CN112368604A - 用于量化辐射的新型剂量测定设备 - Google Patents
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Abstract
本文提供了一种用于对从辐射源发出的辐射的剂量进行量化的剂量测定设备，所述设备包括：(i)辐射剂量指示器；(ii)用于颜色变化的光学单元；以及(iii)软件单元，其用于将所述剂量指示器的光密度与预定校准曲线进行比较。本文还提供了一种对从辐射源发出的辐射的剂量进行量化的方法。本文还提供了所述剂量测定设备在各种医学、食品和工业应用中的用途。
Description
技术领域
本申请涉及用于量化从辐射源发出的辐射的剂量的剂量测定设备，该剂量测定设备包括辐射敏感组成部分、光学单元和软件单元。本申请还涉及所述剂量测定设备在各种医学、食品和工业应用中的用途。
背景技术
量化从各种源发出的辐射是一项重要功能，并且其在医学、研究、食品存储、敏感货物运输和工业操作中有多种应用。剂量计是这样一种用于指示或测量对电离辐射的暴露的设备。它是一个固体物体，既可以是盘子的形式，也可以是其他任何形状，它可以被容易地看到，有时在不使用分光光度计的情况下就可以看到视觉颜色变换。当前，市场上有几种类型的剂量计，例如，热发光剂量计(TLD)、光学模拟发光(OSL)、放射发光玻璃(RLG)、X射线胶片以及跟踪蚀刻。通常，它们用于测量和监测医学辐射和工业辐射，例如，X射线、γ射线、高速电子等。
例如，新泽西州的JP Laboratories Inc.以商标
商业出售用于监测低剂量的变色/显影自指示即时辐射警报剂量计(SIRAD)。剂量计
具有由聚合物材料(例如，二乙炔的无色固体单体)制成的感测条带。当受到高能辐射(例如，X射线、γ射线、电子和中子)辐照时，它们通常形成红色或蓝色的聚合物/塑料。随着对辐射的暴露增加，包括二乙炔的感测条带的颜色与剂量成比例地增强。
美国专利US 8242464[转让给Gordhanbhai N.Patel/JP Labs]公开了识别个人剂量计，该识别个人剂量计包括自我指示辐射传感器、允许用户即时估计剂量的阅读器。
美国专利US 10060786[转让给欧莱雅]公开了个人紫外线(UV)辐射测量系统，该个人UV辐射测量系统包括UV测量设备、用于捕获UV辐射并接收关于用户对UV的暴露风险水平的特定信息的终端设备。
借助于识别辐照量，减少污染，安全保护温度以及用于向用户警告辐射风险的视觉识别单元对指示器进行了许多修改。然而，没有准确的机制来测量从辐射源发出的实际辐射量。
因此，在本领域中需要一种剂量测定设备，该剂量测定设备能够量化用户位置处的实际辐射(X射线或伽马射线)暴露并提供关于用户的详细信息。
令人惊讶的是，我们的剂量测定设备可以以高精度量化从辐射源发出的实际辐射。
发明内容
在一方面中，本文提供了一种用于对从辐射源发出的辐射的剂量进行量化的剂量测定设备，所述设备包括：(i)辐射剂量指示器，其包括辐射敏感组成部分，所述辐射剂量指示器用于测量所述辐射并将发出的辐射的量视觉表示为颜色变化；(ii)光学单元，其用于捕获所述剂量指示器在暴露于辐射之后的所述颜色变化；以及(iii)软件单元，其用于将所述剂量指示器的光密度与使用百分比光密度相对于累积辐射剂量的关系得出的预定校准曲线进行比较来对从所述辐射源发出的辐射的所述剂量进行量化。
