CN111839563A - 一种体内活度测量仪及检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及核医学检测领域，具体涉及一种体内活度测量仪及检测系统，包括防护罩，防护罩内设有支架，支架上设有阵列探测器、信号转换器、图像处理系统和控制装置,阵列探测器通过模组与支架活动连接；阵列探测器电连接有信号转换器，信号转换器电连接有图像处理系统；γ射线控制器与控制装置电连接；图像处理系统与控制装置信号连接，防护罩底端设有称重传感器，称重传感器与控制装置电连接；控制装置设有输入模块、输出模块、显示模块、储存模块、身份读取模块、比对模块和人体识别模块；通过全身扫描，得到人体全身的剂量分布，从而累加计算出体内残留的放射性活度，弥补了甲癌患者出院无法直接测量残留活度的空白。
Description
技术领域
本发明涉及核医学检测领域，具体涉及一种体内活度测量仪及检测系统。
背景技术
体内活度测量是一项融合了计算机图像处理知识以及物理探测器测量的新兴技术，目前具有广阔的应用前景，碘131治疗甲癌和甲亢技术，现在已经由医技转换成临床科室。而这种治疗都需要患者服用放射性药物来住院治疗，国家对于患者出院时的体内残留剂量有明确规定，不能高于400Mbq。但是按照国家标准测量病人残留剂量却是个大难题，所有核医药物，患者服用前，均可通过活度计测量，而患者服药后，分布在全身血液及内脏中，则无法使用活度计进行测量，该技术的诞生弥补了这块空白，通过一排十个碘化钠探测器，扫描全身，则得到准确残留活度。并通过病患住院期间的每日测量，生成体内活度衰变曲线，供临床医生判断病患的器官吸收情况与治疗结果的判断。探测器与活度计进行比对校验，由辐射防护院出具检定报告。
目前的体内活度测量方式五花八门，主要采用辐射巡检仪或者侦测仪，测量病患对环境的剂量率有多少，单位为sv/h，在通过人为的经验，推断病人体内大概残存多少放射性活度，此方法靠推断与经验进行，不是严格意义上的活度测量仪，也无法通过每天的活度测量，生成衰变曲线来判断病患的吸收和治疗情况。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种自动录播、自动跟踪、造价较低、使用方便的体内活度测量仪器。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种体内活度测量仪器，包括防护罩，所述防护罩内设有支架，所述支架上设有阵列探测器、信号转换器、图像处理系统和控制装置，所述阵列探测器通过模组与所述支架活动连接；
所述阵列探测器电连接有信号转换器，所述信号转换器电连接有图像处理系统；
所述图像处理系统与所述控制装置信号连接；
所述防护罩底端设有称重传感器，所述称重传感器与所述控制装置电连接；
所述防护罩顶端设有超声波探测器，所述超声波探测器与所述控制装置电连接。
进一步的，所述防护罩内设有摄像头，所述摄像头通过转动底座与所述支架转动连接，所述摄像头与所述控制装置电连接。
进一步的，所述控制装置设有输入模块、输出模块、显示模块、储存模块、身份读取模块、比对模块和人体识别模块；
所述输入模块接收阵列探测器和图像处理系统的信号输入；
所述输出模块输出所述比对模块和人体识别模块的结果到显示模块和储存模块，所述输出模块输出指令至γ射线控制器和图像处理系统；
所述显示模块，显示检测结果；
所述储存模块，对检测结果、信息进行储存；
所述身份读取模块，读取存储于储存模块的被测者身份信息；
所述人体识别模块，识别所述摄像头采集的信息，获得体型信息；
所述比对模块，将所述图像处理系统获得的图像信息与人体识别模块的所述体型信息进行比对，对获得的信息进行阈值化处理，得到人体辐射分布信息。
进一步的，所述阵列探测器包括碘化锶阵列、光电元件阵列、放大器、比较器和微处理器。
进一步的，所述光电元件阵列为光电倍增管阵列。
进一步的，所述阵列探测器内设有探测模块，所述探测模块检测人体发射的γ射线并且生成光信号。
