通过其与上述部件中的一个或几个分别进行信息交互的方式控制头部支撑架和/或探测器组件的位姿，并在接收到第一传感器元件监测到的第一运动信息和/或第二传感器元件监测到的第二运动信息时进行用户颈部活动判断，并基于关于用户颈部活动的判断结果对测量系统的计数率积分曲线进行有效性修正，和/或，生成关于头部支撑架和/或探测器组件的控制指令以恢复测量过程中探测器组件的探测端与用户颈部特定部位之间的期望对准状态。

Description

一种涉及甲状腺内照射碘测量的智能测量系统
技术领域
本发明涉及核医学显像设备技术领域，尤其涉及一种涉及甲状腺内照射碘测量的智能测量系统。
背景技术
正常成人的甲状腺形如“H”，分为左右两个侧叶，中间以峡部相连，大多数人尚有一舌状突出的锥状叶(峡部向上伸展形成)。甲状腺分泌甲状腺激素(thyroidhormones，TH)，主要调节体内的各种代谢并影响机体的生长和发育。另外，在滤泡上皮旁或滤泡间质中的滤泡旁细胞分泌降钙素(calcitonin，CT)，主要调节骨矿物质代谢。甲状腺的两个侧叶贴附于喉下部和气管上部的前面，上达甲状软骨中部，下抵第6气管软骨环。峡部多位于第2～4气管软骨环前方，向上伸出锥状叶，有时可达舌骨。正常甲状腺重20～30g，女性的甲状腺稍大于男性。侧叶长4～5cm，宽1～2cm，厚2～3cm。左右两叶基本对称，但右叶稍高于左叶。甲状腺的形态可有变异，峡部缺如者约占7％，有锥状叶者约占70％。甲状腺外的纤维囊包裹甲状腺并伸入腺体内，将腺体分为大小不等的小叶。囊外有颈深筋膜包绕，侧叶与环状软骨间有结缔组织相连；吞咽时，甲状腺随喉向上下移动。但正常情况下，甲状腺即使在吞咽动作时亦不能窥见。
人体内含碘20～50mg(0.3～0.8mg/kg)，平均约30mg(0.5mg/k g)，其中绝大部分存在于甲状腺中。通常，甲状腺内的贮存碘可供3个月左右的生理需要。甲状腺外各组织含碘甚微，其中血液含碘30～60μg/L，主要以有机碘形式存在。80％～90％的碘来自食物，10％～20％来自饮水，5％来自空气。食物碘主要以I-形式被机体吸收，但食物中的Ca2+、Mg2 +、F e3+离子妨碍肠道碘的吸收。经消化道吸收的碘主要浓聚在甲状腺组织中，小部分经肾排出体外，妇女哺乳期经乳汁排出的碘量较多，而粪和皮肤的碘排泄量很少。碘是生物体内必需的微量元素之一，而甲状腺是唯一能浓聚和利用碘的内分泌腺体，碘是合成TH的必需原料(甲状腺与血浆的碘浓度差为25∶1)。碘在自然界以多种形式存在，与TH合成有关的碘主要是碘化物(iodide)，如碘化钠(NaI)、碘化钾(KI)等。碘化物进入体内后以离子形式存在，称碘离子(I-)。碘酸盐(iodate，如NaIO3、KIO3等)进入机体后需先被还原成碘化物。除以离子形式参与机体代谢和活性物质合成外，体内的含碘有机物主要为碘化酪氨酸及碘化甲腺原氨酸。人体内绝大部分碘存在于甲状腺中(90％左右)，约10％以无机碘形式存在于甲状腺外组织。体内碘的代谢受摄入碘量的明显影响，以500μg/d摄入量为例，粪中排出极微，占总排出量的2％～3％，而尿的排出量主要受摄入碘量的影响。
核医学显像是以脏器内、外放射性差别以及脏器内部局部放射性差别为基础的，而脏器和病变内放射性的高低直接与显像剂的聚集量有关，聚集量的多少又取决于血流量、细胞功能、细胞数量、代谢率和排泄引流等因素，因此，核医学显像不仅能够显示脏器和病变的位置、形态和大小，更重要的是同时提供有关血流、功能和代谢等方面的信息。血流、功能和代谢异常常常是疾病的早期变化，可以出现在形态结构发生改变以前，故核医学显像常有助于疾病的早期诊断，并广泛用于脏器和功能状态以及疾病在分子水平的本质研究。碘是甲状腺合成甲状腺激素的主要原料，而检查中的用药131I(131碘)与人所需的稳定性的碘具有相同的生化性质和生物学特性。给患者空腹口服示踪量的碘化钠后能迅速经胃肠道吸收，随血液到达甲状腺而被甲状腺滤泡上皮细胞摄取、浓聚。被甲状腺摄取的碘量和速度与甲状腺功能状态密切相关，因此，在体外用甲状腺功能仪对准甲状腺部位，测量碘发射的γ射线，可获得甲状腺在不同时间的放射性计数率/摄碘率，根据甲状腺摄取碘的数量和速度、释放的速率，用于判断甲状腺的功能状况。检查方法为：口服或注射少量含放射性核素碘盐后，直接在甲状腺局部测定放射性强度。该方法是对甲状腺疾病的鉴别诊断及甲亢碘治疗时不可缺少的检查方法。甲状腺疾病诊断及鉴别诊断，可用于诊断甲状腺功能亢进症；作为碘治疗甲亢或甲状腺显像时的投药剂量依据；亚急性甲状腺炎或慢性淋巴细胞性甲状腺炎的辅助诊断；了解甲状腺的碘代谢或碘负荷情况；甲状腺功能减退症的诊断；用于甲状腺激素抑制试验。
探测器是核医学设备最重要的组成部分，而闪烁晶体是传统探测器的核心。针对伽马射线的探测，目前广泛使用的技术是采用掺铊碘化钠(NaI(T l))、锗酸铋(BGO)、硅酸钇镥(LYSO)等闪烁晶体，将伽马射线转变为荧光(紫光或紫外线)，再用光电倍增管(PMT)将光信号转变为成像需要的电信号。但是，从伽马射线到电信号之间经过多次转化、处理，荧光在晶体内存在散射，造成大量信息的丢失，同时也降低了对来自体内的伽马射线定位的精确度，限制了核医学设备的空间分辨率、灵敏度。因此，传统基于闪烁晶体、PMT、后续电路基础技术的核医学设备具有明显的缺陷。
