CN209979256U - 一种样品采集装置和闪烁检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种样品采集装置和闪烁检测装置，所述样品采集装置用于承载检测样品；所述检测样品可激发所述固态闪烁体发射出光子；所述光电闪烁探测器可检测到所述光子；所述检测样品、所述固态闪烁体、所述光电闪烁探测器的至少检测窗部分，三者设置于同一暗室环境中；闪烁检测装置具有闪烁探测单元，所述闪烁探测单元，包括承载单元，以及光电闪烁探测器；所述承载单元用于承载样品采集装置，以及与所述样品采集装置结合为一体的固态闪烁体。本实用新型由于采用了固态闪烁体进行闪烁检测，具有操作简单、高效准确等优点。

Description

一种样品采集装置和闪烁检测装置

技术领域

本实用新型涉及闪烁检测技术领域，尤其涉及一种采用了固态闪烁体的样品采集装置和闪烁检测装置。

背景技术

幽门螺杆菌(Hp)是慢性胃炎和消化性溃疡最主要的致病因子，并且是胃癌的I类致癌因子，幽门螺旋杆菌的根除并不难，简单的抗生素治疗即可达到根除的目的。根除之后再感染机会将低于百分之三，因幽门螺旋杆菌感染而病变为胃癌的几率将大大减少。及时、准确地诊断幽门螺旋杆菌感染是根除幽门螺旋杆菌的关键，具有非常重要的意义。

尿素呼气试验是临床检测幽门螺杆菌的首选方法，其结果灵敏度高，特异性强，检测所需时间短，且无痛苦，该方法已经成为消化科医生的有力助手，帮助确定胃十二指肠疾病的病因，有利于在疾病的早期进行针对性治疗。

尿素呼吸试验的原理是基于幽门螺杆菌在体内产生大量的尿素酶，因此若给感染幽门螺杆菌的患者口服同位素标记碳(¹³C、¹⁴C)的尿素药物，则尿素被分解后产生的含同位素标记碳的二氧化碳从肺呼出。收集呼气样本，用仪器检测同位素标记CO₂的量，阳性患者同位素标记的CO₂的量明显增高，检测幽门螺杆菌的敏感性和特异性极高，幽门螺杆菌清除后，则呼出同位素标记的CO₂减少或消失。呼吸试验具有快速、可靠、安全、无痛苦的优点。

使用¹³C尿素药物进行检测时，其呼出的CO₂的量通常采用红外线装置、质谱仪等方式检测。

使用¹⁴C尿素药物进行检测时，由于¹⁴C具有放射性，可发射出β-粒子，激发闪烁剂发射出光子，其呼出的CO₂的量通过检测发射光子的量即可获知。

目前市场上使用的含¹⁴C的尿素呼气检测方法分为液体闪烁检测法和盖革计数管检测法两种，由相应的临床检测仪器和配套的呼气样品采集部件完成检测。

液体闪烁检测法是借助闪烁液作为射线能量传递的媒介来进行的一种放射性检测技术。它是使用液体的集气剂收集受测者呼出的CO₂，形成检测样品，将检测样品完全溶解或均匀分散在液态闪烁体之中，或悬浮于闪烁液内，或将样品吸附在固体支持物上并浸没于闪烁液中，与闪烁液密切接触，样品所发射的β-粒子的能量绝大部分先被溶剂吸收，引起溶剂分子电离和激发。大部分受激发分子(约90％)不参与闪烁过程，以热能的形式失去能量；其中部分激发的溶剂分子处于高能态，当其迅速地退激时，便将能量传递给周围的闪烁体分子，使之受激发。受激发的高能态闪烁体分子退激复原时，能量发生转移，在瞬间发射出光子。由光电倍增管对所述光子进行检测计数，从而获知检测样品中¹⁴C 的含量。

液体闪烁检测法具有较高的检测效率，然而，液体闪烁检测法使用的液态的集气剂以及闪烁液通常为有毒的溶液，容易发生将集气剂倒吸入口、液体泼洒造成污染等缺陷。

盖革计数管计数法，是通过¹⁴C衰变发射的β射线在盖革计数管中直接引起惰性气体电离的方式测量β射线的衰变率。用盖革计数法不需要用到闪烁液，但缺点在于：测量效率低，在一定测量时间内，测量误差较大。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种闪烁检测样品采集装置和闪烁检测装置，采用固态闪烁体作为被激发对象，是一个全新的呼气检测实施方案，相对于液体闪烁检测法，避免了液态集气剂和闪烁体有毒、易泼洒的缺陷。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：