进一步的，所述图像处理系统设有输入模块和图像分析模块；
所述输入模块，接收所述控制装置发出的指令，接收所述信号转换器的电信号；
所述图像分析模块，将所述电信号恢复成图像信息，并分析信号的强弱。
进一步的，所述模组包括固定座,所述固定座上固定连接有安装板，所述安装板与所述阵列探测器固定连接，所述模组两端设有红外测距感应器，所述红外测距感应器与所述控制装置信号连接。
进一步的，所述模组包括红外接收模块，输入模块和输出模块；
所述红外接收模块，设于所述固定座上，接收所述红外测距感应器输出的光电信号；
所述输出模块，将所述光电信号输出至控制装置；
所述输入模块，接受所述控制装置调节固定座位置的指令。
使用体内活度测量仪器的检测系统：
所述称重传感器检测是否存在被测者；
所述摄像头设有信息采集模块，所述信息采集模块能够采集被测者的面部信息、体型信息和位置信息；所述信息采集模块将采集到的信息通过所述控制装置的输入模块和储存模块进行传输和储存，在通过身份读取模块和比对模块比对被试者是否为等待测试的人员，并输出至显示模块；
所述控制装置通过输出模块对超声波探测器发出指令，输出超声波，采集人体的高度信息，确定模组的固定座的运动轨迹，阵列探测器随固定座运行，阵列探测器接受人体发出的辐射，直至完全扫描人体的待测区域，模组运行停止，阵列探测器通过探测模块获得光信号，并通过信号转换器转换为电信号；
所述电信号通过所述图像处理系统的输入模块输送至所述图像分析模块，所述图像分析模块将所述电信号恢复成图像信息，并分析信号的强弱分布，并将图像信息输送至所述控制装置，所述比对模块将所述图像信息通过人体识别模块与所述体型信息进行比对，对获得的信息进行阈值化处理，得到人体辐射分布信息。
与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果是：
1.本发明提供的一种体内活度测量仪器，通过全身扫描，得到人体全身的剂量分布，从而累加计算出体内残留的放射性活度，弥补了甲癌患者出院无法直接测量残留活度的空白。
2.本发明通过模组的设置能够调节阵列探测器的位置，当被试者需要进行全身扫描，则固定座则需要从模组的一端缓慢滑向另一端，若被试者仅需要为某个部位新型扫描，则直接将阵列探测器的位置调节至需要的位置即可，使用更加灵活方便。
3.本发明通过摄像头10能够获得被试者的面部信息、体型信息和位置信息，光信号转变为电信号最终传送至图像控制系统7转化为图像信息，再将图像信息传输至控制装置8，能够将图像信息与被测试者的位置信息和体型信息进行综合比对分析，得到人体全身的剂量分布，使用更为简单、检测效果较好，大大提高了整个装置的整体性能，更能满足用户的需要。
附图说明
图1是本发明的外部结构示意图；
图2是本发明的内部结构示意图；
图3是本发明的结构框图。
图中：防护罩-1、支架-2、超声波探测器-3、阵列探测器-4、信号转换器-5、称重传感器-6、图像处理系统-7、控制装置-8、模组-9、摄像头-10、转动底座-11、固定座-12、安装板-13、红外测距感应器-14。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，下面结合具体实施例和附图对本发明进行进一步的描述。
如图1-图3所示：一种体内活度测量仪器，包括防护罩1，防护罩1能够对装置进行防护作用，且防护罩内部设有钴玻璃等，能够对医务人员进行保护，防护罩1内设有支架2，支架2上设有阵列探测器4、信号转换器5、图像处理系统7和控制装置8，阵列探测器4通过模组9与支架2活动连接；
阵列探测器4电连接有信号转换器5，信号转换器5电连接有图像处理系统7；图像处理系统7与控制装置8信号连接，被测者服用放射性药物后，被测者的身体内存在有放射性残留，能够发出γ射线，γ射线能够通过阵列探测器4检测到，阵列探测器4获得包含有被测者身体内的辐射分布的光信号，随后光信号通过信号转换器5转变成电信号并传送至图像控制系统7转化为图像信息，再将图像信息传输至控制装置8进行比对分析；