在另一方面中，本文提供了一种剂量测定设备的用途，包括：(i)辐射剂量指示器，其包括辐射敏感组成部分，所述辐射剂量指示器用于测量从辐射源发出的辐射并将发出的辐射的量视觉表示为颜色变化；(ii)光学单元，其用于捕获所述剂量指示器在暴露于辐射之后的所述颜色变化；以及(iii)软件单元，其用于将所述剂量指示器的光密度与使用百分比光密度相对于累积辐射剂量的关系得出的预定校准曲线进行比较来对从所述辐射源发出的辐射的所述剂量进行量化；所述剂量测定设备在对表面和溶液的灭菌、医学成像、医学或工业设备质量保证测试、UV光测量、食品加工和存储、辐射敏感材料运输或血液存储中得到使用。
在又一方面中，本文提供了一种对从辐射源发出的辐射的剂量进行量化的方法，包括以下步骤：(i)将剂量测定设备暴露于辐照，所述剂量测定设备包括辐射敏感指示器，所述剂量测定设备测量所述辐射并将发出的辐射的量视觉表示为颜色变化；(ii)使用光学单元捕获所述剂量指示器在暴露于辐射之后的所述颜色变化；以及(iii)将所述剂量指示器的光密度与使用百分比光密度相对于累积辐射剂量的关系得出的预定校准曲线进行比较来对从所述源发出的辐射的所述剂量进行量化。
在又一方面中，本文提供了一种如图1至图7所示的剂量测定设备。
附图说明
当结合附图阅读时，根据以下详细描述将更好地理解本发明。需要强调的是，根据惯例，附图的各个特征并未按比例绘制。相反，为了清楚起见，各个特征的尺寸被任意扩大或缩小。在附图中包括以下各幅图：
图1是
指示器(上方)和
指示器(下方)的示意图；
图2是新型
的示意图；
图3是
胶片#1在X射线柜中暴露于10Gy之前(左侧)和之后(右侧)的产品测试组件的示意图；
图4是针对胶片相对于X射线暴露水平的关系的比较的光密度测量结果的图形视图；
图5是
胶片#1对不同程度的X射线辐射暴露(无闪光)的响应的图形视图；
图6是来自iPhone捕获的图像的
胶片#1RGB数据的图形视图；
图7是辐射剂量测定设备的流程图。
具体实施方式
以下详细描述旨在仅是代表性的，并且不限于所描述的具有改进和准确的辐射定量功能的剂量计。本领域技术人员能够导出许多变化，这些变化都包括在本发明的范围内。各种替代和优选实施例的以下详细讨论将说明本发明的一般原理。
除非另外指示，否则根据本公开内容所利用的以下术语应被理解为具有以下含义。
除非另有说明，否则本文所使用的所有百分比、部分、比例和比率均以总的组成部分的重量来计算。所有与所列成分有关的重量都是基于有效水平的，因此；除非另有说明，否则不包括市售材料中可能包括的溶剂或副产品。
本文所使用的词语“包括”(以及包括的任何形式)、“具有”(以及具有的任何形式)、“含有”(以及含有的任何形式)或“包含”(以及包含的任何形式)。
本文引用的所有出版物、文章、论文、专利、专利出版物和其他参考文献出于与本文公开内容一致的所有目的而被整体并入本文。
本文所使用的术语“颜色空间”通常是指颜色模型(或颜色系统)，并且是抽象数学模型，其将颜色范围简单地描述为元组或数字，通常描述为3个或4个值或颜色分量(例如，RGB)。该系统中的每种颜色均以点来表示。当定义颜色空间时，通常的参考标准是CIELAB或CIEXYZ颜色空间，这些颜色空间经过专门设计以涵盖普通人眼能够看到的所有颜色。
如本文所使用的术语“