提供了一种样品采集装置，所述样品采集装置承载检测样品，其特征在于，所述样品采集装置上还附着有固态闪烁体。

优选地，所述固态闪烁体为附着在所述样品采集装置上的颗粒。

优选地，所述固态闪烁体为附着在所述样品采集装置上的微粒。

优选地，所述固态闪烁体为涂覆在所述样品采集装置上的涂层。

优选地，所述固态闪烁体为贴覆在所述样品采集装置上的膜。

还提供了一种闪烁检测装置，包括承载单元，所述承载单元用于承载上述的样品采集装置，以及与所述样品采集装置结合为一体的固态闪烁体。

优选地，闪烁检测装置包括：闪烁探测单元，所述闪烁探测单元，包括所述承载单元，以及光电闪烁探测器；所述固态闪烁体被激发可发射出光子；所述光电闪烁探测器可检测到所述光子；所述检测样品、所述固态闪烁体、所述光电闪烁探测器的至少检测窗部分，三者设置于同一暗室环境中。

优选地，闪烁检测装置还包括：闪烁计数单元、计数判断单元；

所述闪烁计数单元连接所述光电闪烁探测器的数据输出端，用于接收检测计数信号；所述计数判断单元连接所述闪烁计数单元，用于根据预设的程序，对所述检测计数信号进行判断，输出判断结果。

优选地，所述承载单元包括活动承载单元，所述活动承载单元可进出于所述闪烁检测装置。

优选地，所述光电闪烁探测器的检测窗一端光学密闭连接有一个腔体，所述腔体容纳所述承载单元，构成所述暗室环境。

本实用新型具有以下优点：样品采集装置承载检测样品，还附着有固态闪烁体，闪烁检测装置包括承载单元，承载单元用于承载样品采集装置，以及与所述样品采集装置结合为一体的固态闪烁体，采用固态闪烁体作为被激发的对象进行检测，相对于液体闪烁检测法，避免了液态集气剂和闪烁体有毒、易泼洒的缺陷。

附图说明

图1为本实用新型实施例一闪烁检测装置的结构模块框图；

图2为本实用新型实施例二闪烁检测装置的结构模块框图；

图3为采用本实用新型闪烁检测装置进行闪烁检测的方法其中一个实施例的流程图。

具体实施方式

本实用新型实施例提供了一种样品采集装置和闪烁检测装置，用于医疗检测领域，具体用于尿素呼气试验方法检测幽门螺杆菌，本实用新型的样品采集装置和闪烁检测装置采用固态闪烁体作为被激发对象，检测样品中的¹⁴C衰变产生的β-粒子通过激发固态闪烁体产生出光子，光电闪烁探测器检测所述光子以获知检测样品中的¹⁴C含量，从而判断幽门螺杆菌的感染情况。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为便于理解，下面对本申请实施例进行描述。

请参阅图1，本申请第一实施例提供一种闪烁检测方法，用于检测检测样品中所含的放射性核素，具体地，用于在尿素呼气试验中，检测病人呼出的CO₂中¹⁴C的含量，所述方法包括：

S1：含有放射性核素的检测样品在暗室环境中发射出β-粒子；

在尿素呼气试验中，病人服下含有¹⁴C标记的尿素药物后，使用样品采集装置采集其呼出的CO₂，附着在样品采集装置上，与采集装置上的集气剂发生化学反应，形成检测样品。如果病人有感染幽门螺杆菌，则由于幽门螺杆菌产生的尿素酶可将尿素药物分解，分解的产物CO₂从肺排出，因此，检测样品中含有的¹⁴C的量，直接反应了病人呼出的带¹⁴C的CO₂的量，从而反应了病人体内尿素酶的量，进而判断出病人感染幽门螺杆菌的情况。将附着有检测样品的样品采集装置置于闪烁检测装置的承载单元，密闭闪烁检测装置，使检测环境处于暗室环境，所述检测样品中的¹⁴C发射出β-粒子。

S2：所述β-粒子在同一暗室环境中激发所述固态闪烁体发射出光子；

固态闪烁体，为能被¹⁴C发射的β-粒子激发的闪烁体。闪烁体的材质可以是晶体闪烁体、塑料闪烁体等，其中塑料闪烁体可以是丙稀酸塑料闪烁体、聚苯乙烯闪烁体、聚萘脂闪烁体等；闪烁体的形态可以是闪烁微粒、闪烁体涂层、闪烁体粉末等；闪烁体的成分可以是2,5－二苯恶唑(PPO)1,4-双2,5-苯基恶唑苯(POPOP)、对联三苯等，上述只是列举，本申请所采用的固态闪烁体不限于此，凡能被¹⁴C发射的β-粒子激发的固态闪烁体都可以用于本申请的检测方法中。