防护罩1底端设有称重传感器6，称重传感器6与控制装置8电连接；称重传感器6能够检测到是否有被试者站到检测位置上，当称重传感器6能够检测到被试者的存在，则装置继续运行，若称重传感器6未检测到被试者，则通过控制装置8的显示模块提醒医务人员，被试者未就位；
防护罩1顶端设有超声波探测器3，超声波探测器3与控制装置8电连接；超声波探测器3能够检测被测人员的身高信息。
防护罩1内设有摄像头10，摄像头10通过转动底座11与支架2转动连接，摄像头10与控制装置8电连接，摄像头10能够获得被试者的面部信息、体型信息和位置信息，并将其传递到控制装置8进行对比储存。
控制装置8设有输入模块、输出模块、显示模块、储存模块、身份读取模块、比对模块和人体识别模块；
输入模块接收阵列探测器4和图像处理系统7的信号输入；
输出模块输出比对模块和人体识别模块的结果到显示模块和储存模块，输出模块输出指令至图像处理系统7；
显示模块，显示检测结果；
储存模块，对检测结果、信息进行储存；
身份读取模块，读取存储于储存模块的被测者身份信息；
人体识别模块，识别摄像头10采集的信息，获得体型信息；
比对模块，将图像处理系统7获得的图像信息与人体识别模块的体型信息进行比对，对获得的信息进行阈值化处理，得到人体辐射分布信息；
通过控制装置8能够对获得的信号进行传输、分析、比对和储存，且能够对模组9、摄像头10发出指令，改变检测状态。
阵列探测器4包括碘化锶阵列、光电元件阵列、放大器、比较器和微处理器，光电元件阵列为光电倍增管阵列，阵列探测器4内设有探测模块，探测模块检测人体发射的γ射线并且生成光信号，能够将获得的光信号经过增强放大，并与环境中的光信号进行比较，去除环境光源带来的杂信号，后获得纯净的检测信号，能够更加便于分析等。
图像处理系统7设有输入模块和图像分析模块；
输入模块，接收控制装置8发出的指令，接收信号转换器5的电信号；
图像分析模块，将电信号恢复成图像信息，并分析信号的强弱；
图像处理系统7能够对或者的电信号进行处理，生成被试者的辐射分布强弱的图像信息。
模组9包括固定座12,固定座12上固定连接有安装板13，安装板13与阵列探测器4固定连接，模组9两端设有红外测距感应器14，红外测距感应器14与控制装置8信号连接，模组9包括红外接收模块，输入模块和输出模块；红外接收模块，设于固定座12上，接收红外测距感应器14输出的光电信号；输出模块，将光电信号输出至控制装置8；输入模块，接受控制装置8调节固定座12位置的指令；红外测距感应器14能够测定模组9中固定座12的位置关系，从而能够通过位置关系调节阵列探测器4的位置，当被试者需要进行全身扫描，则固定座12则需要从模组9的一端缓慢滑向另一端，若被试者仅需要为某个部位新型扫描，则直接将阵列探测器4的位置调节至需要的位置即可。
实施例1：
当被测者需要全身扫描时：
将被测者带入测试位置，通过称重传感器6检测被测者是否就位，当称重传感器6能够检测到被试者的存在，则装置继续运行，若称重传感器6未检测到被试者，则通过控制装置8的显示模块提醒医务人员，被试者未就位；摄像头10进行转动拍摄，确定被测者的位置，然后通过信息采集模块采集被测者的面部信息、体型信息和位置信息；信息采集模块将采集到的信息通过控制装置8的输入模块进行传入，医务人员可选择通过储存模块进行储存，或仅通过显示模块对其面部信息、体型信息和位置信息进行显示，再通过身份读取模块和比对模块比对被试者的信息与等待测试的人员的信息是否相符，并将结果输出至显示模块进行显示，若被试者为等待测试的人员，且被试者适合检测，则继续检测，若被试者非等待测试人员，医务人员则对被试者进行核查确认；然后医务人员启动检测，医务人员通过控制装置8对超声波探测器3发出指令，输出超声波，采集人体的高度信息，确定模组9的固定座12的运动轨迹，医务人员通过控制装置8的输出模块对模组9发出指令