CN111936051A - 拴系式腹腔镜探针 - Google Patents

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Abstract

提供了一种拴系式腹腔镜探针,该拴系式腹腔镜探针用于通过套管针部署到受试者的体腔中,以探测来自施用给受试者的放射性药物的伽马辐射。腹腔镜探针包括探针头,该探针头被成形为用于通过套管针插入并被构造成可在体腔内自由移动。探针头包括细长壳体,该细长壳体包括用于抑制伽马辐射穿过探针头的辐射屏蔽,该辐射屏蔽具有用于允许伽马辐射通过的探测孔。探针头还包括被布置在壳体内的伽马辐射探测器,该伽马辐射探测器被构造成探测通过壳体的探测孔的伽马辐射。探针头还包括用于在使用中促进对来自体腔内放射性药物的辐射源定位的装置。腹腔镜探针还包括拴系件,该拴系件被联接到探针头并用于在使用中拴系探针头通过套管针。

Description

拴系式腹腔镜探针
技术领域
本公开涉及腹腔镜探针(laparoscopic probes)。特别地,本公开涉及拴系式腹腔镜探针,该拴系式腹腔镜探针经由套管针(trocar)插入,在此之后另一腹腔镜工具可以插入套管针中以操纵该探针。本文所描述的腹腔镜探针适合用于探测在手术前对受试者施用的放射性药物发出的辐射。
背景
腹腔镜外科手术,也称为微创外科手术(minimally-invasive surgery)或锁孔外科手术(keyhole surgery),是一种在受试者身体中使用小切口(通常0.5-1.5cm)执行操作的外科手术技术。腹腔镜外科手术相对比于开腔(open)外科手术提供了许多临床益处,例如,由于切口更小,使得疼痛降低和出血减少,并且患者的恢复时间减少。
为了对受试者进行腹腔镜外科手术,在受试者身体上开一个小切口,并将套管针放入切口中。套管针是一种医疗设备,其作为入口,用于后续将用于外科手术的其他器械放置到受试者的体腔中。套管针的尺寸,例如套管针的直径,提供了对可用于腹腔镜外科手术的器械的尺寸的限制,因为这些器械需要能够穿过套管针进入受试者体内。对于某些类型的腹腔镜外科手术,可能需要多种器械——如果同时需要这些器械并且每种器械占用一个端口,则可能需要多个切口,导致患者不适和患者恢复时间变慢。
有时,腹腔镜伽马(gamma)探针可用于放射性引导的腹腔镜手术。受试者可以在外科手术前接收放射性药物,该放射性药物被设计用于定位受试者体内的异常组织(如肿瘤),并发射可被探针探测到的辐射。放射性药物是一种可用于诊断或治疗目的且包括被结合到分子的放射性同位素的药物。放射性药物将同位素(isotope)输送到具体的器官、组织或细胞,并根据其特性和用途进行选择。许多放射性药物在本领域中是已知的,并且用于放射性引导的外科手术和其他手术。典型地包括由刚性杆支撑的伽马辐射探测器的腹腔镜伽马探测器可以通过套管针插入到受试者的体腔中,以试图定位辐射源,并从而定位任何异常组织。然而,由于刚性杆在套管针内的移动受到限制,这种探针在体腔内的机动性有限。此外,这种腹腔镜探针会占尽整个套管针,因此如果外科手术需要另外的外科手术工具,则需要在受试者身体上的另外的切口。
本申请提供了克服如上所述的问题的解决方案。
概述
根据本发明的方面,提供了一种拴系式腹腔镜探针。该拴系式腹腔镜探针用于通过套管针部署(deployment)到受试者的体腔中,以探测来自被施用给受试者的放射性药物的伽马辐射。腹腔镜探针包括探针头,该探针头被成形为用于通过套管针插入并被构造成可在体腔内自由移动。探针头包括细长壳体,该细长壳体包括用于抑制伽马辐射穿过探针头的辐射屏蔽,该辐射屏蔽具有用于允许伽马辐射通过的探测孔。探针头还包括被布置在壳体内的伽马辐射探测器,该伽马辐射探测器被构造成探测通过壳体的探测孔的伽马辐射。探针头还包括用于在使用中促进对来自体腔内放射性药物的辐射源进行定位的装置。腹腔镜探针还包括拴系件(tether),该拴系件被联接到探针头并用于在使用中拴系探针头通过套管针。
通过提供这种拴系式腹腔镜探针,腹腔镜探针可以通过套管针的端口部署,并且在使用中,不会占据端口的整个容量。相应地,当腹腔镜探针被部署时,另外的器械可以用相同的套管针端口来使用。更有利的是,与包括将对探测器头的控制限制在四个自由度的刚性杆状结构的传统腹腔镜探针相比,本文描述的拴系式腹腔镜探针在使用中可以具有六个自由度。
由于腹腔镜探针用于部署到体腔中,探针头必须足够小以穿过套管针的端口,该端口的直径可以是例如12mm。对探针头尺寸的这种限制意味着,一旦被部署,即使有辐射屏蔽,伽马辐射可以穿过探针头的侧面或后部,并触发伽马辐射探测器。因此,在使用中,提供用于促进对来自体腔内放射性药物的辐射源定位的装置是有利的,因为它允许用户定位伽马辐射源。如下文将进一步描述的,这样的装置可以由此向用户提供更大的保证,即,探测到的结果是穿过腹腔镜探针的探测孔而不是穿过侧面或后部的辐射。在使用中,通过提供用于促进对来自体腔内放射性药物的辐射源定位的装置,探针的用户能够有效地定位受影响的组织。
伽马辐射探测器可以包括闪烁体,该闪烁体被构造成在使用中响应于接收到的伽马辐射而闪烁。伽马辐射探测器还可以包括光电探测器,以探测来自闪烁体的闪烁光。光电探测器可以包括硅光电倍增管(“SiPM”)。光电探测器可以包括雪崩光电二极管(“APD”)。闪烁体可以包括铊活化碘化铯(Thallium activated Caesium Iodide)CsI:TI。
辐射屏蔽可以具有厚度,并且闪烁体可以具有半径,且辐射屏蔽的厚度和闪烁体的半径可以被选择为使得在使用中由伽马探测装置探测到的穿透辐射屏蔽的伽马辐射与入射到辐射屏蔽上的伽马辐射的比率小于或等于1∶1000,并且使得在使用中,伽马探测装置对通过探测孔入射的伽马辐射的灵敏度被最大化。
通过提供这种辐射屏蔽和闪烁体,探针定位辐射源的能力大大提高,因为这种比率适合于向用户保证,与辐射穿过探针头102的任何其他部分的可能性相比,任何探测到的辐射穿过腹腔镜探针的探测孔的可能性是高的。
伽马辐射探测器可以包括半导体伽马辐射探测器。半导体辐射探测器可以包括碲镉锌(CZT)。
用于促进对来自体腔内放射性药物的辐射源定位的装置可以包括贝塔(beta)辐射探测器,该贝塔辐射探测器布置在壳体内在探测孔和伽马辐射探测器之间,并且被构造成探测通过辐射屏蔽的探测孔的贝塔辐射。也就是说,腹腔镜探针可以包括探针头,该探针头被成形为用于通过套管针插入,并且被构造成可在体腔内自由移动,该探针头包括:细长壳体,该细长壳体包括用于抑制伽马辐射穿过探针头的辐射屏蔽,该辐射屏蔽具有用于允许伽马辐射通过的探测孔;布置在壳体内的伽马辐射探测器,该伽马辐射探测器被构造成探测通过壳体的探测孔的伽马辐射;以及布置在壳体内的贝塔辐射探测器,该贝塔辐射探测器在探测孔和伽马辐射探测器之间,并且被构造成探测通过辐射屏蔽的探测孔的贝塔辐射。
