Гамма-спектрометрическая установка для диагностики молочной железы Российский патент 2021 года по МПК A61B6/00 

Изобретение относится к медицине, а именно к устройствам для определения элементного состава вещества по гамма-излучению, например, по искусственно накопленному в молочной железе изотопу ⁵⁹Fe.

Известно устройство для диагностики заболевания с помощью радиационного облучения, включающее в себя кресло для пациента, приводы для перемещения кресла, коллиматоры, радиационную защиту, детектор регистрации излучения, спектрометр и пульт управления (US патент №4746797, 24.05.1988).

К недостаткам известного устройства относится невозможность локального исследования при маммографии и повышенная радиационная опасность за счет значительной дозы излучения, а так же проведение многократных повторных исследований для повышения достоверности результата.

Известна гамма-спектрометрическая установка для диагностики молочной железы (патент RU №2285448 от 23.09.2004), включающая кресло для пациента, приводы для перемещения кресла, коллиматоры, радиационную защиту, детекторы ионизирующего излучения, спектрометр и пульт управления. Коллиматоры размещены в радиационной защите, выполненной из вещества, хорошо поглощающего ионизирующее излучение, и установлены с возможностью направления излучения на детекторы. В блоке имеются полости в виде чашек для размещения объектов исследования.

Недостатками известного устройства является низкая чувствительность по отношению к выявляемым аномалиям в объекте исследования при маммографии молочной железы и невысокая точность в локализации этих аномалий, что приводит к невозможности выявления малых аномалий и их локализации в исследуемом объекте и необходимости увеличения времени измерений из-за их многократного повторения

Задачей предполагаемого изобретения является повышение чувствительности, точности и информативности измерений, а также сокращение времени измерений и повышение их производительности.

Для решения этой задачи гамма-спектрометрическая установка для диагностики молочной железы, включающая кресло для пациента, приводы для перемещения кресла, спектрометр, пульт управления, детекторы ионизирующего излучения, блок радиационной защиты с полостями для размещения объектов исследования, дополнительно содержит перегородку, расположенную между детекторами, а детекторы помещены во втулки, причем перегородка и втулки для детекторов выполнены из материала, хорошо поглощающего ионизирующее излучение.

Детекторы расположены на платформе и снабжены приводом для перемещения, как вдоль продольной оси, так, и по периферии полости чашек.

Наличие втулок на детекторах из материала поглощающего ионизирующее излучение природного фона с открытой торцевой частью, обращенной к объекту исследований, позволяет повысить точность исследований.

Наличие перегородки между детекторами из материала, поглощающего ионизирующие излучения, позволяет исключить перекрестное облучение детекторов, тем самым повышается точность исследований.

Наличие платформы с приводами для перемещения позволяет приблизить детектор к объекту исследования, что позволяет увеличить чувствительность исследований. Наличие привода для перемещения детектора по периферии полости чашек позволяет более точно определить место нахождения аномалии в объекте исследования и тем самым повысить информативность и точность исследований.

Полости для размещения объектов исследования выполнены в виде цилиндров или усеченных конусов.

Установка, показанная на фиг. 1, 2 и 3, включает (фиг. 1) в себя станину 1, на которой расположено кресло 2 для пациента с приводом 3 для перемещения кресла и стойка 4, на которой смонтирован блок 5, содержащий радиационную защиту 6, полости 7 для размещения объектов исследования, детекторы 8 с втулкой 9, размещенные на платформе 10 с пультами управления (на рисунке не показаны), привод 11 для перемещения блока и спектрометр 12 с пультом управления 13.

На фиг. 2 показан блок 5 в разрезе с перегородкой 14.

На фиг. 3 - детекторы 8 с втулками 9, где а - втулка закрывает всю боковую поверхность; б - частично.

Работа устройства происходит следующим образом. Кресло 2 с пациентом при помощи привода 3 перемещают до совмещения исследуемых объектов (молочных желез) с блоком 5, который при помощи привода 11 можно перемещать для размещения исследуемых объектов в полостях 7. Привод 3 и привод 11 имеют возможность действовать независимо друг от друга. Перемещают (при необходимости) детекторы 8 на платформе 10 приводом вдоль продольной оси до объекта исследования. Манипуляцию приводами осуществляют для оптимального расположения объектов исследования в полости 7 и получения сигнала (излучение искусственно накопленного в объекте исследования радионуклида ⁵⁹Fe) от этих исследуемых объектов. В фиксированном положении проводят регистрацию гамма-излучения радионуклида ⁵⁹Fe, искусственно накопленного в отличающейся от нормальной ткани молочной железы после применения препарата, содержащего этот радионуклид, в результате патологической гиперфиксации препарата. Излучение от каждой молочной железы в отдельности направляют на детекторы 8 и проводят регистрацию гамма-излучения от каждой железы отдельно.

Вывод о наличии патологических, в том числе опухолевых клеток делается по разности накопления радионуклида в молочных железах.

При выявлении патологии в объекте исследования продолжается уточнение места нахождения аномалии. Для этого перемещают детектор по периферии полости. Локализация аномалий осуществляют также путем вращения втулок и изменением положения открытой для прохождения ионизирующего излучения их части по отношению к объекту контроля, т.е. путем изменения ориентации части каждой втулки, не препятствующей прохождению ионизирующего излучения от выявляемых аномалий в объекте исследования относительно этих аномалий.

Обнаружение максимальной величины ионизирующего излучения при определенном положении детектора или открытой для ионизирующего излучения его части позволяет судить о месте нахождения аномалий.

Облученный препарат активностью 0,8 мкКи ⁵⁹Fe вводится перорально. Через 24 часа из организма естественным путем выводится 95% от введенной активности. В опухоли, при ее наличии, накапливается 0,7-0,9% введенной активности, то есть рабочий сигнал соизмерим с естественным излучением среды.

Радиационная защита 8 и перегородка 13, принимающие излучение, совместно обеспечивают получение максимального отношения сигнал-шум за счет экранировки от излучения.

Изобретение относится к медицине. Гамма-спектрометрическая установка для диагностики молочной железы, включающая станину, на которой расположено кресло для пациента с приводом для перемещения кресла, и стойку, на которой смонтирован блок радиационной защиты, с полостями для размещения объектов исследования, детекторы, размещенные на платформе с пультами управления, привод перемещения блока радиационной защиты и гамма-спектрометр с пультом управления. При этом блок радиационной защиты содержит перегородку, расположенную между детекторами, а детекторы помещены во втулки с открытой торцевой частью. Перегородка и втулки для детекторов выполнены из материала, поглощающего ионизирующее излучение. Применение данного изобретения позволит повысить чувствительности и точности измерений для диагностики молочной железы. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Гамма-спектрометрическая установка для диагностики молочной железы, включающая станину, на которой расположено кресло для пациента с приводом для перемещения кресла, и стойку, на которой смонтирован блок радиационной защиты, с полостями для размещения объектов исследования, детекторы, размещенные на платформе с пультами управления, привод перемещения блока радиационной защиты и гамма-спектрометр с пультом управления, при этом блок радиационной защиты содержит перегородку, расположенную между детекторами, а детекторы помещены во втулки с открытой торцевой частью, причем перегородка и втулки для детекторов выполнены из материала, поглощающего ионизирующее излучение.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что содержат приводы для перемещения детекторов, как вдоль продольной оси, так и по периметру полости.

3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что часть каждой втулки выполнена из материала, не препятствующего прохождению ионизирующего излучения.

4. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что полости для размещения объектов исследования выполнены в виде цилиндров или усеченных конусов.