Pet成像和鉬靶x射線融合成像裝置制造方法
【專利摘要】一種針對乳腺和淋巴的PET成像和鉬靶X射線融合成像裝置，其包括鉬靶X線管、高壓發(fā)生器、X射線探測器、兩組PET探測器系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集模塊、機(jī)架、乳房固定裝置、機(jī)械運(yùn)動系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理服務(wù)器，鉬靶X線管與X射線探測器組成鉬靶掃描系統(tǒng)，每一組PET探測器系統(tǒng)由至少一個(gè)探測器模塊組成，兩組PET探測器系統(tǒng)組成一個(gè)非環(huán)形探測結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型通過采用非環(huán)形探測結(jié)構(gòu)的PET探測器系統(tǒng)和鉬靶乳腺X射線系統(tǒng)進(jìn)行集成，避免使用環(huán)形結(jié)構(gòu)的臨床PET系統(tǒng)，提高了性能，降低了成本，更加有利于技術(shù)的推廣應(yīng)用。
【專利說明】PET成像和鉬靶X射線融合成像裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及醫(yī)學(xué)成像領(lǐng)域，具體涉及一種針對乳腺和淋巴的PET成像和鑰靶X射線融合成像裝置，該裝置適用于醫(yī)學(xué)成像和診斷領(lǐng)域中需要PET和鑰靶X射線成像系統(tǒng)對乳腺和淋巴進(jìn)行掃描和融合成像的應(yīng)用場合。
【背景技術(shù)】
[0002]長期以來，癌被視為不治之癥，人們談癌色變。乳腺癌是女性常見多發(fā)性惡性腫瘤之一，危害極大。正電子發(fā)射斷層(Positron Emission Tomography,全文均簡稱PET)作為一種新的影像學(xué)檢查方法，是利用正常組織與腫瘤組織代謝上的差異對腫瘤作出診斷。由于其具有較高的靈敏度和特異性，為乳腺癌的無創(chuàng)傷診斷提供了機(jī)遇，并可對乳腺癌的治療進(jìn)行動態(tài)觀察，為治療方案的選擇提供依據(jù)；另一方面，PET在乳腺癌的治療隨訪中可以及早地發(fā)現(xiàn)腫瘤的復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移。臨床研究證明，PET對乳腺癌原發(fā)腫瘤和腋窩淋巴結(jié)的定性診斷、復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移的定性診斷及治療療效的判斷都具有重要意義。但是由于PET無法提供解剖成像，無法對腫瘤的發(fā)生進(jìn)行準(zhǔn)確的結(jié)構(gòu)定位，限制了其發(fā)展。
[0003]乳腺X射線機(jī)攝影技術(shù)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，是目前唯一被美國FDA批準(zhǔn)用于對乳腺癌篩查的檢查方法。特別是乳腺鑰靶機(jī)，有極高的層次密度分辨率，所攝影像清晰度好，反差大，分辨率高，能顯示乳腺各層次組織的結(jié)構(gòu)和紊亂，發(fā)現(xiàn)微小病變；能發(fā)現(xiàn)0.8cm甚至更小的腫瘤并分辨出良、惡性，是診斷和發(fā)現(xiàn)早期乳腺癌的最有效、最準(zhǔn)確、最可靠的手段，并且有經(jīng)濟(jì)、方便、快速、病人不受痛苦等優(yōu)點(diǎn)。
[0004]將PET成像技術(shù)與鑰靶乳腺X射線成像技術(shù)相結(jié)合，能夠優(yōu)勢互補(bǔ)，準(zhǔn)確的獲得乳腺部位的功能活動信息和解剖結(jié)構(gòu)信息，并且實(shí)現(xiàn)乳腺癌原發(fā)腫瘤和腋窩淋巴結(jié)的定性診斷、復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移的定性診斷，具有十分重要的意義。