贝塔辐射探测器可以包括闪烁体,该闪烁体被构造成在使用中响应于接收到的贝塔辐射而闪烁。贝塔辐射探测器还可以包括光电探测器,以探测来自闪烁体的闪烁光。被构造成响应于接收到的贝塔辐射而闪烁的闪烁体可以包括碘化铯CsI。被构造成响应于接收到的贝塔辐射而闪烁的闪烁体可以包括荧光团掺杂的乙烯基甲苯(fluorophore dopedvinyltoluene)。
通过提供这种贝塔辐射探测器,腹腔镜探针能够采集放射性同位素的另外的信号。此外,来自放射性药物的带电粒子不会穿过组织行进很远,且因此,使用贝塔辐射探测器,当带电粒子被探测到时,可以确定辐射源是关闭的。
腹腔镜探针可以被布置成传送复合信号,该复合信号表示对贝塔辐射的探测和对伽马辐射的探测。腹腔镜探针是可以在第一模式和第二模式之间切换的,在第一模式中探针头被构造成传送表示对伽马辐射的探测的第一信号,在第二模式中探针头被构造成传送表示对贝塔辐射的探测的第二信号。
用于促进对来自体腔内放射性药物的辐射源进行定位的装置可以包括用于使伽马探测器相对于壳体的辐射屏蔽移动以调整伽马探测器通过孔的视场的机构。伽马辐射探测器在使用中可以是可调整的。有利的是,这种动态可调整的伽马辐射探测器使得用户能够获得具有不同视场的多个图像,以便定位体腔内的辐射源。也就是说,腹腔镜探针可以包括探针头,该探针头被成形为用于通过套管针插入,并且被构造成可在体腔内自由移动,该探针头包括:细长壳体,该细长壳体包括用于抑制伽马辐射穿过探针头的辐射屏蔽,该辐射屏蔽具有用于允许伽马辐射通过的探测孔;布置在壳体内的伽马辐射探测器,该伽马辐射探测器被构造成探测通过壳体的探测孔的伽马辐射;以及用于使伽马探测器相对于壳体的辐射屏蔽移动以调整伽马探测器通过孔的视场的机构。
伽马辐射探测器可以包括:被构造成在使用中响应于接收到的伽马辐射而闪烁的第一闪烁体;和用于探测来自闪烁体的闪烁光的光电探测器;以及用于促进对来自体腔内放射性药物的辐射源进行定位的装置可以包括第二闪烁体,该第二闪烁体被构造成在使用中响应于接收到的伽马辐射而闪烁,该第二闪烁体被布置在第一闪烁体和辐射屏蔽的探测孔之间。用于促进对来自体腔内放射性药物的辐射源进行定位的装置还可以包括第二光电探测器,该第二光电探测器用于探测来自第二闪烁体的闪烁光,该第二光电探测器被布置在第一闪烁体和第二闪烁体之间。有利的是,通过提供两个这样的伽马辐射探测器,腹腔镜探针能够“主动准直(activecollimation)”。来自两个探测器的信号可以被用于提取关于探测到的伽马辐射的方向信息,并且相应地,腹腔镜探针的信噪比大大增加。
用于促进对来自体腔内放射性药物的辐射源进行定位的装置可以包括可展开的(deployable)辐射屏蔽,该可展开的辐射屏蔽具有展开构造和未展开构造。在未展开构造中,该可展开的辐射屏蔽被布置成使得探针头可通过套管针插入。在展开构造中,该可展开的辐射屏蔽被布置成进一步抑制伽马辐射穿过探针头。也就是说,腹腔镜探针可以包括探针头,该探针头被成形为用于通过套管针插入并且被构造成可在体腔内自由移动,该探针头包括:细长壳体,该细长壳体包括用于抑制伽马辐射穿过探针头的辐射屏蔽,该辐射屏蔽具有用于允许伽马辐射通过的探测孔;布置在壳体内的伽马辐射探测器,该伽马辐射探测器被构造成探测通过壳体的探测孔的伽马辐射;以及具有展开构造和未展开构造的可展开的辐射屏蔽。
如上所述,如果探针头上的辐射屏蔽太薄,那么伽马辐射可以穿透探针头的外部壳体并被探测器探测到,从而降低人们定位辐射源的能力。通过提供可展开的屏蔽,探针头可以穿过套管针的(有限直径)端口进入体腔,并且然后可展开的屏蔽可以被展开以加厚伽马辐射到达探测器所需穿过的辐射屏蔽量,从而减少穿透例如探针头的侧面后部的伽马辐射。
可展开的辐射屏蔽可以与壳体的辐射屏蔽分离。可展开的辐射屏蔽可以包括刚性的、可折叠的薄片。可展开的辐射屏蔽可以包括可变形外表面。可展开的辐射屏蔽可以包括填充材料。在展开构造中,填充材料可以填充在可变形外表面和壳体之间的空隙,使得屏蔽深度大于在未展开构造中的屏蔽深度。填充材料可以包括钨珠或钨粉。
使用外科手术工具,可展开的辐射屏蔽可以在未展开构造和展开构造之间移动。
拴系件可以包括用于从探针头传送来自伽马辐射探测器的信号的线缆。
用于促进对来自体腔内放射性药物的辐射源进行定位的装置可以包括曲折路径(tortuous path),该曲折路径用于经过壳体的辐射屏蔽到线缆的电连接。经过辐射屏蔽的曲折路径可以包括用于电连接的任何合适的路径,使得在辐射探测器和腹腔镜探针的电路之间没有“视线(line of sight)”。例如,经过辐射屏蔽层的曲折路径可以包括这样的路径,即对于该路径,屏蔽的入口相对于屏蔽的出口偏移,例如径向偏移和/或方位偏移。曲折路径可以包括弯曲路径(sinuous path)、迂回路径(circuitous path)、蜿蜒路径(windingpath)、蛇形路径(serpentine path)或者甚至相对于经过探针头的纵轴成一定角度的直线路径。这样,无论辐射从哪个角度接近伽马辐射探测器的后部,都应该至少有一个辐射屏蔽层来抑制该辐射向探测器的传播。相应地,为用户提供了更大的信心,即探测到的结果是经由探测孔而不是经由后部屏蔽中进行电连接的穿孔(piercing)传递到探测器的伽马辐射。也就是说,腹腔镜探针可以包括探针头,该探针头被成形为用于通过套管针插入,并且被构造成可在体腔内自由移动,该探针头包括:细长壳体,该细长壳体包括用于抑制伽马辐射穿过探针头的辐射屏蔽,该辐射屏蔽具有用于允许伽马辐射通过的探测孔;布置在壳体内的伽马辐射探测器,该伽马辐射探测器被构造成探测通过壳体的探测孔的伽马辐射;以及用于经过壳体的辐射屏蔽到线缆的电连接的曲折路径。
拴系式腹腔镜探针还可以包括用于使用外科手术工具在体腔内操纵探针头的握把(grip)。握把可以是倾斜的。握把可以是磁性的。
根据本发明的方面,提供了一种拴系式腹腔镜探针,该拴系式腹腔镜探针用于通过套管针部署到受试者的体腔中以探测来自施用给受试者的放射性药物的伽马辐射。腹腔镜探针包括探针头,该探针头被成形为用于通过套管针插入并被构造成可在体腔内自由移动。探针头包括细长壳体,该细长壳体包括具有第一厚度的辐射屏蔽,该辐射屏蔽用于抑制伽马辐射穿过探针头,该辐射屏蔽具有用于允许伽马辐射通过的探测孔。探针头还包括布置在壳体内的伽马辐射探测器,该伽马辐射探测器被构造成探测通过壳体的探测区域的伽马辐射。伽马辐射探测器包括具有半径的闪烁体,该闪烁体被构造成在使用中响应于接收到的伽马辐射而闪烁。伽马辐射探测器还包括光电探测器,以探测来自闪烁体的闪烁光。辐射屏蔽的厚度和闪烁体的半径被选择为使得在使用中由伽马探测装置探测到的穿透壳体的辐射屏蔽的伽马辐射与入射到辐射屏蔽上的伽马辐射的比率小于或等于1∶1000,并且使得在使用中伽马探测装置对通过探测孔入射的伽马辐射的灵敏度被最大化。腹腔镜探针还包括拴系件,该拴系件被联接到探针头并用于在使用中拴系探针头通过套管针。
