[发明专利]PET扫描系统及扫描方法

说明书

本发明涉及一种PET扫描方法，其包括步骤：步骤31、给扫描对象注射放射性药物，将扫描对象置于限制活动范围的限制装置内；步骤32、采用定位设备获取含有动物位置和姿态信息的信号并输出；步骤33、利用信号处理装置对步骤32所述的信号进行处理，以获取扫描对象所在世界坐标系的三维位置和姿态；步骤34、PET探测器探测扫描对象体内的辐射状况，并根据探测结果输出信号；步骤35、扫描过程中，在时间轴上产生多帧PET数据及扫描对象的三维坐标和姿态数据，对所述数据处理生成PET图像。本发明还涉及一种PET扫描系统，其包括限制装置、PET探测器、定位设备和计算机。本发明解决了现有技术中存在的各结构配合困难、PET成像仅限于麻醉状态、应用范围狭窄等缺陷。

技术领域

本发明涉及PET扫描系统及扫描方法。

背景技术

目前，动物体内成像被广泛应用于肿瘤生成机制、功能代谢、新药开发等领域的研究，动物模型的建立对于人类疾病机制的研究具有重要的参考意义。而随着影像技术的发展，正电子发射断层成像技术(PET,Positron Emission Tomography)在功能性成像中发挥着越来越重要的作用。

PET技术的过程为：首先向活体内注入放射性药物(例如，氟代脱氧葡萄糖FDG)，该药物在体内代谢旺盛区域聚集，并通过图像反映出来。具体来说，放射性核素衰变释放正电子，正电子与附近的负电子碰撞发生湮灭，产生一对方向相反(180度)能量为511keV的光子，并被PET探测器捕捉，最终重建出活体内药物聚集的三维图像。

现有技术中的小动物PET成像系统需要复杂的结构设计，包括成像装置、药物或气体麻醉装置、呼吸门控装置、动物固定装置、保温装置等。现有的系统存在诸多缺陷：一是PET扫描需要气体插管麻醉、呼吸门控、保温等过程的辅助，调节和配合困难；二是扫描过程中，动物处于麻醉状态，PET成像无法反映自然状态下体内的代谢情况；三是该系统无法实现动物运动状态下的代谢监测，应用具有局限性。

针对上述技术问题，有必要提供一种新型的用于活动对象的PET系统及工作方法，以克服上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可针对活动的对象扫描的PET扫描系统及扫描方法。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种PET扫描方法，其特征在于，包括步骤：

步骤31、给扫描对象注射放射性药物，将扫描对象置于限制活动范围的限制装置内；

步骤32、采用定位设备获取含有动物位置和姿态信息的信号，并将信号输出；

步骤33、利用信号处理装置对步骤32所述的信号进行处理，以获取扫描对象所在世界坐标系的三维位置和姿态；

步骤34、PET探测器探测扫描对象体内的辐射状况，并根据探测结果输出信号；

步骤35、扫描过程中，在时间轴上产生多帧PET数据及扫描对象的三维坐标和姿态数据，对所述数据进行处理生成PET图像。

根据本发明的一个实施例，所述步骤33中，对所述信号进行处理的步骤包括：利用测量单元显示所述信号，并得到一维或多维信号中包括时间、幅值、频率和/或坐标信号的参数；利用计算单元根据所述信号的参数，获取动物所在世界坐标系中的三维位置和姿态。

根据本发明的一个实施例，所述步骤35中，对所述数据进行处理的步骤包括：将邻近帧的PET数据及动物的三维坐标和姿态作为先验信息，引入PET重建，最终生成PET图像。

根据本发明的一个实施例，所述先验信息的利用方式为：邻近帧的PET数据作为图像重建的约束项；扫描对象的位置信息用于去除随机符合和散射符合事件，提高真符合事件的比例；扫描对象的位置和姿态作为先验图像，确定各组织器官的分布，用于PET模态下图像重建。