[实用新型]基于放射性核素源的无创伤人体骨铅含量测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种人体骨铅含量测量装置，尤其涉及一种基于放射性核素源(¹⁰⁹Cd或等)的无创伤人体(胫骨或跟骨等)骨铅含量测量装置。

背景技术

铅是人类受工业和环境污染毒害严重的重金属微量元素之一。过量的铅被人体摄入会造成人体多种疾病，会使神经系统、造血系统、泌尿系统、生殖系统、肝肾代谢系统、循环系统发生病变；对人有较高的致癌的概率；特别严重影响青少年智力和身体的正常发育，酿成孩童智商降低和身高滞长的严重后果。

临床医学上，目前国内外常采集人体外周血，用石墨炉原子吸收仪等精密生化仪器分析血铅含量(标准GB11504-89)，确定100μg/L为正常人血铅上限值。然而由于血铅含量较低(约为10ppb~1ppm)，而且血铅的生物半衰期很短(仅20多天)，因此血铅值仅能反映近期人体受铅污染的状况。而骨骼是铅中毒的靶器官，成人大约95％的体内铅积存在骨骼中(儿童亦有85％以上的铅积存在骨骼中)，而且骨铅的生物半衰期很长(从几年到几十年，平均值约为25年)，因此骨骼中铅含量能够代表人体铅中毒的累积效应。

再之，骨骼中的铅在一定条件下会释放到血液和其他组织中，所以骨铅会造成内源性的铅污染源。可见测量骨骼中的铅含量才是较可靠的评定人体铅中毒程度的指标(Lillian J Somervaille et al，phys.Med.Biol.，1985，Vol.30，No.9，939~943)。

关于骨铅的无创伤测量技术，国外有人报导过用体内X射线荧光分析技术，在实验条件下测试过骨铅含量(Huiling Nie et al，nucl.Instr.& Meth.inPhys.Resear.B213，2004，579~583)。近年来，本发明人在该领域作过不少研究，2008年2月20日国家知识产权局授权“人体指骨铅密度无创伤测量方法及其装置”发明专利(专利号ZL200510019009.8)；2009年2月4日授权“利用偏振X射线束无创伤测量人体胫骨铅含量的装置”实用新型专利(专利号ZL200820067022.X)。为了探求医学临床更实用性的测量装置，提高分析灵敏度，完成多种骨骼铅含量的测量，在上述发明的基础上，特导出一种用多种放射性核素(¹⁰⁹Cd或等)实施无创伤测量人体骨骼(胫骨或跟骨等)中铅含量的技术装置。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有人体血铅测量技术的严重缺陷，促进骨铅无创伤性测量技术的发展。针对现有用⁵⁷Co γ源测量人体指骨铅密度的灵敏度低和可应用时段短的缺点，以及针对利用偏振X射线来测量人体骨铅装置的部件较多，射线束校准、调节、屏蔽要求苛刻的不足之处，本实用新型提供一种基于放射性核素源的无创伤人体骨铅含量测量装置。

本实用新型的目的是这样实现的：

利用放射性核素源¹⁰⁹Cd对人体胫骨安全性地外照射，快速测量人体骨骼中铅元素的含量。其物理过程为：¹⁰⁹Cd释放出的能量88.035Kev的γ射线激发骨骼中铅元素，释放出K_α、K_β特征X射线荧光，应用高纯锗探测器探测X射线信号，用多道分析器分析这些特征X射线的能量和强度，从而确定胫骨中的铅含量。

本实用新型由三个部分组成：

第一，核素源的屏蔽与其激发胫骨铅，释放特征X射线；

第二，特征X射线的探测；

第三，探测装置输出光电信号的放大、调控及电脑程控下的多道分析，输出骨铅含量值。

具体地说，本实用新型包括核素源装置、人腿/体模装置、探测装置、液氮冷却系统、高低压电源、前置放大器、调控器、多道分析器、小型电脑和输出器；

核素源装置置于人腿/体模装置的测试位左边，由核素源装置1发出的γ射线经人腿或体模反射而产生的荧光X射线进入探测装置；

探测装置、前置放大器、调控器、多道分析器、输出器依次连接；

小型电脑和多道分析器连接；

高低压电源和液氮冷却系统分别与探测装置连接，分别提供电源和低温工作条件。

本实用新型具有以下优点和积极效果：