CN111557679A - 用于脑部的多孔准直器、探头及核医学设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种用于脑部的多孔准直器、探头及核医学设备。本申请的多孔准直器，包括：屏蔽组件和针孔准直组件，所述屏蔽组件包括屏蔽板和设置在所述屏蔽板边沿的屏蔽罩，所述针孔准直组件包括设置在所述屏蔽板上的多个准直孔，所述多个准直孔的入射射线均源自同一焦点。如图中，屏蔽板上开有多个朝向同一焦点的准直孔，由同一焦点辐射出的设线可以被各个位置的准直孔分别采集。
Description
技术领域
本申请涉及核医学技术设备领域，尤其是涉及一种用于脑部的多孔准直器、探头及核医学设备。
背景技术
发射断层成像技术是一种非侵入式的核医学成像方法，单光子发射计算机断层成像(SPECT，Single Photon Emission Computed Tomography)是发射断层成像的一种，目前已广泛应用于预临床的药物研究和临床疾病诊断。空间分辨率和探测效率是衡量SPECT成像性能的两个重要技术指标。SPECT成像需要对射线进行准直，传统的临床SPECT均配有平行孔准直器。随着核医学的发展，平行孔准直器SPECT的空间分辨率和探测效率难以满足更高的临床需求，针对小器官成像，如心脏、甲状腺、脑等，如果给传统SPECT的探测器配备专用的多针孔准直器，可以通过缩小成像视野，设计合适的针孔放大倍数和针孔排布方式，获得更高的探测效率和更好的空间分辨率。因此多针孔SPECT成像系统是当前发射断层成像技术的一个重要发展方向。
目前对于头部医学成像领域，所用的医疗装置与其他躯干脏器的医疗装置一致，常规的准直器的平行孔射入的射线无法更好体现脑部状况，影响脑部成像质量。
发明内容
为了弥补上述核医学装置没有头部专用设备，通用设备无法做到与头部贴合影响成像质量的缺陷，本申请提出一种用于脑部的多孔准直器、探头及核医学设备。
本申请技术方案包括：
一种用于脑部的多孔准直器，包括：屏蔽组件和针孔准直组件，所述屏蔽组件包括屏蔽板和设置在所述屏蔽板边沿的屏蔽罩，所述针孔准直组件包括设置在所述屏蔽板上的多个准直孔，所述多个准直孔的入射射线均源自同一焦点。
进一步的，所述屏蔽板的截面呈弧形，所述弧形的圆心与所述准直孔的焦点一致。
进一步的，所述屏蔽罩呈中空的锥台/棱台状，所述屏蔽板设置在所述屏蔽罩的上底面位置。
进一步的，所述准直组件还包括安装块，所述准直孔开设在所述安装块上，所述屏蔽板上设有安装孔，所述安装块可拆卸的固定到所述安装孔上。
进一步的，所述安装块包括用于与所述屏蔽板固定的固定件、用于承载所述准直孔的承载体和用于调整所述承载体与所述屏蔽板之间相对高度的调节件。
进一步的，所述安装块还包括用于显示所述承载体高度的显示机构。
进一步的，所述准直组件还包括用于调整所述安装块与所述屏蔽板之间夹角的角度调节件。
进一步的，所述屏蔽组件还包括第二屏蔽板，所述第二屏蔽板设置在所述屏蔽罩的上底面与下底面之间，所述第二屏蔽板上开有与所述准直孔一一对应的修正孔。
一种采用以上准直器的探头，还包括闪烁晶体和倍增管阵列，所述闪烁晶体设置在所述准直组件的后方，用于接收每个所述准直孔的入射设线，所述倍增管阵列设置在所述闪烁晶体的后方。
一种核医学设备，采用上述的探头。
本申请的技术方案，所有准直孔均朝向同一焦点，在本申请中一般焦点为大脑内区域。采用本申请的技术方案，大大提高了脑部成像质量，同时降低通用医疗设备的改装成本。
附图说明
图1为本申请准直器的一种实施方式的结构示意图；
图2为本申请准直器的另一种实施方式的结构示意图；
图3为本申请准直器以及准直器的屏蔽罩的一种实施方式的结构示意图；
图4为本申请配合脑部使用时的一种实施方式的结构示意图；
图5为现有技术情况与脑部配合使用时的一种实施方式的结构示意图；
图6为本申请准直器及准直器的准直块的一种实施方式的结构示意图；
