CN113081016A - 一种全身pet成像系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种全身PET成像系统，包括头部探测装置、身体探测装置和图像重建模块；其中，头部探测装置用于实现被测对象头部的PET数据采集；身体探测装置用于实现被测对象身体的PET数据采集；头部探测装置和身体探测装置配合可同时实现被测对象全身的PET数据采集；图像重建模块用于基于头部探测装置和/或身体探测装置采集的PET数据完成相应的PET图像重建。本发明解决了现有设备中头部和身体共用一个全身成像探测器而造成的灵敏度和空间分辨率较低的弊端和头部图像质量低的问题，以及头部和身体分开成像的繁琐和高成本，本发明无需多次成像，便可同时得到高质量的头部和身体成像。
Description
技术领域
本发明涉及成像设备技术领域，特别涉及一种全身PET成像系统。
背景技术
分子影像学(molecular imaging)是运用影像学手段显示组织水平、细胞和亚细胞水平的特定分子，反映活体状态下分子水平变化，对其生物学行为在影像方面进行定性和定量研究的科学。因此，分子影像学是将分子生物学技术和现代医学影像学相结合的产物，为探索疾病的发生、发展和转归，评价药物的疗效，起到连接分子生物学与临床医学之间的桥梁作用。
目前，常用的分子影像技术主要有：计算机断层扫描(Computed Tomography，CT)，正电子发射计算机断层显像(Positron Emission Tomography，PET)，单光子发射计算机断层成像(Single-Photon Emission Computed Tomography，SPECT)，核磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging，MRI)等。
PET的工作原理是，生物体内的放射源发生湮灭辐射，变为两个能量相等(均为511KeV)，方向却相反的一对伽马光子，如果在设定的时间窗内，系统探头探测到两个互成180°(±0.25°)的伽马光子，便将其确定为一对符合事件，这个时间窗一般为0-15ns。探测器将检测到的符合光子作为一对信号发出，通过处理器及功能电路进行分类和信号处理，最后将处理好的信号送入计算机中进行图像重建。
在环形PET中，处于视野四周的γ射线将斜入射到探测器的晶体上，这些γ射线极有可能透射过这个晶体与相邻的晶体产生作用或在第一个晶体中由于Compton散射而产生的二次γ射线与相邻的晶体产生作用，这些作用造成了用于图像重建的投影数据符合线的不确定性，因而使得空间分辨率从中心到视野的四周呈下降趋势。即由于入射射线在晶体中的深度信息的探测偏差引起的成像质量的下降，产生了深度效应。而深度效应会造成重建图像的拖尾，降低图像的空间分辨率，尤其在视野的边缘位置。
使用带有作用深度(depth of interaction,DOI)信息的探测器可以有效提高系统空间分辨率，降低视差效应，特别是对于远离视野中心的位置。DOI的获取方法主要可分为三类：信号波形甄别法、分光法和双端信号读出法。DOI探测器有环状DOI探测器、平板DOI探测器、多边形DOI探测器等多种形状，DOI探测器实现方法包括多层晶体、双端读出、连续晶体多通道读出等。
飞行时间(Time of flight，TOF)技术在广义上可理解为通过测量物体、粒子或波在固定介质中飞越一定距离所耗费时间(介质/距离/时间均为已知或可测量)，从而进一步理解离子或媒介某些性质的技术。在医学成像领域，飞行时间法是一项主要的基础技术。如果可以测出两个光子到达探测器的时间差，由于探测器直径和光速已知，就可以确定光子出现的位置，即正电子的发射位置，也就是示踪剂衰变的位置。通过光子飞行时间差、探测器直径和光速计算光子发生位置是一个简单的数学问题Δx＝Δt*C/2，Δx是湮灭位置距探测器中心的距离；Δt是两个光子的飞行时间差；C代表光速。
2006年，PHILIPS公司发布世界上第一台商业化TOF-PET--飞利浦GEMINI TF机型。在之后十几年中，GE和SIEMENS等公司陆续发布了TOF-PET产品。TOF技术是PET成像领域的重大进步，涉及材料学、物理、数学、电子、机械、医学、分子生物学等诸多领域；由很多精密的光学材料和电子器件组成，技术复杂，是多种高新技术的综合体。TOF技术能够提高PET诊断精度、缩短扫描时间，拓展了PET的临床应用，是未来PET发展的主要趋势之一。