[0005]目前，鑰靶乳腺X射線系統(tǒng)通常都采用平板探測結(jié)構(gòu)，其位于胸前，對乳房進(jìn)行擠壓定位后進(jìn)行成像，而PET成像技術(shù)受限于成像算法，通常采用環(huán)形探測結(jié)構(gòu)，小環(huán)的PET探測器系統(tǒng)無法與平板的鑰靶乳腺X射線系統(tǒng)進(jìn)行集成，且不能同時(shí)覆蓋到整個(gè)乳腺部分，實(shí)現(xiàn)兩者同時(shí)成像，同時(shí)，小的環(huán)形PET系統(tǒng)其成像視野無法完整覆蓋到腋窩淋巴結(jié)，就無法對腋窩淋巴結(jié)進(jìn)行成像。而當(dāng)采用臨床全身PET系統(tǒng)時(shí)，雖然可以將PET系統(tǒng)和鑰靶乳腺X射線系統(tǒng)進(jìn)行集成，但是由于PET探測環(huán)直徑太大，導(dǎo)致其空間分辨率和系統(tǒng)靈敏度惡化，會降低PET系統(tǒng)成像質(zhì)量，同時(shí)臨床PET過高的成本，也限制了其推廣應(yīng)用。
[0006]因此，針對上述技術(shù)問題，有必要提出一種新型結(jié)構(gòu)的針對乳腺和淋巴的PET成像和鑰靶X射線融合成像裝置。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]有鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于提供一種高性能、低成本的針對乳腺和淋巴的PET成像和鑰靶X射線融合成像裝置。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:[0009]一種PET成像和鑰靶X射線融合成像裝置，其包括鑰靶X線管、高壓發(fā)生器、X射線探測器、兩組PET探測器系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集模塊、機(jī)架、配合機(jī)架對乳房進(jìn)行包裹和固定的乳房固定裝置、機(jī)械運(yùn)動系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理服務(wù)器，所述鑰靶X線管與X射線探測器組成鑰靶掃描系統(tǒng)，所述每一組PET探測器系統(tǒng)由至少一個(gè)探測器模塊組成，所述兩組PET探測器系統(tǒng)組成一個(gè)非環(huán)形探測結(jié)構(gòu)。
[0010]優(yōu)選的，在上述PET成像和鑰靶X射線融合成像裝置中，所述每組PET探測器系統(tǒng)中由一個(gè)或多個(gè)探測器模塊組成，整個(gè)探測器系統(tǒng)的表面排布為規(guī)則的平面或連續(xù)的曲面或不連續(xù)的平板或不連續(xù)的曲面。
[0011]優(yōu)選的，在上述PET成像和鑰靶X射線融合成像裝置中，所述每組PET探測器系統(tǒng)相互之間包含的探測器模塊個(gè)數(shù)、探測器模塊的表面排布方式、探測器系統(tǒng)的尺寸和探測器系統(tǒng)的性能一致。
[0012]優(yōu)選的，在上述PET成像和鑰靶X射線融合成像裝置中，所述每組PET探測器系統(tǒng)相互之間包含的探測器模塊個(gè)數(shù)、探測器模塊的表面排布方式、探測器系統(tǒng)的尺寸和探測器系統(tǒng)的性能均不一致或部分一致。
[0013]優(yōu)選的，在上述PET成像和鑰靶X射線融合成像裝置中，所述每組探測器系統(tǒng)通過機(jī)械運(yùn)動系統(tǒng)進(jìn)行獨(dú)立運(yùn)動。
[0014]優(yōu)選的，在上述PET成像和鑰靶X射線融合成像裝置中，所述兩組PET探測器系統(tǒng)的間距通過機(jī)械運(yùn)動系統(tǒng)進(jìn)行移動改變，所述間距范圍為5cm-80cm。
[0015]優(yōu)選的，在上述PET成像和鑰靶X射線融合成像裝置中，所述兩組PET探測器系統(tǒng)，一組位于人體胸部的前方，另一組位于人體背部的后方。
[0016]優(yōu)選的，在上述PET成像和鑰靶X射線融合成像裝置中，所述裝置應(yīng)用于乳腺和淋巴，所述乳房固定裝置由密度較低的物質(zhì)組成。
[0017]優(yōu)選的，在上述PET成像和鑰靶X射線融合成像裝置中，所述機(jī)架為立式或臥式的，且該機(jī)架為固定式或可移動式。
[0018]優(yōu)選的，在上述PET成像和鑰靶X射線融合成像裝置中，所述鑰靶X線管為鑰靶乳腺用鑰靶X線管。
[0019]優(yōu)選的，在上述PET成像和鑰靶X射線融合成像裝置中，所述鑰靶掃描系統(tǒng)位于人體胸部前側(cè)，所述鑰靶X線管與X射線探測器通過機(jī)械運(yùn)動系統(tǒng)調(diào)節(jié)兩者之間的間距。
[0020]優(yōu)選的，在上述PET成像和鑰靶X射線融合成像裝置中，所述數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)采用有線傳輸方式或無線傳輸方式。