胶片”通常是指被设计用于定量测量高能光子的吸收剂量的辐射变色剂量测定胶片。其关键技术特征包括：(i)动态剂量范围：10Gy至1000Gy；(ii)无需后暴露处置的实时显影；(iii)能量依赖性：从100keV到MV的范围的最小响应差异；(iv)接近等效的组织；(v)高空间分辨率——能够将特征粪便到5μm或更小；(vi)用于探测低能光子和电子的暴露的活性涂层；(vii)在有源层中加入标记物染料的专有新技术：通过使用三通道剂量测定法来实现不均匀校正，并且降低了UV/光敏感性；以及(viii)在高达60℃的温度下稳定。
如本文所使用的术语“电离辐射”通常是指具有足够高的能量水平而使原子失去电子并变得带电或电离的辐射。电离辐射可以是高能量粒子的形式(例如，α粒子和β粒子、质子和中子)，也可以是电磁波的形式(例如，伽马射线或X射线)。高能粒子和电磁波是从正在衰减的放射性原子的核中释放出来的，或者可能是通过使加速电子撞击金属目标而产生的。
如本文所使用的术语“辐射探测介质”通常是指当暴露于辐射时经历可探测变化的介质。这种变化可能是立即可见的，也可能需要显影过程。
如本文所使用的术语“辐射变色胶片”或“胶片”通常是指当暴露于电离辐射时会改变颜色并产生可见图像但对可见光或其他形式的非电离辐射的暴露不会经历显著变化的胶片。这种胶片不需要化学处理或物理处理。
如本文所使用的术语
是血液辐照指示器，其以最小指定剂量提供对辐照的正面视觉验证。
指示器有两种类型：伽玛射线和X射线。伽马射线与铯-137或钴-60辐射源兼容，而X射线与X射线辐照器兼容，X射线辐照器利用从160kVp的源生成的X射线(通过0.38毫米的铜过滤)或150kVp的源生成的X射线(通过1毫米的铝过滤)。
由世界上最高分辨率的剂量计
胶片制造而成，是25年来血液辐照指示器的标准。
在一个实施例中，本申请提供了一种剂量测定设备，包括：(i)辐射剂量指示器，其包括辐射敏感组成部分，所述辐射剂量指示器用于测量所述辐射并将从辐射源发出的辐射的量视觉表示为颜色变化；(ii)光学单元，其用于捕获所述剂量指示器在暴露于辐射之后的所述颜色变化；以及(iii)软件单元，其用于将所述剂量指示器的光密度与使用百分比光密度相对于累积辐射剂量的关系得出的预定校准曲线进行比较来对从所述源发出的辐射的所述剂量进行量化。
因此，辐射剂量指示器包括辐射敏感组成部分，该辐射敏感组成部分测量辐射并指示辐射的变化。辐射敏感组成部分选自辐射敏感胶片、辐射敏感拼片或任何其他能够探测从辐射源发出的辐射的设备。
因此，辐射敏感组成部分包括辐射敏感胶片，例如，辐射变色胶片——一种当暴露于电离辐射时会立即改变颜色并且不需要化学处理的胶片。这些胶片以其至少达到0.025毫米水平的非常优秀的空间分辨率而被广泛认可。辐射变色胶片的另一优点是其组织等效性，即，所吸收的辐射剂量实际上是对组织所吸收的剂量的反映。在辐射变色胶片的感测条带中使用的材料是一类独特的化合物，其被称为二乙炔，其通式为：
其中，R1和R11是取代基。二乙炔是无色的固体单体。它们通常形成具有以下通式的红色或蓝色聚合物：
其中，n是用高能辐射(例如，X射线、γ射线、电子和中子)辐照时的单体单元数。随着暴露量的增加，包括二乙炔的感测条带的颜色强度与剂量成比例。
因此，Ashland Specialty Ingredients Inc.以商品名
制造了可商业购买的辐射变色胶片型号。在当前应用中采用的Radiochromic胶片能够选自HD-V2、EBT3、EBT-XD、MD-V3、RTQA2、XR-QA2、XR-CT2、XR-M2和XR-RV3。
