[發(fā)明專利]一種用于伽瑪相機(jī)的編碼孔準(zhǔn)直器制作方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201910164237.6 | 申請日： | 2019-03-05 |
| 公開（公告）號： | CN109893155A | 公開（公告）日： | 2019-06-18 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 盧位;劉立業(yè);張婷;王磊;曹勤劍;趙原;熊萬春;劉一聰;夏三強(qiáng);汪嶼;李曉敦;趙日 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國輻射防護(hù)研究院 |
| 主分類號： | A61B6/03 | 分類號： | A61B6/03;A61B6/06 |
| 代理公司： | 北京天悅專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11311 | 代理人： | 田明;于春洋 |
| 地址： | 030006 山*** | 國省代碼： | 山西;14 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 編碼板 編碼孔 準(zhǔn)直器 伽瑪 相機(jī) 高能射線屏蔽 編碼陣列 關(guān)鍵作用 厚度設(shè)計 器官成像 人體肺部 數(shù)學(xué)規(guī)律 正方形孔 分辨率 制作 對準(zhǔn) | ||
本發(fā)明公開了一種用于伽瑪相機(jī)的編碼孔準(zhǔn)直器制作方法，其包括有為對準(zhǔn)直器上編碼板的編碼陣列設(shè)計方法、編碼孔分辨率設(shè)計方法以及編碼板厚度設(shè)計方法；本方案通過對編碼板上按照一定的數(shù)學(xué)規(guī)律開設(shè)正方形孔，使得編碼板成為準(zhǔn)直器，并且根據(jù)人體肺部大小進(jìn)行設(shè)計，其對高能射線屏蔽效果好，對器官成像效果起到關(guān)鍵作用，可靠性強(qiáng)。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及伽瑪輻射成像的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于伽瑪相機(jī)的編碼孔準(zhǔn)直器制作方法。
背景技術(shù)
相比于傳統(tǒng)核輻射探測設(shè)備，伽瑪相機(jī)對核素位置進(jìn)行分辨的能力優(yōu)勢明顯，配合光學(xué)成像，可以直接對核素進(jìn)行定位。目前常用的伽瑪相機(jī)系統(tǒng)由探測器系統(tǒng)和準(zhǔn)直器系統(tǒng)組成，其中準(zhǔn)直系統(tǒng)能形成一定形狀輪廓輻射視野，阻擋最大視野外的初級輻射，通過開孔來改變光子的傳播軌跡，可以達(dá)到增強(qiáng)系統(tǒng)空間分辨率、增加成像距離的效果。通過對不同類型的準(zhǔn)直器使用使伽瑪相機(jī)可以運(yùn)用在不同的核輻射成像領(lǐng)域。用在核輻射領(lǐng)域的準(zhǔn)直器種類繁多，如針孔準(zhǔn)直器，菲涅耳波帶板準(zhǔn)直器，隨機(jī)陣列準(zhǔn)直器，編碼孔準(zhǔn)直器等。1961年，Mert.L和Yong提出了編碼孔成像技術(shù)，通過編碼孔的開孔，將探測效率的提高，將成像技術(shù)的難度轉(zhuǎn)化為計算機(jī)的計算量，同時滿足了成像精度和成像時間的要求。1971年L.J.Meng和D.K.Wehe提出非冗余陣列(Non-Redundant Arrays，NRA)，非冗余陣列的缺點(diǎn)主要有兩個：一是沒有理想的成像特性，二是小孔數(shù)量太少，導(dǎo)致系統(tǒng)的射線采集效率太低。盡管如此，非冗余陣列在核醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域仍然被大量運(yùn)用。Gottesmen于1989年在URA的基礎(chǔ)上提出了修正均勻冗余(Modified Uniformly Redundant Arrays，MURA)陣列，即MURA陣列。它擁有URA的所有優(yōu)點(diǎn)，并且方形的構(gòu)造使得編碼板的設(shè)計和加工更為方便。不同的準(zhǔn)直器可以運(yùn)用于不同的輻射監(jiān)測領(lǐng)域，例如用于核醫(yī)學(xué)的針孔準(zhǔn)直器和平行孔準(zhǔn)直器，用于核醫(yī)學(xué)的準(zhǔn)直器的特點(diǎn)在于空間分辨高，體積較小。針孔準(zhǔn)直器的設(shè)計原理導(dǎo)致其探測效率的低下，只能用于核醫(yī)學(xué)中低能量高活度核素的測量。
在核事故情況下，核素通過呼吸道進(jìn)入肺部形成內(nèi)照射，肺部沉積的核素釋放的伽瑪射線能量范圍寬，核素能量高，導(dǎo)致目前伽瑪相機(jī)使用的準(zhǔn)直器不能對多種能量核素進(jìn)行成像。肺部內(nèi)污染情況中需要對高能量伽瑪射線成像，同時由于肺部核素活度低要求近場成像以獲取更好的空間分辨率和探測效率。
因此有鑒于此，對于如何尋找到一種可以在核事故下對肺部內(nèi)污染進(jìn)行成像的準(zhǔn)直器系統(tǒng)就顯得尤為重要。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種用于伽瑪相機(jī)的編碼孔準(zhǔn)直器制作方法，該編碼孔準(zhǔn)直器制作方法能夠?qū)θ梭w肺內(nèi)部高能量伽瑪射線進(jìn)行成像，具備很好的空間分辨率和探測效率。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
一種用于伽瑪相機(jī)的編碼孔準(zhǔn)直器制作方法，所述編碼孔準(zhǔn)直器的制作方法包括有為對準(zhǔn)直器上編碼板的編碼陣列設(shè)計方法、編碼孔分辨率設(shè)計方法以及編碼板厚度設(shè)計方法；
所述編碼陣列設(shè)計方法為：基于MURA模式陣列Bp×q中任意一個元素Bij，其中p＝q，且p,q都為質(zhì)數(shù)；
其中數(shù)字1標(biāo)示不開孔，0標(biāo)示開孔；
所述編碼孔分辨率的設(shè)計方法為：編碼孔分辨率λ為：
其中pm為編碼板上的編碼孔的邊長,m為系統(tǒng)的放大倍數(shù)，b為成像系統(tǒng)中的物距，a為成像系統(tǒng)中的焦距；
所述編碼板厚度設(shè)計方法為：編碼板厚度L為：
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