目前医疗中所进行全身PET成像多是利用单一机型设备的成像，即只使用全身PET探测器，这种方式由于头部和身体共用一个全身成像探测器，因此会造成灵敏度和空间分辨率较低，从而造成头部图像质量低，并且由于头部和身体分开成像，因此会造成成像过程繁琐和成本较高的问题。
发明内容
本发明提供了一种全身PET成像系统，旨在至少在一定程度上解决上述现有技术中存在的技术问题之一。
为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：
一种全身PET成像系统，所述全身PET成像系统包括：机架、头部探测装置、身体探测装置，以及图像重建模块；其中，
所述头部探测装置和所述身体探测装置均安装在所述机架上，且所述头部探测装置和所述身体探测装置分别与所述图像重建模块电连接；
所述头部探测装置用于实现被测对象头部的正电子发射计算机断层显像成像PET数据采集；所述身体探测装置用于实现所述被测对象除头部之外的其它身体部位的PET数据采集；所述头部探测装置和所述身体探测装置相配合，以同时实现被测对象全身的PET数据采集；所述图像重建模块用于基于所述头部探测装置和/或所述身体探测装置采集的PET数据完成相应的PET图像重建。
进一步地，所述头部探测装置包括多个第一PET探测器，所述多个第一PET探测器组成具有第一容纳腔的空腔结构；其中，所述第一容纳腔用于容纳被测对象的头部。
进一步地，所述第一PET探测器为具有作用深度信息的离散晶体探测器；每一所述第一PET探测器分别由多个探测晶体拼接而成，每一所述第一PET探测器中的探测晶体分别排列成晶体阵列，且每一所述第一PET探测器中的探测晶体之间均具有拼接的缝隙。
进一步地，所述第一容纳腔的内径为25cm～35cm，轴长为20cm～30cm。
进一步地，所述身体探测装置包括多个第二PET探测器，所述多个第二PET探测器组成具有第二容纳腔的空腔结构；其中，所述第二容纳腔用于容纳被测对象除头部外的其它身体部位。
进一步地，所述第二PET探测器为具有飞行时间技术的单层探测器，每一所述第二PET探测器分别由多个探测晶体拼接而成，每一所述第二PET探测器中的探测晶体分别排列成晶体阵列，且每一所述第二PET探测器中的探测晶体之间均具有拼接的缝隙。
进一步地，所述第二容纳腔的内径为60cm～80cm，轴长为150cm～180cm。
进一步地，所述第一PET探测器中的探测晶体尺寸小于所述第二PET探测器中探测晶体的尺寸。
进一步地，所述图像重建模块包括符合判断单元和采集处理单元；其中，
所述符合判断单元用于对所述头部探测装置和/或所述身体探测装置采集到的PET数据进行符合计算；
所述采集处理单元用于通过所述符合判断单元获得符合事件信息，从所述符合事件信息中获取目标符合事件，并根据所述目标符合事件重建PET图像；其中，所述符合事件信息包括符合事件的能量、位置和作用深度。
进一步地，所述采集处理单元具体用于：
根据预设PET能窗和符合事件的能量，确定能量在所述预设PET能窗内的目标符合事件；
确定所述目标符合事件中的随机符合事件；
将所述目标符合事件中的所述随机符合事件过滤掉；
根据过滤后的目标符合事件重建PET图像；
其中，所述重建PET图像为：采用解析计算或蒙卡模拟的系统传输矩阵，结合迭代重建算法进行PET图像重建。
本发明提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
本发明采用具有作用深度信息的离散晶体探测器阵列构成的脑探测器进行脑PET成像，利用具有飞行时间技术的身体探测器进行身体PET成像；通过采集电路获得符合事件信息，从符合事件信息中获取目标符合事件，以便进行数据重建。弥补了现有成像装置PET同时进行全身成像时脑部图像分辨率不高的缺点，解决了分别进行成像效率低且成本高的技术问题，一次成像可以同时得到高质量的脑部和身体成像，省去了在多种成像系统上多次进行成像的工作量。
同时本发明采用带有深度信息探测功能的PET探测技术，可以显著的改善PET的空间分辨性能。此外，本发明利用飞行时间技术提高了PET诊断精度、缩短了扫描时间。通过二者优势互补，在获得了定位精确、高灵敏度、高图像清晰度、高诊断准确率的优点，提高了成像效率，可获得高质量的脑部PET图像和身体PET图像。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的全身PET成像系统的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的全身PET成像系统进行身体成像的示意图；