根据本发明的方面,提供了一种用于生产拴系式腹腔镜探针的方法,该拴系式腹腔镜探针用于通过套管针部署到受试者的体腔中。该方法包括基于套管针的已知直径和对被施用到受试者时的放射性药物的已知辐射特性,选择辐射屏蔽厚度和闪烁体半径,使得在使用中由伽马探测器探测到的穿透辐射屏蔽的伽马辐射与入射到辐射屏蔽上的伽马辐射的比率小于或等于1∶1000。该方法还包括提供细长壳体,该细长壳体具有适于通过套管针插入的直径,该壳体包括具有选定辐射屏蔽厚度的辐射屏蔽。该方法还包括在壳体内布置伽马辐射探测器,该伽马辐射探测器包括:具有选定闪烁体半径的闪烁体,该闪烁体被构造成在使用中响应于接收到的伽马辐射而闪烁;和用于探测来自闪烁体的闪烁光的光电探测器。该方法还包括将拴系件联接到探针头。
附图简述
在下文中参考附图进一步描述本发明的实施例,其中:
图1示出了根据本发明实施例的拴系式腹腔镜探针;
图2A示出了根据本发明另一个实施例的拴系式腹腔镜探针;
图2B显示了以三种方式构造的图2A的拴系式腹腔镜探针的角视场(angularfield of view)的极坐标图;
图3A示出了根据本发明另一个实施例的拴系式腹腔镜探针;
图3B显示了当来自两个伽马辐射探测器的信号相加时图3A的腹腔镜探针的角视场的极坐标图和对数极坐标图;
图3C显示了当来自两个伽马辐射探测器的信号进行比较时图3A的腹腔镜探针的角视场的极坐标图和对数极坐标图;
图4A示出了根据本发明另一个实施例的拴系式腹腔镜探针;
图4B示出了根据本发明另一个实施例的拴系式腹腔镜探针;
图5A示出了根据本发明另一个实施例的拴系式腹腔镜探针,其中可展开的屏蔽以展开构造布置;
图5B示出了图5A的拴系式腹腔镜探针,其中可展开的屏蔽以未展开构造布置;
图6A示出了根据本发明另一个实施例的拴系式腹腔镜探针,其中可展开的屏蔽以未展开构造布置;
图6B示出了图6A的拴系式腹腔镜探针,其中可展开的屏蔽以展开构造布置;以及
图7是计算设备的框图。
在整个说明书和附图中,相似的参考数字指相似的部分。
详细描述
本公开描述了拴系式腹腔镜探针。虽然下面描述了各种实施例,但是本发明不限于这些实施例,并且这些实施例的变型可以很好地落入仅由所附权利要求限定的本发明的范围内。
图1是拴系式腹腔镜探针100的示意图,其包括探针头102和拴系件104,该拴系件104用于在使用中拴系探针头102通过套管针。探针头102被设计成通过套管针插入到被检查的受试者(例如,患者)的体腔中,并且可在体腔内部自由移动。图2的腹腔镜探针100的拴系件104附加地用于向计算设备(如下面详细描述的计算设备700)报告感测到的数据。为此,腹腔镜探针100也包括可展开/可缩回的握把108,用于在与外科手术工具一起使用时操纵腹腔镜探针100的探针头102。握把108可以是倾斜的以提高抓握性,和/或可以是磁性的。握把108是可缩回的,使得腹腔镜探针100的直径或宽度小于套管针端口的直径,腹腔镜探针头102通过该套管针端口插入体腔。典型地,套管针的直径为大约12mm,尽管近年来经常使用直径小于10mm的套管针。探针头的直径以及其中的部件必须足够小,以便穿过套管针。
拴系件/连接部分104可以包括生物相容性壳体132和用于与计算设备(未示出)通信的一根或更多根光纤120。本领域技术人员将理解,可以使用其他腹腔镜探针架构。下面提供了一些其他示例。
探针头102包括外部壳体106。外部壳体106是生物相容的。外部壳体可以包括钨(施加有生物相容性涂层)、不锈钢、钽和塑料中的一种或更多种。
在探针头102内,提供了伽马放射探测器,在本示例中,该伽马放射探测器包括闪烁体110和用于探测来自闪烁体110的闪烁光的光电探测器112。闪烁体110可以在一个或更多个表面上镀银,例如在闪烁体110的圆周面或者在闪烁体110的最接近腹腔镜探针100的探测端的面上,以将闪烁光朝向光电探测器112反射。这有利地导致更好的信号收集,并且对于实现良好的能量分辨率也是有用的。
伽马辐射探测器由后部屏蔽116和侧面屏蔽114进行屏蔽。后部屏蔽116和侧面屏蔽114可以包括钨。后部屏蔽116和侧面屏蔽114被布置成抑制伽马辐射分别通过探针头202的后部和侧面撞击闪烁体110。因此,来自闪烁体110的任何闪烁光很可能源自通过腹腔镜探针100的探测端接近的伽马辐射。特别地,辐射屏蔽限定了探测孔和通道,伽马辐射可以不受屏蔽抑制地通过该探测孔和通道传播。
当闪烁光被光电探测器112探测到时,表示该探测的电信号经由导线(如图中虚线所示)通过后部屏蔽116中的小穿孔被发送到电路118。电路118被构造成沿着通信装置120将探测信息传送到计算设备(图1中未示出)。
探针头102还包括探测孔上方的薄窗口124和生物相容性支座122,在使用中,该支座122使窗口124与组织表面保持至少固定的距离。窗口124可透射伽马辐射,且因此允许伽马辐射在由后部屏蔽116和侧面屏蔽114形成的通道内通过,以被探测到。窗口可以由任何合适的材料形成,例如,由塑料或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)形成。
探针头102还包括用于在使用中促进对来自体腔内放射性药物的辐射源定位的装置。特别地,在图1中,探针头102还包括带电粒子探测器,特别是贝塔辐射探测器。贝塔辐射探测器被布置在外部壳体102内在探测孔和伽马辐射探测器之间,并且被构造成通过辐射屏蔽的探测孔探测贝塔辐射。
图1中的贝塔辐射探测器包括闪烁体126,该闪烁体126被构造成在使用中响应于接收到的贝塔辐射而闪烁。闪烁体126可以包括碘化铯。闪烁体126可以包括荧光团掺杂的乙烯基甲苯。如同闪烁体110一样,闪烁体126可以在一个或更多个面上镀银。
图1中的贝塔辐射探测器还包括光电探测器128,以探测来自闪烁体126的闪烁光。本示例的光电探测器128包括雪崩光电二极管(avalanchephotodiode)。
虽然伽马辐射探测器的光电探测器112被布置在伽马辐射探测器的闪烁体110的后面,雪崩光电二极管128被布置在闪烁体126的一侧。这样,雪崩光电二极管128对伽马衰减没有贡献,导致伽马辐射探测器的更好地读取。
贝塔辐射探测器也被辐射屏蔽130屏蔽。尽管屏蔽130被示出为与屏蔽114分离,但是本领域技术人员将理解,辐射屏蔽114和130可以被组合为一个辐射屏蔽件,以用于保护伽马辐射探测器和贝塔辐射探测器。
雪崩光电二极管128将对来自闪烁体126的闪烁光的任何探测沿着导线(如图中的点虚线所示)通过侧面屏蔽114和后部屏蔽116中的穿孔传送到电路118。本领域技术人员将理解,导线可以采用到电路的任何合适的路由,例如围绕多个辐射屏蔽的曲折路径。
电路118被构造成将与对伽马辐射的探测相关的数据传送到计算设备(未示出),如下面进一步描述的计算设备700。电路118还被构造成将与对带电粒子/贝塔辐射的探测相关的数据传送到诸如计算设备700的计算设备。电路118可以传送复合信号,该复合信号表示对带电粒子(例如,贝塔辐射)的探测和对伽马辐射的探测。可选地,腹腔镜探针可在第一模式和第二模式之间切换,在第一模式中探针头102被构造成传送表示对伽马辐射的探测的第一信号,而在第二模式中探针头102被构造成传送表示对带电粒子的探测的第二信号。