因此，辐射变色胶片的辐射剂量范围选自约每秒0.1格雷(Gy)单位至约每秒10000格雷(Gy)单位。
因此，辐射变色胶片是具有活性组成部分的
胶片，该活性组成部分是微粒状辐射敏感单体，其分散在聚合物基质中并涂覆在聚酯胶片基底上。当活性单体组成部分暴露于电离辐射时，会引发聚合反应，从而引起染料聚合物的产生。由于该聚合物是自然的染料，因此暴露会在胶片内产生着色。
在另一实施例中，颜色指示器可能够被提供有用作标记物的染料或颜料或其组合。因此，一旦从辐射源发出辐射，就会激活剂量指示器，并且该变化在视觉上被示为颜色变化。
因此，在Hunger的“工业有机颜料”、Holes的“颜料词典”以及Leach和Pierce的“印刷油墨手册”中描述了合适的颜料材料。
黄色的有机颜料和无机颜料的示例包括C.I.颜料黄1、C.I.颜料黄74、偶氮颜料(例如，C.I.颜料12)和C.I.颜料黄17等。
黑色颜料的示例包括炭黑、钛黑、苯胺黑等。
白色颜料的示例包括碱性碳酸铅、氧化锌、硫酸钡、氧化钛、银白、钛酸锶等。
红色颜料的示例包括萘酚红(C.I.颜料红2)、C.I.颜料红3、C.I.颜料红176和C.I.颜料红23等。
绿色颜料的示例包括酞菁绿(C.I.颜料绿7)、C.I.颜料绿36和C.I.颜料绿1等。
蓝色颜料的示例包括酞菁蓝(C.I.颜料蓝15：3)、C.I.颜料蓝15：6和C.I.颜料蓝16等。
蓝色染料的示例包括亚甲基蓝、酸性蓝1、碱性蓝1和C.I.溶剂蓝7等。
红色染料的示例包括酸性红18、碱性红1和C.I.溶剂红8等。
绿色染料的示例包括酸性绿1和碱性绿1等。
黑色染料的示例包括C.I.溶剂黑5等。
在另一实施例中，在剂量测定设备中提供的光学单元捕获由于从源发出辐射而发生的颜色变化。光学单元是选择包括以下各项的组的相机：智能电话相机、高清晰度相机、放大相机、光密度计、图像扫描仪、视频相机、TV相机、光学成像设备等。
因此，相机能够是智能手机相机，例如，苹果公司的iPhone。智能手机能够包括中央处理单元(CPU)、I/O接口和网络控制器、调频设备、蓝牙整合芯片。另外，CPU能够被实施为诸如云计算环境之类的协同工作的多个处理器，以执行剂量测定设备的指令。
在另一实施例中，在剂量测定设备中提供的软件单元将捕获的颜色变化转换成数字颜色数据并使用量化算法将该数字颜色数据与预定数据进行比较。
因此，所捕获的颜色是像素的形式。颜色强度是以“颜色空间”的形式测量的。颜色空间是用户了解特定数字设备或文件的颜色功能的有用方法。它表示相机能够看到的内容、监视器能够显示的内容或打印机能够打印的内容等。有多种颜色空间，例如，RGB、CMY、HSV、HIS。每种颜色都被表示为一个点。识别所有点并将其转换为一组特定的数字并以三元组或元组(通常为3个或4个颜色分量)进行测量。
因此，RGB(R＝红色，G＝绿色，B＝蓝色)是一种颜色空间，其使用红色、绿色和蓝色来阐述颜色模型。RGB颜色空间能够被简单地解读为能够由红色、绿色和蓝色这三种颜色组成的“所有可能的颜色”。在这样的概念中，图像的每个像素被分配了一定范围(从0到255个RGB分量强度值)。也就是说，仅使用这三种颜色，通过不同的混合比率就能够在屏幕上显示16777216种颜色。当前，RGB颜色空间是sRGB和Adobe RGB。sRGB由HP和Microsoft于1977年共同开发，其中，“S”能够被解读为“标准”；而Adobe RGB是来自Adobe的标准色域。针对这两种常用的颜色空间，Adobe RGB提供了比sRGB更广的颜色空间，并且它还包含CMYK色域(sRGB没有该色域)。结果，Adobe RGB具有更丰富的颜色层和更低的颜色饱和度。
