CN116602694A - 一种伽玛照相机全身成像系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种伽玛照相机全身成像系统，包括：驱动控制模块、电源模块、采集与图像显示模块、可视对讲与受检者定位指示模块、箱体、第一驱动机构、第二驱动机构、带状探测器、以及准直器；驱动控制模块与第一驱动机构和第二驱动机构连接，控制驱动机构分别在其预设运动范围内运动；数据采集与图像显示模块与带状探测器连接，采集和处理探测信号并完成信号的可视化；带状探测器和准直器在靠近受检者脚部的位置和靠近头顶的位置之间运动，以达成对整个受检者体内放射性测量的目的；本发明的成像系统支持对受检者站姿的伽玛全身成像，支持活度测量、能谱测量、剂量测量、内照射剂量计算，同时提供受检者定位指示，方便重复检查。

Description

一种伽玛照相机全身成像系统

技术领域

本发明涉及伽玛照相机全身成像技术领域，具体涉及一种伽玛照相机全身成像系统。

背景技术

在伽玛照相机，也称安格尔照相机或闪烁照相机，有单晶体和多晶体固定式和移动式两种此外，有些伽玛照相机还具有单光子放射计算机辅助断层摄影功能，因而又称SPECT。这类装置用来获得放射性药物在人体器官内的分布图像。由于所用放射性药物种类颇多，方法各异，所以这种装置几乎能诊断各种器官疾病。它不仅能产生一般平面图像人体内放射性药物三维分布的二维图像，还能产生全身图像和断层图像。

目前的医疗实践中，在碘-131治疗后，在需要对患者全身的放射性核素进行测量时，可使用伽玛照相机全身成像系统；伽玛照相机全身成像系统是一种闪烁成像设备，使用一个或两个探头,由探头与目的物彼此相对运动及有关的放射性图像信息。

然而，传统的伽玛照相机全身成像系统一般只能对卧姿的患者进行扫描，对于不方便躺卧的受检者十分不友好；另一方面，传统的伽玛照相机的探头一般面积较大，增加了系统总成本。

发明内容

为克服现有技术缺陷，本发明提供一种伽玛照相机全身成像系统。

本发明通过以下技术方案实现：

一种伽玛照相机全身成像系统，包括：驱动控制模块、第一驱动机构、第二驱动机构、带状探测器、准直器、电源模块、以及数据采集与图像显示模块。

所述驱动控制模块与所述第一驱动机构和所述第二驱动机构连接，控制所述第一驱动机构和所述第二驱动机构分别在其预设运动范围内运动。

所述数据采集与图像显示模块与所述带状探测器连接，采集和处理探测信号并完成信号的可视化。

所述带状探测器和所述准直器固定与所述第一驱动机构，在所述第一驱动机构带动下做往复运动，完成受检者体内放射性测量。

所述电源模块用于向所述成像系统供电。

进一步的，所述成像系统还包括：箱体。

所述箱体附设安全带或安全架，用于固定受检者，实现对受检者的支撑和保护。

所述箱体与所述第二驱动机构连接，在所述第二驱动机构带动下，实现箱体垂直位置与水平位置的切换。

进一步地，所述第一驱动机构为自动结构，其预设运动范围为受检者头顶与脚底之间；所述第二驱动机构为手动、自动、或半自动结构。

进一步地，所述数据采集与图像显示模块对所述控制系统发出测量指令，所述控制系统控制所述带状探测器对受检者体内放射性进行测量；所述数据采集与图像显示模块在测量全过程中，实时显示受检者体内放射性分布图像。

进一步地，所述系统还包括：可视对讲与受检者定位指示模块。

所述可视对讲与受检者定位指示模块用于检测人员与受检者之间的信息沟通，以及根据定位指示调整受检者和/或带状探测器的位置。

进一步地，所述带状探测器包括：闪烁晶体、两个光电探测器、以及信号处理与位置运算电路。

所述两个光电探测器分别位于所述闪烁晶体的两端，所述信号处理与位置运算电路将受检者的检测数据发送至所述采集与图像显示模块。

进一步地，所述信号处理与位置运算电路通过计算信号的幅度或者到达时间，实时生成伽玛射线射到闪烁晶体位置的横向坐标；所述横向坐标的计算方法为：位置加权，统计算法或利用飞行时间技术中的一种或多种。

