Обнаружение ядерных изотопов в реальном времени - заявка 2016140051 на патент на изобретение в РФ

1. Система элюирования, содержащая:
82Sr/82Rb генератор, выполненный с возможностью генерирования 82Rb посредством элюирования с использованием элюента;
линию элюента, выполненную с возможностью подачи элюента на 82Sr/82Rb генератор;
линию элюата, выполненную с возможностью приема элюата, элюированного из 82Sr/82Rb генератора, и передачи элюата по меньшей мере на одно из следующего: линию пациента и сливную линию;
детектор гамма-излучения, расположенный рядом с линией элюата и выполненный с возможностью обнаружения гамма-излучения, испускаемого элюатом, протекающим через линию элюата; и
контроллер, с возможностью связи соединенный с детектором гамма-излучения и выполненный с возможностью приема данных, указывающих на гамма-излучение, испускаемое элюатом, протекающим через линию элюата, определения активности 82Rb в элюате на основании принятых данных и определения активности 82Sr на основании принятых данных.
2. Система по предыдущему пункту, отличающаяся тем, что контроллер выполнен с возможностью определения активности 82Rb на основании принятых данных посредством по меньшей мере:
генерирования спектра гамма-излучения из принятых данных;
определения значения конечного пикового интеграла в исследуемой области, связанной с линией 776 кэВ спектра гамма-излучения, для установления активности 82Rb на линии 776 кэВ;
определения активности 82Rb на линии 511 кэВ спектра гамма-излучения посредством умножения активности 82Rb на линии 776 кэВ на коэффициент интенсивности ветвления; и
суммирования определенной активности 82Rb на линии 776 кэВ и определенной активности 82Rb на линии 511 кэВ.
3. Система по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что определение значения конечного пикового интеграла, связанного с линией 776 кэВ, включает деление значения конечного пикового интеграла, связанного с линией 776 кэВ, на коэффициент эффективности для линии 776 кэВ.
4. Система по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что коэффициент эффективности для линии 776 кэВ содержит отношение активности, измеренной на линии 774 кэВ детектором для образца 134Cs, разделенной на известную активность для образца 134Cs.
5. Система по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что контроллер выполнен с возможностью определения активности 82Sr на основании принятых данных посредством по меньшей мере:
определения значения конечного пикового интеграла в исследуемой области, связанной с линией 511 кэВ и линией 514 кэВ спектра гамма-излучения;
вычитания определенной активности 82Rb на линии 511 кэВ из определенного конечного пикового интеграла, связанного с линией 511 кэВ и линией 514 кэВ, для установления активности 85Sr на линии 514 кэВ; и
умножения установленной активности 85Sr на отношение активности 82Sr к активности 85Sr.
6. Система по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что определение значения конечного пикового интеграла, связанного с линией 511 кэВ и линией 514 кэВ, включает деление значения конечного пикового интеграла, связанного с линией 511 кэВ и линией 514 кэВ, на коэффициент эффективности для линии 511 кэВ и линии 514 кэВ.
7. Система по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что коэффициент эффективности для линии 511 кэВ и линии 514 кэВ содержит отношение активности, измеренной на линии 511 кэВ и линии 514 кэВ детектором для образца 22Na, разделенной на известную активность для образца 22Na.
8. Система по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что контроллер дополнительно выполнен с возможностью определения активности 131Cs в элюате на основании принятых данных.
9. Система по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что контроллер выполнен с возможностью определения активности 131Cs на основании принятых данных посредством по меньшей мере определения значения конечного пикового интеграла в исследуемой области, связанной с линией 32 кэВ спектра гамма-излучения.
10. Система по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что определение значения конечного пикового интеграла, связанного с линией 32 кэВ, включает деление значения конечного пикового интеграла, связанного с линией 32 кэВ, на коэффициент эффективности для линии 32 кэВ.
11. Система по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что дополнительно содержит насос, выполненный с возможностью перекачки элюента через 82Sr/82Rb генератор, и распределительный клапан, выполненный с возможностью направления элюата либо на линию пациента, либо на сливную линию.