图3为本发明实施例提供的全身PET成像系统进行头部成像的示意图；
图4为本发明实施例提供的头部PET探测器双端读出DOI信息的示意图。
附图标记说明：
1、第二头部探测器；2、第一头部探测器；3、第二身体探测器；
4、第一身体探测器；5、头部；6、身体；7、双端读出的探测器模块。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
本实施例提供了一种全身PET成像系统，该系统可以同时进行头部和身体成像，且该系统所采用的PET探测器具有作用深度信息(DOI)和时间飞行(TOF)技术。该系统方便操作，并且提高了检测效率和图像质量。
具体地，本实施例的全身PET成像系统的结构如图1所示，包括：机架、头部探测装置、身体探测装置，以及图像重建模块；其中，
所述机架由机械运动组件、运动控制电路、电源保障系统、机架操纵器以及机架运动状态显示器等组成；
所述头部探测装置和所述身体探测装置均安装在所述机架上，且所述头部探测装置和所述身体探测装置分别与所述图像重建模块电连接；
所述头部探测装置用于实现被测对象头部的正电子发射计算机断层显像成像PET数据采集；所述身体探测装置用于实现所述被测对象除头部之外的其它身体部位的PET数据采集；所述头部探测装置和所述身体探测装置相配合，以同时实现被测对象全身的PET数据采集；所述图像重建模块用于基于所述头部探测装置和/或所述身体探测装置采集的PET数据完成相应的PET图像重建。
其中，所述头部探测装置包括多个头部PET探测器，所述多个头部PET探测器组成具有第一容纳腔的空腔结构；其中，所述第一容纳腔用于容纳被测对象的头部。具体地，在本实施例中，头部探测装置内部可以形成一个圆柱形的空腔，在进行探测时，待探测的物体放置于该空腔中，当然，可以理解的是，头部探测装置的形状可以根据需求设计，本实施例对此并不作限定。
进一步地，所述头部PET探测器为具有作用深度(depth of interaction，DOI)信息的离散晶体探测器；作用深度是由位于头部的DOI探测器探测到的。DOI探测器采用离散晶体构成探测器模块，离散晶体中间具有拼接的缝隙。DOI探测器可准确定位到光子在晶体中的作用深度。DOI探测器可以是环状DOI探测器、平板DOI探测器、多边形DOI探测器等，当然，可以理解的是，本实施例不对DOI探测器的整体结构形状进行限定，可根据实际应用需求选择对应的DOI探测器。DOI探测器的实现方法包括单层分光单端读出、多层晶体分光读出、多层复合晶体双端读出、连续晶体多通道读出等，本实施例对此不作限定。例如，如图4所示的双端读出的探测器模块7。
其中，所述身体探测装置包括多个身体PET探测器，所述多个身体PET探测器组成具有第二容纳腔的空腔结构；其中，所述第二容纳腔用于容纳被测对象除头部外的其它身体部位。具体地，在本实施例中，身体探测装置内部可以形成一个圆柱形的空腔，在进行探测时，待探测的物体放置于该空腔中，当然，可理解的是，身体探测装置的形状可根据需求设计，本实施例对此并不作限定。
进一步地，所述身体PET探测器为具有飞行时间(Time of flight，TOF)技术的普通单层探测器，每一所述身体PET探测器分别由多个探测晶体拼接而成，每一所述身体PET探测器中的探测晶体分别排列成晶体阵列，且每一所述身体PET探测器中的探测晶体之间均具有拼接的缝隙。
可选地，本实施例的上述晶体单元由选自下面材料之一或它们的组合构成：BGO、LYSO、LSO和LBS，每个晶体块为长方形或正方形，晶体的制造和加工方便，成本低。当然，可以理解的是，探测器组件的数量、形状以及类型等均可以根据需求设定，本实施例对此并不作限定。
进一步地，所述第一容纳腔的内径和轴长均小于所述第二容纳腔；其中，第一容纳腔的内径约为25cm～35cm，轴长约为20cm～30cm。第二容纳腔的内径约为60cm～80cm，轴长约为150cm～180cm。此外，头部PET探测器中的探测晶体尺寸小于身体PET探测器中探测晶体的尺寸，具有更高的灵敏度和分辨率。
进一步地，所述图像重建模块包括符合判断单元和采集处理单元；其中，
所述符合判断单元用于对所述头部探测装置和/或所述身体探测装置采集到的PET数据进行符合计算；