图7为本申请准直器及准直器的准直块的另一种实施方式的结构示意图；
图8为本申请准直器的屏蔽板与准直块的一种安装方式的结构示意图；
图9为本申请准直器的准直孔的一种实施例的结构示意图，本图采用图2的A位置进行放大说明；
图10为本申请准直器的准直孔的另一种实施例的结构示意图；
图11为本申请探头的一种实施方式的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本申请，但不能用来限制本申请的范围。
在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；除非另有说明，“缺口状”的含义为除截面平齐外的形状。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
结合图1，本申请的一种实施方式。一种用于脑部的多孔准直器，包括：屏蔽组件1和针孔准直组件2，所述屏蔽组件1包括屏蔽板11和设置在所述屏蔽板边沿的屏蔽罩12，所述针孔准直组件2包括设置在所述屏蔽板11上的多个准直孔21，所述多个准直孔21的入射射线均源自同一焦点。如图中，屏蔽板上开有多个朝向同一焦点的准直孔，由同一焦点辐射出的设线可以被各个位置的准直孔分别采集。
当然，本身申请除去采用图1中平面的屏蔽板配合带角度的准直孔来实现对准焦点外，还可以采用带弧度的屏蔽板配合与该屏蔽板角度垂直的准直孔来实现对准焦点。如图2中，所述屏蔽板11的截面呈弧形，所述弧形的圆心与所述准直孔21的焦点一致。所述屏蔽板的截面做成弧形，屏蔽板整体形状可以为内凹的球面或椭球面，只要满足其将准直孔方向朝向同一焦点即可。
由于本身申请的准直器专用于头部，本申请的焦点一般在头部位置。
图1实施例中屏蔽板生产方便但准直孔开孔工序较为复杂；图2实施例中准直孔开孔角度与屏蔽板垂直，容易开孔加工，同时弧形屏蔽板可以用带弧球面的模具浇铸或冲压成型，整体工序较图1实施例简捷。
除去图1、图2外，本申请还可以根据不同曲面的屏蔽板来设置不同角度的准直孔角以实现准直孔对准焦心的需求，此处不在赘述。
参照图3，本申请的屏蔽罩形状进行改进，在本实施例中， 所述屏蔽罩12呈中空的锥台/棱台状，所述屏蔽板11设置在所述屏蔽罩12的上底面位置。由于本申请为脑部专用的准直器，而在人体头部体积较小，若准直器采用常规的规则长方体或圆柱体，为保证成像质量则前部屏蔽板面积会非常大重量非常重，不仅浪费成本且整体设备设计生产时也会带来很多不便。同时较大的准直器在用于头部时无法多个配合使用，参照图4，采用本实施例的准直器，两个准直器相互配合仍然可以贴近头部，尽量减小死区范围。而如图5所示，在同样探头大小的情况下，常规的准直器则由于肩部、胸部等器官的体积影响，无法做到近距离贴合头部，死区较大且准直器距离头部较远，同时准直孔距离头部过远，采集到的图像范围过大，影响成像质量。
本申请中为了方便生产，可以参照图6实施方式，将准直组件与屏蔽组件分别设计生产，后期根据不同使用需求进行组装。图6中，所述准直组件2还包括安装块22，所述准直孔21开设在所述安装块22上，所述屏蔽板11上设有安装孔13，所述安装块22可拆卸的固定到所述安装孔13上。图6中为了方便显示隐去了部分屏蔽罩，该屏蔽罩可以采用图3实施例结构的屏蔽罩，图6中箭头线表示该安装块的安装方向。安装块同样可以应用于不同弧度的屏蔽板，上述准直块可以安装在屏蔽板内部，也可以凸出到屏蔽板外侧或凹陷到屏蔽板内测，结合图7，安装块与屏蔽板的另一种配合方式。本实施例安装块的材质与屏蔽板、屏蔽罩类似，为铅/钨等在核医学领域可以用来屏蔽射线的材料。