[0021]優(yōu)選的，在上述PET成像和鑰靶X射線融合成像裝置中，所述裝置還包括控制系統(tǒng)，所述機(jī)械運(yùn)動系統(tǒng)是通過控制系統(tǒng)或者直接通過手動控制，或者通過自動和手動混合控制。
[0022]從上述技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型實(shí)施例通過采用非環(huán)形探測結(jié)構(gòu)的PET探測器系統(tǒng)和鑰靶乳腺X射線系統(tǒng)進(jìn)行集成，避免使用環(huán)形結(jié)構(gòu)的臨床PET系統(tǒng)，提高了性能，降低了成本，更加有利于技術(shù)的推廣應(yīng)用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的有關(guān)本實(shí)用新型的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0024]圖1為本實(shí)用新型PET成像和鑰靶X射線融合成像裝置的元件架構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]本實(shí)用新型公開了一種高性能、低成本的針對乳腺和淋巴的PET成像和鑰靶X射線融合成像裝置。
[0026]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0027]如圖1所示，本實(shí)用新型公開的PET成像和鑰靶X射線融合成像裝置應(yīng)用于乳腺和淋巴，其包括鑰靶X線管、高壓發(fā)生器、X射線探測器、兩組PET探測器系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集模塊、機(jī)架、機(jī)械運(yùn)動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、配合機(jī)架對乳房進(jìn)行包裹和固定的乳房固定裝置、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理服務(wù)器，所述鑰靶X線管與X射線探測器組成鑰靶掃描系統(tǒng)，所述每一組PET探測器系統(tǒng)由至少一個(gè)探測器模塊組成。所述兩組PET探測器系統(tǒng)組成一個(gè)非環(huán)形探測結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型通過采用非環(huán)形的探測結(jié)構(gòu)，避免使用環(huán)形結(jié)構(gòu)的臨床PET系統(tǒng)，提高了性能，降低了成本。本發(fā)明圖1中所述的元件位置并不帶表元件的實(shí)際位置，本圖僅僅是為了表達(dá)本發(fā)明裝置的組件。
[0028]所述PET探測器系統(tǒng)其中一組位于人體胸部的前方，另一組位于人體背部的后方。所述鑰靶掃描系統(tǒng)位于人體胸部前側(cè)，所述鑰靶X線管與X射線探測器通過機(jī)械運(yùn)動系統(tǒng)調(diào)節(jié)兩者之間的間距。所述乳房固定裝置由密度較低的物質(zhì)組成，低密度物質(zhì)包括:聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚醚醚酮等。所述乳房固定裝置能夠配合機(jī)架，對乳房進(jìn)行包裹和固定，保證在掃描過程中，乳房不會發(fā)生位移和形變。
[0029]所述每組PET探測器系統(tǒng)中由一個(gè)或多個(gè)探測器模塊組成，整個(gè)探測器系統(tǒng)的表面排布為規(guī)則的平面或連續(xù)的曲面或不連續(xù)的平板或不連續(xù)的曲面。
[0030]PET探測器的主要功能是將高能伽瑪光子轉(zhuǎn)換為可見光信號，并通過數(shù)據(jù)獲得系統(tǒng)進(jìn)行處理，得到其中的能量信息、時(shí)間信息和位置信息，用于后期的圖像重建。因此，他的主要性能指標(biāo)包括:能量分辨率、時(shí)間分辨率、固有空間分辨率和探測效率。其中，能量分辨率表征探測器對伽瑪光子能量信息探測的精度，通常用能量譜的半高全寬除以能量峰值(PET系統(tǒng)中就是511keV)進(jìn)行表示，常用探測器的能量分辨率為3%_30% ;時(shí)間分辨率表征探測器對伽瑪光子時(shí)間信息測量的精度，通常用時(shí)間譜的半高全寬進(jìn)行表示，常用探測器的時(shí)間分辨率為300ps-20ns ;固有空間分辨率表征探測器對于伽瑪光子沉積位置探測的精度，通常用點(diǎn)源測量后的半高全寬進(jìn)行表示，常用探測器的固有空間分辨率為