所述采集处理单元用于通过所述符合判断单元获得符合事件信息，从所述符合事件信息中获取目标符合事件，并根据所述目标符合事件重建PET图像；其中，所述符合事件信息包括符合事件的能量、位置和作用深度。
进一步地，所述采集处理单元具体用于：
根据预设PET能窗和符合事件的能量，确定能量在所述预设PET能窗内的目标符合事件；
确定所述目标符合事件中的随机符合事件；
将所述目标符合事件中的所述随机符合事件过滤掉；
根据过滤后的目标符合事件重建PET图像；
其中，所述重建PET图像为：采用解析计算或蒙卡模拟的系统传输矩阵，结合迭代重建算法进行PET图像重建。
基于上述，本实施例的成像系统可以进行以下成像：
PET成像：通过探测器进行符合探测，根据探测结果进行PET图像重建；
上述PET成像用的是符合成像技术，使用探测器进行探测，即在规定时间窗内(ns级别)同时探测到事件称为符合事件，两个符合事件的连线为响应线，即正电子和负电子湮灭产生的一对能量为511keV的相向的gamma光子。通过符合事件重建出PET图像。
综上，本实施例的成像系统由两个探测装置连接构成，通过采用具有作用深度信息的离散晶体探测器阵列和飞行时间技术构成的探测器阵列进行PET成像，既减省了器材空间，减少了设备体积，又避免了多次成像的繁琐步骤，设计简单，探测精度高，成本低，具有很强的实用价值。
下面结合一个可选的实施方式举例对上述系统进行更进一步地说明：
将待测物体注入放射性药物；其中，使用本实施例的上述成像系统进行PET成像时，可以注入包括正电子衰变核素标记的药物(如F-18)。
将待检测物体放在扫描床上，移动到成像系统的成像视野中，再进行相应的数据采集。使用采集处理单元采集的数据包括：采集探测器环的符合事件，用于PET重建；上述采集的事件包括伽马(gamma)事件的作用位置、能量和时间。
如图2所示，身体6中病灶部位的放射源所产生的符合事件，可以同时被第一身体探测器4探测到(如放射源c)，也可以同时被第一身体探测器4和第二身体探测器3探测到(如放射源b)，也可以同时被第一头部探测器2和第一身体探测器4探测到(如放射源a)。
如图3所示，头部5中病灶部位的放射源所产生的符合事件，可以同时被第一头部探测器2探测到(如放射源e)，也可以同时被第一头部探测器2和第一身体探测器4探测到(如放射源f)，也可以同时被第一头部探测器2和第二头部探测器1探测到(如放射源d)，也可以同时被第二头部探测器1和第一身体探测器4探测到(如放射源g)。
将采集到的数据通过采集处理单元进行相应成像方式的数据重建以获得不同成像方式对应的图像。通过蒙特卡罗对上述系统进行建模后生成系统传输矩阵；结合扫描床平移和小角度旋转实现数据采样的完备性。图像重建采用解析计算或蒙卡模拟的系统传输矩阵，结合迭代重建算法进行图像重建。其中，第二头部探测器1、第一头部探测器2、第二身体探测器3，以及第一身体探测器4之间可以任意两两同时进行符合成像。
通过采集电路采集PET设备的符合事件信息。其中，符合事件信息可以包括但不限于符合事件的能量、位置和作用深度，例如，符合事件信息还可以包括符合事件的时间、角度等信息。此处，需要理解的是，符合事件包括两个光子，符合事件的时间即光子被晶体接收到的时间，能量即光子的能量，位置即接收光子的晶体的所在位置，角度即光子入射晶体的角度。
其中，符合事件可以包括但不限于真符合事件、散射事件和随机符合事件。
作为一种示例性的实施方式，PET能窗的上限阈值大于511keV，PET能窗的小限阈值小于511keV。
本实施例的PET头部和身体同时成像的方法，在通过采集处理单元获得符合事件信息后，通过预设PET能窗从符合事件信息中获取用于重建PET图像的目标符合事件，最后，根据目标符合事件重建PET图像。
与现有技术中头部和身体共用同一种成像系统不同，本实施例的成像系统可以同时分别针对头部和身体尺寸、情况的不同，用不同的探测器进行头部成像和身体成像，从而可以同时得到更精确的图像，分辨率更高，图像质量更好，也不必再经过多个系统多次分开检测才能得到结果。本实施例方便快捷，节约成本，解决了现有技术中不存在同时分别针对大脑和身体进行全身同机成像导致成像质量差或成像效率低的技术问题，获得更加全面的分子水平的数据，一次检测就可以获取更多的疾病信息从而提高检测效率，降低成本，更好的帮助进行疾病基础和生命科学研究。
此外，需要说明的是，本发明可提供为方法、装置或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质上实施的计算机程序产品的形式。
