CN116671948A - 用于术中肿瘤探测的线阵型γ射线探测仪及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及了一种用于术中肿瘤探测的线阵型γ射线探测仪及使用方法，包括探查壳体和手柄壳，探查壳体中沿长度方向呈一列式等间距排列有N个γ射线探测单元，位于中间位置的γ射线探测单元为位置探测单元W；每个γ射线探测单元匹配设有一个准直器，准直方向与手柄壳的轴线方向相互平行，且位置探测单元W相对应的准直器的准直方向与手柄壳的轴线重合；手柄壳中设有位移传感器和角度传感器，探查壳体上设有多个指示灯，分别对应N个γ射线探测单元，用于指示相对应的γ射线探测单元是否有信号响应；γ射线探测单元、位移传感器、角度传感器和指示灯均与控制器相连。本技术方案结构简单，轻便，成本低，使用便捷。

Description

用于术中肿瘤探测的线阵型γ射线探测仪及使用方法

技术领域

本发明属于γ射线探测仪器技术领域，具体涉及一种用于术中肿瘤探测的线阵型γ射线探测仪及使用方法。

背景技术

恶性肿瘤是威胁人类健康的重要疾病之一，且死亡率较高，手术治疗目前仍是大部分肿瘤的主要治疗手段。

正电子发射断层扫描成像PET（Positron Emission Tomography，PET）是一种非侵入性的医学影像技术，是核医学领域比较先进的临床检查影像技术，采用正电子核素作为示踪剂, 通过病部位对示踪剂的摄取了解肿瘤信息。

现有技术的PET设备一般为如下两种形式：环形PET探测器和平板PET探测器。环形PET探测器是采用多个探测器部件组建成接近环形结构的封闭成像系统，如附图1所示。平板PET探测器由一对堆平板探测器构成，每个平板探测器上阵列有多个探测头，如附图2所示。

上述两种PET设备由于体积大，对于手术中对肿瘤的示踪来说应用难度较大，并且目前也没有适宜于手术中使用的肿瘤定位设备。

发明内容

本发明要解决的技术问题是弥补现有技术的不足，提供一种用于术中肿瘤探测的线阵型γ射线探测仪及使用方法。

要解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

一种用于术中肿瘤探测的线阵型γ射线探测仪，包括探查壳体，探查壳体的顶部中心位置与手柄壳固定连接，探查壳体的底部用于与人体表皮接触；

探查壳体中设有N个γ射线探测单元，N=2n+1，n≥1；N个γ射线探测单元沿探查壳体的长度方向呈一列式等间距排列，位于中间位置的γ射线探测单元为位置探测单元W；

每个γ射线探测单元匹配设有一个准直器，准直器用于将满足准直方向的γ射线传导至相对应的γ射线探测单元，准直器的准直方向与手柄壳的轴线方向相互平行，且位置探测单元W相对应的准直器的准直方向与手柄壳的轴线重合；

手柄壳中设有位移传感器和角度传感器，位移传感器和角度传感器分别用于感知位置探测单元W的位移和角度；

探查壳体上设有多个指示灯，分别对应N个γ射线探测单元，用于指示相对应的γ射线探测单元是否有信号响应；

γ射线探测单元、位移传感器、角度传感器和指示灯均与控制器相连。

进一步地，所述探查壳体上设有指示标记，指示标记用于指引所述位置探测单元W所对应的指示灯。

进一步地，相邻所述准直器之间的间距为3mm～5mm。

进一步地，10≤n≤15。

进一步地，所述探查壳体上与人体表皮接触的面为圆弧面。

进一步地，探查壳体上设有归零键，归零键与所述控制器相连，用于上送信号给控制器，使位移传感器和角度传感器计数归零。

一种基于上述的用于术中肿瘤探测的线阵型γ射线探测仪的使用方法，包括如下步骤，

步骤一：人工竖直手持γ射线探测仪，将探查壳体的底部圆弧面与人体表皮贴合；然后，沿着探查壳体的宽度方向平移γ射线探测仪；

步骤二：当某个γ射线探测单元接收到射线γ1时，该γ射线探测单元探查到肿瘤，控制器控制相应的指示灯发出指示光；

步骤三：人工标记肿瘤所对应的人体表皮上的位置P1，而后沿着探查壳体的长度方向平移γ射线探测仪，使位置探测单元W移动至位置P1处，当位置探测单元W相对应的指示灯发出指示光时，位置探测单元W位于位置P1处；停止移动γ射线探测仪，同时操控控制器使位移传感器和角度传感器计数归零；

步骤四：将手柄壳倾斜一个角度θ，而后，沿着探查壳体的宽度方向平移γ射线探测仪，位置探测单元W相对应的指示灯的指示光消失；

步骤五：当位置探测单元W接收到射线γ2时，位置探测单元W相对应的指示灯再次发出指示光，此时，γ射线探测仪位于分体表皮上的位置P2，控制器根据位移传感器和角度传感器的上送数据计算出肿瘤200相对于人体表皮100上的位置P1处的深度h，h=z+x/tanθ，