进一步地，所述带状探测器嵌套在所述准直器上方，所述准直器设有开孔，受检者体内发出的伽玛射线通过所述开孔被所述带状探测器探测。

进一步地，所述准直器材质为铅或钨等高原子序数金属材料。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

本发明通过设置第二驱动机构实现箱体垂直位置与水平位置的切换，支持对受检者站姿的伽玛全身成像，方便受检者，第二驱动机构将箱体垂直放置可减少占地，节约空间；本发明的伽玛照相机全身成像系统，支持活度测量、能谱测量、剂量测量、内照射剂量计算，同时，系统配备可视对讲与受检者定位指示模块，支持检测人员与受检者的全程信息沟通，还可根据定位指示调整受检者以及带状探测器的位置，方便重复检查。

附图说明

图1为本发明的一种伽玛照相机全身成像系统组成示意图。

图2为本发明的箱体处于水平位置时的示意图。

图3为本发明的箱体处于垂直位置时的意图。

图4为本发明的带状探测器的组成示意图。

附图中标记及对应的结构或组件名称：

1-驱动控制模块；2-电源模块；3-数据采集与图像显示模块；4-可视对讲与受检者定位指示模块；5-箱体；6-第一驱动机构；7-第二驱动机构；8带状探测器；9-准直器；801-闪烁晶体；802-光电探测器；803-信号处理与位置运算电路。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下。

为了使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

实施例1：

如图1所示，为本发明的一种伽玛照相机全身成像系统，包括：驱动控制模块1、电源模块2、采集与图像显示模块3、可视对讲与受检者定位指示模块4、箱体5、第一驱动机构6、第二驱动机构7、带状探测器8、准直器9。

驱动控制模块1与第一驱动机构6和第二驱动机构7连接，控制第一驱动机构6和第二驱动机构7分别在其预设运动范围内运动。

需要说明的是，第一驱动机构6为自动结构，其预设运动范围为受检者头顶与脚底之间；第二驱动机构7为手动、自动、或半自动结构，用于控制箱体5的姿态切换。

数据采集与图像显示模块3与带状探测器8连接，采集和处理探测信号并完成信号的可视化。

带状探测器8和准直器9固定与第一驱动机构6，在第一驱动机构6带动下做往复运动，完成受检者体内放射性测量；带状探测器8和准直器9在靠近受检者脚部的位置和靠近头顶的位置之间运动，以达成对整个受检者体内放射性测量的目的。

电源模块2用于向成像系统供电。

数据采集与图像显示模块3对控制系统发出测量指令，控制系统控制带状探测器8对受检者体内放射性进行测量；数据采集与图像显示模块3在测量的全过程中，实时显示受检者体内放射性分布图像。

数据采集与图像显示模块3对带状探测器8的信号进行采集、处理，并可图像的方式显示受检者体内核素种类，活度分布，剂量分布，并可计算各勾画脏器区域的内照射剂量；数据采集与图像显示系统3还可显示伽玛射线能谱。

可视对讲与受检者定位指示模块4用于检测人员与受检者之间的信息沟通，以及根据定位指示调整受检者和/或带状探测器8的位置。

箱体5附设安全带或安全架，用于固定受检者，实现对受检者的支撑和保护；箱体5能够保护机械运动部分与患者无接触，还可以保护电气部分与患者不接触，支撑固定受检者的同时让受检者比较舒服，保证受检者的运动幅度较小，方便后续的检测操作。

箱体5与第二驱动机构7连接，在第二驱动机构7带动下，实现箱体5垂直位置与水平位置的切换。

图2为本发明的箱体5处于水平位置时的示意图，图3为本发明的箱体5处于垂直位置时的意图，在第二驱动机构7带动下，箱体5可以在垂直位置与水平位置之间切换；除此之外，箱体5还可以在与水平方向夹角0度到90度之间的任意角度固定不动，箱体5可稳定地支撑受检者的全部重量并且可在箱体5整个位置运动范围内支撑超过300kg。

需要说明的是，带状探测器8进一步包括：闪烁晶体801、两个光电探测器802、以及信号处理与位置运算电路803。

如图4所示，两个光电探测器802分别位于闪烁晶体801的两端，信号处理与位置运算电路803将受检者的检测数据发送至采集与图像显示模块3；闪烁晶体801为透明的长柱形闪烁晶体。

需要说明的是，闪烁晶体801，采用快衰减闪烁晶体，如硅酸钇镥(LYSO)闪烁晶体或Ce:YAP闪烁晶体；光电探测器802，采用快光电倍增管，或硅光电转换器件(SiPM)。

另外，传统全身扫描伽马相机，在使用位置加权时，光电转换器(光电探测器)至少为两个以上，传统统全身扫描伽马相机的入射端口与入射伽马射线垂直，而本实施例只采用到两个光电转换器，且其入射端口与入射伽马射线平行。