，红外测距感应器14发射红外线，红外线通过固定座12反射并通过红外测距感应器14进行接收，通过接收的时间差检测出固定座12的位置，若固定座12位于模组9中段，则通过控制装置8将其位置调节至模组9的一端，准备完全，随后进行检测的过程中，使模组9中的固定座12从模组9的一端缓慢滑向另一端，此时，阵列探测器4随固定座12运行，阵列探测器4接受人体发出的辐射，直至完全扫描人体的待测区域，模组9运行停止，从而对被测者的全身进行扫描，通过探测模块获得被测者体内辐射的分布状况，形成相应的光信号，并通过信号转换器5转换为电信号；
电信号通过图像处理系统7的输入模块输送至图像分析模块，图像分析模块将电信号恢复成图像信息，并分析信号的强弱分布，并通过显示模块进行显示，随后将图像信息输送至控制装置8，比对模块将图像信息通过人体识别模块与体型信息进行比对，对获得的信息进行阈值化处理，将无辐射分布的人体作为临界值，将获得的辐射分布的信息与临界值进行对比消除，从而能够获得人体内辐射与外界自然存在的辐射的差值，从而得到人体辐射分布信息。
实施例2：
当被测者需要对具体位置进行扫描时：
将被测者带入测试位置，通过称重传感器6检测被测者是否就位，当称重传感器6能够检测到被试者的存在，则装置继续运行，若称重传感器6未检测到被试者，则通过控制装置8的显示模块提醒医务人员，被试者未就位；摄像头10进行转动拍摄，确定被测者的位置，然后通过信息采集模块采集被测者的面部信息、体型信息和位置信息；信息采集模块将采集到的信息通过控制装置8的输入模块进行传入，医务人员可选择通过储存模块进行储存，或仅通过显示模块对其面部信息、体型信息和位置信息进行显示，再通过身份读取模块和比对模块比对被试者的信息与等待测试的人员的信息是否相符，并将结果输出至显示模块进行显示，若被试者为等待测试的人员，且被试者适合检测，则继续检测，若被试者非等待测试人员，医务人员则对被试者进行核查确认；
然后医务人员启动检测，医务人员通过控制装置8对超声波探测器3发出指令，输出超声波，采集人体的高度信息，确定模组9的固定座12的运动轨迹，医务人员通过控制装置8的输出模块对模组9发出指令，红外测距感应器14发射红外线，红外线通过固定座12反射并通过红外测距感应器14进行接收，通过接收的时间差检测出固定座12的位置，并通过控制装置8将其位置调节至与模组两端位置为标准的相对位置，使之与被测者的待检测部位的位置高度相匹配，医务人员通过控制装置8设定固定座12的运动区域，使固定座12下行一段距离或上行一段距离，从而使固定座12在具体区域内运动，此时，阵列探测器4随固定座12运行，阵列探测器4接受人体发出的辐射，直至完全扫描人体的待测区域，模组9运行停止，从而对被测者的全身进行扫描，通过探测模块获得被测者体内辐射的分布状况，形成相应的光信号，并通过信号转换器5转换为电信号；
电信号通过图像处理系统7的输入模块输送至图像分析模块，图像分析模块将电信号恢复成图像信息，并分析信号的强弱分布，并将图像信息输送至控制装置8，比对模块将图像信息通过人体识别模块与体型信息进行比对，对获得的信息进行阈值化处理，将无辐射分布的人体作为临界值，将获得的辐射分布的信息与临界值进行对比消除，得到人体辐射分布信息。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。
Claims (10)
1.一种体内活度测量仪器，其特征在于：包括防护罩(1)，所述防护罩(1)内设有支架(2)，所述支架(2)上设有阵列探测器(4)、信号转换器(5)、图像处理系统(7)和控制装置(8)，其特征在于：所述阵列探测器(4)通过模组(9)与所述支架(2)活动连接；
所述阵列探测器(4)电连接有信号转换器(5)，所述信号转换器(5)电连接有图像处理系统(7)；
超声波探测器所述图像处理系统(7)与所述控制装置(8)信号连接；
所述防护罩(1)底端设有称重传感器(6)，所述称重传感器(6)与所述控制装置(8)电连接；
