一种伽玛探针及包括该伽玛探针的伽玛探测系统的制作方法

1.本技术涉及医疗器械领域，尤其涉及一种伽玛探针及包括该伽玛探针的伽玛探测系统。


背景技术：

2.相关技术中，传统屏蔽探针通过高z值材料对本底伽马射线进行抑制。对侧向(垂直与探头屏蔽材料的侧壁)的伽马射线的屏蔽，是不足的；对后面的伽马射线的屏蔽，也是不足的。因屏蔽材料的使用，使得探测器不能很靠近放射源所在位置，限制了其总体探测灵敏度。通常位置分辨大于15mm，特别对于那些需要应用于较高能量的放射性核素，如131i，18f等，需要更厚更沉重的屏蔽材料制作准直器。而机械准直方法的角度分辨率(ra)和几何探测效率(εg)是成反比的。临床应用往往要求角度分辨率高、灵敏度高。但从物理上来说，提高角度分辨率，就要以牺牲灵敏度为代价；提高灵敏度，就要以牺牲角度分辨率为代价。因此最终的选择往往是分辨率和灵敏度的折中。


技术实现要素：

3.本技术提供一种伽玛探针及包括该伽玛探针的伽玛探测系统，能够解决伽马放射源探针角度分辨较差、重量大的问题。
4.第一方面，本技术的实施例提供了一种伽玛探针，包括主伽玛探测结构、反符合探测结构和前端电子学线路。主伽玛探测结构用于探测伽玛射线，并获得伽玛射线的能量。反符合探测结构具有凹腔，凹腔中容置有主伽玛探测结构，反符合探测结构用于探测侧方入射的伽玛射线。前端电子学线路与主伽玛探测结构和反符合探测结构分别连接，前端电子学线路用于当主伽玛探测结构有输出伽玛信号，反符合探测结构没有输出伽玛信号时，判定伽玛射线为正前方入射，将主伽玛探测结构获得的伽玛射线的能量转换成数字信号输出，实现电子准直。
5.在其中一些实施例中，主伽玛探测结构包括伽玛探测器，伽玛探测器用于探测伽玛射线并转换成电信号输出，以及获得伽玛射线的能量。
6.在其中一些实施例中，反符合探测结构包括反符合探测器和光电转换器。反符合探测器用于探测侧方入射的伽玛射线并转换成可见光光子输出。光电转换器与反符合探测器连接，光电转换器用于将可见光光子转换成电信号输出。
7.在其中一些实施例中，前端电子学线路包括反符合电路、延时电路和模拟数字变换电路。反符合电路与主伽玛探测结构和反符合探测结构分别连接，反符合电路用于当主伽玛探测结构有输出伽玛信号，反符合探测结构没有输出伽玛信号时，判定伽玛射线为正前方入射，输出使能信号。延时电路与主伽玛探测结构连接，延时电路用于延时主伽玛探测结构的探测信号中的模拟信号。模拟数字变换电路与反符合电路和延时电路分别连接，模拟数字变换电路用于当收到使能信号时，将延时的主伽玛探测结构的模拟信号转换成数字信号输出。
8.在其中一些实施例中，前端电子学线路还包括放大电路和甄别电路。放大电路与主伽玛探测结构连接，放大电路用于放大主伽玛探测结构的探测信号。甄别电路与放大电路连接，并与反符合电路连接，甄别电路用于从放大的主伽玛探测结构的探测信号中筛选伽玛信号。
9.在其中一些实施例中，前端电子学线路还包括放大甄别电路，放大甄别电路与反符合探测结构连接，并与反符合电路连接，放大甄别电路用于放大反符合探测结构的探测信号，并从放大的反符合探测结构的探测信号中筛选伽玛信号。
10.在其中一些实施例中，伽玛探针还包括符合探测结构，符合探测结构容置于凹腔中，并位于主伽玛探测结构的前方，符合探测结构用于探测正前方入射的伽玛射线。其中，前端电子学线路与主伽玛探测结构、反符合探测结构和符合探测结构分别连接，前端电子学线路用于当主伽玛探测结构和符合探测结构均有输出伽玛信号，反符合探测结构没有输出伽玛信号时，判定伽玛射线为正前方入射，将伽玛射线的能量转换成数字信号输出，实现电子准直。
11.在其中一些实施例中，反符合电路与主伽玛探测结构、反符合探测结构和符合探测结构分别连接，反符合电路用于当主伽玛探测结构、符合探测结构均有输出伽玛信号，反符合探测结构没有输出伽玛信号时，判定伽玛射线为正前方入射，输出使能信号。
12.在其中一些实施例中，前端电子学线路还包括符合放大甄别电路，符合放大甄别电路与符合探测结构连接，并与反符合电路连接，符合放大甄别电路用于用于放大符合探测结构的探测信号，并从放大的符合探测结构的探测信号中筛选伽玛信号。