受检者体内发出的伽玛射线，通过准直器9的开口，照射到闪烁晶体801，产生荧光后，分别被闪烁晶体801两端的两个光电探测器802收集到。

信号处理与位置运算电路803通过计算信号的幅度或者到达时间，实时生成伽玛射线射到闪烁晶体801位置的横向坐标；横向坐标的计算方法为：位置加权，统计算法或利用飞行时间技术中的一种或多种。

伽玛射线的纵向位置，是根据控制模块1给出的闪烁晶体801的实时位置确定的。

带状探测器8嵌套在准直器9上方，准直器9设有开孔，受检者体内发出的伽玛射线通过开孔被带状探测器8探测。

准直器9材质可以使用铅或钨，一般使用大原子序数的材料制造，准直器上有开孔，供患者体内发出的伽玛射线通过，被带状探测器8探测；同时准直器9可以减少散射伽玛线被带状探测器8探测，减小探测误差。

实施例2：

本发明还展示一种伽玛照相机全身成像系统的操作方法：

步骤1：操作员在可视对讲与受检者定位指示模块的帮助下，对受检者进行指导固定。

步骤2：开启电源系统2，对整个系统上电。

步骤3：控制系统1，在操作员的操作下，切换箱体5到需要的姿态，以便卧姿扫描或站姿扫描。

步骤4：借助于箱体5附设安全带或安全架对受检人与箱体5进行固定。

步骤5：数据采集与图像显示模块3向控制系统1和带状探测器8发出指令，对受检者体内放射性进行测量，随着测量的进行，实时显示放射性分布图像。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种伽玛照相机全身成像系统，其特征在于，所述成像系统包括：驱动控制模块、第一驱动机构、第二驱动机构、带状探测器、准直器、电源模块、以及数据采集与图像显示模块；

所述驱动控制模块与所述第一驱动机构和所述第二驱动机构连接，控制所述第一驱动机构和所述第二驱动机构分别在其预设运动范围内运动；

所述数据采集与图像显示模块与所述带状探测器连接，采集和处理探测信号并完成信号的可视化；

所述带状探测器和所述准直器固定与所述第一驱动机构，在所述第一驱动机构带动下做往复运动，完成受检者体内放射性测量；

所述电源模块用于向所述成像系统供电。

2.根据权利要求1所述的伽玛照相机全身成像系统，其特征在于，所述成像系统还包括：箱体；

所述箱体附设安全带或安全架，用于固定受检者，实现对受检者的支撑和保护；

所述箱体与所述第二驱动机构连接，在所述第二驱动机构带动下，实现箱体垂直位置与水平位置的切换。

3.根据权利要求1所述的伽玛照相机全身成像系统，其特征在于，所述第一驱动机构为自动结构，其预设运动范围为受检者头顶与脚底之间；所述第二驱动机构为手动、自动、或半自动结构。

4.根据权利要求1所述的伽玛照相机全身成像系统，其特征在于，所述数据采集与图像显示模块对所述控制系统发出测量指令，所述控制系统控制所述带状探测器对受检者体内放射性进行测量；所述数据采集与图像显示模块在测量全过程中，实时显示受检者体内放射性分布图像。

5.根据权利要求1-4任一项所述的伽玛照相机全身成像系统，其特征在于，所述系统还包括：可视对讲与受检者定位指示模块；

所述可视对讲与受检者定位指示模块用于检测人员与受检者之间的信息沟通，以及根据定位指示调整受检者和/或带状探测器的位置。

6.根据权利要求5所述的伽玛照相机全身成像系统，其特征在于，所述带状探测器包括：闪烁晶体、两个光电探测器、以及信号处理与位置运算电路；

所述两个光电探测器分别位于所述闪烁晶体的两端，所述信号处理与位置运算电路将受检者的检测数据发送至所述采集与图像显示模块。

7.根据权利要求5所述的伽玛照相机全身成像系统，其特征在于，所述信号处理与位置运算电路通过计算信号的幅度或者到达时间，实时生成伽玛射线射到闪烁晶体位置的横向坐标；所述横向坐标的计算方法为：位置加权，统计算法或利用飞行时间技术中的一种或多种。

8.根据权利要求6所述的伽玛照相机全身成像系统，其特征在于，所述带状探测器嵌套在所述准直器上方，所述准直器设有开孔，受检者体内发出的伽玛射线通过所述开孔被所述带状探测器探测。

9.根据权利要求8所述的伽玛照相机全身成像系统，其特征在于，所述准直器材质为铅或钨等高原子序数金属材料。