[發(fā)明專利]多層錯位耦合準(zhǔn)直器、輻射器、探測裝置及掃描設(shè)備

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410512964.4
• 申請日: 2014-09-29
• 公開（公告）號: CN105520741A
• 公開（公告）日: 2016-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李延召;謝慶國
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢知微科技有限公司
• 主分類號: A61B6/03
• 分類號: A61B6/03
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明主要涉及核醫(yī)學(xué)成像技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種多層錯位耦合準(zhǔn)直器、 輻射器、探測裝置及掃描設(shè)備。

背景技術(shù)

單光子發(fā)射計算機斷層掃描成像儀(SinglePhotonEmissionComputed Tomograph，以下簡稱SPECT)是一種先進的核醫(yī)學(xué)分子影像工具，能夠以 無創(chuàng)的方式獲得生物體的代謝信息，在心血管系統(tǒng)疾病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病、腫 瘤學(xué)等重大疾病的機理研究、診斷及治療中發(fā)揮了重要作用。SPECT儀器由 探頭、旋轉(zhuǎn)機架、掃描床、圖像采集與處理工作站等組成，其中探頭通常由 閃爍體探測器和準(zhǔn)直器兩部分組成。成像時先將Tc-99m等放射性核素標(biāo)記的 藥物注射到人體，然后利用探頭圍繞人體，從不同角度采集伽馬射線，獲得 不同角度的二維放射性強度分布圖，進而通過圖像重建，可以得到反映人體 放射性藥物分布的三維圖像。

空間分辨率、靈敏度、成像視野是SPECT最重要的三個性能指標(biāo)。空間 分辨率反映了SPECT分辨物體細(xì)節(jié)的能力，它的提升可以增加所得圖像的細(xì) 節(jié)豐富度和清晰度；靈敏度反映了SPECT探測低活度對象的能力，它的提升 可以減少放射性藥物的注射量或者成像時間；成像視野則反映了SPECT所能 掃描的物體的尺寸范圍，它的提升可以加速或優(yōu)化對大物體的掃描。對于這 些指標(biāo)中的一個或者多個同時提升，是多年來SPECT發(fā)展的基本方向。

準(zhǔn)直器的性能是影響SPECT系統(tǒng)性能的最主要因素之一。優(yōu)化準(zhǔn)直器的 設(shè)計，提升準(zhǔn)直器性能是SPECT系統(tǒng)性能提升的主要手段之一。準(zhǔn)直器通常 是一塊打滿緊密排列的通孔的方板，板材一般為鉛、鎢等重金屬材料或合金， 它可以阻擋不沿孔飛行的伽馬光子，允許沿與其上的孔飛行的伽馬光子通過。 基于準(zhǔn)直器上的孔的方向和閃爍體探測器所獲得的伽馬光子打在探測器上的 位置，就可以確定伽馬光子飛行的直線軌跡。準(zhǔn)直器的性能通常也用空間分 辨率、靈敏度、視野等指標(biāo)來表征，這些性能指標(biāo)由準(zhǔn)直器的幾何參數(shù)(板 大小、孔的形狀、尺寸、孔深等)、材質(zhì)、加工精度等決定。這些指標(biāo)之間 是相互約束的關(guān)系，一個的提升往往伴隨著其它指標(biāo)的下降，通常需要根據(jù) 應(yīng)用需求來進行優(yōu)化，以選擇一個較為合適的性能組合。

當(dāng)前，對大動物及人的成像中，SPECT系統(tǒng)的分辨率和靈敏度還有很大 提升空間。相對于同樣是核醫(yī)學(xué)分子影像工具的正電子發(fā)射計算機斷層掃描 成像儀而言，其分辨率一般較低，而靈敏度更是低到兩個數(shù)量級。較低的靈 敏度和分辨率影響著SPECT系統(tǒng)(尤其是基于平行孔準(zhǔn)直器的臨床SPECT 系統(tǒng))對疾病的早期診斷、小病灶的發(fā)現(xiàn)和定量分析、物體細(xì)節(jié)的準(zhǔn)確反映 等的應(yīng)用能力。因此，進一步設(shè)計高性能的準(zhǔn)直器仍是提升SPECT系統(tǒng)性能 的重要問題和有效手段。

在實際的臨床SPECT成像中，通常會需要根據(jù)應(yīng)用類型來選取不同性能 的準(zhǔn)直器。這一過程需要卸載舊的準(zhǔn)直器、安裝新的準(zhǔn)直器。由于準(zhǔn)直器又 大又重，所以準(zhǔn)直器的更換存在較大的不便性，也容易在更換的過程中對機 器造成損壞。此外，一臺SPECT一般配置的不同性能的準(zhǔn)直器的數(shù)量也非常 少，因此選擇范圍就非常少，并不能充分地實現(xiàn)根據(jù)應(yīng)用來選擇適當(dāng)?shù)臏?zhǔn)直 器的功能。設(shè)計性能可調(diào)的多性能準(zhǔn)直器是解決這一問題的理想方案。

準(zhǔn)直器的加工難度也是準(zhǔn)直器設(shè)計的一大考量，極端性能的準(zhǔn)直器和功 能復(fù)雜的準(zhǔn)直器可能會受限于加工難度而無法實現(xiàn)。因此，在實現(xiàn)功能的同 時，也需要考慮準(zhǔn)直器的加工問題。

因此，針對上述技術(shù)問題，有必要提供一種改良結(jié)構(gòu)的多層錯位耦合準(zhǔn) 直器、輻射器、探測裝置及掃描設(shè)備，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種多層錯位耦合準(zhǔn)直器、輻射器、 探測裝置及掃描設(shè)備，能夠提升準(zhǔn)直器的單個或多個性能指標(biāo)，或者能夠支 持多種性能組合以供調(diào)節(jié)和選擇。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種多層錯位耦合準(zhǔn)直器，其包括若干個準(zhǔn)直層，每個準(zhǔn)直層上設(shè)有若 干準(zhǔn)直孔，至少有兩個準(zhǔn)直層相互間是錯位耦合的。

一種輻射器，其包括輻射源，所述輻射器還包括所述的多層錯位耦合準(zhǔn) 直器，所述多層錯位耦合準(zhǔn)直器用以對從輻射源中產(chǎn)生的射線進行準(zhǔn)直。

一種探測裝置，其包括檢測器，所述探測裝置還包括所述的多層錯位耦 合準(zhǔn)直器，所述多層錯位耦合準(zhǔn)直器用于對射線進行準(zhǔn)直，并且準(zhǔn)直后的射 線將被施加到所述檢測器上。