一種PET靈敏度檢測裝置的製作方法

2023-05-20 05:05:36

本實用新型涉及一種醫療器械，尤其是指一種PET靈敏度檢測裝置。
背景技術：
：PET全稱是：正電子發射型計算機斷層掃描顯像儀(positronemissiontomography，簡稱PET)，由探頭、數據處理系統、圖像顯示及檢查床組成。PET將正電子示蹤劑即放射性核素18F標記於葡萄糖上，核素衰變過程中正電子從原子核內放出後很快與自由電子碰撞湮滅，轉化成一對方向相反、能量為511keV的γ光子。在這對光子飛行方向上設置一對探測器，便可以幾乎在同時接受到這兩個光子，並可推定正電子發射點在兩探頭間連線上，通過環繞360°排列的多組配對探頭，得到探頭對連線上的一維信息，將信號向中心點反投射並加以適當的數學處理，便可形成斷層示蹤劑分布圖像。凡代謝率高的組織或病變，正電子示蹤劑聚集，在PET上呈明確的高代謝亮信號，凡代謝率低的組織或病變在PET上呈低代謝暗信號不足。PET靈敏度常用單位體積內單位輻射劑量情況下探測器探測到的事例來表示。靈敏度越高表明在一定統計誤差要求下，對特定臟器的放射性強度要求越低。影響靈敏度的主要因素有：第一，整個探測器對被測物體所張的立體角。第二，探測器本身的探測效率，即探測器響應事例數與入射事例數的比例。第三，系統時間窗、能量窗大小。第四，系統的死時間。靈敏度是PET設備的重要參數，在給病人採集治療計劃資料庫、設備的日常質量保證和質量控制、設備的新安裝驗收或者大修後的檢測方面都需要測試設備的靈敏度，然而目前普遍採用的PET靈敏度檢測裝置包括5根鋁套管，5根鋁套管可以先後套在一起並固定在固定板上，由於5成鋁套管直徑各不相同，套在一起不能保證同軸度，給靈敏度測試帶來一定誤差。技術實現要素：有鑑於此，本實用新型的目的是提供一種PET靈敏度檢測裝置。本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的：一種PET靈敏度檢測裝置，包括鋁套管及線源管，所述PET靈敏度檢測裝置還包括鋁管定位座，所述鋁管定位座為圓柱體，所述鋁管定位座的外徑從左到右依次減小並分割為不同外徑的圓柱段，沿所述鋁管定位座的中軸線開設有貫穿所述鋁管定位座的中軸孔。進一步地，所述鋁管定位座由階梯狀的五段構成，所述五段分別為第一圓柱段、第二圓柱段、第三圓柱段、第四圓柱段及第五圓柱段，所述第一圓柱段上設有第一中軸孔，第二至第四圓柱段上分別設有第二中軸孔，且所述第二中軸孔的直徑相大於所述第一中軸孔的直徑。進一步地，所述鋁套管套設於所述鋁管定位座上，且所述鋁套管包括第一鋁套管、第二鋁套管、第三鋁套管、第四鋁套管及第五鋁套管。進一步地，所述PET靈敏度檢測裝置還包括固定裝置，所述鋁管定位座固定連接於所述固定裝置上。進一步地，所述固定裝置上設有水平調節螺孔，所述水平調節螺孔設有與其適配的調節螺杆。進一步地，所述固定裝置上還設有與點源毛細管連接的毛細管孔。進一步地，所述固定裝置上還設有對位系統。進一步地，所述固定裝置包括基板與固定板，所述基板的一端與所述固定板固定連接。本實用新型具有以下有益效果：本實用新型所提供的PET靈敏度檢測裝置，該裝置包括一個可以固定於固定板上的鋁管定位座，通過將鋁套管層層固定於鋁管定位座上，可以保證鋁套管之間的同軸度，解決了因鋁套管直接套在一起同軸度不好帶來的靈敏度測試誤差。該裝置在給病人採集治療計劃資料庫、設備的日常質量保證和質量控制、設備的新安裝驗收或者大修後的檢測等需要測試靈敏度的方面都有重要應用。附圖說明圖1是本實用新型實施例鋁管定位座剖面示意圖；圖2是本實用新型實施例鋁套管剖面示意圖；圖3是本實用新型實施例鋁套管套在鋁管定位座上的剖面示意圖；圖4是本實用新型實施例固定裝置示意圖；圖5是本實用新型實施例固定板示意圖；圖6是本實用新型實施例基板示意圖；圖7是本實用新型實施例線源管示意圖；圖中：1-鋁管定位座；10-第一圓柱段；11-第二圓柱段；12-第三圓柱段；13-第四圓柱段；14-第五圓柱段；15-第一中軸孔；16-第二中軸孔；17-階梯面；18-左部；19-右部；2-鋁套管；31-第五鋁套管；32-第四鋁套管；33-第三鋁套管、34-第二鋁套管；35-第一鋁套管；36-線源管；37-線源管封閉管口；38-中軸線；4-固定裝置；41-固定板；42-基板；5-第一連接孔；51、52-第二固定孔；53、54、55-第一固定孔；56-坐標線；57-坐標線；6-第二連接孔；61-水平調節螺孔；具體實施方式為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實用新型實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。