CN117111129A - 一种确定磷屏成像系统图像优化用时方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种确定磷屏成像系统图像优化方法，在放射性样品曝光前，测量放射性核素的强度；然后进行以下步骤；S1、取放射性核素经活度仪检测放射性强度为1.2mCi,用生理盐水定量至1.2ml混匀，取500ul用生理盐水稀释至1ml,依次2倍稀释6个浓度点；S2、层析样品的制备：将聚酰胺薄膜裁剪成0.6*9cm条状,每个浓度点分别用微量加样器吸取2ul；S4、Inspector+高精度数字式核辐射检测仪测量：将γ计数器测量过的聚酰胺薄膜条插入装置的层析条测量孔洞中，测量1分钟并记录测量数据。本发明提供一种确定磷屏成像系统图像优化方法，从而进一步提高磷屏成像样品的图像质量；避免污染检测仪探头的可能，开拓了该仪器一个新的使用途径。
Description
技术领域
本发明涉及核医学显像仪器分析领域，具体涉及一种确定磷屏成像系统图像优化用时方法。
背景技术
磷屏成像系统是由附着于聚酯支撑面上的一层对射线敏感、可被光激发的磷晶体组成，在曝光的过程中，磷屏收集被照射到的射线能量，用以进行扫描激发过程；其工作原理是利用放射性核素发射的射线使得磷屏曝光，激发磷屏上的分子，磷屏吸收能量分子发生氧化反应，以高能氧化态的形式储存在磷屏材料的分子中，当激发态回到基态时多余的能量以光子形式释放，从而在PMT捕获进行光电转换而成像，磷屏材料分子回到还原态；磷屏成像系统用于研究放射性标记化合物在机体、组织和细胞中的分布、定位、排泄以及合成、更新、作用机理、作用部位等；具有使用方便、快捷、自动化程度和分辨率高、图像清晰等特点，既可定位，又可定量分析；磷屏成像系统可以对如3H、14C、125I和18F等放射性核素和标记化合物进行成像；磷屏成像系统可以直观、准确的显示药物在动物特定器官或组织中的摄取和分布；放射性样品的放射性的强弱直接关系到曝光的用时和成像的质量；Inspector RADIATION ALERT多功能核辐射检测仪、表面污染检测仪适合用于核故事应急响应、医院X光室、海关检查、环境评估多种场所的现场检测；特别是针对低强度及穿透力较弱的α、β射线能提供良好的探测效率，是目前灵敏度、响应性最好的传感器，能快速、精确的检测α、β、γ和X射线的活度、剂量率及脉冲计数值；辐射检测仪是一种常规通用的采用磷屏成像系统的放射性测量仪器，辐射检测仪上设有一个大孔，大孔内装有探头，探头的上方设有隔离网，测量时将样品放置紧贴于探头上方的隔离网；这种直接将样品放置紧贴到隔离网测量放射强度的方法无法精确进行定位、定距，测量的结果会出现较大的误差，而且极易污染辐射检测仪的探头；需要一个辅助的测量装置便于精准定位、定距，更好地测量待磷屏成像样品的放射性强度。
目前，磷屏成像系统操作者仅仅根据经验或感觉对短半衰期核素，曝光时间控制在3个半衰期，对长半衰期核素，曝光时间控制在1个半衰期，放射性核素经过3-4个半衰期，所剩放射性己很少，再延长曝光时间，对图像帮助不大；有些核素半衰期虽长，由于潜影的消退，本底的增加，反而降低了分辩率，再延长时间己无意义；这就是磷屏成像系统一直存在一个缺陷或难点，即无法确定待曝光样品放射性强度(曝光量)和曝光时间：受核素的种类、能量、比活度，还有放射性核素在体内都不是均匀分布的，因此正确的曝光量和曝光时间很难确定；磷屏成像这种技术有一个先天的缺陷：不能预先知道样品的放射性强度，因此就不能确定样品的最佳曝光时间，进而不一定得到最佳的图像效果，由于生成的图像是一个由暗向亮再慢慢变暗的过程，现在现在急需找到确定整体最亮时间，即确定合理曝光时间。
发明内容
本发明的目的是：提供一种确定磷屏成像系统图像优化用时方法，提供一种利用Inspector RANIATION ALERT多功能核辐射检测仪，对待曝光样品测量放射性131I核素强度(曝光量)，并确定已知放射性强度(曝光量)样品所需的合适曝光时间，达到图像在最优化的目的。
为了实现上述目的，本发明提供如下的技术方案：
