[實(shí)用新型]一種光子Radar/PET共用SiPM顯像儀器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201921512794.4
• 申請(qǐng)日: 2019-09-11
• 公開（公告）號(hào): CN211826540U
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧貞宙;鄧玉姍;鄧宏晟;王怡文;賴文升;韓春雷;洪偉毅;王玉皞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南昌華亮光電有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G01T1/24
• 分類號(hào): G01T1/24;G01S17/89;A61B6/03
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明提供一種光子Radar/PET共用SiPM顯像儀器，包括：控制模塊，給出控制信號(hào)，確定信號(hào)發(fā)射與接收脈沖的時(shí)刻；信號(hào)發(fā)射模塊，從各個(gè)方向發(fā)射激光脈沖到探測(cè)目標(biāo)物體和產(chǎn)生伽馬光子對(duì)；脈沖接收模塊，接收激光發(fā)射模塊從各個(gè)方向發(fā)射的激光脈沖探測(cè)到目標(biāo)物體后產(chǎn)生的回波和探測(cè)伽馬對(duì)發(fā)射模塊產(chǎn)生的伽馬光子對(duì)；顯像模塊，存儲(chǔ)所述脈沖接收模塊產(chǎn)生的閃爍脈沖信息，提取閃爍脈沖信息，得到探測(cè)目標(biāo)物體的圖像；機(jī)械支撐及轉(zhuǎn)動(dòng)模塊，支撐系統(tǒng)模塊，以一定頻率實(shí)現(xiàn)激光發(fā)射模塊的各向轉(zhuǎn)動(dòng)。本發(fā)明能使得待測(cè)目標(biāo)物體的微小運(yùn)動(dòng)能夠被識(shí)別并用于顯像，有效的提高了系統(tǒng)的分辨性能，消除因物體的微小運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的誤差，并顯著的縮小了成像時(shí)間。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及可見光光子探測(cè)、光電信號(hào)處理以及數(shù)字顯像領(lǐng)域，更具體地涉及一種光子Radar/PET共用SiPM顯像儀器。

背景技術(shù)

光子Radar(radio detection and ranging)是以光子為信息載體的一種新型雷達(dá)。雷達(dá)可以對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行隨時(shí)隨地的探測(cè)并對(duì)探測(cè)到的目標(biāo)進(jìn)行，常用來(lái)探測(cè)軍事武器，是組成現(xiàn)代軍事技術(shù)的重要部分。優(yōu)異的雷達(dá)性能可以使我們的軍事武器處于制高點(diǎn)的地位，因此，我國(guó)在雷達(dá)技術(shù)領(lǐng)域投入了巨量的資源，希望不斷提升雷達(dá)性能。

我們都知道，光具有“波粒二象性”，即光既具有波動(dòng)特性，能像波一樣向前傳播，又具有粒子特性，能表現(xiàn)出粒子的特征。傳統(tǒng)雷達(dá)以電子為載體，利用電磁波“波”的特性，發(fā)出電磁波，通過(guò)對(duì)產(chǎn)生信號(hào)的處理，利用回波來(lái)定位目標(biāo)的具體位置、高度等信息。但是，技術(shù)的積累是有上限的，這個(gè)上限就是該項(xiàng)技術(shù)的基本原理。但是，傳統(tǒng)雷達(dá)波有著很多的局限，這些局限就是其基本原理帶來(lái)的，隱身飛機(jī)的出現(xiàn)就是傳統(tǒng)雷達(dá)實(shí)失效的最好證明。除此以外，傳統(tǒng)的雷達(dá)難以在大霧、下雨、霧霾等惡劣狀況下使用，在云層等障礙物遮擋下，雷達(dá)也無(wú)法探測(cè)到目標(biāo)。雖然最新的合成孔徑雷達(dá)可以全天候工作且具有穿透能力，但是仍然無(wú)法克服精度較差、處理速度慢等缺點(diǎn)。因此，尋找新的技術(shù)，突破傳統(tǒng)雷達(dá)的局限，成為了非常重要的工作。

隨著光子技術(shù)的發(fā)展，人們開始利用著手于利用豐富的光譜資源，以光子為信息載體，利用光的粒子性，能夠更好、更快地產(chǎn)生和處理雷達(dá)寬帶信號(hào)，可實(shí)現(xiàn)快速，且非常清晰的識(shí)別目標(biāo)。

正電子發(fā)射斷層(Positron Emission Tomography，以下簡(jiǎn)稱PET)是一種非侵入性的新型醫(yī)學(xué)技術(shù)，能無(wú)創(chuàng)、定量、動(dòng)態(tài)地評(píng)估動(dòng)物或者人體活體內(nèi)各種器官和組織的代謝水平、生化反應(yīng)和功能活動(dòng)，在疾病的早期檢測(cè)、病理生理機(jī)制研究、療效監(jiān)測(cè)和預(yù)后評(píng)估等方面發(fā)揮著獨(dú)特的作用。

由于PET的這些獨(dú)特作用，市場(chǎng)對(duì)PET的實(shí)際需求與日俱增。美國(guó)癌癥學(xué)會(huì)官方期刊發(fā)表的《2018年全球癌癥統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)》報(bào)告顯示，2018年全球有大約1810萬(wàn)癌癥新發(fā)病例和960萬(wàn)癌癥死亡病例。盡管需求不斷增長(zhǎng)，PET的儀器制造卻一直存在巨大供應(yīng)缺口。從人均PET安裝臺(tái)數(shù)上來(lái)看，2016年我國(guó)人口總數(shù)與PET數(shù)量比為13.68億/300臺(tái)，美國(guó)為3.19億/5000臺(tái)，我國(guó)至少還需要20000臺(tái)PET才能和美國(guó)的人均占有量齊平。單臺(tái)臨床PET保守按照大約 1500萬(wàn)來(lái)計(jì)算，PET的市場(chǎng)容量將達(dá)到3000億元。如果將計(jì)算范圍擴(kuò)大到全球，那么PET將是一個(gè)典型的“萬(wàn)億產(chǎn)業(yè)”。盡管有如此大的市場(chǎng)容量，我國(guó)的PET/CT 等大型核醫(yī)學(xué)醫(yī)療影像設(shè)備卻基本上完全依賴進(jìn)口，多年來(lái)一直被三大國(guó)際巨頭 GPS(美國(guó)GE、德國(guó)Siemens、荷蘭Philips)的產(chǎn)品所壟斷。進(jìn)口設(shè)備價(jià)格昂貴，維修保養(yǎng)費(fèi)用高，造成臨床診斷費(fèi)用居高不下，加重了患者的醫(yī)療負(fù)擔(dān)。因此，研發(fā)我國(guó)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的PET是亟待解決的重要任務(wù)。