由于¹⁴C产生的β-粒子为穿透能力很弱的射线，为了提高激发效率，将含¹⁴C的检测样品与被激发的固态闪烁体置于同一暗室环境中，使固态闪烁体充分被β-粒子激发。

S3：所述光子在同一暗室环境中被光电闪烁探测器检测计数。

所述固态闪烁体被激发后发射的光谱范围与光电闪烁探测器的探测响应范围一致。典型地，所述光电闪烁探测器采用光电倍增管。

光电倍增管利用电子次级发射的倍增放大作用以测量弱光强度，在光线的照射下发射电子，称为光电子，它经栅极加速放大后冲击阳极，最终形成电流脉冲，对这种电流脉冲进行计数，即可得知¹⁴C衰变的情况。

本申请的闪烁检测方法，由于采用了固态闪烁体作为被激发对象，提供了一种全新的闪烁检测方案，具有设备简单、成本低、避免有毒的集气剂和闪烁液、以及检测高效准确的优点。

由于在检测时通常需要方便直观地给出检测结果，因此，本申请的检测方法还包括：

S4：根据预设程序对所述检测计数进行判断，输出判断结果。

在¹⁴C呼气检测中，检测出的放射性核素¹⁴C的含量直接体现病人感染幽门螺杆菌的情况，临床上通常用阳性和阴性来表示检测的结果。例如，将尿素¹⁴C 呼气检测阳性的判断值设为≥n,不同的检测设备，n的取值不同，而临床设备检测幽门螺杆菌只是定性而非定量的，因此，当设备计数在短时间内累计计数已超过阳性计数值n的三倍以上即可停止测量，给出阳性结果，这样可大幅缩短检测时间。基于此，优选地，本申请的闪烁检测方法在对检测计数进行判断时具体包括以下步骤：

对所述检测计数r设置第一阈值a和第二阈值b(a小于b)，对检测时间设置阈值h，例如，a取值为200，b取值为600，h取值为1分钟。

当检测时间小于阈值h，且检测计数r＜b时，继续检测；

当检测时间小于阈值h，且检测计数r≥b时，说明检测结果确定为阳性，则结束检测，输出第一判断结果，即阳性结果；

当检测时间等于阈值h，且检测计数r＜a时，结束检测，输出第二判断结果，即阴性结果。

当检测时间等于阈值h，且检测计数r≥a时，结束检测，输出第一判断结果，即阳性结果；

从以上检测方法可以看出，由于采取了当检测时间小于阈值h且检测计数 r≥b时，停止检测直接给出阳性结果的步骤，因此不需要每次都测满阈值时间 h，而临床中，病患感染幽门螺杆菌呈阳性时，其检测计数往往在极短时间内就到达了阳性计数的数倍以上，因此本申请的检测方法大大缩小检测时间，有效提升了检测效率。

同时，还可以设置当检测时间等于阈值h，检测计数r在a的前后一定范围时，自动多次测量，最终输出的结果为以上述判断方法判断出的结果中占多数的结果，可提高检测准确率。

本申请还本实用新型提供一种闪烁检测装置。

请参阅图2，本实用新型闪烁检测装置第一实施例包括：

闪烁探测单元1、闪烁计数单元2、计数判断单元3。

所述闪烁探测单元1，包括活动承载单元101、光电闪烁探测器102。

所述活动承载单元101，可进出于所述闪烁探测单元1，用于承载检测样品和固态闪烁体。所述检测样品附着于样品采集装置上，检测时将样品采集装置放置于所述活动承载单元101中。所述固态闪烁体可以与检测样品一起附着在样品采集装置上，也可以由独立的载体承载，优选地，所述独立的固态闪烁体载体，与所述样品采集装置机械连接固定在一起。

所述固态闪烁体，为能被¹⁴C发射的β-粒子激发的闪烁体。闪烁体的材质可以是晶体闪烁体、塑料闪烁体等，其中塑料闪烁体可以是丙稀酸塑料闪烁体、聚苯乙烯闪烁体、聚萘脂闪烁体等；闪烁体的形态可以是闪烁微粒、闪烁体涂层、闪烁体粉末等；闪烁体的成分可以是2,5－二苯恶唑(PPO)1,4-双2,5- 苯基恶唑苯(POPOP)、对联三苯等，上述只是列举，本实用新型所采用的固态闪烁体不限于此，凡能被¹⁴C发射的β-粒子激发的固态闪烁体都可以用于本实用新型的检测装置中。

