[发明专利]基于准直器和检测器的医学成像系统

说明书

一种医学成像系统，包括：被配置为过滤从对象发出的辐射的第一准直器；被配置为检测已经通过第一准直器的辐射的第一检测器；被配置为过滤从对象发出的辐射的第二准直器，其中第一准直器部分地阻挡第二准直器的视场(FOV)；以及被配置为检测已经通过第二准直器的辐射的第二检测器。

优先权

本申请要求于2019年11月7日提交的美国专利申请No.16/676,932的优先权，其全部公开通过引用并入本文。该美国专利申请No.16/676,932要求美国临时专利申请No.62/760,659和美国临时专利申请No.62/758,183的权益。

背景技术

在分子医学成像(有时被称为核医学)中，可以生成表示放射性药物分布的图像以用于医学诊断。在成像之前，将放射性药物注射到成像对象(诸如患者)中。放射性药物发出放射性光子，其可以穿透身体而被光子检测器检测到。基于来自接收到的光子的信息，光子检测器然后可以确定放射性药物在患者体内的分布。它们的分布表示了患者的生理功能，并且因此，它们的分布图像为诸如心脏病学、肿瘤学、神经病学等各种疾病和病症的诊断提供了有价值的临床信息。

准直器是引导光子路径的装置。在分子成像中，光子可能来源于对象内部的未知位置，这与X射线或CT中的光子从(多个)已知源位置发出不同。如果没有准直器，来自各个方向的光子可能会被伽马检测器记录，并且图像重建可能会变得困难。因此，准直器被采用来引导可能的光子路径，以使得可以重建图像，类似于镜头在摄影相机中的作用。尽管现有的准直器和检测器成像系统通常已足以满足它们的预期目的，但它们在所有方面都不是完全令人满意的。例如，现有的成像系统常常具有有限的成像灵敏度或分辨率，并且常常遭受严重的噪声。因此，对准直器和检测器成像系统的改进是期望的。

发明内容

根据各种实施例，本公开提供了一种医学成像系统，包括：被配置为过滤从对象发出的辐射的第一准直器；被配置为检测已经通过第一准直器的辐射的第一检测器；被配置为过滤从对象发出的辐射的第二准直器，其中第一准直器部分地阻挡第二准直器的视场(FOV)；以及被配置为检测已经通过第二准直器的辐射的第二检测器。

在一些实施例中，第二检测器和第二准直器被配置为一起移动。在一些实施例中，第一准直器包括具有高与宽的第一纵横比的、用于通过辐射的第一开口，并且第二准直器包括具有高与宽的第二纵横比的、用于通过辐射的第二开口。第一纵横比高于第二纵横比。在一些实施例中，第一准直器的第一开口包括平行孔。在一些实施例中，第二准直器的第二开口包括板中的多个小孔。在一些实施例中，第二准直器上的小孔的数目为11个或更多。在一些实施例中，第二准直器被定位为距第一准直器至少3cm。在一些实施例中，第一准直器定位在第二准直器的FOV的外围上。在一些实施例中，第一准直器包括由空的部分隔开的上部和下部，并且空的部分在第一准直器的视场之外但在第二准直器的视场之内。在一些实施例中，第一准直器还包括左部和右部，每个部分连接上部和下部。左部、右部、上部和下部一起围绕空的部分。在一些实施例中，第一检测器的大小使得第一检测器被完全定位在第一和第二准直器之间。在一些实施例中，第一检测器基于以下中的至少一个：碲化镉(CdTe)、碲化镉锌(CZT)和高纯度锗(HPGe)。在一些实施例中，医学成像系统还包括：图像处理器，被配置为基于由第一检测器和第二检测器两者检测到的辐射来重建对象的医学图像，以及监视器，被配置为显示经重建的医学图像。