[發明專利]具有可變換的任務優化幾何結構的正電子發射斷層攝影(PET)系統

在審

• 申請號: 201880077932.2
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN111465349A
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 白傳勇;A·安德烈;Y-M·朱;張濱;C-H·董;D·麥克奈特
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: A61B6/03
• 分類號: A61B6/03;A61B6/00;G01T1/29
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 劉兆君

一種正電子發射斷層攝影(PET)成像設備(10)包括多個PET探測器模塊(18)和被操作性地連接到所述PET探測器模塊的機器人機架(20)。所述機器人機架被配置為控制每個PET探測器模塊沿著對應的PET探測器模塊的軸向軸線、徑向軸線和切向軸線中的至少兩個的位置。

技術領域

下文總體上涉及醫學成像領域、正電子發射斷層攝影(PET)成像領域以及相關領域。

背景技術

正電子發射斷層攝影(PET)掃描器通常包括圓柱膛型殼體，該殼體支撐若干PET探測器環以用于探測511keV伽馬射線。這些PET掃描器的視場(FOV)具有固定的軸向和徑向尺寸。已經開發出具有越來越大的膛直徑的商用PET掃描器，以便容納更大的患者。然而，隨著探測器的數量隨著膛直徑的增加而增加，這樣的設計增加了成本。在軸向方向上，通常的解決方案是采用多段成像，在多段成像中，使患者逐步通過膛并在軸向方向上重疊的若干位置處對患者進行成像。然后將這些個體PET圖像在軸向重疊處“縫合”在一起以形成全身圖像(或其他具有擴展軸向范圍的圖像)。該解決方案具有以下缺點：在縫合的重疊區域處可能出錯，并且沿著軸向方向采集多幅圖像所需的成像期時間會增加。也不可能利用單個床位置來執行某些連續采集動態研究。

為了增加軸向FOV(AFOV)而不伴隨增加PET探測器模塊的數量(并因此增加成本)，已知在鄰近的PET探測器環之間提供間隙。系統的軸向FOV近似為環的軸向尺寸與環之間的間隙之和。在另一種方法中，能夠將探測器稀疏地填充在每個探測器環的圓周周圍，使得每個環具有的PET探測器模塊的數量減少，從而能夠添加更多的環以增加軸向FOV。Zhang等人的“PET System With Crystal or Detector Unit Spacing”(WO 2015/019312 A1)公開了“稀疏”設計的實施例，包括其中能夠針對特定成像任務調節鄰近的探測器環之間的(一個或多個)間隔的實施例。

在一種變體方法中(參見Gagnon等人的“Positron emission tomography systemwith hybrid detection geometries and sampling”(美國專利US 8558181))，提供了可調節的軸向FOV。探測器棒平行于PET掃描器的膛的軸向軸線布置并且沿著圍繞患者的圓填充。該棒能夠在軸向方向上相對于彼此以所期望的量進行移位，從而實現所期望的軸向FOV，同時保持所有棒延伸到的中心軸向區域，從而為該中心軸向區域提供完整的探測器覆蓋范圍。感興趣區域/器官將與中心軸向區域對準，以優化針對這樣的區域/器官的成像。

在其他先前的方法中(參見Gagnon等人的“Modular multi-geometry PETsystem”(美國專利US 8378305))，雙探測器PET系統包括：兩個探測器組，其對患者的不同部分成像；以及可調節探測器環，其具有一組探測器，該組探測器能夠沿著徑向移入和移出以形成不同大小的橫軸環，從而對不同體型的患者進行成像，同時在需要時另一組探測器能夠同時采集數據。

下文公開了新的且改進的系統和方法。

發明內容

在一個公開的方面中，一種PET成像設備包括多個PET探測器模塊和被操作性地連接到所述PET探測器模塊的機器人機架。所述機器人機架被配置為控制每個PET探測器模塊沿著對應的PET探測器模塊的軸向軸線、徑向軸線和切向軸線中的至少兩個的位置。

在另一個公開的方面中，一種PET成像設備包括多個PET探測器模塊和被操作性地連接到所述PET探測器模塊的機器人機架。所述機器人機架被配置為控制每個PET探測器模塊沿著對應的輻射探測器的軸向軸線、徑向軸線和切向軸線中的每個的位置。