所述检测样品、所述固态闪烁体、所述光电闪烁探测器的至少检测窗部分，三者设置于同一暗室环境中。典型地，所述光电闪烁探测器的检测窗一端光学密闭连接有一个腔体，所述腔体容纳所述活动承载单元101，当所述检测样品、所述固态闪烁体放置于活动承载单元101上进行检测，所述检测样品、所述固态闪烁体以及光电闪烁探测器102的检测窗处于同一暗室环境中。也可以是整个光电闪烁探测器、所述检测样品、所述固态闪烁体置于一密闭的暗室中。

本实用新型中的固态闪烁体放置在光电闪烁探测器和检测样品之间，可将固态闪烁体与呼气收集部件组合在一起，包括以闪烁片或闪烁薄膜的形式覆盖、粘接或包裹在呼气收集材料表面，或以闪烁体颗粒、闪烁微粒、闪烁体粉末与呼气收集材料混合在一起，或者以闪烁体涂层的形式涂覆在呼气收集材料的表面。

基于此，本实用新型还提供了一种与所述闪烁检测装置配合使用的样品采集装置，所述样品采集装置上附着有所述检测样品和所述固态闪烁体，所述固态闪烁体的附着方式，可以是上述的各种附着方式。

所述检测样品中具有可衰变产生β-粒子的¹⁴C元素，所述β-粒子可激发所述固态闪烁体发射出光子，所述光电闪烁探测器所在的位置可以检测到所述光子。最优地，所述固态闪烁***于所述光电闪烁探测器的检测窗前。

闪烁计数单元2连接光电闪烁探测器102的数据输出端，用于接收计数信号。光电闪烁探测器102可以是各种弱光电检测元器件，其中优选使用光电倍增管，光电倍增管利用电子次级发射的倍增放大作用以测量弱光强度，是灵敏度极高，响应速度极快的光探测器。这种扫描器件实际上是一种电子管，感光的材料主要是金属铯的氧化物，其中并掺杂了其他一些活性金属(例如镧系金属)的氧化物进行改性，以提高灵敏度和修正光谱曲线，用这种材料制成的光电阴极射线管，在光线的照射下能够发射电子，称为光电子，它经栅极加速放大后冲击阳极，最终形成了电流脉冲，闪烁计数单元2对所述电流脉冲进行计数，输出给计数判断单元3。

计数判断单元3连接闪烁计数单元2，用于根据预设的程序，对所述计数信号进行判断，输出判断结果。

本实施例提供了一种全新的闪烁检测实施方案所采用的闪烁检测装置，由于采用了固态闪烁体作为被激发的介质，相对于液体闪烁检测法，避免了液态的集气剂和闪烁液有毒、易泼洒的缺陷；同时，由于光电闪烁探测器具有较高的检测效率，相对于盖革计数检测法，本实施例的闪烁检测装置具有响应速度快的优点。

由于放射性的辐射强度衰减与距离的平方成反比，本实施例中，固态闪烁体与样品采集装置设置于一体，使样品与闪烁体密切接触，采集一次样品后，置于闪烁检测装置中检测，检测完后取出丢弃，由于固态闪烁体随样品采集装置一起作为易耗品使用，可以提高探测效率，使得检测结果更准确。

优选地，本实用新型中的固态闪烁体采用聚萘酯膜。

聚萘酯是一种高分子闪烁体，是聚2.6-萘二甲酸乙二酯的简称，它是2.6- 萘二甲酸二甲酯和乙二醇以克分子比为1:2.5，用醋酸锰作催化剂(用量为2.6- 萘二甲酸二甲酯0.03％)在190～200℃进行酯交换反应，得2.6-萘二甲酸双羟乙酯。将所得产物加入Sb₂O₃催化剂(用量为0.015％)亚磷酸三苯酯稳定剂(用量为0.03-0.05％)逐渐升温到240℃开始减压抽空到0.2毫米汞柱下在280～ 290℃进行熔融缩聚，得到聚萘酯。经放片得聚萘酯薄片，再经双轴拉伸得聚萘酯薄膜。

请参阅图3，本实用新型闪烁检测装置第二实施例包括闪烁探测单元1、闪烁计数单元2、计数判断单元3。

所述闪烁探测单元1，包括活动承载单元101、固定承载单元103、光电闪烁探测器102。

所述活动承载单元101，可进出于所述闪烁探测单元1，用于承载检测样品。所述检测样品附着于样品采集装置上，检测时将样品采集装置放置于所述承载单元101中。具体地，固态闪烁体为附着在所述样品采集装置上的颗粒、微粒，或为涂覆在所述样品采集装置上的涂层，或为贴覆在所述样品采集装置上的膜。