因此，以下對在附圖中提供的本實用新型的實施例的詳細描述並非旨在限制要求保護的本實用新型的範圍，而是僅僅表示本實用新型的選定實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。在本實用新型的描述中，需要說明的是，術語「中心」、「上」、「下」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語「第一」、「第二」、「第三」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。在本實用新型的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語「設置」、「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。下面以具體實驗案例為例來說明具體實施方式，應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。本實用新型實施例所述的一種PET靈敏度檢測裝置，包括圖2所示的鋁套管2，鋁套管的一端封閉，另一端具有開口。如圖1所示，所述PET靈敏度檢測裝置還包括鋁管定位座1，鋁管定位座1為類中空圓柱體，其沿中軸線開設有貫穿鋁管定位座的中軸孔15、16；外徑從左部18到右部19依次按相同數值減小，將鋁管定位座分為階梯狀的五段，分別為第一圓柱段10、第二圓柱段11、第三圓柱段12、第四圓柱段13、第五圓柱段14，除第一圓柱段外，所有圓柱段的長度相同且均為5mm，四個階梯面17的高度相同。具體實施時，如圖1所示，第一圓柱段10的中軸孔稱為第一中軸孔15，第二至第四圓柱段所對應的中軸孔16直徑相同且小於第一中軸孔15，稱為第二中軸孔16。具體實施時，如圖3所示，為鋁套管2套設於鋁管定位座上1的剖面示意圖，所有鋁套管2按直徑由小到大依次分為第一鋁套管35、第二鋁套管34、第三鋁套管33、第四鋁套管32、第五鋁套管31，所有鋁套管的壁厚相同，鋁套管套設於鋁管定位座1上，具有相同的中軸線38。套管編號內徑(mm)外徑(mm)套管長度(mm)13.96.472027.09.5705310.212.7710413.415.9715516.619.1720具體實施時，如圖3所示，中軸孔15、16用於插入線源管36(圖7所示，為700mm長的均勻裝有18F線源管)，選取與第一中軸孔適配的線源管36，先將線源管36沿鋁管定位座1的右部19插入鋁管定位座1，並深入至第一中軸孔15開口端處(圖中37為線源管密封管口)固定。具體實施時，如圖3所示，當線源管36固定於中軸孔中時，第一鋁套管35與第二中軸孔16的孔隙相適配，可以沿孔隙插入至第二中軸孔底部並固定。具體實施時，如圖3所示，第二鋁套34與第五圓柱段14相適配，可以套設於第五圓柱段的圓柱面並固定，管口口緊貼圖示階梯面17；相類似地，第三鋁套管33與第四圓柱段13相適配、第四鋁套管32與第三圓柱段12相適配、第五鋁套管31與第二圓柱段11相適配，所有鋁套管均套設於相應圓柱段的圓柱面上，管口緊貼相應的階梯面17，每層皮套管之間的間距相同。具體實施時，所述固定裝置4由基板42及固定板41構成，基板42為水平放置，固定板41為豎直放置，基板42一側與固定板41固定連接；如圖5，固定板41上設置有插入點源毛細管的第一固定孔53、54、55。具體實施時，如圖6所示，所述PET檢測裝置還包括水平調節系統，水平調節系統包括位於基板42上的水平調節螺孔61及與該水平調節螺孔61適配的水平調節螺杆。具體實施時，如圖2所示，固定板41上具有第一連接孔5，如圖3所示，基板42上設置有第二連接孔6，連接孔配設有相應的連接螺栓，將基板42水平放置、固定板41豎直放置，對齊第一及第二連接孔，基板42、固定板41按圖4所示的方式通過固定螺栓連接。具體實施時，所述固定板41上還包括插入鋁管定位座1的第二固定孔51及52。具體實施時，鋁管定位座1的第一圓柱段10與第二固定孔51或者52適配。具體實施時，固定裝置4還包括對位系統，如圖5所示對位系統包括位於固定板41上的坐標線及相應的對位基準線，該對位系統包括第一及第二對位系統，所述第一對位系統與第一固定孔(包括固定孔53、54、55)適配，即坐標線56及相應對位基準線；所述第二對位系統與第二固定孔(包括固定孔11、12)適配，即坐標線57及相應的對位基準線。具體實施時，所述固定板上的第一固定孔53、54、55的坐標分別為(0、1)、(0、10)、(10、0)單位為cm，第二固定孔52、51的坐標分別為(0、0)、(0、10)單位為cm。