一种简易的正电子核素实时检测面罩及检测方法与流程

本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种正电子核素检测装置，尤其是涉及一种简易的正电子核素实时检测面罩及检测方法。

背景技术

临床上，为了检测人体组织的代谢情况，通常会将生物生命代谢中必须的物质，如：葡萄糖、蛋白质、核酸等，标记上短寿命的放射性核素(如¹⁸f、¹¹c等)，注入人体后，通过对该物质在代谢中的聚集，来反映生命代谢活动的情况，从而达到诊断的目的。正电子类放射性核素是构成有机体基本元素的同位素，标记生物活性物质后，几乎不改变机体的生理、生化过程。利用这一特性，临床上常选用正电子核素作为标记物。用于标记的正电子核素一般半衰期很短(短的在12分钟左右，长的在120分钟左右)，经过物理衰减和生物代谢两方面作用，在受检者体内存留时间很短，大多随代谢产物排出。代谢产物中，co2和水是主要产物。其中，只有呼气是实时的，因此，可以通过动态监测呼气中的正电子核素的变化情况，间接了解体内代谢情况。

目前，临床上常用的检测正电子核素情况的装置是正电子发射计算机断层(简称pet)。该装置通过高灵敏的照相机捕捉放射性物质衰变过程中产生的正电子湮灭时产生的光子。经过分析处理，得到可反映代谢状况的三维图像，从而达到诊断的目的。该装置可反映病变的基因、分子、代谢及功能状态，但价格昂贵，体积较大，不利于实时检测，也不易于普及。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种简易的正电子核素实时检测面罩及检测方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种简易的正电子核素实时检测面罩，包括：

面罩主体，该面罩主体上设有多个呼气孔；

穿戴部件，连接于所述面罩主体上，用于实现面罩主体的固定；

厚碘化钠探测器，设置于所述面罩主体内侧，用于实时检测呼出气体中的正电子核素；

显示器，设置于所述面罩主体外侧，并与所述厚碘化钠探测器连接，同步显示厚碘化钠探测器的测量结果。

进一步地，所述穿戴部件包括系带和/或头箍。

进一步地，所述系带为可调节式系带，所述头箍为可调节式头箍。

进一步地，所述面罩主体边缘设有硅胶垫。

进一步地，所述多个呼气孔组成一呼气孔群，所述厚碘化钠探测器位于呼气孔群中央位置。

进一步地，所述厚碘化钠探测器设有多个，均匀分布于所述面罩主体内侧。

进一步地，所述面罩主体的边缘轮廓与人体脸部轮廓相匹配。

进一步地，所述呼气孔的个数和大小与所述面罩主体的面积成正比。

一种利用所述的面罩的正电子核素实时检测方法，具体包括：

将面罩主体与人体脸部轮廓贴合，通过穿戴部件固定面罩主体，呼出气体进入面罩主体，置于面罩主体内侧的厚碘化钠探测器实时检测呼出气体中的正电子核素，并同步显示于显示器中。

进一步地，该方法还包括：在每次测量前，对所述检测面罩进行校准。

本发明的原理是：放射性核素(如¹¹c)标记的物质在被人体代谢后，大部分以¹¹co2和水的形式排出。检测面罩收集人体呼出的气体，并与环境中的气体隔离开，由放置于面罩主体内测的厚碘化钠探测器实时动态检测呼出气体中的¹¹co2，便可测得正电子核素。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1)本发明为一可穿戴设备，结构简单，使用方便，体积小、成本低，利于普及使用。

2)本发明面罩主体设有呼气孔，保证了人体的正常呼吸，使进出气流相对稳定，可减少由于人体呼吸造成的进出面罩气体对测量影响因素的不确定性。

3)本发明通过设置于面罩主体内侧的厚碘化钠探测器实现正电子核素的检测，检测精度高。

4)本发明面罩主体的边缘轮廓贴合人体脸部轮廓，面罩主体边缘与人体脸部应无缝贴合，不受人体脸部轮廓差异性的影响，保证面罩主体边缘无气流进出。

5)本发明设置有系带和头箍等穿戴部件，可提高装置的使用便捷性，有利于使主体边缘与人体脸部尽量贴合，避免由于脸部轮廓不同导致的气体进出不一致。

6)本发明面罩主体边缘设有硅胶垫，使面罩主体使人体脸部紧密贴合，提高检测精度。

7)本发明将厚碘化钠探测器置于均匀分布的呼气孔群中央，有效降低进出面罩的气流影响，提高了检测精度。

8)本发明呼气孔的个数和大小与所述面罩主体的面积成正比，通过呼气孔的排布，可以保证面罩主体内外进出气流的相对稳定。

9)本发明可设置多个厚碘化钠探测器，以实现充分测量。

10)本发明设置有显示器，可实现实时读取和记录。

11)在面罩装置设计完全一致的情况下，测得结果相对稳定，具有可比性。

附图说明

图1为本发明面罩主体的正面结构示意图；

图2为本发明的整体结构示意图；

图3为本发明通过厚碘化钠探测器实时检测呼出气体中正电子核素的原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