目前，随着CZT(碲锌镉)半导体材料的研究深入，CZT半导体探测器直接将伽马射线转化为电信号，不经过荧光的过渡，也不需要PMT，体积减小，可直接获得来自探测器光子的位置信号和能量，并由此带来了一系列优异性能，如能量分辨率高、空间分辨率高、探测效率高、灵敏度好，等等。CZT半导体探测器的应用大大提高了测量精度，改善了图像质量，缩短了成像时间，减少了病人注射剂量，特别适用于不同部位癌症的早期诊断和治疗。然而，实际上通常放射性核素通过多种途径进入人体，将会在体内产生不均匀分布，且主要沉积在人体特定器官中，如甲状腺、肺本底部、肠胃部。但目前通用的站立式全身计数器均是基于放射性核素在人体内均匀分布的基础上进行测量分析的，将导致测量结果与实际情况不符。
专利文件(公开号为CN108508472A)公开了基于放射性核素有效定位的人体内照射污染测量方法，包括以下步骤：S1：采用两个及以上探测器对人体进行测量并得出两个及以上探测器各自的计数率；S2：根据两个及以上探测器的计数率比匹配对应的测量分析模式；S3：将两个及以上探测器的计数率在匹配到的测量分析模式下进行加权分析得出计数结果。该专利基于放射性核素有效定位的人体内照射污染测量方法，通过上述步骤，将人体内的放射性核素视为不均匀分布，更加符合人体实际情况，检测结果更加接近实际情况。
现有技术中如上述专利所提供的人体内照射污染测量方法是依赖于探测器对多个器官例如甲状腺、肺部、肠胃的放射性核素探测结果精确的基础上才能实现对放射性污染在人体内沉积不均匀情况的判断，而未提供对于单个的癌症高发性局部区域器官部位如甲状腺来说如何保证探测结果精确的测量方法。针对上述问题，专利文件(公开号为CN207341748U)提出了一种新型甲状腺吸碘功能测量仪，包括探测器和底座，所述底座的上方中间位置处安装有固定座，所述底脚的下端通过胶黏剂粘贴有防滑垫，所述底座的后端设置有电源接口，所述液晶显示屏的左上方安装有报警灯，所述探测器通过安装在探测器外部的固定架固定在伸缩杆的顶端，所述连杆的前端安装有γ闪烁探测头。该专利采用了网络开关，避免了不能通过无线进行测量数据的传输，有线传输线缆繁杂，容易缠绕的问题，采用了防滑垫，避免了测量仪易发生滑落，导致测量仪损坏的问题，采用了气缸，解决了不能使测量仪根据患者的身体高度进行自动伸缩的问题。
上述专利所提供的甲状腺吸碘功能测量仪，可以通过其端部上设置的γ闪烁探测头为处于坐姿下的患者进行甲状腺吸碘功能测量，提供了针对单个的癌症高发性的局部区域器官部位如甲状腺的测量方法。
但由于甲状腺检查过程中要求患者颈部微拉伸开来以使甲状腺能够充分暴露在测量范围内，而不同患者或协助患者的医护人员的理解差异问题，在使用甲状腺吸碘功能测量仪时并不清楚具体需要如何把患者的甲状腺对准γ闪烁探测头，或者是具体需要患者颈部的哪个部位对准γ闪烁探测头，以此使得在针对同一患者的不同时刻的多次测量对应的测量位置或是患者暴露甲状腺的范围大小存在较大差异，在较大差异下无法保证该测量仪测量结果的可靠性。
此外，由于甲状腺吸碘功能测量要求每隔数小时就采集一次吸碘率，连续记录吸碘率曲线往往要求2～10min，同时要求患者在该时间内保持颈部微拉伸的状态且不能随意移动，在该时长内保持同一姿势下易造成患者肌肉尤其位于颈部前面的浅筋膜、深筋膜浅层和中层、舌骨下肌群及气管前筋膜等肌肉酸痛，同时过于后仰的颈部很容易压迫到甲状腺而刺激甲状腺分泌多余的甲状腺激素，最终影响甲状腺的测量结果，并且带给患者强烈的不适感。
此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于发明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。
发明内容
针对现有技术之不足，例如在内照射碘测量过程中成年患者不可控的颈部活动对测量结果造成影响的问题，本发明的发明人设计并实践了大量相关实验，证明了改进内照射碘测量仪以完全固定患者颈部的方法存在引起患者严重不适的问题，也证明了单向地改进测量计算方法无法解决不可控的颈部活动引起测量误差的问题。
本发明致力于通过改进设备与测量方法之间的相交互作用方式来提供一种内照射碘测量的智能测量系统，在最小化患者不适感的前提下，降低高精度秒量级的测量系统由不可控的颈部活动所引起的测量误差。所述测量系统至少包括：至少一个第一传感器元件，被构造为以接触式或非接触式探测的方式对用户颈部的吞咽动作和/或随吞咽动作同步上下运动的特定部位进行监测，头部支撑架，被构造为通过其架体上设置的第二传感器元件来监测用户身体姿态变换所引起的用户颈部的暴露张角的变化，探测器组件，被构造为采集其探测端与用户颈部特定部位之间的接触关系，其中，所述测量系统被配置为：通过其与上述部件中的一个或几个分别进行信息交互的方式控制所述头部支撑架和/或所述探测器组件的位姿，并在接收到所述所述第一传感器元件监测到的第一运动信息和/或所述第二传感器元件监测到的第二运动信息时进行用户颈部活动判断，并基于关于用户颈部活动的判断结果对测量系统的计数率积分曲线进行有效性修正，和/或，生成关于所述头部支撑架和/或所述探测器组件的控制指令以恢复测量过程中所述探测器组件探测端与用户颈部特定部位之间的期望对准状态。
