[发明专利]一种CT/FT/PET三模态同步成像数据采集系统

说明书

技术领域

本发明涉及分子影像成像技术领域，具体涉及一种可实现CT/FT/PET三模态同步成像数据采集系统。

背景技术

多模态成像技术是当前医学影像设备研究领域的热点，相比于单一模态例如CT(计算机断层成像)、MRI（磁共振成像）、PET（正电子发射断层成像）等成像技术，多模态成像技术因为融合了多种模态成像技术的优点，能够同时提供更多、更全的生物体功能、结构信息，在生物医学研究相关领域具有广泛的应用。

迄今为止，已经有多个研究团队和商业机构研制出了多种用于人类临床研究或者小动物研究的多模态成像系统，例如西门子医疗器械公司的Inveon PET/CT、UCLA开发Sofie Biosciences商业化的GENISYS PET/CT以及国内清华大学白净教授团队研发的用于小动物研究的PET/FT双模态系统(参见:Bin Zhang etc.“Simultaneous fluorescence and positron emission tomography for in vivo imaging of small animals”[J].Biomedical Optics Letters，16(12)，2011)等，除此之外，还存在其他多种双模态或者三模态系统，系统的融合形式除了上面列举的PET/CT和PET/FT之外，还包括SPECT/CT、SPECT/MRI、PET/MRI等等，在此并不一一列举。

虽然现在已经有多种双模态或者三模态生物医学影像系统被研制成功，但是这些系统都是基于异机架结构的系统，不同模态的成像部件被安装在不同的旋转机架上。这种结构的缺点是需要在不同的机架结构下获取不同模态的图像，然后经过配准过程实现多模态融合图像的获取，使用时易受生物体运动的影响，多模态图像融合难度大、精度低；另外，采用异机架结构，不同模态的图像需要在不同的机架结构下获取，无法实现多种模态图像的同时获取，不可能获得真正意义上的实时多模态融合图像。

发明内容

本发明的目的在于克服上述多模态断层成像技术中存在的不足，提出一种CT/FT/PET三模态同步成像数据采集系统，该系统能够有效避免传统基于异机架结构多模态影像系统在进行断层成像时由于扫描位置的不同所带来的图像融合困难等问题，同时能够为小动物研究提供更全面、精确的结构和功能信息。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种CT/FT/PET三模态同步成像数据采集系统，具有用于被观测的小动物，所述系统包括支撑装置、动力装置、数据采集装置、信号传输装置以及控制系统，其中

支撑装置，用于支撑所述系统进行数据采集；所述支撑模块设有底座，在所述底座上设有承托架，一连接轴穿接于所述承托架，所述连接轴中空，与所述支架之间设有轴承，所述连接轴可相对于所述承托架可自由转动；

动力装置，用于为数据采集提供动力；所述动力装置包括电机、减速器、主动轮、从动轮以及皮带，所述电机的输出轴与所述减速器的输入端连接，所述减速器的输出轴与所述主动轮连接，所述从动轮套接在所述连接轴的一端，所述主动轮与所述从动轮通过所述皮带连接实现传动；

数据采集装置，用于实现CT/FT/PET三模态数据的采集；所述数据采集装置包括小动物舱、转盘机架、成像孔、CT数据采集子模块、PET数据采集子模块以及FT数据采集子模块；所述成像孔设置于所述转盘机架的中心，所述小动物舱设置于所述成像孔中，所述CT数据采集子模块、PET数据采集子模块以及FT数据采集子模块以所述成像孔18为圆心圆周分布；

信号传输装置，用于实现数据采集装置与控制系统之间的数据交换；其中，所述信号传输装置由滑环构成，所述滑环设置在连接轴与从动轮同一端的尾部，所述滑环上的转子插入连接轴，连接轴的另一端与转盘机架连接；滑环的转子线与转盘机架上的数据采集部件连接，连接导线通过连接轴的中空部分，滑环的定子线与控制系统和电源相连；

控制系统，用于控制所述系统的运行，同时存储采集数据并用于图像重建、可视化；其中，所述控制系统由计算机以及与其电信号连接的控制箱，所述控制箱与所述电机、所述CT数据采集子模块、PET数据采集子模块以及FT数据采集子模块连接。

需要说明的是，所述CT数据采集子模块由X射线管、X射线束光器和X射线探测器构成，所述X射线束光器设置于所述X射线管的射线输出口的正前方，所述X射线探测器的探测面正对所述X射线管的输出口，其中，所述成像孔位于所述X射线束光器与所述X射线探测器之间，所述X射线探测器的中心与所述X射线管的输出口中心共线。