12. Система по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что контроллер управляет насосом для перекачки элюента через 82Sr/82Rb генератор с расходом в диапазоне от 25 мл/мин до 75 мл/мин, так что детектор гамма-излучения обнаруживает гамма-излучение, испускаемое элюатом, протекающим с расходом в диапазоне от 25 мл/мин до 75 мл/мин.
13. Система по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что контроллер дополнительно выполнен с возможностью определения кумулятивной активности 82Rb во время процедуры дозировки пациента.
14. Система по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что контроллер дополнительно выполнен с возможностью сравнения кумулятивной активности 82Rb с пороговым значением, сохраненным в памяти.
15. Система по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что пороговое значение включает пороговое значение, составляющее 2220 МБк (60 мКи), и, когда контроллер определяет, что кумулятивная активность превышает 2220 МБк, контроллер управляет системой для прекращения подачи элюата пациенту.
16. Система по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что контроллер дополнительно выполнен с возможностью сравнения определенной активности 82Sr и определенной активности 85Sr с пороговым значением, сохраненным в памяти.
17. Система по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что пороговое значение содержит пороговое значение 82Sr, составляющее 0,02 мкКи/мКи 82Rb, и пороговое значение 85Sr, составляющее 0,2 мкКи/мКи 82Rb, и, когда контроллер определяет, что либо определенная активность 82Sr, либо определенная активность 85Sr превышает соответствующее пороговое значение, контроллер управляет системой для прекращения подачи элюата пациенту.
18. Система по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что детектор гамма-излучения содержит кадмий-цинк-теллуристый полупроводниковый детектор.
19. Способ, включающий:
прием данных, указывающих на ядерное излучение, испускаемое элюатом, элюированным из рубидий-изотопного генератора;
определение активности 82Rb в элюате на основании принятых данных по существу в реальном времени с получением данных; и
определение активности 82Sr в элюате на основании принятых данных по существу в реальном времени с получением данных.
20. Способ по п. 19, отличающийся тем, что прием данных включает обнаружение гамма-излучения от элюата, протекающего через линию, посредством детектора гамма-излучения, и определение активности 82Rb и активности 82Sr в элюате по существу в реальном времени включает определение активности 82Rb и активности 82Sr менее чем через 10 секунд после обнаружения гамма-излучения.
21. Способ по п. 19 или 20, отличающийся тем, что определение активности 82Rb включает:
генерирование спектра гамма-излучения из принятых данных;
определение значения конечного пикового интеграла в исследуемой области, связанной с линией 776 кэВ спектра гамма-излучения, для установления активности 82Rb на линии 776 кэВ;
определение активности 82Rb на линии 511 кэВ спектра гамма-излучения посредством умножения активности 82Rb на линии 776 кэВ на коэффициент интенсивности ветвления; и
суммирование определенной активности 82Rb на линии 776 кэВ и определенной активности 82Rb на линии 511 кэВ.
22. Способ по любому из пп. 19-21, отличающийся тем, что определение активности 82Sr включает:
определение значения конечного пикового интеграла в исследуемой области, связанной с линией 511 кэВ и линией 514 кэВ спектра гамма-излучения; и
вычитание определенной активности 82Rb на линии 511 кэВ из определенного конечного пикового интеграла, связанного с линией 511 кэВ и линией 514 кэВ, для установления активности 85Sr на линии 514 кэВ; и
умножение установленной активности 85Sr на отношение активности 82Sr к активности 85Sr.
23. Способ по любому из пп. 19-22, отличающийся тем, что дополнительно включает деление значения конечного пикового интеграла, связанного с линией 776 кэВ, на коэффициент эффективности для линии 776 кэВ, и деление значения конечного пикового интеграла, связанного с линией 511 кэВ и линией 514 кэВ, на коэффициент эффективности для линии 511 кэВ и линии 514 кэВ.
24. Способ по любому из пп. 19-23, отличающийся тем, что дополнительно включает определение активности 131Cs в элюате на основании принятых данных по существу в реальном времени с получением данных.