根据一种优选实施方式，所述测量系统被配置为在接收到所述第一传感器元件监测到的第一运动信息和/或所述第二传感器元件监测到的第二运动信息时进行用户颈部活动判断，其中，在判断得到其颈部活动为偶然事件时获取与该用户颈部活动相对应的第一时刻，以基于与该第一时刻相对应的第一测量时间对所述计数率积分曲线进行有效性修正，或在判断得到其位姿变换为目标事件时，基于所述第一运动信息和/或所述第二运动信息与所述预期对准状态之间的干扰偏差生成关于所述头部支撑架和/或所述探测器组件的控制指令。
根据一种优选实施方式，所述第二传感器元件被配置在所述头部支撑架的与用户下颚相接触的承托表面上，且用于监测用户身体姿态变换所引起的用户颈部的暴露张角的变化，所述承托表面上具有相对靠近用户颈部的一侧以及相对远离用户颈部的另一侧，其中，在所述头部支撑架根据其接收到的控制指令调整架体高度而使所述承托表面与用户下颚相接触时，基于所述第二传感器元件采集到的用户下颚施加在所述承托表面上的压力信息获取所述第二传感器元件与用户下颚之间的有效接触面积，并通过继续调整所述头部支撑架的架体高度的方式使该有效接触面积满足预设接触面积阈值，从而确定当前用户颈部处于与所述承托表面所呈角度相对应的暴露张角以及用户下颚在所述承托表面上的有效承托区域，基于所述暴露张角以及所述有效承托区域实时生成关于用户颈部活动的第二运动信息。
根据一种优选实施方式，所述探测器组件的探测端上设置有用于监测其探测端与用户颈部特定部位之间的接触状态的至少一个第三传感器元件，所述探测端上具有相对靠近用户下颚的一侧以及相对远离用户下颚的另二侧，其中，所述控制系统还被配置为在对用户颈部进行测量前控制所述探测器组件沿所述固定底座的第一轴朝向靠近用户颈部的方向移动，移动至分别位于探测端两侧上的至少一个第三传感器元件均采集到触控信息时，保持所述探测器在所述固定底座的第一轴上的当前位置并确定其探测端与用户颈部特定部位之间的有效接触关系，基于与用户颈部具有有效接触关系的探测端所处平面确定假想的用户颈部所处的竖向平面，以此将其与所述探测端所处平面与所述承托表面所处平面之间已定的夹角相结合时，可以确定用户颈部与其下颚之间形成的暴露张角。
根据一种优选实施方式，所述头部支撑架，被构造为以其活动安装至固定底座上的方式，根据其接收到的控制指令调整架体高度，沿用户下颌的位置承托住用户的头部，以使每次测量时用户颈部的暴露张角均一致，所述探测器组件，被构造为以其活动安装至固定底座上的方式，根据其接收到的控制指令改变其在所述固定底座上的位姿，其位姿改变至少包括允许其沿所述固定底座的第一轴和/或沿所述固定底座的与所述第一轴相正交的第二轴分别移动。
根据一种优选实施方式，在接收到所述第一传感器元件监测到的第一运动信息和/或所述第二传感器元件监测到的第二运动信息时进行用户颈部活动判断的过程中至少包括：由所述测量系统调取对用户进行内照射碘测量的关于用户的状态判断参数，并根据所述状态判断参数，对该用户在进行内照射碘测量过程中的颈部活动进行状态判断，结合所述第一运动信息、所述第二运动信息以及由所述第三传感器元件所采集到的第三运动信息，判断得到该用户的关于其颈部活动的判断结果，其中，根据偶然事件评估条件进行第一判断，在第一运动信息满足偶然事件评估条件且所述第二运动信息与所述第三运动信息均不满足所述偶然事件评估条件时，得到第一判断结果，所述第一判断结果用于表征所监测到的该用户的颈部活动为不影响继续测量的偶然事件，在第一运动信息与所述第二运动信息分别满足偶然事件评估条件且所述第三运动信息不满足所述偶然事件评估条件时，得到第二判断结果，所述第二判断结果用于表征所监测到的该用户的颈部活动为不影响继续测量的偶然事件。
根据一种优选实施方式，在第三运动信息满足偶然事件评估条件时，根据目标事件评估条件进行第二判断，在所述第二运动信息与所述第三运动信息分别满足所述目标事件评估条件时，得到第三判断结果，所述第三判断结果用于表征所述监测到的该用户的颈部活动为影响继续测量的目标事件。
根据一种优选实施方式，所述探测器组件至少包括伽马探测器和多道分析器，在所述伽马探测器生成用户的第一输出信号的情况下，所述第一输出信号能够由所述伽马探测器传输至所述多道分析器，并按照模拟数字变换的方式生成多种参数构成的第二输出信号，所述智能测量系统至少包括专用模体和设置于终端上的测控单元，其中，所述第二输出信号能够结合专用模体通过测控单元生成第三输出信号，所述终端能够通过无线通信单元与云端数据连接，所述终端还设置有数据存储单元，在所述终端将所述第三输出信号传输至云端的同时，所述终端将所述第三输出信号传输至所述数据存储单元。
根据一种优选实施方式，所述多道分析器被配置为在将所提供的处于在启动状态下的伽马探测器置于远离待测放射源的位置时，预先测定出自然本底伽马辐射的本底特征量，并在所得到的脉冲高度谱上设置伽马辐射的能量范围，该能量范围至少包括范围上阈限和范围下阈限，以此基于范围上阈限的积分计数率和范围下阈限的积分计数率，生成范围上阈限的积分计数率与范围下阈限的积分计数率之间的积分计数率之比，即得到在指定环境近似为不变常数的自然本底伽马辐射的本底特征量。