0.5mm-4mm ;探測效率為探測器實(shí)際接收到的有效計(jì)數(shù)占入射光子總計(jì)數(shù)的比例，通常是用百分?jǐn)?shù)來進(jìn)行表示，目前常用探測器的探測效率為30%-80%。
[0031]所述每組PET探測器系統(tǒng)相互之間包含的探測器模塊個(gè)數(shù)、探測器模塊的表面排布方式、探測器系統(tǒng)的尺寸和探測器系統(tǒng)的性能一致。當(dāng)然，所述每組PET探測器系統(tǒng)相互之間包含的探測器模塊個(gè)數(shù)、探測器模塊的表面排布方式、探測器系統(tǒng)的尺寸和探測器系統(tǒng)的性能均不一致或部分一致。
[0032]本實(shí)用新型所述PET探測器系統(tǒng)的時(shí)間分辨率為50ps_50ns。
[0033]所述每組探測器系統(tǒng)通過機(jī)械運(yùn)動系統(tǒng)進(jìn)行獨(dú)立運(yùn)動。
[0034]所述兩組PET探測器系統(tǒng)的間距通過機(jī)械運(yùn)動系統(tǒng)進(jìn)行移動改變，所述間距范圍為 5cm_80cmo
[0035]所述機(jī)架為立式或臥式的，且該機(jī)架為固定式或可移動式。
[0036]所述鑰靶X線管為鑰靶乳腺用鑰靶X線管。
[0037]所述數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)可以采用有線傳輸方式，如以太網(wǎng)、USB、串口通信等，也可以采用無線傳輸方式，如802.11a、藍(lán)牙、Zigbee等。
[0038]所述機(jī)械運(yùn)動系統(tǒng)可以是通過控制系統(tǒng)進(jìn)行自動控制，也可以手動進(jìn)行控制，也可以自動和手動混合進(jìn)行控制。
[0039]本實(shí)用新型所提及的兩組PET探測器系統(tǒng)可以與鑰靶X射線結(jié)合對乳房進(jìn)行成像。
[0040]本實(shí)用新型所提及的兩組PET探測器系統(tǒng)還可以對乳房附近的淋巴結(jié)進(jìn)行掃描成像，具體成像包括三種情況，一種情況是單獨(dú)移動到一側(cè)的淋巴進(jìn)行集中成像，一種情況是同時(shí)覆蓋一只乳房和一側(cè)的淋巴進(jìn)行成像，一種情況是同時(shí)覆蓋兩只乳房和兩側(cè)的淋巴進(jìn)行成像。
[0041]從上述技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型實(shí)施例的PET成像和鑰靶X射線融合成像裝置通過采用非環(huán)形探測結(jié)構(gòu)的PET探測器系統(tǒng)和鑰靶乳腺X射線系統(tǒng)進(jìn)行集成，避免使用環(huán)形結(jié)構(gòu)的臨床PET系統(tǒng)，提高了性能，降低了成本，更加有利于技術(shù)的推廣應(yīng)用。
[0042]對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本實(shí)用新型不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本實(shí)用新型的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本實(shí)用新型內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。
[0043]此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。
【權(quán)利要求】
