[发明专利]一种多模态同态等时医学影像成像系统及其成像方法

权利要求书

1.一种多模态同态等时医学影像成像系统，其特征在于，所述成像系统包括：X射线计算机断层成像X-ray CT装置（1）、正电子发射断层成像PET装置（2）、单光子发射断层成像SPECT装置（3）、旋转装置（4）、扫描床装置（5）、以及数据采集系统和计算机；其中，所述X-ray CT装置（1）、PET装置（2）和SPECT装置（3）安装在同一个旋转装置（4）上，构成多模态成像系统，安装在底座（6）的一端；所述扫描床装置（5）安装在底座（6）的另一端，各个成像装置的扫描轨迹在同一个水平面内；各个成像装置经数据线由数据采集系统采样保存至计算机；各个成像装置共用一个扫描床装置（5）和同一个扫描区域；所述X-ray CT装置（1）的X射线源和X射线探测器以扫描区域为中心相对地安装在旋转装置（4）上；所述PET装置（2）的γ射线探测器形成的阵列围绕着扫描区域安装在旋转装置（4）上，阵列采用弧形结构，或者两个以上互成等角度的平板结构；所述SPECT装置（3）对准扫描区域安装在旋转装置（4）上，并且位于X-ray CT装置（1）的扫描区域外。

2.如权利要求1所述的成像系统，其特征在于，所述旋转装置（4）包括旋转台（41）、轴套（42）和滑环（43）；所述旋转台（41）通过旋转台托架（411）固定在底座（6）上；所述旋转台（41）的中间具有通孔（44），其中心轴与扫描床装置（5）的轴线共轴；所述滑环（43）通过滑环托架（431）安装在底座（6）上，并且通过轴套（42）与旋转台（41）相连接。

3.如权利要求2所述的成像系统，其特征在于，所述X-ray CT装置（1）包括X射线源（11）、X射线准直器和X射线探测器（13）；其中，X射线源（11）与X射线探测器相对地围绕着通孔安装在旋转装置（4）的旋转台（41）上，二者之间形成扫描区域；所述X射线准直器安装在X射线源（11）的前端，位于扫描区域与X射线源（11）之间；所述X射线探测器（13）采用平板型探测器或者是线型探测器；成像模式采用三代CT扫描模式、螺旋CT模式或者锥束CT扫描模式。

4.如权利要求2所述的成像系统，其特征在于，所述PET装置（2）包括γ射线探测器（21）和探测电子学装置；其中，γ射线探测器（21）以通孔（44）为中心安装在旋转装置（4）的旋转台（41）上，形成γ射线探测器阵列，γ射线探测器围绕的区域形成扫描区域；所述探测电子学装置经数据线与γ射线探测器相连，并且探测电子学装置不在扫描区域内。

5.如权利要求2所述的成像系统，其特征在于，所述SPECT装置（3）包括：SPECT探测器（31）和准直器（32）；其中，SPECT探测器（31）对准扫描区域固定在旋转装置（4）的旋转台（41）上。

6.一种多模态同态等时医学影像的成像方法，其特征在于，所述成像方法包括以下步骤：

1）将被测体固定在扫描床的前端，调整扫描床的位置，使被测体位于扫描区域中；

2）调整旋转装置的角度，打开X-ray CT装置，进行X-ray CT数据采集；

3）关闭X-ray CT装置，打开PET装置和SPECT装置，采用能量甄别法，同时进行PET和SPECT数据采集；

4）当X-ray CT、PET和SPECT数据采集都结束后，旋转机架步进一个角度增量，重复步骤2）～3），直到旋转机架旋转一周，完成X-ray CT、PET、SPECT三个模态的同态等时扫描成像。

7.如权利要求6所述的成像方法，其特征在于，在步骤2）中，X-ray CT数据采集的时间为20～40秒。

8.如权利要求6所述的成像方法，其特征在于，在步骤3）中，同时进行PET和SPECT数据采集的时间为1～2分钟。

9.如权利要求6所述的成像方法，其特征在于，在步骤3）中，所述能量甄别法是指，预先设定一个阈值能量Eth，由数据采集系统根据能量信号的幅度进行判断，对于能量大于阈值能量的γ射线，由PET装置接收；而对于能量小于阈值能量的γ射线，由SPECT装置接收。

10.如权利要求6所述的成像方法，其特征在于，所述在步骤4）中，角度增量根据成像装置的数据采集效率确定，并且由数据采集效率要求最高的成像装置决定。