根据一种优选实施方式，所述多道分析器被配置为在将所提供的甲状腺部位填充有预设活度的预设剂量的碘标准源溶液的专用模体置于指定环境下与所述伽马探测器相对应的探测位置上时，保持专用模体表面与探测器表面之间的距离在不同的预设距离值分别进行测量，测定出实际特征量，并在所得到的脉冲高度谱上设置伽马辐射的能量范围，该能量范围的范围上阈限和范围下阈限与所述自然本底伽马辐射的本底特征量的能量范围阈限相同，以此基于范围上阈限的积分计数率和范围下阈限的积分计数率，生成范围上阈限的积分计数率与范围下阈限的积分计数率之间的积分计数率之比，即得到在指定环境的实际特征量。
本发明提供的涉及甲状腺内照射碘测量的智能测量系统至少具有如下有益技术效果：
本发明所提供的涉及甲状腺内照射碘测量的智能测量系统，通过改进设备与测量方法之间的相交互作用方式，在最小化患者不适感的前提下，降低高精度秒量级的测量系统由不可控的颈部活动所引起的测量误差。同时，该测量系统提供了针对单个的癌症高发性局部区域器官部位如甲状腺的保证其探测结果精确的测量方法，尤其是对于例如癌症患者复诊时，考虑到要降低病人医药费的情况，往往不需要做全身的癌细胞检测，而只是需要针对病患局部检测癌细胞的情况。这样既有利于降低医院的大型仪器的使用成本，又可以有针对性地对患者的癌症高发性局部区域器官部位如甲状腺进行高精度的检测，有利于降低患者的检测费用。
附图说明
图1是本发明提供的优选的使用该智能测量系统时的简化整体结构连接关系示意图；
图2是本发明提供的优选的专用模体的简化正视结构示意图；和
图3是本发明提供的优选的智能测量系统的简化模块连接关系示意图。
附图标记列表
1：伽马探测器 2：多道分析器 3：专用模体
4：测控单元 5：数据存储单元 6：云端
7：终端 8：用户颈部 9：固定底座
10：第一传感器元件 11：头部支撑架 12：第二传感器元件
13：探测器组件 14：探测端 15：承托表面
16：第三传感器元件 17：数据处理模块
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细说明。
由于甲状腺借外层被膜固定于气管和环状软骨上，又借左、右两叶上极内侧的悬韧带悬吊于环状软骨上，因此，在用户做吞咽动作时，甲状腺亦随之上、下移动。在甲状腺上下移动改变位置时，将引起与之相对应的测量装置的测量位置与甲状腺实际位置之间失准，用户颈部甲状腺所在区域与非甲状腺区域各自对应的摄取引入到体内的放射性核素的量和速度之间的差异较大，导致在该情况下测得的计数率不具备可靠性。
对于成年患者而言，能够较好地遵从医嘱保持身体包括颈部的稳定性，但本发明的发明人通过设计并实践大量相关实验，发现在测量过程中即使是自控能力强的成年患者也存在不可控的身体或颈部活动，尤其是不自觉的吞咽口水的活动、条件反射下的深呼吸活动如打哈欠以及明显的躯干姿势改变如习惯性弓背，在上述活动下均将引起颈部活动，其中对于偶然性发生的深呼吸和吞咽动作将直接带动甲状腺在短时内上下移动，其中对于时常发生的明显躯干姿势改变将直接增大探测端与甲状腺之间的探测距离以及探测范围。
对于秒量级的测量系统来说，大量现有技术通过改进内照射碘测量仪的结构，试图完全维持用户颈部固定，但实际上，仍无法应对上述用户不自觉发生的动作；同样地，部分现有技术通过单向地改进测量计算方法，试图提高仪器本身的精度和准度，该改进方法的测量对象必须是理想的固定模体，然而实际上患者甚至是成年患者都无法达到该理想状态；因此，即使是将结构改进后的测量仪与改进后的测量计算方法相简单地结合，实际的测量过程也根本无法满足其多个影响因素固定的高要求。在两者相结合而测量要求过高的缺陷下，本发明的发明人提供了一种内照射碘测量的智能测量系统，致力于通过改进设备与测量方法之间的相交互作用方式克服上述缺陷，在最小化患者不适感的前提下，降低高精度秒量级的测量系统由不可控的颈部活动所引起的测量误差。
本发明提供了一种内照射碘测量的智能测量系统，测量系统至少包括至少一个第一传感器元件10，被构造为以接触式或非接触式探测的方式对用户颈部的吞咽动作和/或随吞咽动作同步上下运动的特定部位进行监测。优选地，第一传感器元件10是用于对用户颈部的吞咽动作和/或随吞咽动作同步上下运动的特定部位进行监测，其中特定部位即为甲状腺所在区域。优选地，第一传感器元件10用于对用户颈部的吞咽动作进行监测，第一传感器元件10可以是至少包括应变仪、测量距离的激光、肌电图传感器、回波描传感器、IRM传感器、闪烁扫描传感器、扫描或正电子断层扫描(pet-scan)传感器、X射线传感器中一个或几个的元件。优选地，第一传感器元件10装配在用户喉部上。优选地，第一传感器元件10用于对随吞咽动作同步上下运动的甲状腺或副甲状腺进行监测。
