[发明专利]一种基于光子计数的伽马头颈成像仪器及其方法

说明书

本发明公开了一种基于光子计数的头颈伽马成像仪器与方法，扫描装置、数据处理机箱以及电子成像装置，其中，数据处理机箱包括至少一个ADC采样芯片或者TDC采样芯片以及FPGA处理芯片，ADC采样芯片，用于对电信号进行能量和位置提取，TDC采样芯片，用于提取电信号中的时间信息，FPGA处理芯片，用于对经过ADC采样芯片以及TDC采样芯片后得到的数字信息进行处理，还包括数据传输芯片，数据传输芯片配置为千兆以太网传输，用于把经过FPGA处理芯片处理后的数据打包装帧，输出对应的信号给电子成像装置，电子成像装置，用于把接收到的信息重新还原成图像并在显示屏上显示，对口腔软硬组织可以无创、实时、高分辨率成像，且方便携带。

技术领域

本发明涉及电子信息和医疗器械技术领域，尤其涉及一种基于光子计数的伽马头颈成像仪器及其方法。

背景技术

分子生物学与医学影像学相互交叉融合形成了分子影像学(MolecularImaging)。分子影像学从广义上可定义为在细胞和分子水平上对活体生物过程应用影像学技术进行定性和定量研究。分子影像学技术或分子显像技术主要包括磁共振(MRI)分子显像、光学分子显像和核医学分子显像技术。当前，核医学分子显像技术包括单光子发射计算机断层(SPECT)显像和正电子发射断层(PET)显像，具有灵敏度高、可定量等优点，是当前比较有前途的分子显像技术，但相比之下，PET分子影像技术最具发展前景。目前，PET技术在肿瘤学、神经精神病学和心脏病学中的价值已得到人们认可并显示出巨大应用前景。

正电子发射断层显像(PET)采用湮没辐射和正电子准直(或光子准直)技术，从体外无损伤地、定量地、动态地测定PET显像剂或其代谢物分子在活体内的空间分布、数量及其动态变化，从分子水平上获得活体内PET显像剂与靶点(如受体、酶、离子通道、抗原决定簇和核酸)相互作用所产生的生化、生理及功能代谢变化的影像信息，为临床研究提供重要资料。PET分子显像基本原理为：PET示踪剂(分子探针)→引入活体组织细胞内→PET分子探针与特定靶分子作用→发生湮没辐射，产生能量同为511keV但方向相反互成180°的两个γ光子→PET测定信号→显示活体组织分子图像、功能代谢图像、基因转变图像。PET分子显像应具备以下条件：

(1)、具有高亲和力和合适药代动力学的PET分子探针。PET分子探针是PET分子影像学研究的先决条件。PET分子探针为正电子核素(如11C和18F)标记分子(PET显像剂)，可为小分子(如受体配体、酶底物)，也可为大分子(如单克隆抗体)，应易被正电子核素标记。PET分子探针应与靶有高度亲和力，而与非靶组织亲和力低，靶/非靶放射性比值高，易穿过细胞膜与靶较长时间作用，不易被机体迅速代谢，并可快速从血液或非特异性组织中清除，以便获得清晰图像。

(2)、PET分子探针应能克服各种生物传输屏障，如血管、细胞间隙、细胞膜等。

(3)、有效的化学或生物学放大技术。如PET报告基因表达显像。

(4)、具有快速、高空间分辨率和高灵敏度的成像系统。如高分辨率微型PET(microPET)扫描仪的研制成功，已成为联结实验科学和临床科学的重要桥梁，PET系统的功能十分强大，这也导致了系统的庞大，许多特殊情况就无法使用，如病人无法移动，也就无法到达医院进行测试，这将导致错过对病人的最佳医疗时间。

目前的检测设备，会造成不可克服的缺陷，灵敏度和分辨率下降，因DOI的干扰，会产生错位定标，以及设备系统过于庞大不方便携带等的检测问题。

因此，针对以上提到的晶体中存在的问题有必要对现有检测器予以改良以克服现有技术中的所述缺陷。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提出一种基于光子计数的伽马头颈成像仪器及其使用方法，解决了现有技术的问题，提供一种可以改善分辨率和灵敏度的探测仪器以及方法。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：