空間解析度檢測方法包括如下步驟：1)把空間解析度檢測模體放置到檢測床上，擺放平穩，不能滑動；2)對位：固定板上設有對位基準線，橫線和豎線分別為軸向和徑向定位基準；通過調整檢測床的高度和位置把固定板的橫線和PET檢測機的徑向雷射線對齊；然後把裝有18F放射藥物的毛細管放置於固定板上(0、1)的毛細管孔內；把放射性藥物的位置對準PET檢測機的軸向定位雷射線；3)調水平：裝置基板上設有水平調節螺杆，通過調節水平調節螺杆把毛細管和徑向雷射線對齊；4)檢測：點源軸向測試點位置分別在軸向視野1/2和1/4處，徑向測試點坐標為(0、1)(0、10)(10、0)，每個軸向位置點要分別測試三個徑向坐標點，首先將毛細管安裝於(0、1)孔中，在完成兩處軸向位置的測試後，取下毛細管，依次安裝於另兩個坐標孔中，重複上述操作，共測量六組數據；5)在上述六個點源位置採集數據，每個響應函數最少應採集100K總計數；6)將空間解析度測量採集的點源數據用無平滑濾波反投影重建圖像，並以該圖像計算點源響應函數；7)空間分辨力要在三個方向上進行計算；分別沿三個相互垂直的圖像面繪出三條點源圖像的剖面曲線，即點源響應函數。剖面曲線是一條一維響應函數，根據其峰值和半高寬可計算出空間分辨力；每個點源響應函數的最大值應在峰值點以及緊密相鄰的左右兩點用拋物線擬合法求出，半高寬值用線性插值法求得，然後，將所求得的值乘以象素尺寸轉換為以mm為單位的距離。8)應計算每個點源(中心和10cm處)的徑向、切向分辨力和軸向空間分辨力，軸向空間分辨力為兩個軸向位置測得值的平均，並將計算結果報告為系統空間分辨力。計算方法見表1。靈敏度的檢測方法包括如下步驟：1)把靈敏度檢測模體放置到檢測床上，擺放平穩，不能滑動；2)對位：固定板上有對位基準線，橫線和豎線分別為軸向和徑向定位基準；通過調節檢測床的高度和位置把固定板的橫線和豎線分別和PET檢測機的徑向、軸向雷射線對齊；3)將鋁管定位座插入坐標為(0、0)的第二固定孔中，將與第一中軸孔適配的700mm長的18F線源管由第二中軸孔孔口插入，深入至第一中軸孔孔口處固定；將第一鋁套管由第二中軸孔剩餘孔隙中插入併到達第二中軸孔底端，套在線源管的外表面；4)調水平：模體基板上有水平調節螺杆，通過調節水平調節螺杆把和徑向雷射線對齊；5)採集完一層套管後，依次將另外四根鋁套管套設於鋁管對位座對應圓柱段的圓柱面，鋁套管開口處應與相應圓柱段階梯面相接處，每套一層，重複上述測量一次，共測量5次；6)數據採集的持續時間應確保每一斷層至少達到10k真事件計數；對於斷層面響應線與掃描儀軸交叉的斜位響應線，則用單層重組技術將計數分配到響應線中；應記錄測量的起始時間T1、採集持續時間Tacq和採集總計數；對於需要探頭旋轉才能完成全環數據採集的掃描儀，Tacq應包括探頭旋轉所需的時間；每秒計數率R1，i可用該層採集到的計數除以採集持續時間來確定；採集完第一根套管後，依次將另外4根套管加入模型中，重複測量，並記錄每一次的Tj和Rji；7)計算與分析，對五根套管的每次測量用公式(1)做核素衰變校正：式中：Rcorr，j，i——校正後的第j次採集的第i層計數率，單位s-1；Rj，i——第j次採集的第i層計數率，單位s-1；Tj——第j次採集開始時刻，單位s；Tcal——活度計測量的時刻，單位s；T1/2——半衰期，單位s；將核素衰變校正後的每層計數率Rcorr，j，i相加，得到校正後的每根套管的計數率Rcorr，j，再用回歸法將數據按照公式(2)擬合：Rcorr，j＝Rcorr，0×exp(-μM×2×Xj)(2)式中，Rcorr，j——第j次採集(即第j根套管)經衰減校正後的計數率，單位s-1；Rcorr，0——無衰減時的計數率，單位s-1；μM——金屬線性衰減係數，單位cm-1；Xj——累積套管壁厚度，單位cm；可以改變金屬衰減係數值，以補償少量的散射線。系統靈敏度由公式(3)計算：STOT＝Rcorr，0/Acal(3)式中：STOT——系統靈敏度，單位s-1·Bq-1；Rcorr，0——無衰減時的計數率，單位s-1；Acal——時刻的放射性活度，單位Bq；8)為了評價不同徑向位置的靈敏度，將鋁管定位座安裝在(0、10)坐標第二固定孔中，重複上述測量。最後應說明的是：以上所述的各實施例僅用於說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或全部技術特徵進行等同替換；而這些修改或替換，並不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的範圍。當前第1頁1&nbsp2&nbsp3&nbsp