优选地，头部支撑架11用于通过其架体上设置的第二传感器元件12来监测用户身体姿态变换所引起的用户颈部的暴露张角的变化。头部支撑架11活动安装至固定底座9。头部支撑架11根据其接收到的控制指令调整架体高度，沿用户下颌的位置承托住用户的头部，以使每次测量时用户颈部的暴露张角均一致。优选地，第二传感器元件12被配置在头部支撑架11的与用户下颚相接触的承托表面15上。第二传感器元件12用于监测用户身体姿态变换所引起的用户颈部的暴露张角的变化。承托表面15上具有相对靠近用户颈部的一侧以及相对远离用户颈部的另一侧。优选地，在头部支撑架11根据其接收到的控制指令调整架体高度而使承托表面15与用户下颚相接触时，基于第二传感器元件12采集到的用户下颚施加在承托表面15上的压力信息获取第二传感器元件12与用户下颚之间的有效接触面积。通过继续调整头部支撑架11的架体高度的方式使该有效接触面积满足预设接触面积阈值，满足预设接触面积阈值时，即为确定当前用户颈部处于与承托表面15所呈角度相对应的暴露张角。其中，接触面积阈值至少包括接触区域以及该接触区域上的接触压力阈值，在用户下颚接触至承托表面15时确定接触区域，并通过接触区域上的接触压力阈值确定当前用户下颚与颈部之间的张开角度。在移动至该有效接触面积满足预设接触面积阈值后，用户在其下颚置于承托表面15的情况下可以自行调整其坐姿，基于用户坐姿调整后的用户下颚在承托表面15上接触区域确定与该用户相关的有效承托区域。优选地，基于暴露张角以及有效承托区域实时生成关于用户颈部活动的第二运动信息。
根据一种优选实施方式，探测器组件13的探测端14上设置有用于监测其探测端14与用户颈部特定部位之间的接触状态的至少一个第三传感器元件16，探测端14上具有相对靠近用户下颚的一侧以及相对远离用户下颚的另二侧，其中，控制系统还被配置为在对用户颈部进行测量前控制探测器组件13沿固定底座9的第一轴朝向靠近用户颈部的方向移动，移动至分别位于探测端14两侧上的至少一个第三传感器元件16均采集到触控信息时，保持探测器在固定底座9的第一轴上的当前位置并确定其探测端14与用户颈部特定部位之间的有效接触关系，基于与用户颈部具有有效接触关系的探测端14所处平面确定假想的用户颈部所处的竖向平面，以此将其与探测端14所处平面与承托表面15所处平面之间已定的夹角相结合时，可以确定用户颈部与其下颚之间形成的暴露张角。
优选地，探测器组件13用于采集其探测端14与用户颈部特定部位之间的接触关系。探测器组件13活动安装至固定底座9上。探测器组件13根据其接收到的控制指令改变其在固定底座9上的位姿。其位姿改变至少包括允许其沿固定底座9的第一轴和/或沿固定底座9的与第一轴相正交的第二轴分别移动。优选地，测量系统基于其与多个传感器元件中的一个或几个分别进行信息交互的方式，来控制头部支撑架11和/或探测器组件13的位姿。如图3所示，测量系统至少包括数据处理模块17，测量系统基于其数据处理模块17与多个传感器元件中的一个或几个分别进行信息交互的方式，控制头部支撑架11和/或探测器组件13的位姿。
优选地，测量系统在接收到第一传感器元件10监测到的第一运动信息和/或第二传感器元件12监测到的第二运动信息时进行用户颈部活动判断。测量系统基于关于用户颈部活动的判断结果对测量系统的计数率积分曲线进行有效性修正。测量系统生成关于头部支撑架11和/或探测器组件13的控制指令，以恢复测量过程中探测器组件13的探测端14与用户颈部特定部位之间的期望对准状态。
根据一种优选实施方式，在接收到第一传感器元件10监测到的第一运动信息和/或第二传感器元件12监测到的第二运动信息时进行用户颈部活动判断的过程中至少包括：由测量系统调取对用户进行内照射碘测量的关于用户的状态判断参数，并根据状态判断参数，对该用户在进行内照射碘测量过程中的颈部活动进行状态判断，结合第一运动信息、第二运动信息以及由第三传感器元件16所采集到的第三运动信息，判断得到该用户的关于其颈部活动的判断结果。偶然事件评估条件至少包括与第一运动信息相对应的状态判断参数、与第二运动信息相对应的状态判断参数以及与第三运动信息相对应的状态判断参数。具体地，第一运动信息满足偶然事件评估条件即为与用户吞咽动作相关的第一运动信息为有效信息，确定用户在第一时刻下的吞咽动作。第二运动信息满足偶然事件评估条件即为与用户深呼吸活动相关的第二运动信息为有效信息，确定用户在第一时刻或时长下的深呼吸动作。第三运动信息满足偶然事件评估条件即为与用户明显的躯干姿势改变相关的第三运动信息为有效信息，确定用户在第一时刻或时长下的明显躯干姿势改变。
优选地，根据偶然事件评估条件进行第一判断，在第一运动信息满足偶然事件评估条件且第二运动信息与第三运动信息均不满足偶然事件评估条件时，得到第一判断结果，第一判断结果用于表征所监测到的该用户的颈部活动为不影响继续测量的偶然事件。第一运动信息满足偶然事件评估条件即为与用户吞咽动作相关的第一运动信息为有效信息，确定用户在第一时刻下的吞咽动作，并且第二运动信息满足偶然事件评估条件与第三运动信息均不满足偶然事件评估条件，即为用户在第一时刻或时长下无深呼吸动作或明显躯干姿势改变，所监测到的该用户的颈部活动为不影响继续测量的偶然事件。在判断得到其颈部活动为偶然事件时，获取与该用户颈部活动相对应的第一时刻，以基于与该第一时刻相对应的第一测量时间对计数率积分曲线进行有效性修正。有效性修正的方式可以根据确定的第一测量时间对应地剔除采集的数据中的部分偏差数据。