虽然图1中所示的贝塔辐射探测器包括闪烁体和光电探测器,但是本领域技术人员将会理解,贝塔辐射探测器可以包括任何合适的探测器。例如,发明人发现互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器也适用于探测来自放射性药物的带电粒子。本领域技术人员将会理解,虽然已经描述了对贝塔辐射的探测,但是腹腔镜探针可以用于探测任何带电粒子。
腹腔镜探针100可以包括另外的部件。例如,探针100可以包括一个或更多个准直器。
支座122可以存在或不存在。如果存在,支座122可以是任何合适的形状和材料。外部壳体106本身可以执行支座的功能。
在图1中,贝塔辐射探测器100被布置成从腹腔镜探针100的端部探测带电粒子。然而,可以设想其他构造,例如,贝塔辐射探测器可以被定位成探测在探针头102的侧面处的带电粒子。在图1中所示的实施例中,伽马辐射探测器也被布置成探测通过腹腔镜探针100的探测端的伽马辐射。然而,伽马辐射探测器可以替代地被定位成与贝塔辐射探测器成不同的角度。例如,贝塔辐射探测器可以被定位在探针头102的侧面,而伽马探测器可以被定位成基本上探测通过探针头102的探测端的伽马辐射,反之亦然。来自两个探测器的数据可以在计算设备(未示出)上进行处理。腹腔镜探针还可以包括附加的辐射传感器。
图2A示出了拴系式腹腔镜探针200。在图2A的腹腔镜探针200中,没有贝塔辐射探测器,但是本领域技术人员将会理解,图1和图2A中所示的实施例可以组合。
图2A的腹腔镜探针头102还包括用于促进对来自受试者体腔内放射性药物的辐射源定位的装置。在图2A的实施例中,腹腔镜探针200包括用于使伽马探测器相对于辐射屏蔽114移动以调整伽马探测器通过探测孔(即,通过由辐射屏蔽114在腹腔镜探针200的探测端处形成的空隙)的视场的机构。
特别地,图2A的闪烁体110(和光电探测器112)可以在探针头102内移动,以调整伽马辐射探测器的视场。闪烁体110的位置决定了传感器的视场,如图2B所示。使用这种机构代替准直器的优点是灵敏度不受由于准直器的填充因素引起的附加损失的影响。在使用中,用第二准直器代替第一准直器来调整设备的视场是不切实际的,相应地,可调整伽马辐射探测器提供了许多优点。
腹腔镜探针200的灵敏度和可调整性对于腹腔镜应用是特别受关注的:腹腔镜探针200的外径受到限制,并且因此伽马辐射探测器本身的尺寸也非常小,并且因此不希望在灵敏度和可调性之间进行权衡(trade-off)。
图2B显示了极坐标图,其显示了探针的角视场,该探针具有6mm直径的伽马探测元件、3mm厚的组合壳体106和侧面屏蔽114、以及3mm的后部屏蔽116。闪烁体110前部的位置距离探测孔(侧面屏蔽114的边缘)从左到右分别是0mm、3mm和6mm。
本领域技术人员将理解,尽管在图2中,闪烁体110在侧面屏蔽内部移动,但是在替代实施例中,可以是侧面屏蔽114被布置成在探针头内移动,使得探测器的视场改变。例如,后部屏蔽116的尺寸使得侧面屏蔽114可以绕过后部屏蔽以调整探测器的视场。
闪烁体与侧面屏蔽114相关的移动可以通过任何合适的方式来促进。例如,用于使伽马辐射探测器相对于辐射屏蔽114移动以调整伽马探测器通过探测孔的视场的机构可以包括锁定按钮(如通常在笔上发现的按钮)。伽马辐射探测器或侧面屏蔽114可以是弹簧加载的,使得例如伽马辐射探测器或侧面屏蔽最初被布置在伽马辐射探测器具有第一视场(例如,宽FOV)的第一位置,而在弹簧加载机构致动时,伽马辐射探测器或侧面屏蔽114从第一位置移动到伽马辐射探测器具有第二视场(例如,窄FOV)的第二位置。
如另一个示例,机构可以是螺纹。例如,壳体可以分为两部分,其中一部分可以相对于握把机械旋转。在可旋转壳体和侧面屏蔽之间的内螺纹将把这种旋转转化为屏蔽114的向前或向后移动。同样,可以设想这可以使用第二外科手术工具来完成,并且两个或更多个稳定位置被限定。为了促进旋转,在壳体上可以包括抓握特征(例如,两个纹理平面(flats))。
本文描述的实施例都允许用户快速有效地定位体腔中的辐射源。虽然一些实施例通过使用附加的探测器来实现,但是其他实施例通过改善对背景辐射的屏蔽来实现。然而,本文描述的实施例可以以任何合适的方式组合。
由于对用于穿过套管针的腹腔镜探针102的外径的固定限制,对于静态辐射屏蔽来说,在侧面排斥(rejection)和灵敏度之间存在权衡,因为侧面屏蔽深度/厚度制约了伽马辐射探测器的尺寸,例如,闪烁体的尺寸。发明人已经认识到,为了获得良好的信号,具有>1000的排斥比率是有益的,且因此,例如,如果套管针具有12mm的直径,那么对于6mm的辐射屏蔽,可以使用仅3mm半径的闪烁体。
图3A示出了根据另一个实施例的腹腔镜探针300。在图3A中所示的实施例中,有两个伽马辐射探测器。具体地,腹腔镜探针300包括第一伽马辐射探测器,该第一伽马辐射探测器包括第一闪烁体110A和探测来自第一闪烁体110A的闪烁光的第一光电探测器112A。腹腔镜探针300还包括第二伽马探测器,该第二伽马探测器包括第二闪烁体110B和第二光电探测器112B。第二伽马探测器位于第一伽马探测器的前面(即,第二伽马辐射探测器位于第一伽马辐射探测器和探测孔之间)。
通过提供多个伽马辐射探测器,来自两个伽马辐射探测器的信号可以被处理以提取比单个伽马辐射探测器可能确定的更多的信息。例如,可以确定有助于促进对辐射源定位的附加方向信息。因此,这种使用前部伽马辐射探测器和后部伽马辐射探测器的双探测系统允许主动准直,并且可以在腹腔镜探针300的多功能性和复杂性之间提供良好的折衷。
使用两个探测元件的关键益处是,由于感测元件纵横比(aspect ratio)的减小,能量分辨率得以提高。这允许康普顿电子(Compton electrons)更强有力地排除在光峰(photopeak)之外。
这两个元件可用于同时进行探测,以增强特异性(specificity)和准直性。这需要复杂的(sophisticated)时间门控并降低灵敏度。相反,来自两个元件的时间平均信号可以通过使用求和或求差来组合。这些模式随着距离和角度具有变化的比例(varyingscaling)。由于求和或求差计数是后处理的一种形式,因此有可能同时使用它们,并组合信息来估计良好定位的源的深度。
图3B显示了当来自两个伽马辐射探测器的信号通过求和被组合时具有双伽马辐射探测器的腹腔镜探针300的角视场的极坐标图(左)和对数极坐标图(右)。特别地,辐射探测器的组合尺寸类似于上面关于图2A描述的单个伽马辐射探测器。如图3B所示,腹腔镜探针视场的角度关系相对于图2B所示的单元件设计没有变化,同时保持了更高能量分辨率的优势。对数极坐标图被提供用于与本文描述的其他模态进行比较。
技术人员将理解,第一伽马辐射探测器和第二伽马辐射探测器可以具有相同的尺寸,也可以具有不同的尺寸。第一闪烁体和第二闪烁体可以相同,也可以不同。
如果替代地计算两个伽马辐射探测器的计数之间的差,这也可以提供若干益处。特别地,在腹腔镜探针300的视场上获得了更均匀的灵敏度。图3C显示了腹腔镜探针300的视场的极坐标图(左),其中分析了伽马辐射探测器的计数差。