一种确定磷屏成像系统图像优化用时方法，在放射性样品曝光前，用多功能核辐射检测仪在固定距离、固定点位测量放射性核素的强度，即曝光量的强度测量，从而准确预设该样品所需的合理曝光时间；然后进行以下步骤；
S1、取放射性核素经活度仪检测放射性强度为1.2mCi,用生理盐水定量至1.2ml混匀，取500ul用生理盐水稀释至1ml,依次2倍稀释6个浓度点，分别为500uCi/ml、250uCi/ml、125uCi/ml、62.5uCi/ml、36.3uCi/ml、18.2uCi/ml；
S2、层析样品的制备：将聚酰胺薄膜裁剪成0.6*9cm条状,每个浓度点分别用微量加样器吸取2ul，点样在聚酰胺薄膜条中心点，每个浓度点2个平行样品；
S3、2480WIZARD2γ计数器测量：点样的位置为中心对称弯曲聚酰胺薄膜条，并将点样点置于安培瓶底部，用2480WIZARD2γ计数器25ml样品架测量，测量完毕取出；
S4、Inspector+高精度数字式核辐射检测仪测量：使用Inspector RADIATIONALERT多功能核辐射检测仪使用双面胶加装自制磷屏成像样品放射性强度辅助测量装置，将γ计数器测量过的聚酰胺薄膜条插入装置的层析条测量孔洞中，测量1分钟并记录测量数据。
进一步的，所述聚酰胺薄膜条上的放射性核素点样，相当于模拟样品；聚酰胺薄膜条上的放射性核素点样特指经过γ计数器25ml样品架测量，如此对样品的形状和性质不会存在影响，可以进行此后的辐射检测仪测量；辐射检测仪使用双面胶加装自制磷屏成像样品放射性强度辅助测量装置以后，放射性样品与检测仪的探头之间保持固定的位置和距离，保证了测量的稳定性和可靠性，更可以避免放射性污染检测仪；检测仪测量结果与γ计数器测量结果之间有相关性和可溯性。
进一步的，将测量过的样品排列、固定好，预先用清屏器去除磷屏上因上次曝光而残留的放射性核素，将样品整齐排列于曝光盒内，用保鲜膜包裹以免污染磷屏，再将磷屏倒扣于样品上，合上曝光盒，并用盒盖上的压条扣紧盒盖，使其处于完全密闭无漏光的环境下；根据实验使用的放射性核素种类及其放射性强度，选择曝光时间。
进一步的，用磷屏曝光磷屏进行一定时间曝光后取出进行扫描，扫描后的图像计算目标靶位的图像灰度值，根据不同放射性强度、不同曝光时间所得到的灰度值，绘制强度—时间曲线，取最佳图像效果的区域范围，作为样品放射性强度参照标准；根据相同放射性强度、不同曝光时间所得到的灰度值，绘制强度—时间曲线，取最佳图像效果的区域范围，作为样品扫描时间参照标准。
选取与曝光样品病理载玻片类似的聚酰胺薄膜条点样放射性核素样品；1.2、处置测量辅助装置，并黏贴在辐射检测仪的探测头上；1.3、点样放射性核素于聚酰胺薄膜条以点样位置为中心对称弯曲，并将点样点置于安培瓶底部，用2480WIZARD2γ计数器25ml样品架测量；1.4、测量完毕取出，聚酰胺薄膜层析条自动回复平直，插入黏贴在辐射检测仪的探测头上测量辅助装置的层析条测量孔洞中，将检测仪调至CPM测量档，测量1分钟并记录测量数据；1.5、Inspector+高精度数字式核辐射检测仪是手持式检测放射性表明污染的常用仪器，使用过程中无法精确定位、定距，测量数据很难精准。加装测量辅助装置后，测量数据稳定可靠，与γ计数器测量数据相关性好。1.6、通过Inspector+高精度数字式核辐射检测仪获得确定的放射性计数CPM后，就可以通过后续实验以及实际应用数据的积累，为今后进一步找出放射性样品的不同强度、不同的曝光时间与磷屏成像系统形成优质的图像，为放射性动物实验提供更好的研究数据。