结合图8，本实施例中，为了提高本申请准直器应对不同患者的适用性，提高成像精度，本实施例中，所述安装块22包括用于与所述屏蔽板11固定的固定件221、用于承载所述准直孔21的承载体222和用于调整所述承载体222与所述屏蔽板11之间相对位置的调节件223。本实施例中，所述固定件221包括与所述屏蔽板安装到一起的轴承2211，固定在所述轴承2211内的调节螺母2212，与调节螺母固定在一起且设置在屏蔽板外侧的调节旋钮2213；所述承载体呈圆柱螺杆状，其内部设有准直孔，外部设有螺纹，所述承载体的螺纹与调节螺母配合构成螺母-丝杆结构。本实施例中，所述螺母被轴承固定在屏蔽板上，调节旋钮转动带动调节螺母旋转进而带动承载体远离或靠近屏蔽板。本实施例中，调节旋钮和调节螺母的材质优选为铅、钨等具有屏蔽设线能力的材料，以避免安装块与屏蔽板安装位置泄露射线。同时本申请的承载体两端分别设有用于限制承载体移动范围的前限位体213和后限位体214，避免所述承载体位移过度。
参照图8，所述安装块22还包括用于显示所述承载体222与屏蔽板之间相对位置的显示机构224。图10实施例中，显示机构包括转盘2241和标识盘2242，转盘与调节旋钮同步转动且带有刻度或指示线，标识盘固定在屏蔽板上且设有与所述表盘对应的刻度或指示线。本实施例在调整承载体的高度时，通过调节旋钮与承载体之间的旋转-位移传动比以及转盘与标识盘之间的刻度来精确调整承载体的高度。如本实施例中的调节旋钮与承载体的旋转-位移传动比假设为1，即调节旋钮旋转1圈则承载体相对屏蔽板上升或下降1厘米，当需要准直孔上升0.3厘米时，则调节旋钮旋转相应角度，将转盘相应刻度或指示线指向标识盘对应的刻度或标识线即可。
结合图8，为了进一步提高本申请对不同人体头部的适应性，本申请还提出了一种准直器的角度调整结构。如图8，所述准直组件2还包括用于调整所述准直孔与所述屏蔽板11之间夹角的角度调节件25，该角度调节件包括设置在所述安装块22外侧的球头251和固定在所述屏蔽板上的球座252，所述球头与球座设置到一起构成万向节接结构。同时为了避免准直孔在使用的时候角度发生变化，在屏蔽板上还设有锁止螺栓253，当所述准直孔与屏蔽板角度调整完毕后，旋拧锁止螺栓将球头顶紧起到锁止作用。本申请的角度调整机构可以单独与安装快配合使用，也可以参照图8中的高度调节结构如配合使用，在配合使用的时候，本申请的结构可以根据高度、角度分别进行调整，进一步提高适用性。
结合图3、图4、图6和图7，所述屏蔽组件1还包括第二屏蔽板14，所述第二屏蔽板14设置在所述屏蔽罩12的上底面与下底面之间，所述第二屏蔽板14上开有与所述准直孔21一一对应的修正孔141。本实施例中，第二屏蔽板对射线进行二次遮挡，有效减小不同针孔投影之间的交叠，并且，通过调整准直孔和第二屏蔽板间的距离以及修正孔和准直孔的参数，可以改变遮光率的比例。进而，使探头的探测效率和空间分辨率显著提高，重建图像质量更好。本实施方式中的第二屏蔽板可以根据屏蔽罩形状以及准直孔的分布位置安装在本申请各个实施例中。
参照图9，准直孔结构的一种实施方式。本实施例中，所述准直孔21包括对设且连通的第一孔段211和第二孔段212，所述第一孔段211的开孔面积向所述第二孔段212方向逐渐缩小，所述第二孔段212的开孔面积向所述第一孔段211方向逐渐缩小。与采用一个通孔段相比，本申请实施例的准直孔采用两个孔段可以增加横向尺寸最小处材料的厚度，降低射线从该部分穿透的强度。本实施方式可以应用在各种一体设置的准直孔与屏蔽板上，参照图10，本实施方式还可以应用到各种与屏蔽板分体安装的准直块结构上。应当说明的是，本申请各个示意图中准直块的厚度仅为示意，不代表真正厚度，具体厚度以满足设线屏蔽要求为准。
如图11一种采用本申请准直器的探头，还包括闪烁晶体3和倍增管阵列4，所述闪烁晶体3设置在所述准直组件2的后方，用于接收每个所述准直孔21的入射设线，所述倍增管阵列4设置在所述闪烁晶体3的后方。本申请的探头采用一整块平面的闪烁晶体来接收各个准直孔入射的设线，闪烁晶体、倍增管阵列等与目前采用的多孔探测器和平行探测器类似，只是在更换本申请特有的准直器后可以大大提高对脑部的成像能力。本申请的准直器可以专用到现有的探头上，对目前探头改动较小，降低目前探头的改动成本。
一种核医学设备，采用本申请所述的探头。
