[发明专利]一种测量等效胸壁厚度的峰谷比方法

摘要

本发明提供一种测量等效胸壁厚度的峰谷比方法，使用肺部计数器对含有已知活度等效肺模源的人体躯干模型进行体外直接测量，通过改变躯干模型胸壁的等效厚度，得到不同等效胸壁厚度下的测量谱，对测量谱进行解谱分析得到对应的峰区和谷区净计数n和C，算出峰谷比R=n/C，作R～MEQ_CWT曲线图并拟合得到关系函数，将此函数作为峰谷比法测量等效胸壁厚度的根本依据，在MEQ_CWT未知的情况下，即可利用测量得到的峰谷比R直接推算出实际的等效胸壁厚度；本方法精准简便，一举两得。

主权项

一种测量等效胸壁厚度的峰谷比方法，其特征在于：分步骤实施：1）峰谷比法测量MEQ_CWT函数形式确定根据射线衰减规律推导理想条件下峰谷比法测量MEQ_CWT的理论公式，并用蒙卡模拟进行了检验，得到峰谷比法测量MEQ_CWT的基本函数形式：1R=kημMEQ_CWT            （2）式中：R—峰谷比；μ—肌肉对关注能量射线的线衰减系数；η—几何修正因子，与测量几何条件有关；k—谷区散射因子，表示γ光子与物质发生一次相互作用时，发生前向散射并到谷区的概率，与射线能量、作用物质成分、谷区的选择有关，在测量射线能量及几何条件确定的情况下，峰谷比的倒数—“谷峰比”1/R与MEQ_CWT呈线性关系；式（2）中的k因子的计算公式经理论推导得到；$k=\frac{\underset{i}{\mathrm{\Σ}}(k_i{\mathrm{\μ}}_{\mathrm{mi}}\·W_i)}{\underset{i}{\mathrm{\Σ}}({\mathrm{\μ}}_{\mathrm{mi}}\·W_i)}---\left(3\right)$式中：μ_mi—作用物质中各组成核素的质量衰减系数，cm²/g；W_i—作用物质中各组成核素的质量分数；k_i—作用物质中各组成核素的k因子，单一核素的k因子，用下面的推导公式表示：$k=\frac{Z\·\frac{{\mathrm{\πr}}_0^2}{\mathrm{\α}}{\∫}_{E_{\min }^{\′}}^{E_{\max }^{\′}}[(\frac{2}{\mathrm{\α}}+\frac{1}{{\mathrm{\α}}^2})\frac{1}{E_{\mathrm{\γ}}}-(\frac{2}{\mathrm{\α}}+\frac{2}{{\mathrm{\α}}^2}-1)\frac{1}{E^{\′}}+\frac{1}{{\mathrm{\α}}^2}\frac{E_{\mathrm{\γ}}}{E^{\′2}}+\frac{E^{\′}}{E_{\mathrm{\γ}}^2}]{\mathrm{dE}}^{\′}}{{\mathrm{\μ}}_{m}A/N_A}---\left(4\right)$式中：E_γ、E′_min、E′_max—关注射线的初始能量、谷区能量的下边界和上边界；Z、A—核素的原子序数、质量数；μ_m—核素对关注能量射线的质量衰减系数；N_A—阿伏伽德罗常数，6.022×10²³；α≡hv/m₀r₀²，r₀为经典电子半径；2）峰谷比法测量MEQ_CWT实验利用肺部计数器和人体躯干模型进行MEQ_CWT的峰谷比法测量实验，实验对²⁴¹Am59.54keVγ射线的分辨率FWHM为1keV，铅屏蔽层厚度10cm，通风条件下59.54keVγ射线峰区平均本底为0.0147cps；测量时，调节4个探测器的相对位置，使探测器前端面尽量靠近胸壁表面并与之平行，距离为2‑10mm，整个测量过程中保持胸壁表面与探头的相对位置不变；3）解谱分析与数据处理为了得到不同胸壁厚度下的峰谷比，所用肺模源为²⁴¹Am，由肺部计数器测得的谱形图；解谱获得峰区和谷区净计数后，即可得到不同MEQ_CWT下的峰谷比R，作R～MEQ_CWT曲线图并拟合得到关系函数；通过解谱分析与数值计算直接得到MEQ_CWT，不过在实际测量时，应保持探测器与胸壁的相对位置与实验测量时一致，因为（2）式中的η值与测量几何条件密切相关。