一种伽玛探针及其探测系统的制作方法

本申请涉及辐射测量，尤其涉及一种伽玛探针及其探测系统。

背景技术：

1、伽玛探针是利用核素示踪原理来进行定位的，它将探测到的放射线转化为电信号，并将信号进行放大，在微处理器中完成处理、计数和显示。目前，主要用于放射导向手术。包括放射免疫导向手术，隐秘病灶定位和前哨淋巴结探测等。具有轻便、灵敏度高、空间分辨率好等优点。伽玛探针主要用于胃癌、乳腺癌、甲状腺癌、等多种肿瘤的术中实时探测(定位功能)和体外监测。伽玛探针是一种定积分测量仪器。当γ射线进入探测器晶体时，产生一个强度与入射粒子能量成正比的闪烁光。该闪光经光电倍增管转换成最初的电脉冲信号。这个电脉冲再通过电子线路进一步放大，送入脉冲幅度分析器，落入道宽范围的信号被选送进计算机接口，由计算机记录并进行计算处理，最后输出结果。

2、目前，常用的伽玛探针分为机械准直的伽玛探针和电子准直的伽玛探针。

3、如图1所示，为机械准直的伽玛探针，具体为一种针孔型伽玛探针a1，针孔由高z值的屏蔽材料的侧壁形成，对本底伽玛射线进行抑制，在其针孔内设置有伽玛探测器a2。但是，对侧向(垂直于伽玛探针屏蔽材料的侧壁)和来自探测器a2后方的伽玛射线a4的屏蔽不足。同时，由于伽玛射线的穿透力强，因此需要屏蔽材料形成的侧壁厚，尤其是对于较高能量的放射性核素(如131i，18f等)，则需要更厚的屏蔽材料，导致伽玛探针重且直径大，使伽玛探针难以靠近放射源a3所在位置，从而限制了伽玛探针a1的探测灵敏度。通常伽玛探针的位置分辨均大于15mm。

4、如图2所示，为一种电子准直的伽玛探针，具体为一种符合型探针b1，通过电子准直器b2对本底伽玛射线进行抑制。其对侧向(垂直与探头屏蔽材料的侧壁)的伽玛射线的屏蔽，以及对探针后方的伽玛射线的屏蔽都有较明显的改善，特别是对350kev以上的伽玛射线。因结构的改变，使得探测器能靠近放射源所在位置，相较机械准直的伽玛探针，提高了角度灵敏度和位置灵敏度。但是，位置分辨也大于9mm。

5、临床应用往往要求角度分辨率高、位置灵敏度高。

6、从图1中可以看出，机械准直的伽玛探针，其角度分辨率(ra)和几何探测效率(εg)是成反比的。提高角度分辨率，就要以牺牲位置灵敏度为代价。提高位置灵敏度，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。

7、从图2中可以看出，电子准直的，灵敏度有一定问题。在图2的符合探针上发生光电反应损失全部能量的事件不能被记录。

技术实现思路

1、为解决现有技术中的问题，本申请提供一种伽玛探针及其探测系统。本申请技术方案如下：

2、一种伽玛探针，包括：

3、探针本体，由屏蔽材料形成，所述探针本体内设置有针孔；

4、第一伽玛探测器，设置在所述针孔内；还包括：

5、第二伽玛探测器，其设置在所述探针本体内且位于所述第一伽玛探测器的后端；

6、第三伽玛探测器，其设置在所述针孔内且位于所述第一伽玛探测器的前端。

7、进一步地，所述第一伽玛探测器、所述第三伽玛探测器分别为碘化铯探测器、碘化钠探测器或碲锌镉探测器。

8、进一步地，所述第二探测器是闪烁体探测器，优选为塑料闪烁体探测器；所述伽玛探针还包括光电转换器，以用于将所述闪烁体探测器产生的光转换为电信号；优选地，所述伽玛探针还包括光电倍增管以用于增强所述闪烁体探测器产生的光。

9、进一步地，所述伽玛探针还包括符合反符合处理模块；所述第一伽玛探测器、所述第二伽玛探测器、所述第三伽玛探测器分别将探测的伽玛信号分别输入所述符合反符合处理模块，所述符合反符合处理模块将探测的伽玛信号传送给控制系统；仅在所述符合反符合处理模块同时接收到所述第一伽玛探测器、所述第三伽玛探测器探测到的伽玛信号，且第二伽玛探测器未探测到的伽玛信号时，所述控制系统记录第一伽玛探测器探测到的伽玛信号。

