[发明专利]一种面向新型冠状病毒的专用PET系统及成像方法

说明书

本发明提供一种面向新型冠状病毒的专用PET系统及成像方法，包括数据探测模块，闪烁脉冲信息提取模块，全局时钟与复位模块，心电门控模块，数据通信模块，电源供电分配模块，数据成像模块；该成像的方法为：数据探测模块和心电门控模块两个数据采集模块同步采集数据；分别对数据探测模块输出的闪烁脉冲电信号和心电门控模块采集的心电信号进行处理得到符合数据和心电信息，利用上位机上时间匹配算法准确提取心电特征点信息，利用这些数据按需重建图像。本发明针对胸腔进行系统定制和优化，可根据实际情况调整探测器间的距离，再辅以心电门控系统，减少心脏大血管的搏动对图像造成的影响，低成本下获得高的空间分辨率和灵敏度，得到高质量的PET图像。

技术领域

本发明涉及电子信息领域，特别是涉及一种面向新型冠状病毒的专用PET系统。

背景技术

2019新型冠状病毒肺炎(Coronavirus disease 2019,以下简称COVID-19)在全球范围内传播，是一种传染性特别强的疾病。新冠病毒肺炎其初期的症状轻重表现不一，因为有一定的潜伏期，可能在潜伏期之内无明显的临床症状，部分患者可能出现类似于感冒的不典型症状。另外，从病理解剖学上来看，感染新冠病毒之后，心肌细胞可以出现变性、坏死。心肌间质之内，可以见到少数的单核细胞、淋巴细胞以及中性粒细胞的侵润。部分心脏血管内皮脱落，血管内皮的炎症以及血栓的形成。可以看出冠状病毒感染出现的非典型肺炎症状往往比较严重，它可以掩盖许多心脏方面的症状。因此，通过临床症状难以判断病例是否感染新冠肺炎，而通过心脏受损是诊断冠状病毒感染的可靠依据。

正电子发射断层成像(Positron Emission Tomography，以下简称PET)是一种非侵入性的核医学影像技术，它通过示踪剂在活体内的代谢来反映活体内的新陈代谢水平。任何疾病的发生都会引起生物体内细胞组织生理活动的异常，PET系统除了应用于肿瘤的诊断与治疗外还长时间应用于心脏成像，同时PET也可以提供一些其它成像方法无法提供的信息来为疾病的治疗提供依据，尤其在新冠肺炎的诊断中能够发挥重要作用。然而全身PET系统的成像区域过于宽广，对于特定区域的成像，如心脏成像，无法提供足够的空间分辨率与灵敏度。另外，其巨大的结构，使得使用的晶体和信号处理电路多，成本高，进而导致检测费用也高，不能广泛普及。同时环形PET的几何形状使得电子电路部分形状不规则，以致于安装的复杂性增加、可靠性降低。并且结构一旦固定就不可调，严重限制了其灵活性。

因此，鉴于上述存在的技术问题，有必要提出一种面向新型冠状病毒的专用PET系统。不同于全身性PET，其是由一对平板探测器组成的部位专用PET系统。针对胸腔进行系统定制和优化，可根据实际情况调整探测器间的距离，再辅以心电门控系统，减少心脏大血管的搏动对图像造成的影响，低成本下获得高的空间分辨率和灵敏度，得到高质量的PET图像。另外，系统结构开放，可以与其它系统同时工作而避免相互的干扰，从而克服上述缺陷。

发明内容

本发明提供的一种面向新型冠状病毒的专用PET系统成像方法，包括以下步骤：

步骤S1：主控板发出复位信号，当控制芯片接收到来自主控板的复位信号后，便启动时钟，数据探测模块和心电门控模块两个数据采集模块同步采集数据。

步骤S2：对数据探测模块输出的闪烁脉冲电信号拉宽放慢进行滤波放大，然后使用ADC进行采样处理，利用位置编码电路、积分电路、时间提取电路分别提取闪烁脉冲的能量、位置和时间信息，最后进行符合判断，得到符合数据。

步骤S3：心电门控模块采集的心电信号通过预处理电路后，模数转换器将其转换为数字信号。

步骤S4：对闪烁脉冲的能量、位置和时间信息和心电门控模块采集的心电信息进行缓存，传输至上位机。

步骤S5：利用上位机上专用的时间匹配算法，准确提取心电特征点信息，利用这些数据按需重建图像。