[發(fā)明專利]多模態(tài)康普頓和單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層攝影醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880096392.2
• 申請日: 2018-08-07
• 公開（公告）號: CN112512424B
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: A·H·維賈;M·羅德里格斯
• 申請（專利權(quán)）人: 美國西門子醫(yī)療系統(tǒng)股份有限公司
• 主分類號: A61B6/00
• 分類號: A61B6/00;G01T1/00;G01T1/164;G01T1/29;A61B6/06;G21K1/02;A61B6/03;G01T1/24;G01T1/20;G01N23/20066;G01R33/48;G01T1/161
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 劉茜璐;周學(xué)斌

一種多模態(tài)成像系統(tǒng)允許可選擇的光電效應(yīng)和/或康普頓效應(yīng)檢測。攝像機(jī)或檢測器是具有捕集器檢測器（13）的模塊（11）。根據(jù)用途或設(shè)計(jì)，散射檢測器（12）和/或編碼物理孔徑（110）相對于患者空間定位在捕集器檢測器（13）之前。對于低能量，通過散射檢測器（12）的發(fā)射繼續(xù)通過編碼孔徑（110），以由捕集器檢測器（13）使用光電效應(yīng)來檢測。或者，不提供散射檢測器（12）。對于較高能量，一些發(fā)射在散射檢測器（12）處散射，并且從散射所產(chǎn)生的發(fā)射經(jīng)過或通過編碼孔徑（110），以在用于使用康普頓效應(yīng)進(jìn)行檢測的捕集器檢測器（13）處被檢測。或者，不提供編碼孔徑（110）。相同的模塊（11）可以用于使用光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)兩者進(jìn)行檢測，其中，散射檢測器（12）和編碼孔徑（110）兩者都設(shè)有捕集器檢測器（13）。多個(gè)模塊（11）可以定位在一起以形成更大的攝像機(jī)，或者單獨(dú)使用模塊（11）。通過使用模塊（11），可以使用任何數(shù)量的模塊（11）來與多模態(tài)成像系統(tǒng)進(jìn)行配合。一個(gè)或多個(gè)這樣的模塊（11）可以被添加到用于多模態(tài)成像系統(tǒng)的另一成像系統(tǒng)（例如，CT或MR）。

背景技術(shù)

本實(shí)施例涉及核成像，例如單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層攝影（SPECT）成像。緩慢旋轉(zhuǎn)大視場SPECT系統(tǒng)依賴于物理準(zhǔn)直器的存在。與位置靈敏檢測器組合的平行孔準(zhǔn)直器形成圖像。依賴于用于檢測來自患者體內(nèi)的放射性同位素的發(fā)射的光電效應(yīng)，這些準(zhǔn)直SPECT系統(tǒng)被限于低能光子發(fā)射同位素，例如Tc99m。圖像質(zhì)量和效率是用于SPECT醫(yī)學(xué)應(yīng)用的任何圖像形成系統(tǒng)的關(guān)鍵參數(shù)。提高的靈敏度和圖像質(zhì)量是成像更高光子能量的增加可能性以及新SPECT圖像形成系統(tǒng)中的期望特征。

康普頓效應(yīng)允許成像更高能量。康普頓成像系統(tǒng)被構(gòu)造為測試平臺，例如組裝散射環(huán)，然后捕集器環(huán)被安裝到大框架。電子裝置被連接以從幻象（phantom）的發(fā)射中檢測基于康普頓的事件。康普頓成像系統(tǒng)未能解決在任何商業(yè)臨床環(huán)境中實(shí)際使用的設(shè)計(jì)和約束要求。當(dāng)前的建議缺乏集成到診所中的成像平臺中的能力，或者缺乏解決商業(yè)需要的設(shè)計(jì)和約束要求（即，靈活性和可擴(kuò)展性）。

發(fā)明內(nèi)容

作為介紹，下面描述的優(yōu)選實(shí)施例包括用于醫(yī)學(xué)成像的方法和系統(tǒng)。一種多模態(tài)成像系統(tǒng)允許可選擇的光電效應(yīng)和/或康普頓效應(yīng)檢測。攝像機(jī)或檢測器是具有捕集器檢測器的模塊。根據(jù)用途或設(shè)計(jì)，散射檢測器和/或編碼物理孔徑相對于患者空間定位在捕集器檢測器之前。對于低能量，通過散射檢測器的發(fā)射繼續(xù)通過編碼孔徑，以由捕集器檢測器使用光電效應(yīng)進(jìn)行檢測。或者，不提供散射檢測器。對于較高能量，一些發(fā)射在散射檢測器處散射，并且來自散射的所得發(fā)射經(jīng)過或通過編碼孔徑，以在用于使用康普頓效應(yīng)進(jìn)行檢測的捕集器檢測器處被檢測。或者，不提供編碼孔徑。在散射檢測器和編碼孔徑兩者都設(shè)有捕集器檢測器的情況下，可以使用相同的模塊來使用光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)兩者進(jìn)行檢測。多個(gè)模塊可以定位在一起以形成更大的攝像機(jī)，或單獨(dú)使用模塊。通過使用模塊，可以使用任何數(shù)量的模塊來與多模態(tài)成像系統(tǒng)進(jìn)行配合。一個(gè)或多個(gè)這樣的模塊可以被添加到用于多模態(tài)成像系統(tǒng)的另一成像系統(tǒng)（例如，CT或MR）。

在第一方面，多模態(tài)醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)包括第一模塊，所述第一模塊具有第一捕集器檢測器、用于與所述捕集器檢測器間隔開的第一散射檢測器的位置、以及用于患者空間與所述第一捕集器檢測器之間的第一物理孔徑的位置。圖像處理器配置成在第一散射檢測器包括在第一模塊中的情況下確定康普頓事件的入射角，并且在第一物理孔徑包括在第一模塊中的情況下對光電事件進(jìn)行計(jì)數(shù)。

在第二方面，一種醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)包括固態(tài)檢測器模塊，每個(gè)固態(tài)檢測器模塊具有第一檢測器，所述第一檢測器被布置為與形成編碼孔徑的板和散射檢測器中的任一者或兩者一起使用。固態(tài)檢測器模塊在法向于來自縱向患者軸的徑向的橫截面中具有三個(gè)、五個(gè)或六個(gè)側(cè)，使得固態(tài)檢測器模塊堆疊在一起以形成網(wǎng)格球頂?shù)囊徊糠帧?/p>

在第三方面，提供了一種用于形成康普頓攝像機(jī)和/或單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層攝影攝像機(jī)的方法。捕集器檢測器被容納在殼體中。捕集器檢測器被布置為與編碼孔徑一起可用于相對較低發(fā)射能量，并且與散射檢測器一起可用于相對較高發(fā)射能量。殼體被成形為網(wǎng)格球頂?shù)囊徊糠帧んw相對于具有編碼孔徑和散射檢測器中的所選擇的一個(gè)或兩個(gè)的患者床來安裝。