1.一種PET成像和鑰靶X射線融合成像裝置，其特征在于:包括鑰靶X線管、高壓發(fā)生器、X射線探測器、兩組PET探測器系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集模塊、機(jī)架、配合機(jī)架對乳房進(jìn)行包裹和固定的乳房固定裝置、機(jī)械運(yùn)動系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理服務(wù)器，所述鑰靶X線管與X射線探測器組成鑰靶掃描系統(tǒng)，所述每一組PET探測器系統(tǒng)由至少一個(gè)探測器模塊組成，所述兩組PET探測器系統(tǒng)組成一個(gè)非環(huán)形探測結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PET成像和鑰靶X射線融合成像裝置，其特征在于:所述每組PET探測器系統(tǒng)中由一個(gè)或多個(gè)探測器模塊組成，整個(gè)探測器系統(tǒng)的表面排布為規(guī)則的平面或連續(xù)的曲面或不連續(xù)的平板或不連續(xù)的曲面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PET成像和鑰靶X射線融合成像裝置，其特征在于:所述每組PET探測器系統(tǒng)相互之間包含的探測器模塊個(gè)數(shù)、探測器模塊的表面排布方式、探測器系統(tǒng)的尺寸和探測器系統(tǒng)的性能一致。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PET成像和鑰靶X射線融合成像裝置，其特征在于:所述每組PET探測器系統(tǒng)相互之間包含的探測器模塊個(gè)數(shù)、探測器模塊的表面排布方式、探測器系統(tǒng)的尺寸和探測器系統(tǒng)的性能均不一致或部分一致。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PET成像和鑰靶X射線融合成像裝置，其特征在于:所述每組探測器系統(tǒng)通過機(jī)械運(yùn)動系統(tǒng)進(jìn)行獨(dú)立運(yùn)動。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PET成像和鑰靶X射線融合成像裝置，其特征在于:所述兩組PET探測器系統(tǒng)的間距通過機(jī)械運(yùn)動系統(tǒng)進(jìn)行移動改變，所述間距范圍為5cm-80cm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PET成像和鑰靶X射線融合成像裝置，其特征在于:所述兩組PET探測器系統(tǒng)，一組位于人體胸部的前方，另一組位于人體背部的后方。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一所述的PET成像和鑰靶X射線融合成像裝置，其特征在于:所述裝置應(yīng)用于乳腺和淋巴，所述乳房固定裝置由密度較低的物質(zhì)組成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一所述的PET成像和鑰靶X射線融合成像裝置，其特征在于:所述機(jī)架為立式或臥式的，且該機(jī)架為固定式或可移動式。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一所述的PET成像和鑰靶X射線融合成像裝置，其特征在于:所述鑰靶X線管為鑰靶乳腺用鑰靶X線管。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一所述的PET成像和鑰靶X射線融合成像裝置，其特征在于:所述鑰靶掃描系統(tǒng)位于人體胸部前側(cè)，所述鑰靶X線管與X射線探測器通過機(jī)械運(yùn)動系統(tǒng)調(diào)節(jié)兩者之間的間距。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一所述的PET成像和鑰靶X射線融合成像裝置，其特征在于:所述數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)采用有線傳輸方式或無線傳輸方式。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一所述的PET成像和鑰靶X射線融合成像裝置，其特征在于:所述裝置還包括控制系統(tǒng)，所述機(jī)械運(yùn)動系統(tǒng)是通過控制系統(tǒng)或者直接通過手動控制，或者通過自動和手動混合控制。
【文檔編號】A61B6/00GK203677113SQ201320520452
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2013年8月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月24日
【發(fā)明者】黃鋼, 謝慶國, 朱俊, 王璐瑤 申請人:蘇州瑞派寧科技有限公司