雙重伽馬光子成像儀的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型有關(guān)于一種雙重伽馬光子成像儀，主要包括環(huán)形機(jī)架、電子成像裝置和四個(gè)平板探測(cè)器；其中，該四個(gè)平板探測(cè)器被分為兩組，一組是正電子探測(cè)器，另一組是單光子探測(cè)器，分別相對(duì)應(yīng)的安裝在環(huán)形機(jī)架的兩側(cè)；該正電子探測(cè)器或單光子探測(cè)器包括兩個(gè)平板探測(cè)器，該兩個(gè)平板探測(cè)器平行相對(duì)設(shè)置且能夠上下調(diào)整；具體的，每一個(gè)平板探測(cè)器包括外壁、鈾鋼準(zhǔn)直器、晶體和光電倍增管；該鈾鋼準(zhǔn)直器、晶體和光電倍增管固設(shè)在外壁內(nèi)，且該鈾鋼準(zhǔn)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。所以，本實(shí)用新型集正電子探測(cè)器和單光子探測(cè)器為一體，將兩者有機(jī)結(jié)合在一起，依據(jù)不同的需求，可進(jìn)行不同的選擇。
【專(zhuān)利說(shuō)明】雙重伽馬光子成像儀

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及用于醫(yī)療成像設(shè)備的探測(cè)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(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002] 當(dāng)前，常見(jiàn)核醫(yī)學(xué)成像設(shè)備主要有單電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層成像（SPECT)和正電子 發(fā)射斷層成像（PET)。且PET和SPECT在核醫(yī)學(xué)的臨床實(shí)踐中，各具獨(dú)到各有所長(zhǎng)，其特點(diǎn)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(duì)心腦血管、肝臟、腎臟、甲狀腺、骨骼等有獨(dú)到之處，而PET對(duì)腫瘤定性（良性惡性）、決 定治療方針、估價(jià)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。
[0003] 其中，自發(fā)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(huán)，鑲嵌在直徑90cm(或大于90cm)的圓形架 上，即當(dāng)前PET探測(cè)器是固定不動(dòng)的，孔徑大小不變，病人體表與探測(cè)的距離也不能變更。 上述三者不變，會(huì)對(duì)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(gè) 單元Block是在斜射的角度（非垂直角度）上，形成四個(gè)角的斜射區(qū)，造成深度的貫穿互相 影響（Depth Of Interaction-D0I，或簡(jiǎn)稱(chēng)深度干擾）；三是因 DOI的干擾，正電子飛行時(shí) 間差，會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)位定標(biāo)，這是多年來(lái)PET未能提高分辨率的主要原因之一。
[0004] 為解決這一難題，各廠(chǎng)家都采用PET和X-Ray CT相結(jié)合的方法，制造了 PET/CT， 用PET的圖像數(shù)據(jù)，減去CT的圖像數(shù)據(jù)，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?yàn)閮烧叱上窕A(chǔ)原理不同，性質(zhì)各異，不可能得到理想效果。詳細(xì) 來(lái)說(shuō)，PET/CT圖像視覺(jué)上清楚些，但是PET圖像的分辨率并沒(méi)有提高，而只有高質(zhì)量高分辨 率的PET圖像，才是醫(yī)學(xué)臨床所求。在PET掃描完成的同時(shí)，完成PET的模擬仿真（focal emulator),還可用輪廓勾畫(huà)技術(shù)（delineate)把骨架和軟組織（本底圖像）勾畫(huà)清楚，或 用光盤(pán)作異機(jī)圖像融合，并非必須采用PET/CT模式，這樣實(shí)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。
[0005] 簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，當(dāng)前PET探測(cè)器是多晶體多環(huán)結(jié)構(gòu)，若干數(shù)量的晶體組成一個(gè)Block， Block再排列成環(huán)，每個(gè)Block都適配相應(yīng)的光電倍增管（PMT)，這樣結(jié)構(gòu)的PET探測(cè)器的 DOI是導(dǎo)致其分辨率不能再提高的瓶頸。具體參閱圖1所示，為現(xiàn)有的PET探測(cè)器的DOI干 擾說(shuō)明圖，在圖1中，1表示2個(gè)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(gè)伽馬光子，飛射到方向 完全相反的BGO晶體并發(fā)出閃爍，被光電倍增管所接收，成為一個(gè)正確的信號(hào)；5表示斜射 的伽馬光子，射到的晶體沒(méi)能全部湮沒(méi)伽馬光子能量，并在對(duì)位晶體上閃爍，如此在相反方 向就有4塊晶體產(chǎn)生閃爍，造成DOI的干擾，其中所表示的至少有兩處信號(hào)原址是錯(cuò)位的； 6表示產(chǎn)生DOI干擾的斜射區(qū)，它在全環(huán)形區(qū)的周?chē)?，發(fā)生DOI的散射，構(gòu)成對(duì)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(fā)生在四邊區(qū)，即使在中央?yún)^(qū)，斜射的伽馬光子 也會(huì)產(chǎn)生DOI干擾，不改變探測(cè)方式，分辨率無(wú)法提高。