本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
最后需要说明的是，以上所述是本发明优选实施方式，应当指出，尽管已描述了本发明优选实施例，但对于本技术领域的技术人员来说，一旦得知了本发明的基本创造性概念，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。
Claims (10)
1.一种全身PET成像系统，其特征在于，所述全身PET成像系统包括：机架、头部探测装置、身体探测装置，以及图像重建模块；其中，
所述头部探测装置和所述身体探测装置均安装在所述机架上，且所述头部探测装置和所述身体探测装置分别与所述图像重建模块电连接；
所述头部探测装置用于实现被测对象头部的正电子发射计算机断层显像成像PET数据采集；所述身体探测装置用于实现所述被测对象除头部之外的其它身体部位的PET数据采集；所述头部探测装置和所述身体探测装置相配合，以同时实现被测对象全身的PET数据采集；所述图像重建模块用于基于所述头部探测装置和/或所述身体探测装置采集的PET数据完成相应的PET图像重建。
2.如权利要求1所述的全身PET成像系统，其特征在于，所述头部探测装置包括多个第一PET探测器，所述多个第一PET探测器组成具有第一容纳腔的空腔结构；其中，所述第一容纳腔用于容纳被测对象的头部。
3.如权利要求2所述的全身PET成像系统，其特征在于，所述第一PET探测器为具有作用深度信息的离散晶体探测器；每一所述第一PET探测器分别由多个探测晶体拼接而成，每一所述第一PET探测器中的探测晶体分别排列成晶体阵列，且每一所述第一PET探测器中的探测晶体之间均具有拼接的缝隙。
4.如权利要求2或3所述的全身PET成像系统，其特征在于，所述第一容纳腔的内径为25cm～35cm，轴长为20cm～30cm。
5.如权利要求2所述的全身PET成像系统，其特征在于，所述身体探测装置包括多个第二PET探测器，所述多个第二PET探测器组成具有第二容纳腔的空腔结构；其中，所述第二容纳腔用于容纳被测对象除头部外的其它身体部位。
6.如权利要求5所述的全身PET成像系统，其特征在于，所述第二PET探测器为具有飞行时间技术的单层探测器，每一所述第二PET探测器分别由多个探测晶体拼接而成，每一所述第二PET探测器中的探测晶体分别排列成晶体阵列，且每一所述第二PET探测器中的探测晶体之间均具有拼接的缝隙。
7.如权利要求5或6所述的全身PET成像系统，其特征在于，所述第二容纳腔的内径为60cm～80cm，轴长为150cm～180cm。
8.如权利要求5所述的全身PET成像系统，其特征在于，所述第一PET探测器中的探测晶体尺寸小于所述第二PET探测器中探测晶体的尺寸。
9.如权利要求1所述的全身PET成像系统，其特征在于，所述图像重建模块包括符合判断单元和采集处理单元；其中，
所述符合判断单元用于对所述头部探测装置和/或所述身体探测装置采集到的PET数据进行符合计算；
所述采集处理单元用于通过所述符合判断单元获得符合事件信息，从所述符合事件信息中获取目标符合事件，并根据所述目标符合事件重建PET图像；其中，所述符合事件信息包括符合事件的能量、位置和作用深度。
10.如权利要求9所述的全身PET成像系统，其特征在于，所述采集处理单元具体用于：
根据预设PET能窗和符合事件的能量，确定能量在所述预设PET能窗内的目标符合事件；
确定所述目标符合事件中的随机符合事件；
将所述目标符合事件中的所述随机符合事件过滤掉；
根据过滤后的目标符合事件重建PET图像；
其中，所述重建PET图像为：采用解析计算或蒙卡模拟的系统传输矩阵，结合迭代重建算法进行PET图像重建。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113786209A (zh) * | 2021-09-16 | 2021-12-14 | 华中科技大学 | 一种超高灵敏度的多面体脑部pet系统 |
| US11660060B2 (en) * | 2018-08-29 | 2023-05-30 | Shandong Madic Technology Co., Ltd. | Whole body PET and CT combined device |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101990643A (zh) * | 2008-04-10 | 2011-03-23 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 模块化多几何结构pet系统 |