优选地，在第一运动信息与第二运动信息分别满足偶然事件评估条件且第三运动信息不满足偶然事件评估条件时，得到第二判断结果，第二判断结果用于表征所监测到的该用户的颈部活动为不影响继续测量的偶然事件。第一运动信息满足偶然事件评估条件即为与用户吞咽动作相关的第一运动信息为有效信息，确定用户在第一时刻下的吞咽动作，第二运动信息满足偶然事件评估条件即为与用户深呼吸活动相关的第二运动信息为有效信息，确定用户在第一时刻或时长下的深呼吸动作，并且第三运动信息不满足偶然事件评估条件，即为用户在第一时刻或时长下无明显躯干姿势改变，所监测到的该用户的颈部活动为不影响继续测量的偶然事件。
优选地，在第三运动信息满足偶然事件评估条件时，根据目标事件评估条件进行第二判断，在第二运动信息与第三运动信息分别满足目标事件评估条件时，得到第三判断结果，第三判断结果用于表征监测到的该用户的颈部活动为影响继续测量的目标事件。第三运动信息满足偶然事件评估条件即为与用户明显的躯干姿势改变相关的第三运动信息为有效信息，确定用户在第一时刻或时长下的明显躯干姿势改变，明显躯干姿势改变将直接增大探测端与甲状腺之间的探测距离以及探测范围，由于明显躯干姿势改变不同于甲状腺往复运动的偶然事件，因此所监测到的该用户的颈部活动为影响继续测量的目标事件。优选地，在判断得到其位姿变换为目标事件时，基于第一运动信息和/或第二运动信息与预期对准状态之间的干扰偏差生成关于头部支撑架11和/或探测器组件13的控制指令，以恢复测量过程中探测器组件13的探测端14与用户颈部特定部位之间的期望对准状态。
如图3所示，测量系统至少包括伽马探测器和多道分析器2，在该伽马探测器生成用户的第一输出信号的情况下，该第一输出信号能够由该伽马探测器传输至该多道分析器2，并按照模拟数字变换的方式生成多种参数构成的第二输出信号，该智能测量系统至少包括专用模体3和设置于终端7上的测控单元4，其中，该第二输出信号能够结合专用模体3通过测控单元4生成第三输出信号，该终端7能够通过无线通信单元与云端6数据连接，该终端7还设置有数据存储单元5，在该终端7将该第三输出信号传输至云端6的同时，该终端7将该第三输出信号传输至该数据存储单元5。本发明的智能测量系统提供了针对单个的癌症高发性局部区域器官部位如甲状腺的保证其探测结果精确的测量方法，尤其是对于例如癌症患者复诊时，考虑到要降低病人医药费的情况，往往不需要做全身的癌细胞检测，而只是需要针对病患局部检测癌细胞的情况。这样既可以降低医院的大型仪器的使用成本，又可以有针对性地对患者的癌症高发性局部区域器官部位如甲状腺进行高精度的检测，有利于降低患者的检测费用。
根据一种优选实施方式，该多道分析器2被配置为在将所提供的处于在启动状态下的伽马探测器置于远离待测放射源的位置时，预先测定出自然本底伽马辐射的本底特征量，并在所得到的脉冲高度谱上设置伽马辐射的能量范围，该能量范围至少包括范围上阈限和范围下阈限，以此基于范围上阈限的积分计数率和范围下阈限的积分计数率，生成范围上阈限的积分计数率与范围下阈限的积分计数率之间的积分计数率之比，即得到在指定环境近似为不变常数的自然本底伽马辐射的本底特征量。
根据一种优选实施方式，该多道分析器2被配置为在将所提供的甲状腺部位填充有预设活度的预设剂量的碘标准源溶液的专用模体3置于指定环境下与该伽马探测器相对应的探测位置上时，保持专用模体3表面与探测器表面之间的距离在不同的预设距离值分别进行测量，测定出实际特征量，并在所得到的脉冲高度谱上设置伽马辐射的能量范围，该能量范围的范围上阈限和范围下阈限与该自然本底伽马辐射的本底特征量的能量范围阈限相同，以此基于范围上阈限的积分计数率和范围下阈限的积分计数率，生成范围上阈限的积分计数率与范围下阈限的积分计数率之间的积分计数率之比，即得到在指定环境的实际特征量。
根据一种优选实施方式，该多道分析器2还被配置为执行以下步骤：将所得到的不同预设距离值下的该实际特征值在不保留指定环境下的该本底特征值的情况下与不同的预设活度/不同的预设剂量的碘标准源溶液进行比对，在不保留该本底特征值的该实际特征值和与之相对应的碘标准源溶液之间误差在预设范围内的情况下输出两者之间的比值，即得到所提供的该伽马探测器的不确定度。
根据一种优选实施方式，在所得到的不确定度超出异常不确定度的情况下，生成包括在指定环境下的本底特征值、该实际特征值以及与之相对应的不确定度等探测数据的第二输出信号，以此该测控单元4能够通过阈限优化算法输出与该指定环境以及该专用模体3相对应的最优阈限。
根据一种优选实施方式，该阈限优化算法至少包括以下步骤：以预设的初始值0HU～170HU对该能量范围的范围上阈限和范围下阈限进行初始化，并通过逐渐增大/降低该初始值的方式对初始化后的不确定度与异常不确定度之间进行至少一次比对，在所得到的初始化后的不确定度至少不超出该异常不确定度时输出与该指定环境以及该专用模体3相对应的最优阈限。