图3C也显示了对数极坐标图(右)。如图3C的对数极坐标图所示,当与图3B的对数极坐标图相比,如果分析两个伽马辐射探测器之间的差,则与计数相加地组合时相比,有10倍的改进。这是由于成功穿过侧面辐射屏蔽114的伽马辐射的噪声被大量丢弃的事实。
图4A显示了根据另一个实施例的拴系式腹腔镜探针400。技术人员将会理解,图4A所示的实施例可以与本文描述的每个/任何其他实施例组合。
如前所述,拴系式腹腔镜探针400包括伽马辐射探测器和用于限定探测孔的辐射屏蔽,该伽马辐射探测器包括闪烁体110和光电探测器112。然而,在图4A所示的实施例中,后部屏蔽包括两个屏蔽层116A和116B。第一屏蔽层从壳体106的第一侧面向内延伸;第二屏蔽层从壳体106的第二侧面向内延伸。两个层116A和116B一起限定了在伽马辐射探测器和电路118之间的曲折路径,沿着该曲折路径,探测信号可以经由导线(由图中的虚线示出)来传送。
从壳体106的第一侧面向内延伸的第一屏蔽层116A相对于从壳体106的第二侧面向内延伸的第二屏蔽层116B移位。从壳体106的相对侧面延伸的两个移位层116A和116B限定曲折或弯曲的路径,导线经由该曲折或弯曲的路径连接伽马辐射探测器和电路118。图4A所示的导线跟随屏蔽层116B周围的路径,贴合屏蔽层116B的形状,经过由两个移位的屏蔽层116A和116B形成的间隙,且然后跟随屏蔽层116A周围的路径,贴合屏蔽层116A的形状,一直到电路118。
技术人员将会理解,虽然在图4A中通过两个不同的屏蔽层116A、116B描述了曲折路径,但是曲折路径可以替代地由后部屏蔽的单个复合层形成。当然,也可以使用另外的屏蔽层。因此,图4A的曲折路径确保了在探针头后部和辐射探测器之间总是有至少一个屏蔽层。
图4B显示了用于提供曲折路径的屏蔽层的另一种构型。如前所述,拴系式腹腔镜探针400包括伽马辐射探测器和用于限定探测孔的辐射屏蔽,该伽马辐射探测器包括闪烁体110和光电探测器112。然而,在图4B所示的实施例中,第一屏蔽层和第二屏蔽层限定在伽马辐射探测器和电路118之间的曲折路径,使得导线(在图中由虚线示出)以相对于通过拴系式腹腔镜探针400的纵轴的一定角度进入在两个屏蔽层116A和116B之间的间隙。图4B所示的导线跟随屏蔽层116B周围的路径,贴合屏蔽层116B的形状,然后以相对于通过探针的纵轴的一定角度进入在两个屏蔽层116A和116B之间的间隙,且然后跟随屏蔽层116A周围的路径,贴合屏蔽层116A的形状,一直到电路118。相对于纵轴的角度可以是10度。相对于纵轴的角度可以是15度。相对于纵轴的角度可以是20度。相对于纵轴的角度可以是25度。相对于纵轴的角度可以是30度。
技术人员将会理解,虽然在图4B中通过两个不同的屏蔽层116A、116B描述了曲折路径,但是曲折路径也可以由后部屏蔽的单个复合层形成。当然,也可以使用另外的屏蔽层。有利的是,通过在沿路径的所有点上提供偏离纵轴的基本上直的路径形式的曲折路径,在探针头的后部和辐射探测器之间具有基本上相同的辐射屏蔽量。
在先前描述的实施例中,光电探测器112和电路118之间的导线被显示为穿过后部屏蔽中的小穿孔。然而,通过提供这种小的穿孔,就有了伽马辐射可能穿透屏蔽中的合成间隙而被伽马辐射探测器探测到的机会。通过在腹腔镜探针400中提供曲折或蜿蜒的路径,在电路118和伽马辐射探测器之间没有可以让伽马辐射沿着其不受阻碍地通过的直接视线,从而有助于噪声探测。这样,这种曲折路径允许用户通过减少经过探针头102的后部的噪声信号来更好地确定辐射源的定位。
技术人员将会理解,尽管在图4A和图4B中示出了两个后部屏蔽层116A和116B,但是可以有另外的屏蔽层。屏蔽层可以以任何构造被提供,以提供曲折路径。
图5A显示了根据另一个实施例的拴系式腹腔镜探针500。探针头102包括用于在使用中促进对来自体腔内放射性药物的辐射源定位的装置。特别地,对于探针500,该装置包括可展开的辐射屏蔽502。在图5A中,可展开的辐射屏蔽502被示为处于展开(组装)构造,由此可展开的屏蔽502被布置成抑制辐射穿过探针头102的侧面。可展开的辐射屏蔽502包括刚性的、可折叠的薄片。可展开的屏蔽502可以由任何合适的材料形成。例如,可展开的辐射屏蔽502可以包括钽。可展开的辐射屏蔽502可以包括钨(具有施加的生物相容性涂层)。
图5B显示了具有处于未展开(未被组装)构造的可展开的屏蔽502的拴系式腹腔镜探针500,其中屏蔽502被布置成使得探针头可通过套管针插入。从图5A和图5B可以看出,可展开的屏蔽502包括刚性薄片,每个薄片可绕枢轴折叠。
在使用中,腹腔镜探针500可以被布置成使得可展开的屏蔽502处于其未展开构造以穿过套管针。一旦进入体腔内部,屏蔽502可以被布置成处于其被展开/被组装的构造,在被展开/组装的构造中探针头的直径可以大于套管针的直径。通过在体腔内展开屏蔽502,绕开了由套管针引起的对探针头尺寸的限制,并且在使用中提供了更厚的辐射屏蔽层来降低噪声。通过降低由穿过探针头侧面的辐射引起的噪声,用户可以更好地定位体腔内的辐射源。
可展开的屏蔽502可以通过在体腔内部用外科手术工具进行操纵来进行组装和/或拆卸。可选地,可以提供闩锁特征,以允许可展开的屏蔽502被牢固地保持在展开构造或未展开构造中,或者保持在它们之间的任何其它构造中。
可展开的屏蔽502的刚性薄片可以彼此机械耦合,或者可以彼此解耦。尽管在图5A和图5B中示出了两个部分,但是技术人员将会理解,可展开的屏蔽502可以包括任意数量的层。线缆可以附接到可展开的屏蔽502的一个或更多个部分,以用于通信和/或电力传输。
图6A和图6B显示了根据另一个实施例的腹腔镜探针600,其特征也在于可展开的辐射屏蔽。图6A显示了可展开的屏蔽602处于未展开构造,用于使探针头102穿过套管针,以及图6B显示了可展开的屏蔽处于展开构造。
可展开的屏蔽602包括由可变形外表面和致密填充材料(如钨珠或钨粉)制成的柔性屏蔽。在未展开构造和展开构造之间的转换是可逆的,并且可以通过推拉元件相对于参考表面的运动来致动。
与图5A所示的平的屏蔽相比,图6B所示的展开构造提供了增强的各向同性(isotropy),且因此探针600对探测器端部的视场之外的背景源的方向性不太敏感。
图7是计算设备700的框图,该计算设备700例如可用于从拴系式腹腔镜探针(如本文所描述的拴系式腹腔镜探针100、200、300、400、500和600)接收信号。技术人员将会理解,可以使用图7所示的其他架构。在一些实施例中,计算设备700可以远离腹腔镜探针。在一些实施例中,计算设备实际上可以包括计算系统,该计算系统可以是分布式计算系统。
参考附图,计算设备/控制器700包括多个用户接口,该多个用户接口包括可视化装置,如视觉显示器710以及虚拟或专用用户输入设备712。计算设备700包括处理器714、存储器716和电源系统718。计算设备700包括通信模块720,以用于在处理器714和远程系统之间发送和接收通信。例如,通信模块720可以用于经由网络(诸如互联网)发送和接收通信。通信模块720可以接收来自腹腔镜探针的通信。