| US20130030287A1 (en) * | 2010-04-08 | 2013-01-31 | National Institute Of Radiological Sciences | Proximity imaging type pet apparatus and system |
| CN106691486A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-05-24 | 上海联影医疗科技有限公司 | 医学成像系统及方法 |
| US20170168127A1 (en) * | 2010-03-09 | 2017-06-15 | c/o National Institutes For Quantum And Radiological Science And Technology | Pet/mri device, pet device, and image reconstruction system |
| CN109846504A (zh) * | 2018-05-07 | 2019-06-07 | 山东麦德盈华科技有限公司 | 一种全角度符合pet探测器 |
| CN109864752A (zh) * | 2018-07-17 | 2019-06-11 | 山东麦德盈华科技有限公司 | 一种整体全角度符合脑部pet探测器及整体设备 |
-
2021
- 2021-03-26 CN CN202110324609.4A patent/CN113081016A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101990643A (zh) * | 2008-04-10 | 2011-03-23 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 模块化多几何结构pet系统 |
| US20170168127A1 (en) * | 2010-03-09 | 2017-06-15 | c/o National Institutes For Quantum And Radiological Science And Technology | Pet/mri device, pet device, and image reconstruction system |
| US20130030287A1 (en) * | 2010-04-08 | 2013-01-31 | National Institute Of Radiological Sciences | Proximity imaging type pet apparatus and system |
| CN106691486A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-05-24 | 上海联影医疗科技有限公司 | 医学成像系统及方法 |
| CN109846504A (zh) * | 2018-05-07 | 2019-06-07 | 山东麦德盈华科技有限公司 | 一种全角度符合pet探测器 |
| CN109864752A (zh) * | 2018-07-17 | 2019-06-11 | 山东麦德盈华科技有限公司 | 一种整体全角度符合脑部pet探测器及整体设备 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11660060B2 (en) * | 2018-08-29 | 2023-05-30 | Shandong Madic Technology Co., Ltd. | Whole body PET and CT combined device |
| CN113786209A (zh) * | 2021-09-16 | 2021-12-14 | 华中科技大学 | 一种超高灵敏度的多面体脑部pet系统 |
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