本发明的有益效果为：提供一种确定磷屏成像系统图像优化用时方法，采用多功能核辐射检测仪固定距离测量待曝光放射性样品，并配合核医学常用的活度仪及γ计数器对一定范围的不同强度样品进行测量，然后采用不同的曝光时间，计算强度与曝光时间之间的负相关线性关系，从而找出具体核素强度的最佳曝光时间的效果，确定已知放射性强度样品所需的合适曝光时间，达到图像在最优化的目的；本发明采用的核辐射检测仪，在核医学相关的日常实验中为基本配备、成本低廉，通过它测量辅助装置，解决了磷屏成像样品放射强度预先进行准确、可靠测量的问题；不干扰样品，节约了时间和精力虚耗成本；综上所述，本发明的准确测量磷屏成像样品放射强度的方法，可保证预知磷屏成像系统待曝光样品的放射性计数，又可减少主观判断引起曝光时间的偏差和研究经历的浪费；其具有上述诸多的优点及实用价值，其在使用上皆有较大的改进，在技术上有较大的进步，并产生了好用及实用的效果，且以稳定、可信的样品放射性样品的强度计数而有了较为客观的判断依据；采用多功能核辐射检测仪固定距离测量待曝光样品的放射性强度(曝光量)，从而提供了一种确定磷屏成像系统曝光时间的优化方法；实际应用中：1、首先可以判断样品靶部位有无核素、所含核素的放射性强弱；2、筛选出靶部位无放射性核素样品以及放射性极低的无效样品，避免浪费研究的时间；3、依照靶部位放射性的强度确定所需曝光的时间，防止曝光不足或过度曝光；具有以下优点：
1、预先测量获得磷屏成像样品放射强度的数据，可以为精确估算放射性样品的曝光时间，从而进一步提高磷屏成像样品的图像质量。
2、因为核辐射检测仪加装了辅助装置，使测量过程定位、定距，从而避免污染检测仪探头的可能，更是开拓了该仪器一个新的使用途径。
附图说明
图1为本发明一种确定磷屏成像系统图像优化用时方法的放射性强度、曝光时间、图像灰度值。
图2为本发明一种确定磷屏成像系统图像优化用时方法的测量较高强度样品的结果图。
图3为本发明一种确定磷屏成像系统图像优化用时方法的测量较低强度样品的结果图。
图4为本发明一种确定磷屏成像系统图像优化用时方法的γ计数仪、检测仪测量放射性活度的结果图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明作进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参考图1至图4，一种确定磷屏成像系统图像优化用时方法，选用半衰期比较适中的放射性核素作为实验核素，以层析纸为载体制成有一定倍数关系的放射性模拟样品；参照放射性放化纯层析实验的要求制作成长50mm、宽8mm，在距一端15mm处为点样线；精密量取131I核素经活度仪测量后为1.85MBq/Ml(此放射性强度为通常放射性动物实验单个动物的注射强度0.37MBq/0.2ml相当)；以此剂量为最高强度靶点，依次从高强度备用液中取0.02ml进行倍比稀释成强度为0.037MBq/0.2ml；0.0037MBq/0.2ml；0.00037MBq/0.2ml；0.000037MBq/0.2ml；0.0000037MBq/0.2ml的备用液，微量加样器取0.5ul于预先裁剪好的聚酰胺层析纸条上；每个强度点做2个平行样品，点样干燥后，于不同时段开始曝光前用γ计数器和多功能核辐射检测仪测量CPM，随即在磷屏上进行曝光；以验证多功能核辐射检测仪测量结果的准确性和稳定性；从而得知多功能核辐射检测仪测量的曝光量。
固定距离、固定点位测量是为防止破坏样品的原有性质；也为防止放射性污染多功能核辐射检测仪；本发明采用的固定距离、固定点位为待曝光样品与多功能核辐射检测仪探头间相距0.9mm，由自制的特殊装置固定样品。
最佳曝光效果的判断标准为：当靶点的灰度值与背景本底的比值不再随曝光时间的增加而提高时，为曝光量与曝光时间的最佳效果。
实施例1
选取与曝光样品病理载玻片类似的聚酰胺薄膜条点样放射性核素，以代替未知样品；样品切片覆于载玻片上。
实施例2
处置测量辅助装置，并黏贴在辐射检测仪的探测头上；载玻片插入Inspector+高精度数字式核辐射检测仪辅助测量装置，记录测量结果。
实施例3
点样放射性核素于聚酰胺薄膜条以点样位置为中心对称弯曲，并将点样点置于安培瓶底部，用2480WIZARD2γ计数器25ml样品架测量；相同强度的不同时间进行曝光，不同的样品分别进行曝光。
实施例4
测量完毕取出，聚酰胺薄膜层析条自动回复平直，插入黏贴在辐射检测仪的探测头上测量辅助装置的层析条测量孔洞中，将检测仪调至CPM测量档，测量1分钟并记录测量数据；绘制强度-时间曲线。
实施例5
