Радіонуклідний калібратор для ядерної медицини

Радіонуклідний калібратор для ядерної медицини, що містить блок контролю і індикації і, розміщені в свинцевому екрані, детектуючий пристрій і стакан для кріплення проби, при цьому детектуючий пристрій пов'язаний з блоком контролю і індикації, який відрізняється тим, що детектуючий пристрій виконано у вигляді блока сцинтиляторPIN-фотодіод на основі кристала CSJ(Tl) і розташований безпосередньо поряд із стаканом з пробою. (19) (21) u201015334 (22) 20.12.2010 (24) 25.06.2011 (46) 25.06.2011, Бюл.№ 12, 2011 р. (72) БОРОДЕНКО ЮРІЙ ОПАНАСОВИЧ, БІЛОГУБ ВОЛОДИМИР ВІТАЛІЙОВИЧ, ГРИНЬОВ БОРИС ВИКТОРОВИЧ, ДІДЕНКО ГАННА ВОЛОДИМИРІВНА, КОЗЬМІН ЮРІЙ СЕМЕНОВИЧ, СЕЛЕГЕНЄВ ЄВГЕН МИХАЙЛОВИЧ, ТАРАСОВ ВОЛОДИМИР ОЛЕКСІЙОВИЧ (73) ІНСТИТУТ СЦИНТИЛЯЦІЙНИХ МАТЕРІАЛІВ НАЦІОНАЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ НАУК УКРАЇНИ 3 ки (в даному випадку гамма-кванта), то визначення активності фізіологічного розчину здійснюється емпірично шляхом підбору відповідного поправочного коефіцієнта, який враховує зменшення ефективності реєстрації гамма-квантів із збільшенням їх енергії. Оскільки енергетичний спектр гаммавипромінювання різних ізотопів не є суцільним, а набуває дискретних значень, то розраховані коефіцієнти з прийнятною точністю можуть визначити величину активності випромінювання в деякому енергетичному інтервалі, відповідну тому або іншому ізотопу. В основу корисної моделі поставлена задача розробки дешевшого, простішого і малогабаритного радіонуклідного калібратора для ядерної медицини і безпосереднього визначення активності фізіологічного розчину. Задача вирішується тим, що в радіонуклідному калібраторі для ядерної медицини, що містить блок контролю і індикації і, розміщені в свинцевому екрані, детектуючий пристрій і стакан для кріплення проби, при цьому детектуючий пристрій пов'язаний з блоком контролю і індикації, згідно корисної моделі, детектуючий пристрій виконано у вигляді блока сцинтилятор-PIN-фотодіод на основі кристала CsJ(Tl) і розташовано безпосередньо поряд із стаканом з пробою. Виконання детектуючого пристрою у вигляді блока сцинтилятор-PIN-фотодіод (тобто спектрометричного детектора гамма-випромінювання) забезпечило можливість зменшити габарити пристрою, що, у свою чергу, привело до зменшення ваги і вартості калібратора. Оскільки щільність кристала CsJ(Tl) набагато вища за щільність інертного газу (атомний номер аргону - 39,948, а цезію -132,905), то, при товщині кристала ~ 5мм, ефективність реєстрації гамма-квантів з енергією випромінювання, наприклад ~ 0,14 МеВ (ізотоп технецію - 99m) досягає ~ 90 %. На відміну від газового середовища, в сцинтиляційному кристалі гамма-квант певної енергії іонізує суворо певну кількість атомів з випромінюванням квантів світла (фотонів). Оскільки фотони перетворюються фотодіодом у фотоелектрони, то природно, чим більше енергія гамма-кванта, тим більше іонізованих атомів і, як наслідок, фотонів і фотоелектронів, тобто амплітуда фотоструму, по величині якої визначається енергія ізотопу, а по 60782 4 числу зареєстрованих гамма-квантів його активність. На кресленні приведений ескіз пристрою, що заявляється. У таблиці приведені порівняльні характеристики аналогів і пристрою, що заявляється. Пристрій містить, розміщені в свинцевому екрані 1 детектуючий пристрій 2 і стакан 3 для кріплення проби. Детектуючий пристрій 2 розташований безпосередньо поряд із стаканом 3 з пробою, так, щоб сцинтиляційний кристал блока був розташований напроти фізіологічного розчину в стакані. Блок 4 контролю та індикації пов'язаний з детектуючим пристроєм 2. У конкретному прикладі виконання пристрою детектуючий пристрій 2 виконано у вигляді блока сцинтилятор-РIN-фотодіод на основі кристала CsI(Tl) з розмірами 445 мм і кремнієвого фотодіода з розмірами фоточутливого майданчика 44 мм. Даний пристрій працює таким чином. Ємність (шприц або флакон) з радіоактивним фізіологічним розчином встановлюють в стакан 3 для кріплення проби, поміщений як і детектуючий пристрій 2 в свинцевий екран 1. Гамма-кванти, що випромінюються радіоактивним фізіологічним розчином, потрапляють на детектуючий пристрій 2, поглинаються сцинтиляційним кристалом CSI(Tl), внаслідок чого виникає спалах світла, який реєструється кремнієвим фотодіодом. Імпульс струму, що виник у фотодіоді, перетворюється в напругу в зарядочутливому підсилювачі, формується формувачем (на кресленні не приведені) і передається в блок 4 контролю та індикації для подальшої обробки. У блоці 4 електричні імпульси обробляються і результати виміру відображуються на дисплеї блока 4 контролю і індикації. Екран дисплея відображує величину активності радіоактивного фізіологічного розчину і типу ізотопу, що знаходиться в ньому, по енергії випромінювання. Як випливає з таблиці, пропонований радіонуклідний калібратор для ядерної медицини, в порівнянні з аналогами, має менші габарити і вагу, і визначає величину активності ізотопу і його типу. В Україні радіонуклідні калібратори не випускаються, тому медичні установи вимушені купувати їх за кордоном. 5 60782 6 Таблиця Прототип РИС-А1 "Амплітуда", РФ Передвстановлені ізо- Tc-99m; по заявці замовника топи I-123,I-131, Ga-67, Т1-201 Детектор газовий лічильник, аргон, 7 бар Напруга на детекторі 150 В Розміри детектора  60 мм  250 мм Товщина свинцевого 6,5 мм захисту детектора Енергетичний діапа- 25 кэВ  3 МэВ зон Коефіцієнт темпера- 0,3 % у межах від 10 до 30°С турної нестабільності Нелінійність 1 % у межах від 2 МБк-40 ГБк (по Тс-99m) Відтворюваність свід- 1% чень Час спрацьовування 3 с Діапазони (по Тс-99m) 100 кБк  40 ГБк Віднімання фону автоматичне Маса детектора із за- 7 кг хистом Габаритні розміри  150 мм  350 мм Живлення 220 В, 50 Гц Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко Прототип ActiBAmeter Корисна модель "IBA Dosimetry", Германія Tc-99m; більш 30 Тс-99m; більш 40 газовий лічильник сцинтилятор CsJ(Tl) - ФД Немає даних  47 мм  205 мм 4 мм 12 В  20 мм  60 мм 6,5 мм 25 кэВ  3 МэВ 25 кэВ  3 МэВ