[发明专利]一种用于癌细胞检测的X荧光探测系统

说明书

技术领域

本发明属于测试测量与医学检测成像技术领域，特别涉及用于癌细胞检测的X荧光探测系统减小康普顿散射的方法。

背景技术

癌是全人类的敌人。为了战胜癌症，全世界几乎每一个国家都为抗癌研究花了大量的金钱和人力。目前，人类对癌已经有了比较深入的了解，也发明了许多有效的治疗方法。但是，一些人类的主要癌症如肺癌、肝癌、肾癌的发病率及死亡率仍居高不下，尽管目前科学家认为在下个世纪前10年人类对癌的治疗将有重大的突破，但即使如此，科学家认为也不能指望有一种简单和一劳永逸的方法来根除癌症。世界卫生组织下属的国际癌症研究机构于本月12日公布了有关全球癌症状况的最新数据——2012年全球肿瘤流行病统计数据，提供全球184个国家和地区、28种癌症的发病率、死亡率、患病率等方面相关数据。国际癌症研究机构重点强调了女性肿瘤的情况，并强调应优先考虑全球范围内对乳腺癌和宫颈癌展开预防和控制措施。数据显示：2012年全球新增约1410万例癌症病例，癌症死亡人数达820万，与之相比，2008年的数据分别为1270万和760万。世界范围内诊断的最常见癌症依次为肺癌(180万，13％)、乳腺癌(170万，11.9％)和结直肠癌(140万，9.7％)，最主要致死癌症为肺癌(160万，19.4％)、肝癌(80万，9.1％)和胃癌(70万，8.8％)。该机构根据现有数据预计，由于全球人口增长和老龄化，到2025年前，全球每年新增癌症病例数将高达1930万例。2012年，全球总数的一半以上癌症新增病例和癌症死亡人数发生在欠发达地区，分别为56.8％和64.9％,而这些比例将在2025年进一步增加。该机构表示：全球趋势表明，在经历快速社会和经济变化的发展中国家，生活方式的变化造成与生殖、饮食和激素等相关的癌症病例攀升。国际癌症研究机构称，造成这种显著差距的原因是欠发达地区缺乏有效的筛查和早期诊断及治疗服务。

随着人类对癌这一顽症认识的不断深化、逐渐意识到针对癌症的预防及治疗是现代医学领域的一个重要研究方向。纳米金粒子优异的表面性质和良好的生物相容性使得其在癌症的早期诊断和治疗具有很好的应用前景。当纳米金粒子在血液中流通时，由于肿瘤周围的漏水脉管系统和脆弱的淋巴引流系统的影响，肿瘤细胞相比于正常组织的细胞 会吸收更多的纳米金粒子。因此，纳米金粒子可结合X荧光探测器被用作造影剂来识别肿瘤的位置和肿瘤的特性。但无论是纳米金粒子还是X射线对人体都会造成一定的损伤，并且其伤害程度与使用的剂量直接相关。因此，利用X荧光分析装置进行癌细胞的检测与治疗中，在安全剂量的前提下，尽可能减少X射线和纳米金使用剂量也是非常重要的。因此，需要进一步提高X荧光探测装置的灵敏度。康普顿散射是X荧光探测系统中不可避免的干扰现象，会降低有效荧光的强度，降低信号的信噪比，直接影响到系统的灵敏度。

发明内容

发明目的：针对上述现有技术，提出一种用于癌细胞检测的X荧光探测系统，有效抑制探测过程中康普顿散射的影响，以提高X荧光探测系统的灵敏度。

技术方案：一种用于癌细胞检测的X荧光探测系统，包括X光光源、准直透镜、样品台、探测器；所述X光光源、准直透镜、样品台设置在同一直线上；所述探测器设置在样品台的一侧，探测器的接受面中心到样品台的中心所在直线与X光入射方向的直线夹角为康普顿散射角θ，所述康普顿散射角θ大于36°。

作为本发明的优选方案，所述康普顿散射角θ设置为90°。

有益效果：本发明的一种用于癌细胞检测的X荧光探测系统，利用改变探测器的安装位置，可以改变康普顿效应的散射角，康普顿散射角会影响到康普顿散射射线的波长，当出射荧光射线的波长与康普顿散射波长相差较大时，可以通过光谱分析区分出来并剔除掉，减小康普顿效应的干扰，即满足康普顿散射角大于36度。在康普顿散射角为90度时，X荧光探测扇面最大，康普顿散射角为90度不仅能够很好地减小康普顿散射的影响，也能有利于获得最大的X荧光探测接收面，有利于提高系统的灵敏度。

附图说明

图1为用于癌细胞检测的X荧光探测系统结构示意图；

图2为康普顿效应原理图；

图3为出射荧光原理图，(a)为原子处于稳态示意图，(b)为原子吸收X光照射处于激发态示意图，(c)为原子释放荧光恢复到稳态示意图；

图4为探测器不同的安装位置与荧光面的关系图；

图5为荧光面扇形角与各参数关系图；