[发明专利]内窥式PET成像系统及方法

权利要求书

1.一种内窥式PET成像系统，由人体腔内探测与控制单元、体外探测与控制单元、γ射线事件处理单元及PET图像重建模单元构成，其特征在于：所述腔内探测与控制单元由腔内γ射线探测器、腔内探测器信号处理模块及腔内控制模块构成；所述体外探测与控制单元由体外γ射线探测器、体外探测器信号处理模块及体外控制模块构成；所述腔内γ射线探测器和体外γ射线探测器绕探测目标做相对旋转运动，探测体内放射性核素正电子湮灭产生的一对方向相反能量相同的γ光子；所述γ射线事件处理单元对腔内γ射线探测器和体外γ射线探测器探测到的γ光子事件进行分析判别，记录真符合事件，剔除假符合事件；所述PET图像重建模单元根据γ射线事件处理单元获得的真符合事件，利用先验图像约束压缩感知重建算法对探测目标区域进行图像重建与显示。

2.如权利要求1所述的内窥式PET成像系统，其特征在于：所述腔内γ射线探测器为多排探测器，腔内控制模块包含可实时获取腔内γ射线探测器位姿的位姿传感器，并根据需要对腔内γ射线探测器位姿进行调整，所述腔内控制模块由执行器和控制电路构成，腔内探测器信号处理模块将腔内γ射线探测器获取的信号进行处理并传送到体外γ射线事件处理单元。

3.如权利要求2所述的内窥式PET成像系统，其特征在于：所述腔内探测与控制单元安装在内窥镜插管远端中，利用内窥镜将腔内探测与控制单元送达腔内指定位置。

4.如权利要求3所述的内窥式PET成像系统，其特征在于：所述体外γ射线探测器为多排探测器，体外γ射线探测器悬挂在机器臂上，体外控制模块利用机器臂对体外γ射线探测器位姿进行调整，所述体外控制模块由执行器和控制电路构成，体外探测器信号处理模块将体外γ射线探测器获取的信号进行处理并传送到体外γ射线事件处理单元。

5.如权利要求4所述的内窥式PET成像系统，其特征在于：所述腔内γ射线探测器的体积小于体外γ射线探测器的体积。

6.如权利要求5所述的内窥式PET成像系统，其特征在于：所述腔内γ射线探测器的探测单元数小于体外γ射线探测器的探测单元数。

7.一种内窥式PET成像系统的成像方法，其特征在于：首先从医疗成像设备读入患者胃部或者腹部的断层解剖图像序列，根据患者胰腺或者前列腺的位姿规划腔内γ射线探测器在胃内或者直肠内的置入位姿、体外γ射线探测器的位姿、以及两者做相对旋转运动的旋转轴、旋转中心、旋转角度，然后按照如下步骤进行：

1)利用内窥镜将腔内γ射线探测器置入患者胃内或者直肠内事先规划的位置，并进行姿态调整，腔内γ射线探测器位姿通过腔内位姿传感器获得，并由腔内控制模块进行调整；

2)体外控制模块操控机器臂上的体外γ射线探测器置于事先规划的位置，并进行姿态调整，并由体外控制模块进行调整；

3)腔内γ射线探测器和体外γ射线探测器做相对旋转运动同时采集正电子湮灭产生的一对γ光子，相应的信号处理模块对采集的信号进行处理，并发送到体外γ射线事件处理单元，该单元对γ事件进行分析判别，记录真符合γ事件，剔除假符合γ事件；

4)PET图像重建单元根据γ射线事件处理单元获得的真符合γ事件，利用先验图像约束压缩感知重建算法对探测目标区域进行图像重建与显示。