本申请的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本申请限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本申请的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本申请从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
Claims (10)
1.一种用于脑部的多孔准直器，其特征在于，包括：屏蔽组件（1）和针孔准直组件（2），所述屏蔽组件（1）包括屏蔽板（11）和设置在所述屏蔽板边沿的屏蔽罩（12），所述针孔准直组件（2）包括设置在所述屏蔽板（11）上的多个准直孔（21），所述多个准直孔（21）的入射射线均源自同一焦点。
2.根据权利要求1所述的用于脑部的多孔准直器，其特征在于，所述屏蔽板（11）的截面呈弧形，所述弧形的圆心与所述准直孔（21）的焦点一致。
3.根据权利要求1所述的用于脑部的多孔准直器，其特征在于，所述屏蔽罩（12）呈中空的锥台/棱台状，所述屏蔽板（11）设置在所述屏蔽罩（12）的上底面位置。
4.根据权利要求1所述的用于脑部的多孔准直器，其特征在于，所述准直组件（2）还包括安装块（22），所述准直孔（21）开设在所述安装块（22）上，所述屏蔽板（11）上设有安装孔（13），所述安装块（22）可拆卸的固定到所述安装孔（13）上。
5.根据权利要求4所述的用于脑部的多孔准直器，其特征在于，所述安装块（22）包括用于与所述屏蔽板（11）固定的固定件（221）、用于承载所述准直孔（21）的承载体（222）和用于调整所述承载体（222）与所述屏蔽板（11）之间相对高度的调节件（223）。
6.根据权利要求5所述的用于脑部的多孔准直器，其特征在于，所述安装块（22）还包括用于显示所述承载体（222）高度的显示机构（224）。
7.根据权利要求4所述的用于脑部的多孔准直器，其特征在于，所述准直组件（2）还包括用于调整所述安装块（22）与所述屏蔽板（11）之间夹角的角度调节件（25）。
8.据权利要求3所述的用于脑部的多孔准直器，其特征在于，所述屏蔽组件（1）还包括第二屏蔽板（14），所述第二屏蔽板（14）设置在所述屏蔽罩（12）的上底面与下底面之间，所述第二屏蔽板（14）上开有与所述准直孔（21）一一对应的修正孔（141）。
9.一种采用权利要求1-8任意一项权利要求所述准直器的探头，其特征在于，还包括闪烁晶体（3）和倍增管阵列（4），所述闪烁晶体（3）设置在所述准直组件（2）的后方，用于接收每个所述准直孔（21）的入射设线，所述倍增管阵列（4）设置在所述闪烁晶体（3）的后方。
10.一种核医学设备，其特征在于，采用权利要求9所述的探头。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114098787A (zh) * | 2021-11-04 | 2022-03-01 | 明峰医疗系统股份有限公司 | 具有焦点追踪功能的准直器 |
| CN115607174A (zh) * | 2022-10-28 | 2023-01-17 | 京心禾(北京)医疗科技有限公司 | 一种独立式的准直装置和成像设备 |
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2020
- 2020-05-27 CN CN202010463919.XA patent/CN111557679A/zh active Pending
Cited By (3)
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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