如图1、图2所示，本实施例实现一种简易的正电子核素实时检测面罩，包括面罩主体1、穿戴部件、厚碘化钠探测器2和显示器3，面罩主体1上设有多个呼气孔4，穿戴部件连接于面罩主体1上，实现面罩主体1的固定，厚碘化钠探测器2设置于面罩主体1内侧，用于实时检测呼出气体中的正电子核素，显示器3设置于面罩主体1外侧，并与厚碘化钠探测器2连接，同步显示厚碘化钠探测器2的测量结果。

面罩主体1的边缘轮廓与人体脸部轮廓相匹配，面罩主体边缘与人体脸部实现无缝贴合，不受人体脸部轮廓差异性的影响，保证面罩主体边缘无气流进出。面罩主体材料可选择硅胶材料，但不限于硅胶材料。

穿戴部件包括系带5和/或头箍6，，使主体边缘与人体脸部尽量贴合，避免由于脸部轮廓不同导致的气体进出不一致。本实施例，穿戴部件包括可调节式系带和可调节式头箍，提高便捷性。

本实施例中，厚碘化钠探测器2设有一个，多个呼气孔4组成一呼气孔群，厚碘化钠探测器2位于呼气孔群中央位置。

显示器3采用计数显示器，可固定在面罩主体外壁上任意位置，达到实时动态检测人体代谢产物中正电子核素的目的。

为了使利用不同面罩装置测得的数据之间有可比性，气孔的分布(包括大小、数量、位置等)在不同面罩时需严格保持一致。面罩主体面积增加时，气孔数或大小可随面积正比例增加。

利用上述面罩进行正电子核素实时检测时，将面罩主体1与人体脸部轮廓贴合，通过穿戴部件固定面罩主体1，使与环境气体隔离，呼出气体进入面罩主体1，置于面罩主体1内侧的厚碘化钠探测器2实时检测呼出气体中的正电子核素，并同步显示于显示器3中，如图3所示。为了得到相对稳定且具有可比性的测量结果，面罩的设计必须保持一致，包括气孔的分布(大小、数量、位置等)、厚碘化钠探测器的位置，显示器与厚碘化钠探测器的连接等。

厚碘化钠探测器检测的结果是相对值，其数值大小与面罩的设计有密切关系，为了得到相对稳定且具有可比性的测量结果，面罩的设计必须保持一致，包括气孔的分布(大小、数量、位置等)、厚碘化钠探测器的位置，显示器与厚碘化钠探测器的连接等。在使用前，需先对检测面罩进行校准。

实施例2

参考图1和图2所示，本实施例提供的简易的正电子核素实时检测面罩中，面罩主体1边缘设有硅胶垫7，进一步使面罩主体使人体脸部紧密贴合。其余同实施例1。

实施例3

参考图1和图2所示，本实施例提供的简易的正电子核素实时检测面罩中，厚碘化钠探测器2设有多个，均匀分布于面罩主体1内侧。其余同实施例1。

实施例4

将上述检测面罩应用于幽门螺旋杆菌的变化检测。幽门螺旋杆菌内有尿素酶，可将尿素分解为co2。在尿素呼气试验检查幽门螺旋杆菌的感染时，首先将经过稳定正电子核素(¹¹c)标记的底物引入体内，当胃内hp遇到吞下的带有正电子核素标记的尿素时，就会把它分解成带有正电子核素标记的¹¹co2。带有正电子核素标记的¹¹co2经胃肠道吸收经血液循环到达肺后随呼气排出。而正常人没有幽门螺旋杆菌，带有正电子核素标记的尿素不分解，带有标记的尿素经泌尿系统排出，呼出的气体中没有带有正电子核素标记的¹¹co2。因此只要收集并检测呼出的气体，即可准确地判断有无幽门螺旋杆菌感染。正电子核素检测面罩装置通过实时检测人体呼出气体中的正电子核素，动态了解尿素的转化情况，进而可实时了解体内幽门螺旋杆菌的变化状况。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。