[发明专利]一种头部渐窄型全身PET装置

说明书

一种头部渐窄型全身PET装置，其特征在于：包括依次紧密排列的体部、头部和顶部；体部由复数个体部模件环组成，头部由N个头部模件环组成，N为自然数且数量最少为2；顶部由复数个顶部PET探测模件组成；体部模件环由在圆周方向上均匀分布的若干个体部PET探测模件组成，全部的体部模件环在轴向方向紧密排列形成体部；N个头部模件环中，其环的大小依次减小，从第一个头部模件环到第N个头部模件环的顺序在轴向方向紧密排列；所述复数个顶部PET探测模件的探测面位于同一个平面内，且探测面均朝向头部或体部的方向。

技术领域

本发明涉及射线医学影像设备领域，涉及一种头部渐窄型全身PET装置。

背景技术

正电子发射断层成像(Positron Emission Tomography,以下简称PET)设备被广泛应用于动物和人体(以下简称扫描对象)的特异性成像。在PET成像时，需要首先向扫描对象注射正电子核素标记的示踪剂，然后对示踪剂在扫描对象的分布进行成像，对示踪剂标记的部位的成像特异性强，且可以动态成像，识别度极高。

传统的PET设备的探测器的轴向深度不足，每次只能够对比较有限的局部进行扫描，如果想要得到人全身的PET图像，则必须通过对多个如8-10个床位的局部扫描图像进行拼接，得到全身成像的图像。这种成像方法成像速度慢，每个床位需要1-5分钟之间，轴向视野在20cm左右，一次全身成像需8-10个床位，一次全身成像最少需要8分钟，还需要额外的计算时间；而且，不同床位获取的图像无法进行拼接得到全身的动态信息，分床位的PET设备无法直接得到全身的动态信息。

对于特殊情况下，为了获取全身药物代谢的情况，现有技术中出现了延长PET设备的轴向视野。轴向视野的长度/深度超过或接近扫描对象长度的时候，就可以对扫描对象进行全身动态成像。例如，在Cherry等人所著的Sci.Transl.Med，vol.9,eaaf6169(2017)15March2017之中，通过将人体PET的探测器环的轴向延伸到2米，可以对人体进行全身动态显像。但是这些全身成像设备的PET的探测器环的大小在整个轴向是完全一致的，仅仅是在轴向延长了探测器的长度/深度。这种探测器环设计的问题在于扫描视野内的灵敏度不够均匀，灵敏度在探测器整体中间处最高，随着位置从中心沿着轴线向探测器两端移动，灵敏度快速下降，到探测器的两端的位置下降到很低的程度，甚至为零，图2为现有技术中的延长PET设备。

造成这种现象的原因是PET采用符合探测的数据采集方式，当两个恰恰相对的探测器晶体上同时检测到511keV的伽马射线的时候，称为真实符合事件，才会把这两个伽马射线作为一个有效的正电子事例，这个正电子事例的发生位置在两个晶体之间的直线上，也就是我们要检测的部位。这条直线被称为反应线Line of Reaction，以下简称LOR。

对于在探测器轴向视野的中心位置与不在轴向视野的中心而在边缘位置的对比，由于位置不同导致从不同位置发生的LOR的被检测到的几率差别极大，对于从中心的发生位置发生的LOR绝大部分，只要不是水平或者接近水平都可以被检测到，从边缘发生位置发生的LOR只有一些垂直或者接近垂直于轴向的才可以被检测到，这也就导致了随着发生位置偏离LOR中心的地方，也即越是处于探测器的边缘位置，灵敏度就越低。

在申请人的在先申请CN109846504A中，给出了一种全角度符合的PET探测器，其由中间的桶部和两端的内凹曲面状端盖组成，相较仅仅加长的桶型探测器，所包围的立体空间角进一步提升，灵敏度进一步提高。但是，对于这种类似胶囊型的PET探测器，其两端的内凹曲面状端盖，其探测器的支撑设置较为困难，由于每一个探测器的放置角度和位置都要根据曲面设计进行计算，在设计中需要复杂的角度安排，制作支撑装置也需要五轴设备，成本高且步骤繁琐，不仅设计安装困难，且后期维护也很困难。

针对上述问题，如果能给出一种总体立体空间角很高，检测灵敏度也和上述胶囊型的PET探测器相仿的设备，但是在设计和安装上不需要五轴设备，不需要繁琐复杂的角度校正，会极大地提高生产效率，且不影响检测效果。

发明内容