其中，z是位移传感器7上送的竖直位移，x是位移传感器7上送的水平位移，θ是角度传感器8上送的测量倾角。

本发明可以达到的有益效果为：相对于现有技术的环形PET探测器和平板PET探测器来说，本技术方案结构简单，轻便，成本低，使用便捷。

附图说明

图1是现有技术中的环形PET探测器示意图。

图2是现有技术中的平板PET探测器示意图。

图3是本发明实施例的立体图（一）。

图4是本发明实施例的立体图（二）。

图5是本发明实施例的主视图。

图6是本发明实施例的后视图。

图7是本发明实施例的内部结构示意图。

图8是本发明实施例的应用原理图。

图中：100-γ射线探测仪，200-肿瘤，300-人体表皮；

1-探查壳体，2-手柄壳，3-合并线，4-指示灯，5-准直器，6-γ射线探测单元，7-位移传感器，8-角度传感器，9-指示标记，10-归零键。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图3-图7所示，一种用于术中肿瘤探测的线阵型γ射线探测仪100，包括探查壳体1，探查壳体1的顶部中心位置与手柄壳2固定连接，探查壳体1的底部用于与人体表皮300接触，探查壳体1上与人体表皮300接触的面为圆弧面。

探查壳体1中设有N个γ射线探测单元6，N=2n+1，n≥1，本实施例中的n=14，则N=29；29个γ射线探测单元6沿探查壳体1的长度方向呈一列式等间距排列，位于中间位置的γ射线探测单元6为位置探测单元W。γ射线探测单元6包括闪烁晶体阵列和光探测器，闪烁晶体阵列接收γ射线并产生闪烁光，闪烁光传输至光探测器，光探测器将光信号转变为电信号。γ射线探测单元6的结构为现有技术，故而此处不再赘述。

每个γ射线探测单元6匹配设有一个准直器5，准直器5用于将满足准直方向的γ射线传导至相对应的γ射线探测单元6，其他方向的γ射线则无法通至γ射线探测单元6；准直器5的准直方向与手柄壳2的轴线方向相互平行，且位置探测单元W相对应的准直器5的准直方向与手柄壳2的轴线重合；相邻准直器5之间的间距为3mm。

手柄壳2中设有位移传感器7和角度传感器8，位移传感器7和角度传感器8分别用于感知位置探测单元W的位移和角度。

探查壳体1上设有多个指示灯4，分别对应N个γ射线探测单元6，用于指示相对应的γ射线探测单元6是否有信号响应，当γ射线探测单元6探查到肿瘤200时，相应的指示4灯发出指示光；当γ射线探测单元6未探测到肿瘤200时，相应的指示灯4则不发出指示光。指示光可以是由绿灯变为红灯，也可以是从没有灯光射出变为有灯光射出，还可以是由稳定光变为闪烁光。

γ射线探测单元6、位移传感器7、角度传感器8和指示灯4均与控制器相连，相应的连接线归纳在一起形成合并线3。

探查壳体1上设有指示标记9，指示标记9用于指引位置探测单元W所对应的指示灯4。

探查壳体1上设有归零键10，归零键10与控制器相连，用于上送信号给控制器，使位移传感器7和角度传感器8计数归零。

在向人体注射核素示踪药物鍀-99m后，使用本实施例探查肿瘤200在人体中的位置。

本实施例的使用方法，包括如下步骤：

（1）人工竖直手持γ射线探测仪100，将探查壳体1的底部圆弧面与人体表皮300贴合；然后，沿着探查壳体1的宽度方向平移γ射线探测仪100。

（2）当某个γ射线探测单元6接收到射线γ₁时，该γ射线探测单元6探查到肿瘤200，控制器控制相应的指示灯4发出指示光。

（3）人工标记肿瘤200所对应的人体表皮100上的位置P1（如图8所示），而后沿着探查壳体1的长度方向平移γ射线探测仪100，使位置探测单元W移动至位置P1处，当位置探测单元W相对应的指示灯4发出指示光时，位置探测单元W位于位置P1处；停止移动γ射线探测仪100，同时操控控制器使位移传感器7和角度传感器8计数归零，操控方式可以是通过人机交互装置向控制器输入计数归零指令，或者可以是通过操控归零键10，使归零键10上送信号给控制器，使位移传感器7和角度传感器8计数归零。