所述固定承载单元103，固设于光电闪烁探测器102的检测窗前，承载有固态闪烁体。固定承载单元103设置于活动承载单元101与光电闪烁探测器102 之间，对准光电闪烁探测器102的检测窗，以便光电闪烁探测器102充分接收固定承载单元103中所放置的固态闪烁体发射出的光子。所述光电闪烁探测器的检测窗一端光学密闭连接有一个腔体，所述腔体容纳所述活动承载单元101，以及所述固定承载单元103，使得检测时所述检测样品、所述固态闪烁体、所述光电闪烁探测器的检测窗三者设置于同一暗室环境中。

本实施例中，固态闪烁体以独立载体的方式置于闪烁检测装置中，典型地，例如是闪烁体片、闪烁体膜，或者是闪烁体微粒、粉末、涂层等附着在吸附装置上，可以是在光电闪烁探测器检测窗前间隔一段距离设置一固定承载单元用于放置所述固态闪烁体，也可以是直接将所述固态闪烁体的独立载体紧密固定在光电闪烁探测器的探测窗前端，与光电闪烁探测器形成一体。

检测过程中，检测样品对固态闪烁体的激发、光电闪烁探测器对于光子的检测过程和原理与上述第一实施例相同，在此不再赘述。

本实施例中，固态闪烁体固定设置于光电闪烁探测器102检测窗前的位置，使得光电闪烁探测器与固态闪烁体之间的相对位置和距离固定，光电闪烁探测器对于光子的检测效果不受固态闪烁***置变化的影响，检测结果更准确。

本实用新型第二、第三实施例的闪烁检测装置，应用于临床呼气检测，其检测结果用于诊断病人幽门螺杆菌的感染情况。病人口服含有¹⁴C元素标记的尿素药物，若病人有感染幽门螺杆菌，则尿素被幽门螺杆菌产生的尿素酶分解后，产生含¹⁴C标记的CO₂从肺呼出。使用样品采集装置收集呼气样本，用本实用新型的闪烁检测装置检测含¹⁴C标记的CO₂的量，阳性患者含¹⁴C标记的CO₂含量明显增高，本实用新型闪烁检测装置检测幽门螺杆菌的敏感性和特异性极高，具有快速、可靠、安全、无痛苦的优点。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种闪烁检测装置，其特征在于，包括闪烁探测单元，所述闪烁探测单元包括承载单元以及光电闪烁探测器；所述承载单元包括活动承载单元，所述活动承载单元可进出于所述闪烁检测装置；所述活动承载单元用于承载样品采集装置以及与所述样品采集装置结合为一体的固态闪烁体；

所述固态闪烁体被激发可发射出光子；

所述光电闪烁探测器可检测到所述光子；

所述固态闪烁体、所述光电闪烁探测器的至少检测窗部分，二者设置于同一暗室环境中。

2.根据权利要求1所述的闪烁检测装置，其特征在于，还包括：闪烁计数单元、计数判断单元；

所述闪烁计数单元连接所述光电闪烁探测器的数据输出端，用于接收检测计数信号；

所述计数判断单元连接所述闪烁计数单元，用于根据预设的程序，对所述检测计数信号进行判断，输出判断结果。

3.根据权利要求1所述的闪烁检测装置，其特征在于，所述光电闪烁探测器的检测窗一端光学密闭连接有一个腔体，所述腔体容纳所述承载单元，构成所述暗室环境。

4.一种与权利要求1至3中任一项所述的闪烁检测装置配合使用的样品采集装置，所述样品采集装置承载检测样品，其特征在于，所述样品采集装置上还附着有固态闪烁体，所述样品采集装置用于放置在所述闪烁检测装置的所述活动承载单元上进行闪烁检测。

5.根据权利要求4所述的样品采集装置，其特征在于，所述固态闪烁体为附着在所述样品采集装置上的颗粒。

6.根据权利要求4所述的样品采集装置，其特征在于，所述固态闪烁体为附着在所述样品采集装置上的微粒。

7.根据权利要求4所述的样品采集装置，其特征在于，所述固态闪烁体为涂覆在所述样品采集装置上的涂层。

8.根据权利要求4所述的样品采集装置，其特征在于，所述固态闪烁体为贴覆在所述样品采集装置上的膜。

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