因此，将从辐射源发出的辐射捕获为颜色变化，使用RGB软件来识别颜色强度并将该颜色强度转换成数字。优选地，软件程序是来自伊利诺伊州-厄巴纳大学-香槟分校的贝克曼研究所的成像技术小组(ITG)的“Get RGB”。它是一个免费的开源软件，其可用于2D图像分析；它是基于量化算法开发的软件程序。
在另一实施例中，将颜色数据与颜色相对于辐射剂量响应数据的关系的预定校准曲线进行比较。该校准曲线是测得的信号(透射或光密度)相对于吸收剂量的关系的标绘图。因此，校准曲线也能够被称为“吸收剂量灵敏度”曲线，因为在任何吸收剂量点处的斜率就是针对该吸收剂量的胶片吸收剂量灵敏度。通常，就光密度而言，校准曲线将具有非线性的极低剂量区域，线性或几乎线性的低至中剂量区域以及非线性的高剂量区域。线性区域对于在以每单位吸收剂量的净光密度的方面量化胶片灵敏度非常有用。图4中图示了针对各种辐射变色胶片的各种光密度测量数据。通常通过使用线性加速器或能够生成一定范围的已知剂量水平的类似设备将探测介质的一个或多个区暴露于不同的已知量的辐射来制备针对辐射探测介质的校准曲线。经常使用的另一方法是将探测设备暴露于连续变化的剂量水平。这能够通过在辐射源与探测介质之间内插厚度连续变化的楔形材料来实现。替代地，辐射敏感介质也可以被夹在两个块之间并且被定位为使得当其暴露时该介质处于与射束平行的平面中。在这种配置中，施加到辐射敏感介质的剂量随着块的顶面以下的深度增加而连续减小。这种类型的暴露通常被称为深度剂量暴露。通常，通过测量辐射敏感介质对不同剂量水平的响应来生成校准曲线。在辐射胶片的情况下，通常测量该介质针对许多不同的辐射剂量水平的透射或光密度。将被测量为红色密度值的变色图像裁剪到从“GetRGB”中选择的软件程序中，并为每批剂量测定胶片构建各个校准曲线。因此，校准曲线库可供用户使用。
在另一实施例中，诸如X射线、伽马射线、核爆或任何其他辐射源、设备的自指示辐射传感器发出的辐射会立即显影出颜色(优选为蓝色或红色)。该颜色会随着剂量的增加而增强，从而为穿戴者和医学人员提供关于累积辐射暴露的即时信息。感测条带的颜色强度会随着剂量的增加而增加。通过利用颜色参考表，能够以优于20％的准确度估计剂量，而通过使用光密度相对于剂量或CD相机的关系的校准标绘图，能够以优于10％的准确度估计剂量。
在另一实施例中，对测试组件进行光密度测量。采用手机相机来测量颜色变化，并且以HDR模式或闪光模式的图像的形式捕获该颜色变化。在感兴趣的辐射范围(25Gy)中，红色密度数据显示出对辐射变色胶片的几乎线性的响应。令人惊讶地发现，通过线性类型的数学方程将红色光密度实验结果与X射线剂量对齐，辐射变色胶片的红色线性响应将是对于开发剂量测定应用的合适候选物。图3和图4分别涉及在暴露于20Gy和10Gy的辐射剂量之前和之后的产品测试组件。
因此，本申请提供了一种使用新型剂量测定设备来监测辐射剂量的准确方法，该方法被表示为使用摄影密度计，利用在每秒0.01格雷(Gy)至约每秒2000格雷(Gy)的剂量范围内的
胶片辐射的辐射剂量传感器的红色光密度的线性响应特性。
因此，对测试组件进行光密度测量。使用配备有反射头部组件的X-Rite301T摄影密度计。该结果将被测量为dv(视觉密度)、dr(红色密度)、dg(绿色密度)和db(蓝色密度)。当颜色基于通过受到辐射的测试对象的辐射量而从蓝色变为红色时，使用密度计测量的红色密度值会持续增加。