13.第二方面，本技术的实施例提供了一种伽玛探测系统，包括上述任一实施例中的伽玛探针和主控制台。主控制台经连接线缆与伽玛探针的前端电子学线路连接，主控制台用于伽玛探测系统的供电和控制以及探测结果的显示和记录。
14.根据本技术的实施例提供的一种伽玛探针，包括主伽玛探测结构、反符合探测结构和前端电子学线路。主伽玛探测结构用于探测伽玛射线，并获得伽玛射线的能量。反符合探测结构具有凹腔，凹腔中容置有主伽玛探测结构，反符合探测结构用于探测侧方入射的伽玛射线。前端电子学线路与主伽玛探测结构和反符合探测结构分别连接，前端电子学线路用于当主伽玛探测结构有输出伽玛信号，反符合探测结构没有输出伽玛信号时，判定伽玛射线为正前方入射，将主伽玛探测结构获得的伽玛射线的能量转换成数字信号输出，实现电子准直。本技术的伽玛探针实现了电子准直，且准直效果更好，还解决了伽马放射源探针角度分辨较差、重量大的问题。
附图说明
15.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1为本技术一种实施例中伽玛探测系统的结构示意图；
17.图2为本技术一种实施例中伽玛探测系统的原理示意图；
18.图3为本技术另一种实施例中伽玛探测系统的结构示意图；
19.图4为本技术另一种实施例中伽玛探测系统的原理示意图。
20.具部实施方式
21.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具部实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
22.参阅图1-2，本技术的实施例提供了一种伽玛探针10，包括主伽玛探测结构11、反符合探测结构12和前端电子学线路13。
23.主伽玛探测结构11用于探测伽玛射线，并获得伽玛射线的能量。需要注意的是，伽玛射线不一定是来自于正前方的，也可能来自其他方向。
24.主伽玛探测结构11可以包括伽玛探测器，伽玛探测器用于探测伽玛射线并转换成电信号输出，以及获得伽玛射线的能量。伽玛探测器可以选用高密度高原子序数的探测器，可以选用碲锌镉(czt)探测器。
25.反符合探测结构12具有凹腔，凹腔中容置有主伽玛探测结构11，反符合探测结构12用于探测侧方入射的伽玛射线。
26.反符合探测结构12可以包括反符合探测器120和光电转换器121。反符合探测器120用于探测侧方入射的伽玛射线并转换成可见光光子输出。可见光光子对应伽玛射线损失的能量。反符合探测器120可以选用塑料闪烁体。
27.光电转换器121可以与反符合探测器120连接，光电转换器121用于将可见光光子转换成电信号输出。
28.前端电子学线路13与主伽玛探测结构11和反符合探测结构12分别连接，前端电子学线路13用于当主伽玛探测结构11有输出伽玛信号，反符合探测结构12没有输出伽玛信号时，判定伽玛射线为正前方入射，将主伽玛探测结构11获得的伽玛射线的能量转换成数字信号输出，实现电子准直。可以具体为，前端电子学线路13用于当主伽玛探测结构11和反符合探测结构12均有输出伽玛信号时，判定伽玛射线为侧方入射，不进行进一步处理，伽玛射线不被记录，当主伽玛探测结构11有输出伽玛信号，反符合探测结构12没有输出伽玛信号时，判定伽玛射线为正前方入射，然后，将主伽玛探测结构11获得的伽玛射线的能量(为模拟信号)进行模数转换，转换成数字信号输出。前端电子学线路13可以还用于放大和甄别主伽玛探测结构11和反符合探测结构12的探测信号，以筛选伽玛信号。
29.为使得前端电子学线路13具有上述作用，前端电子学线路13可以包括反符合电路130、延时电路131和模拟数字变换电路132。
30.反符合电路130与主伽玛探测器和光电转换器121分别连接，反符合电路130用于当主伽玛探测器有输出伽玛信号，光电转换器121没有输出伽玛信号时，判定伽玛射线为正前方入射，输出使能信号。可以具体为，当主伽玛探测器和光电转换器121均有输出伽玛信号时，判定伽玛射线为侧方入射，不进行进一步处理，伽玛射线不被记录，当主伽玛探测器有输出伽玛信号，光电转换器121没有输出伽玛信号时，判定伽玛射线为正前方入射，然后，输出使能信号。主伽玛探测器包括伽玛探测器，
31.延时电路131与主伽玛探测器连接，延时电路131用于延时主伽玛探测器的探测信号中的模拟信号。