计算设备700包括端口722,以用于接收例如非暂时性计算机可读介质,该非暂时性计算机可读介质包含待由处理器714处理的指令。
处理器714被构造成接收数据、访问存储器716,并根据从所述存储器716、从通信模块720或从用户输入设备712接收的指令来动作。处理器714可以被构造成经由电路118从拴系式腹腔镜探针的伽马辐射探测器接收探测信号。
技术人员将理解,计算设备700的一个或更多个部件可以与腹腔镜探针集成在一起。计算设备700可以与探针完全集成。计算设备700可以远离探针。
设想了所描述实施例的变形,例如,所有所描述实施例的特征可以以任何方式组合。
本文所描述的拴系件可以是在使用中其可用于将体腔内的腹腔镜探针头通过套管针联接到外部世界并且可用于例如将探针头从体腔中取出并确保探针头不会在体腔内错位的任何合适的连接件。拴系件可以采取任何合适的形式,例如,拴系件可以包括带子或线缆。
本文使用的术语“受试者”被设想为可以是任何合适的受试者。例如,受试者可以是人类或者可以是动物。受试者的体腔可以包括例如受试者的腹腔。
在本说明书的整个描述和权利要求书中,词“包括”和“包含”及其变体意指“包括但不限于”,并且它们不意欲(并且不)排除其它部分、添加物、部件、整数或步骤。在本说明书的整个描述和权利要求书中,单数形式包含复数形式,除非上下文另有要求。具体地,在不定冠词被使用的情况下,本说明书应被理解为设想了复数以及单数,除非上下文另有要求。
结合本发明的特定方面、实施例或例子描述的特征、整数、特性、化合物、化学部分或基团应被理解为可应用于本文描述的任何其他方面、实施例或例子,除非与其不相容。在本说明书(包括任何随附的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征和/或如此公开的任何方法或过程的所有步骤可以在任何组合中被组合,除了这类特征和/或步骤中的至少一些是互斥的组合之外。本发明并不限于任何前述实施例的细节。本发明扩展至在本说明书(包括任何随附的权利要求、摘要和附图)中公开的特征的任何新颖的特征或任何新颖的组合,或扩展至如此公开的任何方法或过程的步骤的任何新颖的步骤或任何新颖的组合。
读者的注意力被引导到与本说明书同时或在本说明书之前与本申请相关地被提交的并且与本说明书一起对公众查阅开放的所有论文和文件,并且所有这样的论文和文件的内容通过引用被并入本文。

Claims (28)

1.一种拴系式腹腔镜探针,所述拴系式腹腔镜探针用于通过套管针部署到受试者的体腔中,以探测来自施用给所述受试者的放射性药物的伽马辐射,所述腹腔镜探针包括:
探针头,所述探针头被成形为用于通过所述套管针插入并被配置成在所述体腔内是可自由移动的,所述探针头包括:
细长壳体,所述细长壳体包括用于抑制伽马辐射穿过所述探针头的辐射屏蔽,所述辐射屏蔽具有用于允许伽马辐射通过的探测孔;
伽马辐射探测器,所述伽马辐射探测器被布置在所述壳体内,所述伽马辐射探测器被配置成探测通过所述壳体的探测孔的伽马辐射;以及
用于在使用中促进对来自所述体腔内的所述放射性药物的辐射源进行定位的装置;以及
拴系件,所述拴系件被联接到所述探针头并用于在使用中拴系所述探针头通过所述套管针。
2.根据权利要求1所述的拴系式腹腔镜探针,其中,所述伽马辐射探测器包括:
闪烁体,所述闪烁体被配置成在使用中响应于接收到的伽马辐射而闪烁;以及
光电探测器,所述光电探测器用于探测来自所述闪烁体的闪烁光。
3.根据权利要求2所述的拴系式腹腔镜探针,其中,所述光电探测器包括硅光电倍增管SiPM或雪崩光电二极管APD。
4.根据权利要求2或权利要求3所述的拴系式腹腔镜探针,其中,所述闪烁体包括铊活化碘化铯CsI:TI。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的拴系式腹腔镜探针,其中,所述辐射屏蔽具有厚度,并且所述闪烁体具有半径,并且其中,所述辐射屏蔽的厚度和所述闪烁体的半径被选择为使得在使用中由所述伽马探测装置探测到的穿透所述探针头的辐射屏蔽的伽马辐射与入射到所述辐射屏蔽上的伽马辐射的比率小于或等于1∶1000,并且所述辐射屏蔽的厚度和所述闪烁体的半径被选择为使得在使用中所述伽马探测装置对通过所述探测孔入射的伽马辐射的灵敏度被最大化。
6.根据权利要求1所述的拴系式腹腔镜探针,其中,所述伽马辐射探测器包括半导体伽马辐射探测器。
7.根据权利要求1所述的拴系式腹腔镜探针,其中,用于促进对来自所述体腔内的所述放射性药物的辐射源进行定位的所述装置包括:
曲折路径,所述曲折路径用于经过所述辐射屏蔽到线缆的电连接。
8.一种拴系式腹腔镜探针,其中,所述半导体辐射探测器包括碲镉锌CZT。
9.根据前述权利要求中任一项所述的拴系式腹腔镜探针,其中,用于促进对来自所述体腔内放射性药物的辐射源定位的所述装置包括:
贝塔辐射探测器,所述贝塔辐射探测器被布置在所述壳体内在所述探测孔和所述伽马辐射探测器之间,并且被配置成探测通过所述辐射屏蔽的探测孔的贝塔辐射。
10.根据权利要求9所述的拴系式腹腔镜探针,其中,所述贝塔辐射探测器包括:
闪烁体,其被配置成在使用中响应于接收到的贝塔辐射而闪烁;以及
光电探测器,其用于探测来自所述闪烁体的闪烁光。
11.根据权利要求9或权利要求10所述的拴系式腹腔镜探针,其中,被配置成响应于接收到的贝塔辐射而闪烁的所述闪烁体包括碘化铯CsI或荧光团掺杂的乙烯基甲苯。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的拴系式腹腔镜探针,其中,所述腹腔镜探针被布置成传送复合信号,所述复合信号表示对贝塔辐射的探测和对伽马辐射的探测。
13.根据权利要求9至11中任一项所述的拴系式腹腔镜探针,其中,所述腹腔镜探针是在第一模式和第二模式之间可切换的,在所述第一模式中所述探针头被配置成传送表示对伽马辐射的探测的第一信号,而在所述第二模式中所述探针头被配置成传送表示对贝塔辐射的探测的第二信号。
14.根据前述权利要求中任一项所述的拴系式腹腔镜探针,其中,用于促进对来自所述体腔内的所述放射性药物的辐射源进行定位的所述装置包括:
用于使所述伽马探测器相对于所述辐射屏蔽移动以调整所述伽马探测器通过所述孔的视场的机构。
15.根据前述权利要求中任一项所述的拴系式腹腔镜探针,其中,所述伽马辐射探测器包括:
第一闪烁体,所述第一闪烁体被配置成在使用中响应于接收到的伽马辐射而闪烁;以及
光电探测器,其用于探测来自所述闪烁体的闪烁光;以及
其中,用于促进对来自所述体腔内的所述放射性药物的辐射源进行定位的所述装置包括:
第二闪烁体,所述第二闪烁体被配置成在使用中响应于接收到的伽马辐射而闪烁,所述第二闪烁体被布置在所述第一闪烁体和所述辐射屏蔽的探测孔之间。