在又一重要的实施例中，本发明提供了一种使用新型剂量测定设备来监测辐射剂量的准确方法，该方法被表示为使用选自苹果iPhone的智能手机，利用在每秒0.01格雷(Gy)至约每秒2000格雷(Gy)的剂量范围内的
胶片辐射的辐射剂量传感器的红色光密度的线性响应特性。图6提供了裁剪后的胶片图像。
在另一实施例中，本申请提供了一种对从辐射源发出的辐射的剂量进行量化的方法，该方法包括以下步骤：(i)将剂量测定设备暴露于辐照，所述剂量测定设备包括辐射敏感指示器，所述剂量测定设备测量所述辐射并将发出的辐射的量视觉表示为颜色变化；(ii)使用光学单元捕获所述剂量指示器在暴露于辐射之后的所述颜色变化；以及(iii)将所述剂量指示器的光密度与使用百分比光密度相对于累积辐射剂量的关系得出的预定校准曲线进行比较来对从所述源发出的辐射的所述剂量进行量化。
在另一实施例中，将从软件单元接收的剂量测定数据上传到云中，使得能够访问多个信息网络和软件管理工具。
在另一实施例中，本申请提供了如图所示的剂量测定设备。图2提供了具有剂量传感器的发明性剂量测定设备。
在另一实施例中，图7示出了剂量测定设备的一般工作流程。
在另一实施例中，本申请提供了一种剂量测定设备的用途，所述剂量测定设备包括：(i)辐射剂量指示器，其包括辐射敏感组成部分，所述辐射剂量指示器用于测量辐射并将发出的辐射的量视觉表示为颜色变化；(ii)光学单元，其用于捕获所述剂量指示器在暴露于辐射之后的所述颜色变化；以及(iii)软件单元，其用于将所述剂量指示器的光密度与使用百分比光密度相对于累积辐射剂量的关系得出的预定校准曲线进行比较来对从所述辐射源发出的辐射的所述剂量进行量化；其中，所述剂量测定设备在对表面和溶液的灭菌、医学成像、医学或工业设备质量保证测试、UV光测量、食品加工和存储、辐射敏感材料运输或血液存储中得到使用。
在另一实施例中，本申请的剂量测定设备对血袋及其存储和使用方法具有各种用途。使用光子辐照血液制品以减少与输血相关联的移植物对抗宿主疾病(TA-GVHD)的风险。辐照血液的期望效果是抑制淋巴细胞功能而预防GVHD，同时又不损害血小板和其他血液组成成分。英国血液辐照指南规定：血液包的所有部分应至少接受2500cGy。血液制品的最低剂量要求如下：“(针对血液处理)递送的辐照剂量应为：对准容器的中心部分为2500cGy(25Gy)，而在其他任何地方的最小剂量应为1500cGy(15Gy)”。从法规的角度来看，欧盟要求剂量计测量这样的指示器产品，而使其具有CE标志。为了准确起见，所有EU法规如下：根据第15.1条，具有测量功能的设备的设计和制造方式应能够为预期目的提供足够的准确度、精度和稳定性。制造商应指出准确度极限。没有关于准确度的细节，然而，有一些ISO标准可能会有所帮助：ISO 51929：2013血液辐照剂量测定；ISO 52628：2013辐射处理中的剂量计的标准规范。
因此，本申请的剂量测定设备允许用户处理血液制品，在血液处理后拍摄指示器窗口的照片，然后软件应用程序将处理该照片并确定应用于血液制品的剂量。准确测量稳定性，直至达到保质期为止。
当前的剂量测定设备将继续具有与最初设计的功能相同的功能，而不会使得最终用户的使用和培训变得复杂。新型指示器将提供与在处理期间每个血袋接收到的实际辐射水平有关的数据。发明性指示器应使得用户能够开发关于其血液处置过程的新的流程、数据和信息。