[0006] 所以，急需一種新型的探測(cè)器，能夠提高PET的分辨率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本實(shí)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(cè)器和單光子 探測(cè)器為一體，將兩者有機(jī)結(jié)合在一起，依據(jù)不同的需求，可進(jìn)行不同的選擇。
[0008] 本實(shí)用新型的目的是采用以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。本實(shí)用新型提供一種雙重伽 馬光子成像儀，主要包括環(huán)形機(jī)架、電子成像裝置和四個(gè)平板探測(cè)器；其中，該四個(gè)平板探 測(cè)器被分為兩組，一組是正電子探測(cè)器，另一組是單光子探測(cè)器，分別相對(duì)應(yīng)的安裝在環(huán)形 機(jī)架的兩側(cè)；該正電子探測(cè)器或單光子探測(cè)器包括兩個(gè)平板探測(cè)器，該兩個(gè)平板探測(cè)器平 行相對(duì)設(shè)置且能夠上下調(diào)整；具體的，每一個(gè)平板探測(cè)器包括外壁、鈾鋼準(zhǔn)直器、晶體和光 電倍增管；該鈾鋼準(zhǔn)直器、晶體和光電倍增管固設(shè)在外壁內(nèi)，且該鈾鋼準(zhǔn)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。
[0009] 本實(shí)用新型的目的還可以采用以下的技術(shù)措施來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
[0010] 前述的雙重伽馬光子成像儀，其中該正電子探測(cè)器采用鍺酸鉍晶體，該單光子探 測(cè)器采用碘化鈉晶體。
[0011] 前述的雙重伽馬光子成像儀，其中該環(huán)形機(jī)架能夠360度的旋轉(zhuǎn)，且兩組探測(cè)器 能夠180度的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0012] 前述的雙重伽馬光子成像儀，其中該鈾鋼準(zhǔn)直器是用鈾鋼制成的平行光孔準(zhǔn)直 器，包括多個(gè)光孔，每一個(gè)光孔內(nèi)壁光滑垂直且上下口徑完全相同，而光孔口為六邊形。
[0013] 前述的雙重伽馬光子成像儀，其中該鈾鋼準(zhǔn)直器選用238U。
[0014] 前述的雙重伽馬光子成像儀，其中該鈾鋼準(zhǔn)直器的性能符合以下公式：
[0015]

【權(quán)利要求】
1. 一種雙重伽馬光子成像儀，其特征在于其主要包括環(huán)形機(jī)架、電子成像裝置和四個(gè) 平板探測(cè)器； 其中，該四個(gè)平板探測(cè)器被分為兩組，一組是正電子探測(cè)器，另一組是單光子探測(cè)器， 分別相對(duì)應(yīng)的安裝在環(huán)形機(jī)架的兩側(cè)；該正電子探測(cè)器或單光子探測(cè)器包括兩個(gè)平板探測(cè) 器，該兩個(gè)平板探測(cè)器平行相對(duì)設(shè)置且能夠上下調(diào)整； 具體的，每一個(gè)平板探測(cè)器包括外壁、鈾鋼準(zhǔn)直器、晶體和光電倍增管；該鈾鋼準(zhǔn)直器、 晶體和光電倍增管固設(shè)在外壁內(nèi)，且該鈾鋼準(zhǔn)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。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙重伽馬光子成像儀，其特征在于其中該正電子探測(cè)器采用 鍺酸鉍晶體，該單光子探測(cè)器采用碘化鈉晶體。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙重伽馬光子成像儀，其特征在于其中該環(huán)形機(jī)架能夠360 度的旋轉(zhuǎn)，且兩組探測(cè)器能夠180度的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙重伽馬光子成像儀，其特征在于其中該鈾鋼準(zhǔn)直器是用鈾 鋼制成的平行光孔準(zhǔn)直器，包括多個(gè)光孔，每一個(gè)光孔內(nèi)壁光滑垂直且上下口徑完全相同， 而光孔口為六邊形。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的雙重伽馬光子成像儀，其特征在于其中該鈾鋼準(zhǔn)直器選 用 238U。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙重伽馬光子成像儀，其特征在于其中該鈾鋼準(zhǔn)直器的性能 符合以下公式： IIW X HL -. -=SK At 其中：At為光孔的孔徑，HL為光孔的孔長(zhǎng)，HW為光孔的孔壁，SR為鈾鋼準(zhǔn)直器的性能。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙重伽馬光子成像儀，其特征在于其中該電子成像裝置主要 包括計(jì)算機(jī)。
【文檔編號(hào)】A61B6/03GK204121038SQ201420546313
【公開(kāi)日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月22日
【發(fā)明者】劉彥唐 申請(qǐng)人:劉彥唐