10、进一步地，所述符合反符合处理模块包括：依次连接的放大电路、延时电路、模数变换电路，所述第一伽玛探测器与所述放大电路电连接，所述模数变换电路与控制系统连接；还包括符合反符合电路、甄别电路、第一放大甄别电路、第二放大甄别电路，所述放大电路经过所述甄别电路与所述符合反符合电路电连接，所述第二伽玛探测器经过所述第一放大甄别电路与所述符合反符合电路电连接，所述第三伽玛探测器经过所述第二放大甄别电路与所述符合反符合电路电连接，所述符合反符合电路与所述模数变换电路电连接。

11、进一步地，所述的伽玛探针还包括连接电缆，所述符合反符合处理模块通过连接电缆电连接控制系统。

12、进一步地，所述控制系统能够通过所述连接电缆向所述第一伽玛探测器、所述第二伽玛探测器、所述第三伽玛探测器、所述符合反符合处理模块供电。

13、进一步地，所述的伽玛探针还包括电源、微处理器、无线通信模块；所述符合反符合处理模块与所述微处理器电连接，所述微处理器与所述无线通信模块电连接；所述无线通信模块将探测的伽玛信号传送给所述控制系统。

14、进一步地，所述无线通信模块为蓝牙模块。

15、进一步地，所述针孔的侧壁厚度为1.5mm～3mm。

16、一种探测系统，包括上述任一项所述的伽玛探针。

17、通过本申请提供的伽玛探针，在对患者身体发出的伽玛射线进行探测时，能够通过第一伽玛探测器、第二伽玛探测器、第三伽玛探测器协同工作，准确判断伽玛射线来自于探针正前方，可以准确判断伽玛源的方向，即提高伽玛探针的角度分辨率；另外，由于本实施例的伽玛探针主要通过第一伽玛探测器、第二伽玛探测器、第三伽玛探测器的结合来探测放射源，因此，对探针本体的厚度要求较低，从而可以减少探针本体的直径，从而使得探针能靠近放射源所在位置，从而提高位置灵敏度。

18、上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够使得本申请的技术手段更加清楚明白，达到本领域技术人员可依照说明书的内容予以实施的程度，并且为了能够让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，下面以本申请的具体实施方式进行举例说明。

技术特征：

1.一种伽玛探针，包括：

2.根据权利要求1所述的伽玛探针，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的伽玛探针，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的伽玛探针，其特征在于，

5.根据权利要求3所述的伽玛探针，其特征在于，

6.根据权利要求1所述的伽玛探针，其特征在于，

7.根据权利要求6所述的伽玛探针，其特征在于，

8.根据权利要求6所述的伽玛探针，其特征在于，

9.根据权利要求8所述的伽玛探针，其特征在于，

10.根据权利要求6所述的伽玛探针，其特征在于，

11.根据权利要求10所述的伽玛探针，其特征在于，

12.根据权利要求1所述的伽玛探针，其特征在于，

13.一种探测系统，其特征在于，

技术总结
本申请提供了一种伽玛探针及其探测系统，其中，伽玛探针包括：探针本体，由屏蔽材料形成，所述探针本体内设置有针孔；第一伽玛探测器，设置在所述针孔内；第二伽玛探测器，其设置在所述探针本体内且位于所述第一伽玛探测器的后端；第三伽玛探测器，其设置在所述针孔内且位于所述第一伽玛探测器的前端。通过本申请提供的伽玛探针进行探测时，能够通过第一伽玛探测器、第二伽玛探测器、第三伽玛探测器协同工作，准确判断伽玛射线来自于探针正前方，可以准确判断伽玛源的方向，从而提高伽玛探针的角度分辨率；另外，对探针本体的厚度要求较低，从而可以减少探针本体的直径，从而使得探针能靠近放射源所在位置，从而提高位置灵敏度。

技术研发人员：白戈,徐新盛,徐永正
受保护的技术使用者：北京先通国际医药科技股份有限公司
技术研发日：20230120
技术公布日：2024/1/14