在该范围内，当前的辐射水平指示器具有进行图像捕获/保留、无线数据接口连接、剂量测定的潜力，以简化对适当的血液处置的确定并将结果文件直接共享给医院/处置中心的IT系统。
以下非限制性示例说明了本发明的重要方面，并且绝不是限制本发明的范围。
示例
示例1：
辐射变色胶片的比较数据
为了证明剂量计功能的潜力，将各种现有的辐射变色胶片产品评价为X射线辐射暴露的函数。表1列出了评价的胶片或产品。
表1：针对剂量测定潜力所筛选的产品
示例2：
暴露于X射线机
表1所示的胶片或产品在
Series 2 HF 160 X射线机中以10、20、30、40、50和60Gy进行暴露。X射线柜被标记为XRAD-160。该装置被配备有CNMC K602精密剂量计，以确定施加到胶片的实际剂量(以格雷(Gy)为单位)。在一系列单独的胶片暴露中，还测试了以类似方式安装的
胶片组件。图3呈现了该组件的示例。
示例3：
光密度测量
还评价了胶片或产品的光密度。用于测量光密度的设备是配备有反射头部组件的X-Rite 310T摄影密度计(型号310-06)。该设备报告了四个测量结果：dv(视觉密度)、dr(红色密度)、dg(绿色密度)和db(蓝色密度)。表2列出了密度计测试的结果。
表2：针对不同X射线暴露水平的响应而筛选的产品的光密度测定结果
dv-(紫色密度)dr-(红色密度)dg-(绿色密度)db-(蓝色密度)
在分析密度计结果时，在该暴露范围内，dr(红色密度)数据显示出针对
胶片#1的线性响应。图4呈现了dr结果的比较的标绘图。胶片#1的红色线性响应表明：通过线性类型的数学方程将红色光密度实验结果与X射线剂量对齐，该胶片技术将是用于开发剂量测定应用的合适候选物。
示例4：
以颜色变化测量辐射并以图像形式捕获辐射
使用手机相机来测量辐射变色胶片中的颜色变化。使用配备有软件版本11.2.1(15C153)的苹果iPhone5S(型号A1533)以HDR模式或不使用闪光灯(其移除了HDR模式)拍摄照片。图5呈现了来自该练习的裁剪后的辐射变色胶片图像。
使用iPhone以HDR模式拍摄照片。裁剪这些图像并以.jpg文件格式保存这些图像。为了将这些图像中的颜色信息转换成RGB格式，采用来自伊利诺伊州-厄巴纳大学-香槟分校的贝克曼研究所的成像技术小组(ITG)的名为“Get RGB”的软件程序。结果(经由点选择，未取平均值)表明该原始数据的变化很小，并且这些原始数据到RGB格式的转换如表3所示。
表3：针对图6中jpg图像的RGB数据
表3中的红色数据在感兴趣辐射范围内对辐射变色胶片#1显示出几乎线性响应。在图5所示的图形中，可以更容易地看到这种效果。根据图6中呈现的结果，将颜色与剂量相关的线性校准曲线似乎可行。
虽然关于某些方面示出和描述了本发明，但是明显的是，本领域技术人员在阅读和理解了说明书和权利要求书后，各种修改将变得显而易见。本发明包括所有这样的改进和修改，并且仅由权利要求的范围所限制。
Claims (15)
1.一种用于对从辐射源发出的辐射的剂量进行量化的剂量测定设备，所述设备包括：
(i)辐射剂量指示器，其包括辐射敏感组成部分，所述辐射剂量指示器用于测量所述辐射并将发出的辐射的量视觉表示为颜色变化；
(ii)光学单元，其用于捕获所述剂量指示器在暴露于辐射之后的所述颜色变化；以及
