[實用新型]雙重伽馬光子成像儀

有效

• 申請號: 201420546313.2
• 申請日: 2014-09-22
• 公開（公告）號: CN204121038U
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 劉彥唐
• 申請（專利權）人: 劉彥唐
• 主分類號: A61B6/03
• 分類號: A61B6/03
• 代理公司: 北京中原華和知識產權代理有限責任公司 11019
• 代理人: 壽寧;張華輝

技術領域

本實用新型涉及用于醫療成像設備的探測器，特別是涉及一種雙重伽馬光子成像儀(DGPI-Dual?Gamma?Photon?Imager)，是PET和SPECT相兼容的設備。

背景技術

當前，常見核醫學成像設備主要有單電子發射計算機斷層成像(SPECT)和正電子發射斷層成像(PET)。且PET和SPECT在核醫學的臨床實踐中，各具獨到各有所長，其特點是由不同能量核素、不同藥物載體所決定，可診斷不同的疾病，涵蓋面比較寬。具體的，SPECT如對心腦血管、肝臟、腎臟、甲狀腺、骨骼等有獨到之處，而PET對腫瘤定性(良性惡性)、決定治療方針、估價治療效果等有重要意義，還是早期診斷老年癡呆癥的(Alzheimer's)重要手段。

其中，自發明PET至今已有40余年，仍然沿用鍺酸鉍(BGO)的切割晶體，組成若干積木式型方塊(或單元Block)，再排列成多環，鑲嵌在直徑90cm(或大于90cm)的圓形架上，即當前PET探測器是固定不動的，孔徑大小不變，病人體表與探測的距離也不能變更。上述三者不變，會對PET造成不可克服的缺陷：一是靈敏度和分辨率下降；二是約有4-8個單元Block是在斜射的角度(非垂直角度)上，形成四個角的斜射區，造成深度的貫穿互相影響(Depth?Of?Interaction–DOI，或簡稱深度干擾)；三是因DOI的干擾，正電子飛行時間差，會產生錯位定標，這是多年來PET未能提高分辨率的主要原因之一。

為解決這一難題，各廠家都采用PET和X-Ray?CT相結合的方法，制造了PET/CT，用PET的圖像數據，減去CT的圖像數據，其目的是扣除PET的本底，減除DOI的散射影響；但這是非常不合理的，因為兩者成像基礎原理不同，性質各異，不可能得到理想效果。詳細來說，PET/CT圖像視覺上清楚些，但是PET圖像的分辨率并沒有提高，而只有高質量高分辨率的PET圖像，才是醫學臨床所求。在PET掃描完成的同時，完成PET的模擬仿真(focal?emulator)，還可用輪廓勾畫技術(delineate)把骨架和軟組織(本底圖像)勾畫清楚，或用光盤作異機圖像融合，并非必須采用PET/CT模式，這樣實際上是CT成像綁架了PET，這種掃描模式造成了PET分辨率不能提高。

簡單來說，當前PET探測器是多晶體多環結構，若干數量的晶體組成一個Block，Block再排列成環，每個Block都適配相應的光電倍增管(PMT)，這樣結構的PET探測器的DOI是導致其分辨率不能再提高的瓶頸。具體參閱圖1所示，為現有的PET探測器的DOI干擾說明圖，在圖1中，1表示2個單元(Block)，包括光電倍增管和晶體；2表示光電倍增管所在的位置；3表示切割成塊的BGO晶體排列在組合中；4表示兩個伽馬光子，飛射到方向完全相反的BGO晶體并發出閃爍，被光電倍增管所接收，成為一個正確的信號；5表示斜射的伽馬光子，射到的晶體沒能全部湮沒伽馬光子能量，并在對位晶體上閃爍，如此在相反方向就有4塊晶體產生閃爍，造成DOI的干擾，其中所表示的至少有兩處信號原址是錯位的；6表示產生DOI干擾的斜射區，它在全環形區的周圍，發生DOI的散射，構成對圖像的干擾，且這種散射不論采取什么樣的手段，都難以消除，是造成正電子CT分辨率不高的主要原因之一。也可以看出，這種DOI深度干擾，不僅發生在四邊區，即使在中央區，斜射的伽馬光子也會產生DOI干擾，不改變探測方式，分辨率無法提高。

所以，急需一種新型的探測器，能夠提高PET的分辨率。

發明內容

本實用新型的目的是在提供一種雙重伽馬光子成像儀，集正電子探測器和單光子探測器為一體，將兩者有機結合在一起，依據不同的需求，可進行不同的選擇。

本實用新型的目的是采用以下的技術方案來實現的。本實用新型提供一種雙重伽馬光子成像儀，主要包括環形機架、電子成像裝置和四個平板探測器；其中，該四個平板探測器被分為兩組，一組是正電子探測器，另一組是單光子探測器，分別相對應的安裝在環形機架的兩側；該正電子探測器或單光子探測器包括兩個平板探測器，該兩個平板探測器平行相對設置且能夠上下調整；具體的，每一個平板探測器包括外壁、鈾鋼準直器、晶體和光電倍增管；該鈾鋼準直器、晶體和光電倍增管固設在外壁內，且該鈾鋼準直器、晶體和光電倍增管依次連接在一起，該光電倍增管還與外部的電子成像裝置連接。

本實用新型的目的還可以采用以下的技術措施來進一步實現。

前述的雙重伽馬光子成像儀，其中該正電子探測器采用鍺酸鉍晶體，該單光子探測器采用碘化鈉晶體。