（3）将手柄壳2倾斜一个角度θ，而后，沿着探查壳体1的宽度方向平移γ射线探测仪100，位置探测单元W相对应的指示灯4的指示光消失。

（4）当位置探测单元W接收到射线γ₂时，位置探测单元W相对应的指示灯4再次发出指示光，此时，γ射线探测仪100位于分体表皮100上的位置P2（如图8所示），控制器根据位移传感器7和角度传感器8的上送数据计算出肿瘤200相对于人体表皮100上的位置P1处的深度h，从而得出肿瘤200在人体中的确切位置。

位移传感器7上送给控制器的数据为水平位移x和竖直位移z，角度传感器8上送给控制器的数据为测量倾角θ，肿瘤200相对于人体表皮100上的位置P1处的深度h为：

h=z+x/tanθ

原理如图8所示，h=z+h₁，h₁=x/tanθ。

手术医生可以结合γ射线探测仪100的探查结果大致确定肿瘤200的皮下位置。

相对于现有技术的环形PET探测器和平板PET探测器来说，本实施例结构简单，轻便，成本低，使用便捷。

Claims (7)

1.一种用于术中肿瘤探测的线阵型γ射线探测仪，其特征是：包括探查壳体（1），探查壳体（1）的顶部中心位置与手柄壳（2）固定连接，探查壳体（1）的底部用于与人体表皮接触；

探查壳体（1）中设有N个γ射线探测单元（6），N=2n+1，n≥1；N个γ射线探测单元（6）沿探查壳体（1）的长度方向呈一列式等间距排列，位于中间位置的γ射线探测单元（6）为位置探测单元W；

每个γ射线探测单元（6）匹配设有一个准直器（5），准直器（5）用于将满足准直方向的γ射线传导至相对应的γ射线探测单元（6），准直器（5）的准直方向与手柄壳（2）的轴线方向相互平行，且位置探测单元W相对应的准直器（5）的准直方向与手柄壳（2）的轴线重合；

手柄壳（2）中设有位移传感器（7）和角度传感器（8），位移传感器（7）和角度传感器（8）分别用于感知位置探测单元W的位移和角度；

探查壳体（1）上设有多个指示灯（4），分别对应N个γ射线探测单元（6），用于指示相对应的γ射线探测单元（6）是否有信号响应；

γ射线探测单元（6）、位移传感器（7）、角度传感器（8）和指示灯（4）均与控制器相连。

2.根据权利要求1所述的用于术中肿瘤探测的线阵型γ射线探测仪，其特征是：所述探查壳体（1）上设有指示标记（9），指示标记（9）用于指引所述位置探测单元W所对应的指示灯（4）。

3.根据权利要求1所述的用于术中肿瘤探测的线阵型γ射线探测仪，其特征是：相邻所述准直器（5）之间的间距为3mm～5mm。

4.根据权利要求1所述的用于术中肿瘤探测的线阵型γ射线探测仪，其特征是：10≤n≤15。

5.根据权利要求1所述的用于术中肿瘤探测的线阵型γ射线探测仪，其特征是：所述探查壳体（1）上与人体表皮接触的面为圆弧面。

6.根据权利要求1所述的用于术中肿瘤探测的线阵型γ射线探测仪，其特征是：探查壳体（1）上设有归零键（10），归零键（10）与所述控制器相连，用于上送信号给控制器，使位移传感器（7）和角度传感器（8）计数归零。

7.一种基于权利要求1-6任一项所述的用于术中肿瘤探测的线阵型γ射线探测仪的使用方法，其特征是：包括如下步骤，

步骤一：人工竖直手持γ射线探测仪，将探查壳体（1）的底部圆弧面与人体表皮（300）贴合；然后，沿着探查壳体（1）的宽度方向平移γ射线探测仪；

步骤二：当某个γ射线探测单元（6）接收到射线γ₁时，该γ射线探测单元（6）探查到肿瘤（200），控制器控制相应的指示灯（4）发出指示光；

步骤三：人工标记肿瘤（200）所对应的人体表皮（100）上的位置P1，而后沿着探查壳体（1）的长度方向平移γ射线探测仪，使位置探测单元W移动至位置P1处，当位置探测单元W相对应的指示灯（4）发出指示光时，位置探测单元W位于位置P1处；停止移动γ射线探测仪，同时操控控制器使位移传感器（7）和角度传感器（8）计数归零；

步骤四：将手柄壳（2）倾斜一个角度θ，而后，沿着探查壳体（1）的宽度方向平移γ射线探测仪，位置探测单元W相对应的指示灯（4）的指示光消失；

步骤五：当位置探测单元W接收到射线γ₂时，位置探测单元W相对应的指示灯（4）再次发出指示光，此时，γ射线探测仪位于分体表皮（100）上的位置P2，控制器根据位移传感器（7）和角度传感器（8）的上送数据计算出肿瘤200相对于人体表皮100上的位置P1处的深度h，h=z+x/tanθ，

其中，z是位移传感器7上送的竖直位移，x是位移传感器7上送的水平位移，θ是角度传感器8上送的测量倾角。