Inspector+高精度数字式核辐射检测仪是手持式检测放射性表明污染的常用仪器，使用过程中无法精确定位、定距，测量数据很难精准；加装测量辅助装置后，测量数据稳定可靠，与γ计数器测量数据相关性好；找出最佳图像的灰度值对应的强度-时间区域。
实施例6
通过Inspector+高精度数字式核辐射检测仪获得确定的放射性计数CPM后，就可以通过后续实验以及实际应用数据的积累，为今后进一步找出放射性样品的不同强度、不同的曝光时间与磷屏成像系统形成优质的图像，为放射性动物实验提供更好的研究数据；制备放射性核素曝光量标准样品→γ计数器测量CPM值→多功能核辐射检测仪固定距离、固定点位测量CPM值；进行不同时段曝光，计算图像灰度值，找出最佳成像效果的强度-曝光时间曲线，从而确定优化图像最佳的强度-时间区域；根据样品放射性强度，确定曝光时间，进一步验证并微调。
上述实施例用于对本发明作进一步的说明，但并不将本发明局限于这些具体实施方式。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应理解为在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种确定磷屏成像系统图像优化用时方法，其特征在于：在放射性样品曝光前，用多功能核辐射检测仪在固定距离、固定点位测量放射性核素的强度，即曝光量的强度测量，从而准确预设该样品所需的合理曝光时间；然后进行以下步骤；
S1、取放射性核素经活度仪检测放射性强度为1.2mCi,用生理盐水定量至1.2ml混匀，取500ul用生理盐水稀释至1ml,依次2倍稀释6个浓度点，分别为500uCi/ml、250uCi/ml、125uCi/ml、62.5uCi/ml、36.3uCi/ml、18.2uCi/ml；
S2、层析样品的制备：将聚酰胺薄膜裁剪成0.6*9cm条状,每个浓度点分别用微量加样器吸取2ul，点样在聚酰胺薄膜条中心点，每个浓度点2个平行样品；
S3、2480WIZARD2γ计数器测量：点样的位置为中心对称弯曲聚酰胺薄膜条，并将点样点置于安培瓶底部，用2480WIZARD2γ计数器25ml样品架测量，测量完毕取出；
S4、Inspector+高精度数字式核辐射检测仪测量：使用Inspector RADIATION ALERT多功能核辐射检测仪使用双面胶加装自制磷屏成像样品放射性强度辅助测量装置，将γ计数器测量过的聚酰胺薄膜条插入装置的层析条测量孔洞中，测量1分钟并记录测量数据。
2.根据权利要求1所述的一种确定磷屏成像系统图像优化用时方法，其特征在于：所述聚酰胺薄膜条上的放射性核素点样，相当于模拟样品；聚酰胺薄膜条上的放射性核素点样特指经过γ计数器25ml样品架测量，如此对样品的形状和性质不会存在影响，可以进行此后的辐射检测仪测量；辐射检测仪使用双面胶加装自制磷屏成像样品放射性强度辅助测量装置以后，放射性样品与检测仪的探头之间保持固定的位置和距离，保证了测量的稳定性和可靠性，更可以避免放射性污染检测仪；检测仪测量结果与γ计数器测量结果之间有相关性和可溯性。
3.根据权利要求2所述的一种确定磷屏成像系统图像优化用时方法，其特征在于：将测量过的样品排列、固定好，预先用清屏器去除磷屏上因上次曝光而残留的放射性核素，将样品整齐排列于曝光盒内，用保鲜膜包裹以免污染磷屏，再将磷屏倒扣于样品上，合上曝光盒，并用盒盖上的压条扣紧盒盖，使其处于完全密闭无漏光的环境下；根据实验使用的放射性核素种类及其放射性强度，选择曝光时间。
4.根据权利要求3所述的一种确定磷屏成像系统图像优化用时方法，其特征在于：用磷屏曝光磷屏进行一定时间曝光后取出进行扫描，扫描后的图像计算目标靶位的图像灰度值，根据不同放射性强度、不同曝光时间所得到的灰度值，绘制强度—时间曲线，取最佳图像效果的区域范围，作为样品放射性强度参照标准；根据相同放射性强度、不同曝光时间所得到的灰度值，绘制强度—时间曲线，取最佳图像效果的区域范围，作为样品扫描时间参照标准。
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