根据一种优选实施方式，该测控单元4被配置在生成与该指定环境以及该专用模体3相对应的第三输出信号时，通过该无线通信单元获取该云端6的其他多个伽马探测器的与该预设活度/预设剂量/本底特征量/预设距离值/最优阈限中的一个或多个相对应的多个历史探测数据，并通过由多个历史探测数据所确定的校正系数计算生成校正不确定度，在初始化后的不确定度与校正不确定度之间确定与该异常不确定度之间差值较小的至少一个值。
本发明还提供了一种涉及甲状腺内照射碘测量的智能测量方法，至少包括伽马探测器、多道分析器2、专用模体3和设置于终端7上的测控单元4，该终端7能够通过无线通信单元与云端6数据连接，该终端7还设置有数据存储单元5，其中，该智能测量方法至少包括以下步骤：在该伽马探测器生成用户的第一输出信号的情况下，该第一输出信号能够由该伽马探测器传输至该多道分析器2，并按照模拟数字变换的方式生成多种参数构成的第二输出信号；该第二输出信号能够结合专用模体3通过测控单元4生成第三输出信号，在该终端7将该第三输出信号传输至云端6的同时，该终端7将该第三输出信号传输至该数据存储单元5。
根据一种优选实施方式，该智能测量方法至少包括以下步骤：将所提供的处于在启动状态下的伽马探测器置于远离待测放射源的位置，预先测定出自然本底伽马辐射的本底特征量，并在所得到的脉冲高度谱上设置伽马辐射的能量范围，该能量范围至少包括范围上阈限和范围下阈限，以此基于范围上阈限的积分计数率和范围下阈限的积分计数率，生成范围上阈限的积分计数率与范围下阈限的积分计数率之间的积分计数率之比，即得到在指定环境近似为不变常数的自然本底伽马辐射的本底特征量。
根据一种优选实施方式，该智能测量方法还包括以下步骤：将所提供的甲状腺部位填充有预设活度的预设剂量的碘标准源溶液的专用模体3置于指定环境下与该伽马探测器相对应的探测位置上，保持专用模体3表面与探测器表面之间的距离在不同的预设距离值分别进行测量，测定出实际特征量，并在所得到的脉冲高度谱上设置伽马辐射的能量范围，该能量范围的范围上阈限和范围下阈限与该自然本底伽马辐射的本底特征量的能量范围阈限相同，以此基于范围上阈限的积分计数率和范围下阈限的积分计数率，生成范围上阈限的积分计数率与范围下阈限的积分计数率之间的积分计数率之比，即得到在指定环境的实际特征量。
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。

Claims (10)

1.内照射碘测量的智能测量系统，其特征是，所述测量系统至少包括：
至少一个第一传感器元件(10)，被构造为以接触式或非接触式探测的方式对用户颈部的吞咽动作和/或随吞咽动作同步上下运动的特定部位进行监测，
头部支撑架(11)，被构造为通过其架体上设置的第二传感器元件(12)来监测用户身体姿态变换所引起的用户颈部的暴露张角的变化，
探测器组件(13)，被构造为采集其探测端(14)与用户颈部特定部位之间的接触关系，其中，
所述测量系统被配置为：通过其与上述部件中的一个或几个分别进行信息交互的方式控制所述头部支撑架(11)和/或所述探测器组件(13)的位姿，并在接收到所述所述第一传感器元件(10)监测到的第一运动信息和/或所述第二传感器元件(12)监测到的第二运动信息时进行用户颈部活动判断，并基于关于用户颈部活动的判断结果对测量系统的计数率积分曲线进行有效性修正，和/或，生成关于所述头部支撑架(11)和/或所述探测器组件(13)的控制指令以恢复测量过程中所述探测器组件(13)的探测端(14)与用户颈部特定部位之间的期望对准状态。
2.根据权利要求1所述的智能测量系统，其特征是，所述测量系统被配置为在接收到所述第一传感器元件(10)监测到的第一运动信息和/或所述第二传感器元件(12)监测到的第二运动信息时进行用户颈部活动判断，其中，
在判断得到其颈部活动为偶然事件时获取与该用户颈部活动相对应的第一时刻，以基于与该第一时刻相对应的第一测量时间对所述计数率积分曲线进行有效性修正，或
在判断得到其位姿变换为目标事件时，基于所述第一运动信息和/或所述第二运动信息与所述预期对准状态之间的干扰偏差生成关于所述头部支撑架(11)和/或所述探测器组件(13)的控制指令。
3.根据前述权利要求之一所述的智能测量系统，其特征是，所述第二传感器元件(12)被配置在所述头部支撑架(11)的与用户下颚相接触的承托表面(15)上，且用于监测用户身体姿态变换所引起的用户颈部的暴露张角的变化，所述承托表面(15)上具有相对靠近用户颈部的一侧以及相对远离用户颈部的另一侧，其中，
在所述头部支撑架(11)根据其接收到的控制指令调整架体高度而使所述承托表面(15)与用户下颚相接触时，基于所述第二传感器元件(12)采集到的用户下颚施加在所述承托表面(15)上的压力信息获取所述第二传感器元件(12)与用户下颚之间的有效接触面积，并通过继续调整所述头部支撑架(11)的架体高度的方式使该有效接触面积满足预设接触面积阈值，从而确定当前用户颈部处于与所述承托表面(15)所呈角度相对应的暴露张角以及用户下颚在所述承托表面(15)上的有效承托区域，基于所述暴露张角以及所述有效承托区域实时生成关于用户颈部活动的第二运动信息。