32.模拟数字变换电路132与反符合电路130和延时电路131分别连接，模拟数字变换
电路132用于当收到使能信号时，将延时的主伽玛探测器的模拟信号转换成数字信号输出。可以具体为，模拟数字变换电路132用于当收到使能信号时开始工作，将延时的主伽玛探测器的模拟信号进行模数转换，转换成数字信号输出。
33.前端电子学线路13可以还用于放大和甄别主伽玛探测结构11的探测信号时，前端电子学线路13可以还包括放大电路133和甄别电路134。
34.放大电路133与主伽玛探测器连接，放大电路133用于放大主伽玛探测器的探测信号。
35.甄别电路134与放大电路133连接，并与反符合电路130连接，甄别电路134用于从放大的主伽玛探测器的探测信号中筛选伽玛信号。甄别电路134还用于屏蔽噪声和幅度较低的大角度散射信号。
36.前端电子学线路13可以还用于放大和甄别反符合探测结构12的探测信号时，前端电子学线路13可以还包括放大甄别电路135。
37.放大甄别电路135与光电转换器121连接，并与反符合电路130连接，放大甄别电路135用于放大光电转换器121的探测信号，并从放大的光电转换器121的探测信号中筛选伽玛信号。放大甄别电路135还用于屏蔽噪声和幅度较低的大角度散射信号。
38.为获得更好的准直效果，参阅图3-4，伽玛探针10可以还包括符合探测器。
39.符合探测器容置于凹腔中，并位于主伽玛探测器的前方，符合探测器用于探测正前方入射的伽玛射线。符合探测器可以包括符合探测器。
40.在上述情况下，前端电子学线路13与主伽玛探测结构11、反符合探测结构12和符合探测结构14分别连接，前端电子学线路13用于当主伽玛探测结构11和符合探测结构14均有输出伽玛信号，反符合探测结构12没有输出伽玛信号时，判定伽玛射线为正前方入射，将伽玛射线的能量转换成数字信号输出，实现电子准直。可以具体为，前端电子学线路13用于当主伽玛探测结构11和反符合探测结构12均有输出伽玛信号，符合探测结构14没有输出伽玛信号时，判定伽玛射线为侧方入射，不进行进一步处理，伽玛射线不被记录，当主伽玛探测结构11和符合探测结构14均有输出伽玛信号，反符合探测结构12没有输出伽玛信号时，判定伽玛射线为正前方入射，然后，将主伽玛探测结构11获得的伽玛射线的能量(为模拟信号)进行模数转换，转换成数字信号输出。前端电子学线路13可以还用于放大和甄别符合探测结构14的探测信号，以获得伽玛信号。
41.为使得前端电子学线路13具有上述作用，反符合电路130与主伽玛探测器、光电转换器121和符合探测器分别连接，反符合电路130用于当主伽玛探测器、符合探测器均有输出伽玛信号，光电转换器121没有输出伽玛信号时，判定伽玛射线为正前方入射，输出使能信号。可以具体为，反符合电路130用于当主伽玛探测器和光电转换器121均有输出伽玛信号，符合探测器没有输出伽玛信号时，判定伽玛射线为侧方入射，不进行进一步处理，伽玛射线不被记录，当主伽玛探测器和符合探测器均有输出伽玛信号，光电转换器121没有输出伽玛信号时，判定伽玛射线为正前方入射，然后，输出使能信号。
42.前端电子学线路13可以还用于放大和甄别符合探测结构14的探测信号时，前端电子学线路13可以还包括符合放大甄别电路136，符合放大甄别电路136与符合探测器连接，并与反符合电路130连接，符合放大甄别电路136用于用于放大符合探测器的探测信号，并从放大的探测信号中筛选伽玛信号。
43.本技术的实施例还提供了一种伽玛探测系统1，包括上述任一实施例中的伽玛探针10和主控制台20。主控制台20经连接线缆30与伽玛探针10的前端电子学线路13连接，主控制台20用于伽玛探测系统1的供电和控制以及探测结果的显示和记录。可以具体为，主控制台20经连接线缆30与模拟数字变换电路132连接。
44.本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本技术的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具部情况理解上述术语的具部含义。
45.以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。