16.根据权利要求15所述的拴系式腹腔镜探针,其中,用于促进对来自所述体腔内的所述放射性药物的辐射源进行定位的所述装置还包括:
第二光电探测器,所述第二光电探测器用于探测来自所述第二闪烁体的闪烁光,所述第二光电探测器被布置在所述第一闪烁体和所述第二闪烁体之间。
17.根据前述权利要求中任一项所述的拴系式腹腔镜探针,其中,用于促进对来自所述体腔内的所述放射性药物的辐射源进行定位的所述装置包括:
可展开的辐射屏蔽,所述可展开的辐射屏蔽具有展开构造和未展开构造;
其中,在所述未展开构造中,所述可展开的辐射屏蔽被布置成使得所述探针头是通过所述套管针可插入的;以及
其中,在所述展开构造中,所述可展开的辐射屏蔽被布置成进一步抑制伽马辐射穿过所述探针头。
18.根据权利要求17所述的拴系式腹腔镜探针,其中,所述可展开的辐射屏蔽与所述壳体的辐射屏蔽分离。
19.根据权利要求17或权利要求18所述的拴系式腹腔镜探针,其中,所述可展开的辐射屏蔽包括刚性的可折叠薄片。
20.根据权利要求17或权利要求18所述的拴系式腹腔镜探针,其中,所述可展开的辐射屏蔽包括:
可变形外表面;以及
填充材料;并且
其中,在所述展开构造中,所述填充材料填充在所述可变形外表面和所述壳体之间的空隙,使得屏蔽深度大于在所述未展开构造中的屏蔽深度。
21.根据权利要求20所述的拴系式腹腔镜探针,其中,所述填充材料包括钨珠或钨粉。
22.根据权利要求17-21中任一项所述的拴系式腹腔镜探针,其中,所述可展开的辐射屏蔽是使用外科手术工具在所述未展开构造和所述展开构造之间可移动的。
23.根据前述权利要求中任一项所述的拴系式腹腔镜探针,其中,所述拴系件包括用于从所述探针头传送来自所述伽马辐射探测器的信号的线缆。
24.根据前述权利要求中任一项所述的拴系式腹腔镜探针,还包括用于使用外科手术工具在所述体腔内操纵所述探针头的握把。
25.根据权利要求24所述的拴系式腹腔镜探针,其中,所述握把是倾斜的。
26.根据权利要求24或权利要求25所述的拴系式腹腔镜探针,其中,所述握把是磁性的。
27.一种拴系式腹腔镜探针,所述拴系式腹腔镜探针用于通过套管针部署到受试者的体腔中,以探测来自施用给所述受试者的放射性药物的伽马辐射,所述腹腔镜探针包括:
探针头,所述探针头被成形为用于通过所述套管针插入,并被配置成在所述体腔内是可自由移动的,所述探针头包括:
细长壳体,所述细长壳体包括具有第一厚度的辐射屏蔽,所述辐射屏蔽用于抑制伽马辐射穿过所述探针头,所述辐射屏蔽具有用于允许伽马辐射通过的探测孔;
伽马辐射探测器,所述伽马辐射探测器被布置在所述壳体内,所述伽马辐射探测器被配置成探测通过所述壳体的探测区域的伽马辐射,所述伽马辐射探测器包括:
闪烁体,所述闪烁体具有半径,所述闪烁体被配置成在使用中响应于接收到的伽马辐射而闪烁;以及
光电探测器,所述光电探测器用于探测来自所述闪烁体的闪烁光;
其中,所述辐射屏蔽的厚度和所述闪烁体的半径被选择为使得在使用中由所述伽马探测装置探测到的穿透所述壳体的辐射屏蔽的伽马辐射与入射到所述辐射屏蔽上的伽马辐射的比率小于或等于1∶1000,并且所述辐射屏蔽的厚度和所述闪烁体的半径被选择为使得在使用中所述伽马探测装置对通过所述探测孔入射的伽马辐射的灵敏度被最大化;以及
拴系件,所述拴系件被联接到所述探针头并用于在使用中拴系所述探针头通过所述套管针。
28.一种用于生产根据权利要求27所述的拴系式腹腔镜探针的方法,所述拴系式腹腔镜探针用于通过套管针部署到受试者的体腔中,所述方法包括:
基于套管针的已知直径和在对所述受试者施用放射性药物时所述放射性药物的已知辐射特性,选择辐射屏蔽厚度和闪烁体半径,使得在使用中由所述伽马探测器探测到的穿透所述辐射屏蔽的伽马辐射与入射到所述辐射屏蔽上的伽马辐射的比率小于或等于1∶1000;
提供细长壳体,所述细长壳体具有适于通过所述套管针插入的直径,所述壳体包括具有所选择的辐射屏蔽厚度的辐射屏蔽;
在所述壳体内布置伽马辐射探测器,所述伽马辐射探测器包括:
具有所选择的闪烁体半径的闪烁体,所述闪烁体被配置成在使用中响应于接收到的伽马辐射而闪烁;以及
光电探测器,所述光电探测器用于探测来自所述闪烁体的闪烁光;以及
将拴系件联接到所述探针头。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113559392A (zh) * 2021-07-26 2021-10-29 中国人民解放军陆军军医大学第一附属医院 经外周静脉穿刺中心静脉置管穿刺辅助系统

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2575839B (en) * 2018-07-25 2022-11-02 Lightpoint Medical Ltd Tethered laparoscopic probe grip

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4405861A (en) * 1980-08-25 1983-09-20 European Atomic Energy Community (Euratom) Secondary-electron detector for analyzing irradiated samples for scanning electron microscopes and microprobes
WO1990015346A2 (en) * 1989-06-08 1990-12-13 Care Wise Medical Products Corporation Apparatus for detecting, localizing, and imaging of radiation in biological systems
US5766234A (en) * 1996-03-07 1998-06-16 Light Sciences Limited Partnership Implanting and fixing a flexible probe for administering a medical therapy at a treatment site within a patient'body
US6484050B1 (en) * 1997-11-18 2002-11-19 Care Wise Medical Products Corporation Minimally invasive surgical instrument for tissue identification, dislodgment and retrieval and methods of use
CN1545395A (zh) * 2001-01-22 2004-11-10 V-Ŀ�꼼�����޹�˾ 可咽下装置
US20140309529A1 (en) * 2013-01-25 2014-10-16 Dilon Technologies, Inc. Radiation detection probe