25. Способ по любому из пп. 19-24, отличающийся тем, что дополнительно включает управление потоком элюата от рубидий-изотопного генератора на основании одного из следующего: определенной активности 82Rb и определенной активности 82Sr.
26. Способ по любому из пп. 19-25, отличающийся тем, что управление потоком элюата включает одно из следующего: перенаправление элюата на сливной сосуд или завершение генерирования элюата, если либо определенная активность 82Rb, либо определенная активность 82Sr превышает пороговое значение.
27. Способ калибровки, включающий:
обнаружение гамма-излучения посредством детектора гамма-излучения от первого изотопа, имеющего известную активность и испускающего излучение в области линии 776 кэВ спектра гамма-излучения;
определение коэффициента эффективности для линии 776 кэВ посредством деления обнаруженной активности первого изотопа в области линии 776 кэВ на известную активность для первого изотопа;
обнаружение гамма-излучения посредством детектора гамма-излучения от второго изотопа, имеющего известную активность и испускающего излучение в области линии 511 кэВ и линии 514 кэВ спектра гамма-излучения;
определение коэффициента эффективности для линии 511 кэВ и линии 514 кэВ спектра гамма-излучения посредством деления обнаруженной активности второго изотопа в области линии 511 кэВ и линии 514 кэВ на известную активность для второго изотопа; и
сохранение определенного коэффициента эффективности для линии 776 кэВ и определенного коэффициента эффективности для линии 511 кэВ и линии 514 кэВ в памяти, связанной с детектором гамма-излучения.
28. Способ по п. 27, отличающийся тем, что первым изотопом является 134Cs, и вторым изотопом является 22Na.
29. Способ по п. 27 или 28, отличающийся тем, что определение коэффициента эффективности для линии 776 кэВ включает определение значения конечного пикового интеграла в исследуемой области, связанной с линией 776 кэВ спектра гамма-излучения, для определения обнаруженной активности первого изотопа, и определение коэффициента эффективности для линии 511 кэВ и линии 514 кэВ включает определение значения конечного пикового интеграла в исследуемой области, связанной с линией 511 кэВ и линией 514 кэВ спектра гамма-излучения, для определения обнаруженной активности второго изотопа.
30. Способ по любому из пп. 27-29, отличающийся тем, что дополнительно включает:
обнаружение гамма-излучения посредством детектора гамма-излучения от третьего изотопа, имеющего известную активность и испускающего излучение в области линии 32 кэВ спектра гамма-излучения;
определение коэффициента эффективности для линии 32 кэВ посредством деления обнаруженной активности третьего изотопа в области линии 32 кэВ на известную активность для третьего изотопа; и
сохранение определенного коэффициента эффективности для линии 32 кэВ в памяти, связанной с детектором гамма-излучения.
31. Способ по любому из пп. 27-30, отличающийся тем, что третий изотоп содержит 22Na.
32. Способ по любому из пп. 27-31, отличающийся тем, что определение коэффициента эффективности для линии 32 кэВ включает определение значения конечного пикового интеграла в исследуемой области, связанной с линией 32 кэВ спектра гамма-излучения, для определения обнаруженной активности третьего изотопа.
33. Способ по любому из пп. 27-32, отличающийся тем, что дополнительно включает последовательное прохождение первого изотопа и второго изотопа мимо детектора гамма-излучения с расходом в диапазоне от 25 мл/мин до 75 мл/мин.
34. Способ по любому из пп. 27-33, отличающийся тем, что детектор гамма-излучения содержит кадмий-цинк-теллуристый полупроводниковый детектор.
35. Система элюирования, содержащая:
радиоизотопный генератор, выполненный с возможностью высвобождения дочернего радиоизотопа во время элюирования с использованием элюента, таким образом, производя элюат, содержащий дочерний радиоизотоп, при этом дочерний радиоизотоп производится из радиоактивного распада родительского радиоизотопа, содержащегося внутри радиоизотопного генератора;
линию элюента, выполненную с возможностью подачи элюента на радиоизотопный генератор;
линию элюата, выполненную с возможностью приема и передачи элюата, элюированного из радиоизотопного генератора;
детектор гамма-излучения, расположенный для обнаружения гамма-излучения, испускаемого радиоизотопами, высвобожденными радиоизотопным генератором, и их продуктами распада, и передающегося от радиоизотопного генератора через линию элюата; и
контроллер, с возможностью связи соединенный с детектором гамма-излучения и выполненный с возможностью приема данных, указывающих на гамма-излучение, испускаемое радиоизотопами, высвобожденными радиоизотопным генератором, и их продуктами распада, определения активности дочернего радиоизотопа в элюате на основании принятых данных и определения активности родительского радиоизотопа в элюате на основании принятых данных.