4.根据前述权利要求之一所述的智能测量系统，其特征是，所述探测器组件(13)的探测端(14)上设置有用于监测其探测端(14)与用户颈部特定部位之间的接触状态的至少一个第三传感器元件(16)，所述探测端(14)上具有相对靠近用户下颚的一侧以及相对远离用户下颚的另二侧，其中，
所述控制系统还被配置为在对用户颈部进行测量前控制所述探测器组件(13)沿所述固定底座(9)的第一轴朝向靠近用户颈部的方向移动，移动至分别位于探测端(14)两侧上的至少一个第三传感器元件(16)均采集到触控信息时，保持所述探测器在所述固定底座(9)的第一轴上的当前位置并确定其探测端(14)与用户颈部特定部位之间的有效接触关系，基于与用户颈部具有有效接触关系的探测端(14)所处平面确定假想的用户颈部所处的竖向平面，以此将其与所述探测端(14)所处平面与所述承托表面(15)所处平面之间已定的夹角相结合时，可以确定用户颈部与其下颚之间形成的暴露张角。
5.根据前述权利要求之一所述的智能测量系统，其特征是，所述头部支撑架(11)，被构造为以其活动安装至固定底座(9)上的方式，根据其接收到的控制指令调整架体高度，沿用户下颌的位置承托住用户的头部，以使每次测量时用户颈部的暴露张角均一致，
所述探测器组件(13)，被构造为以其活动安装至固定底座(9)上的方式，根据其接收到的控制指令改变其在所述固定底座(9)上的位姿，其位姿改变至少包括允许其沿所述固定底座(9)的第一轴和/或沿所述固定底座(9)的与所述第一轴相正交的第二轴分别移动。
6.根据前述权利要求之一所述的智能测量系统，其特征是，在接收到所述第一传感器元件(10)监测到的第一运动信息和/或所述第二传感器元件(12)监测到的第二运动信息时进行用户颈部活动判断的过程中至少包括：
由所述测量系统调取对用户进行内照射碘测量的关于用户的状态判断参数，并根据所述状态判断参数，对该用户在进行内照射碘测量过程中的颈部活动进行状态判断，结合所述第一运动信息、所述第二运动信息以及由所述第三传感器元件(16)所采集到的第三运动信息，判断得到该用户的关于其颈部活动的判断结果，其中，
根据偶然事件评估条件进行第一判断，在第一运动信息满足偶然事件评估条件且所述第二运动信息与所述第三运动信息均不满足所述偶然事件评估条件时，得到第一判断结果，所述第一判断结果用于表征所监测到的该用户的颈部活动为不影响继续测量的偶然事件，
在第一运动信息与所述第二运动信息分别满足偶然事件评估条件且所述第三运动信息不满足所述偶然事件评估条件时，得到第二判断结果，所述第二判断结果用于表征所监测到的该用户的颈部活动为不影响继续测量的偶然事件。
7.根据前述权利要求之一所述的智能测量系统，其特征是，在第三运动信息满足偶然事件评估条件时，根据目标事件评估条件进行第二判断，在所述第二运动信息与所述第三运动信息分别满足所述目标事件评估条件时，得到第三判断结果，所述第三判断结果用于表征所述监测到的该用户的颈部活动为影响继续测量的目标事件。
8.根据前述权利要求之一所述的智能测量系统，其特征是，所述探测器组件(13)至少包括伽马探测器和多道分析器(2)，在所述伽马探测器生成用户的第一输出信号的情况下，所述第一输出信号能够由所述伽马探测器传输至所述多道分析器(2)，并按照模拟数字变换的方式生成多种参数构成的第二输出信号，所述智能测量系统至少包括专用模体(3)和设置于终端(7)上的测控单元(4)，其中，
所述第二输出信号能够结合专用模体(3)通过测控单元(4)生成第三输出信号，所述终端(7)能够通过无线通信单元与云端(6)数据连接，所述终端(7)还设置有数据存储单元(5)，在所述终端(7)将所述第三输出信号传输至云端(6)的同时，所述终端(7)将所述第三输出信号传输至所述数据存储单元(5)。
9.根据前述权利要求之一所述的智能测量系统，其特征是，所述多道分析器(2)被配置为在将所提供的处于在启动状态下的伽马探测器置于远离待测放射源的位置时，预先测定出自然本底伽马辐射的本底特征量，并在所得到的脉冲高度谱上设置伽马辐射的能量范围，该能量范围至少包括范围上阈限和范围下阈限，以此基于范围上阈限的积分计数率和范围下阈限的积分计数率，生成范围上阈限的积分计数率与范围下阈限的积分计数率之间的积分计数率之比，即得到在指定环境近似为不变常数的自然本底伽马辐射的本底特征量。
10.根据前述权利要求之一所述的智能测量系统，其特征是，所述多道分析器(2)被配置为在将所提供的甲状腺部位填充有预设活度的预设剂量的碘标准源溶液的专用模体(3)置于指定环境下与所述伽马探测器相对应的探测位置上时，保持专用模体(3)表面与探测器表面之间的距离在不同的预设距离值分别进行测量，测定出实际特征量，并在所得到的脉冲高度谱上设置伽马辐射的能量范围，该能量范围的范围上阈限和范围下阈限与所述自然本底伽马辐射的本底特征量的能量范围阈限相同，以此基于范围上阈限的积分计数率和范围下阈限的积分计数率，生成范围上阈限的积分计数率与范围下阈限的积分计数率之间的积分计数率之比，即得到在指定环境的实际特征量。
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