WO2015185665A1 (de) * 2014-06-06 2015-12-10 Surgiceye Gmbh Vorrichtung zum detektieren einer nuklearen strahlungsverteilung
US20160266260A1 (en) * 2013-11-26 2016-09-15 Flir Detection, Inc. SiPM-BASED RADIATION DETECTION SYSTEMS AND METHODS
CN206684310U (zh) * 2016-12-26 2017-11-28 北京中科核安科技有限公司 多功能辐射检测仪

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2731170B2 (ja) * 1988-08-10 1998-03-25 オリンパス光学工業株式会社 放射線検出内視鏡
US4959547A (en) * 1989-06-08 1990-09-25 Care Wise Medical Products Corporation Apparatus and methods for detecting, localizing, and imaging of radiation in biological systems
US5961458A (en) * 1997-11-18 1999-10-05 Carewise Medical Products Corporation Minimally invasive surgical probe for tissue identification and retrieval and method of use
US6236880B1 (en) * 1999-05-21 2001-05-22 Raymond R. Raylman Radiation-sensitive surgical probe with interchangeable tips
ATE421703T1 (de) * 2004-05-10 2009-02-15 Gfe Ges Fuer Forschungs Und En Positionsbestimmende sonde für hochenergetische gammastrahlungen
US7653427B2 (en) * 2004-11-12 2010-01-26 Intra-Medical Imaging LLC Method and instrument for minimally invasive sentinel lymph node location and biopsy
US7498582B2 (en) * 2006-03-22 2009-03-03 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Adjustable focal length pinhole collimator

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4405861A (en) * 1980-08-25 1983-09-20 European Atomic Energy Community (Euratom) Secondary-electron detector for analyzing irradiated samples for scanning electron microscopes and microprobes
WO1990015346A2 (en) * 1989-06-08 1990-12-13 Care Wise Medical Products Corporation Apparatus for detecting, localizing, and imaging of radiation in biological systems
US5766234A (en) * 1996-03-07 1998-06-16 Light Sciences Limited Partnership Implanting and fixing a flexible probe for administering a medical therapy at a treatment site within a patient'body
US6484050B1 (en) * 1997-11-18 2002-11-19 Care Wise Medical Products Corporation Minimally invasive surgical instrument for tissue identification, dislodgment and retrieval and methods of use
CN1545395A (zh) * 2001-01-22 2004-11-10 V-Ŀ�꼼�����޹�˾ 可咽下装置
US20140309529A1 (en) * 2013-01-25 2014-10-16 Dilon Technologies, Inc. Radiation detection probe
US20160266260A1 (en) * 2013-11-26 2016-09-15 Flir Detection, Inc. SiPM-BASED RADIATION DETECTION SYSTEMS AND METHODS
WO2015185665A1 (de) * 2014-06-06 2015-12-10 Surgiceye Gmbh Vorrichtung zum detektieren einer nuklearen strahlungsverteilung
CN206684310U (zh) * 2016-12-26 2017-11-28 北京中科核安科技有限公司 多功能辐射检测仪

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113559392A (zh) * 2021-07-26 2021-10-29 中国人民解放军陆军军医大学第一附属医院 经外周静脉穿刺中心静脉置管穿刺辅助系统
CN113559392B (zh) * 2021-07-26 2023-08-08 中国人民解放军陆军军医大学第一附属医院 经外周静脉穿刺中心静脉置管穿刺辅助系统

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Publication number Publication date
GB2570730B (en) 2022-01-05
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