36. Система по п. 35, отличающаяся тем, что радиоизотопный генератор содержит одно из следующего: 99Mo/99mTc генератор, 68Ge/68Ga генератор и 82Sr/82Rb генератор.
37. Система по любому из пп. 35 или 36, отличающаяся тем, что дополнительно включает аккумулирующую структуру, расположенную ниже по потоку от радиоизотопного генератора и находящуюся в жидкостной связи с линией элюата, при этом аккумулирующая структура выполнена с возможностью захвата большего количества родительского радиоизотопа, чем дочернего радиоизотопа.
38. Система по любому из пп. 35-37, отличающаяся тем, что радиоизотопный генератор содержит колонку генератора, заполненную родительским радиоизотопом, и аккумулирующая структура содержит вторую колонку, лишенную родительского радиоизотопа.
39. Система по любому из пп. 35-38, отличающаяся тем, что радиоизотопный генератор содержит 68Ge/68Ga генератор, дочерним радиоизотопом является 68Ga, родительским радиоизотопом является 68Ge, и контроллер выполнен с возможностью определения активности 68Ga в элюате и определения активности 68Ge в элюате посредством по меньшей мере:
генерирования первого спектра гамма-излучения из данных, принятых от детектора гамма-излучения, представляющего гамма-излучение, испускаемое элюатом, протекающим мимо детектора гамма-излучения;
определения значения конечного пикового интеграла в пределах линии 511 кэВ спектра гамма-излучения для установления активности 68Ga в элюате;
генерирования второго спектра гамма-излучения из данных, принятых от детектора гамма-излучения, представляющего гамма-излучение, испускаемое 68Ga, который является продуктом распада 68Ge, захваченного аккумулирующей структурой;
определения значения конечного пикового интеграла в пределах линии 511 кэВ спектра гамма-излучения для установления активности 68Ga, который является продуктом распада 68Ge, захваченного аккумулирующей структурой; и
регулирования установленной активности 68Ga, который является продуктом распада 68Ge, для определения активности 68Ge в элюате.
40. Система по любому из пп. 35-39, отличающаяся тем, что контроллер выполнен с возможностью определения активности дочернего радиоизотопа и определения активности родительского радиоизотопа на основании принятых данных посредством по меньшей мере:
генерирования спектра гамма-излучения из принятых данных;
определения значения конечного пикового интеграла в пределах части спектра гамма-излучения, в которой дочерний радиоизотоп испускает излучение, таким образом, устанавливая активность дочернего радиоизотопа; и
определения значения конечного пикового интеграла в пределах части спектра гамма-излучения, в которой родительский радиоизотоп испускает излучение, таким образом, устанавливая активность родительского радиоизотопа.
41. Система по любому из пп. 35-40, отличающаяся тем, что дополнительно включает основной каркас с колесиками, при этом радиоизотопный генератор, линия элюента, линия элюата, детектор гамма-излучения и контроллер установлены на основном каркасе с возможностью перемещения.
42. Система по любому из пп. 35-41, отличающаяся тем, что контроллер дополнительно выполнен с возможностью управления потоком элюата от радиоизотопного генератора на основании одной из определенных активностей дочернего изотопа и родительского изотопа.
43. Система по любому из пп. 35-42, отличающаяся тем, что контроллер выполнен с возможностью управления потоком элюата посредством одного из следующего: перенаправления потока элюата на сливной сосуд или завершения генерирования элюата, если либо определенная активность дочернего изотопа, либо определенная активность родительского изотопа превышает пороговое значение.
Наверх