所述防护罩(1)顶端设有超声波探测器(3)，所述超声波探测器(3)与所述控制装置(8)电连接。
2.根据权利要求1所述的一种体内活度测量仪器，其特征在于：所述防护罩(1)内设有摄像头(10)，所述摄像头(10)通过转动底座(11)与所述支架(2)转动连接，所述摄像头(10)与所述控制装置(8)电连接。
3.根据权利要求2所述的一种体内活度测量仪器，其特征在于：所述控制装置(8)设有输入模块、输出模块、显示模块、储存模块、身份读取模块、比对模块和人体识别模块；
所述输入模块接收阵列探测器(4)和图像处理系统(7)的信号输入；
所述输出模块输出所述比对模块和人体识别模块的结果到显示模块和储存模块，所述输出模块输出指令至图像处理系统(7)；
所述显示模块，显示检测结果；
所述储存模块，对检测结果、信息进行储存；
所述身份读取模块，读取存储于储存模块的被测者身份信息；
所述人体识别模块，识别所述摄像头(10)采集的信息，获得体型信息；
所述比对模块，将所述图像处理系统(7)获得的图像信息与人体识别模块的所述体型信息进行比对，对获得的信息进行阈值化处理，得到人体辐射分布信息。
4.根据权利要求1所述的一种体内活度测量仪器，其特征在于：所述阵列探测器(4)包括碘化锶阵列、光电元件阵列、放大器、比较器和微处理器。
5.根据权利要求4所述的一种体内活度测量仪器，其特征在于：所述光电元件阵列为光电倍增管阵列。
6.根据权利要求4所述的一种体内活度测量仪器，其特征在于：所述阵列探测器(4)内设有探测模块，所述探测模块检测人体发射的γ射线并且生成光信号。
7.根据权利要求1所述的一种体内活度测量仪器，其特征在于：所述图像处理系统(7)设有输入模块和图像分析模块；
所述输入模块，接收所述控制装置(8)发出的指令，接收所述信号转换器(5)的电信号；
所述图像分析模块，将所述电信号恢复成图像信息，并分析信号的强弱。
8.根据权利要求1所述的一种体内活度测量仪器，其特征在于：所述模组(9)包括固定座(12),所述固定座(12)上固定连接有安装板(13)，所述安装板(13)与所述阵列探测器(4)固定连接，所述模组(9)两端设有红外测距感应器(14)，所述红外测距感应器(14)与所述控制装置(8)信号连接。
9.根据权利要求8所述的一种体内活度测量仪器，其特征在于：所述模组(9)包括红外接收模块，输入模块和输出模块；
所述红外接收模块，设于所述固定座(12)上，接收所述红外测距感应器(14)输出的光电信号；
所述输出模块，将所述光电信号输出至控制装置(8)；
所述输入模块，接受所述控制装置(8)调节固定座(12)位置的指令。
10.使用权利要求1-9任一所述的体内活度测量仪器的检测系统，其特征在于：
所述称重传感器(6)检测是否存在被测者；
所述摄像头(10)设有信息采集模块，所述信息采集模块能够采集被测者的面部信息、体型信息和位置信息；所述信息采集模块将采集到的信息通过所述控制装置(8)的输入模块和储存模块进行传输和储存，在通过身份读取模块和比对模块比对被试者是否为等待测试的人员，并输出至显示模块；
所述控制装置(8)通过输出模块对超声波探测器(3)发出指令，输出超声波，采集人体的高度信息，确定模组(9)的固定座(12)的运动轨迹，阵列探测器(4)随固定座(12)运行，阵列探测器(4)接受人体发出的辐射，直至完全扫描人体的待测区域，模组(9)运行停止，阵列探测器(4)通过探测模块获得光信号，并通过信号转换器(5)转换为电信号；
所述电信号通过所述图像处理系统(7)的输入模块输送至所述图像分析模块，所述图像分析模块将所述电信号恢复成图像信息，并分析信号的强弱分布，并将图像信息输送至所述控制装置(8)，所述比对模块将所述图像信息通过人体识别模块与所述体型信息进行比对，对获得的信息进行阈值化处理，得到人体辐射分布信息。
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