(iii)软件单元，其用于将所述剂量指示器的光密度与使用百分比光密度相对于累积辐射剂量的关系得出的预定校准曲线进行比较来对从所述辐射源发出的辐射的所述剂量进行量化。
2.根据权利要求1所述的剂量测定设备，其中，所述辐射敏感组成部分是由聚乙炔、聚乙炔锂盐、聚乙炔钠盐、聚乙炔钾盐或聚乙炔锌盐制备的辐射敏感胶片。
3.根据权利要求2所述的剂量测定设备，其中，所述辐射敏感胶片具有约每秒0.01格雷(Gy)至约每秒10000格雷(Gy)的辐射剂量范围。
4.根据权利要求2所述的剂量测定设备，其中，所述辐射敏感胶片是辐射变色胶片。
5.根据权利要求1所述的剂量测定设备，其中，所述辐射敏感组成部分包括标记物。
6.根据权利要求5所述的剂量测定设备，其中，所述标记物是染料或颜料。
7.根据权利要求1所述的剂量测定设备，其中，用于捕获所述指示器的所述颜色变化的所述光学单元选自包括以下各项的组：智能电话相机、高清晰度相机、放大镜相机、放大镜显微镜、光密度计、图像扫描仪、视频相机、TV相机或光学成像设备。
8.根据权利要求1所述的剂量测定设备，其中，所述软件包括基于定量算法的软件程序，所述软件用于以颜色空间形式表征所述颜色变化，将所识别的颜色空间转换成数值剂量数据集，并且将所述数据与预定颜色相对于辐射剂量响应数据的关系进行比较。
9.根据权利要求8所述的剂量测定设备，其中，所述剂量测定数据被上传到云中而使得能够访问多个信息网络和软件管理工具。
10.根据权利要求1所述的剂量测定设备，其中，所述剂量测定设备是符合法规的并且在将血液安全存储在血袋中得到使用。
11.一种剂量测定设备的用途，所述剂量测定设备包括：(i)辐射剂量指示器，其包括辐射敏感组成部分，所述辐射剂量指示器用于测量从辐射源发出的辐射并将发出的辐射的量视觉表示为颜色变化；(ii)光学单元，其用于捕获所述剂量指示器在暴露于辐射之后的所述颜色变化；以及(iii)软件单元，其用于将所述剂量指示器的光密度与使用百分比光密度相对于累积辐射剂量的关系得出的预定校准曲线进行比较来对从所述辐射源发出的辐射的所述剂量进行量化；其中，所述剂量测定设备在对表面和溶液的灭菌、医学成像、医学或工业设备质量保证测试、UV光测量、食品加工和存储、辐射敏感材料运输或血液存储中得到使用。
12.一种对从辐射源发出的辐射的剂量进行量化的方法，包括以下步骤：
(i)将剂量测定设备暴露于辐照，所述剂量测定设备包括辐射敏感指示器，所述剂量测定设备测量所述辐射并将发出的辐射的量视觉表示为颜色变化；
(ii)使用光学单元捕获所述剂量指示器在暴露于辐射之后的所述颜色变化；以及
(iii)将所述剂量指示器的光密度与使用百分比光密度相对于累积辐射剂量的关系得出的预定校准曲线进行比较来对从所述辐射源发出的辐射的所述剂量进行量化。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述预定校准曲线是辐射剂量范围为约每秒0.01格雷(Gy)至约每秒2000格雷(Gy)的辐射变色胶片的红色光密度，并且所述光学单元是摄影密度计。
14.根据权利要求12所述的方法，其中，所述预定校准曲线是辐射剂量范围为约每秒0.01格雷(Gy)至约每秒2000格雷(Gy)的辐射变色胶片的红色光密度，并且所述光学单元是智能手机。
15.一种如图1至图7所示的剂量测定设备。
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