一种PET系统空间分辨率的测量装置及测量方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种PET系统空间分辨率的测量装置及测量方法，测量装置包括假体，假体的表面上分布有若干个注射孔，假体内还设置有若干个注射通道和若干个储存空间，储存空间通过注射通道与注射孔连通，储存空间的容积分为至少一个等级；测量方法为：采用注射工具通过注射管道向假体内的若干个储存空间中注入检测剂，每个储存空间内注入的检测剂的体积不超过对应的储存空间的体积；使用质子放疗设备向假体内的检测剂入射质子束；使用PET系统探测正在受质子束辐照或已结束辐照的检测剂，采集对应的闪烁脉冲数据；根据闪烁脉冲数据进行信号处理与图像重建，分析PET系统的空间分辨率。本发明专利技术适用于质子放疗中的PET系统，假体设计灵活，功能丰富，使用方便。

A Measuring Device for Spatial Resolution of PET System and Its Measuring Method

【技术实现步骤摘要】
一种PET系统空间分辨率的测量装置及测量方法
本专利技术涉及正电子发射计算机断层成像系统，更具体地涉及一种正电子发射计算机断层成像系统的空间分辨率的测量装置及测量方法。
技术介绍
正电子发射计算机断层成像(PositronEmissionTomography，以下简称PET)系统是一种非侵入性的功能代谢分子影像设备，它采用的原理如下：放射性核素衰变会产生正电子，正电子运动很短的一段距离(通常为几个毫米)后就会与组织中的电子结合而发生湮灭，其质量转化成一对向相反方向射出的能量均为0.511MeV的伽马光子，将标记于分子探针上的正电子核素作为示踪剂，通过探测获取正电子湮灭所产生的伽马光子的时间、能量和位置信息，运用符合技术得到湮灭事件响应线(也简称为LOR，LineofResponse)，然后采用图像重建算法成像以反映各部位对示踪剂的摄取程度，进而辅助医生对疾病做出相关诊断。空间分辨率是PET系统的一个重要指标，PET系统的空间分辨率代表其图像重建之后区分两点的能力。传统测量PET系统空间分辨率的方法采用放射性核素点源置于PET系统的横向或轴向上，通过数据采集、图像重建并分析其三个正交方向的一维响应函数的半高全宽作为空间分辨率。在动物或人的PET数据采集中，需要向生物体内注射放射性核素，PET成像的数据来源是放射性核素在体内代谢一段时间后正负电子发生湮灭辐射产生的一对对的伽马光子。与传统PET系统相比，全数字PET系统具有较高的空间分辨率，比如某些小动物数字PET系统的空间分辨率已高达1.0mm，在中心6.5cm区域内的空间分辨率低于2mm(WangL，ZhuJ，LiangX，PerformanceevaluationoftheLHsystem:alargeFOVsmall-animalPETsystem[J].Physicsinmedicineandbiology,2014,60(1):137)。同时，与传统PET系统相比，全数字PET系统还具备更高的灵敏度。全数字PET系统的最大计数率比传统PET系统高十倍甚至更多，也就是说，全数字PET系统能够在相同的时间内捕获到更多的光子，这一特性在质子PET束在线监测时可采集到更多的符合事件。正是因为更高的统计计数，允许使用更加复杂特别的方法来测量PET系统的空间分辨率。在质子放疗中，质子PET束在线监测不再需要注射放射性核素，而是直接探测质子入射生物体发生核反应后产生的伽马光子。质子入射到假体或生物组织中，会产生一系列的次级粒子，发生包括β+衰变在内的多种反应，此时PET系统检测时的数据来源与注射放射性核素的方式不同，不同的粒子产生机理导致传统的测量空间分辨率的方法在质子放疗中不再适用，因此，迫切需要一种质子治疗中PET系统的空间分辨率的测量装置及测量方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种PET系统空间分辨率的测量装置及测量方法，从而解决现有技术中的空间分辨率测量装置及测量方法不适用于质子放疗的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是提供一种PET系统空间分辨率的测量装置及测量方法，该测量装置包括一假体，所述假体的表面上分布有若干个注射孔，所述假体内还设置有若干个注射通道和若干个储存空间，其中，所述储存空间通过所述注射通道与所述注射孔连通，所述储存空间的容积分为至少一个等级。根据本专利技术的一个实施例，所述假体为长方体、正方体、圆柱体或者不规则形状。根据本专利技术的一个实施例，所述假体为高密度聚乙烯或者聚甲基丙烯酸甲酯。根据本专利技术的另一个实施例，若干个所述储存空间的中心位于同一平面内。根据本专利技术的另一个实施例，所述注射孔、所述注射通道以及所述储存空间的数量相同，每个所述注射通道分别连接对应的所述注射孔以及储存空间。根据本专利技术的另一个实施例，所述注射孔分布于所述假体的同一个表面上。根据本专利技术的另一个实施例，若干个所述注射孔位于同一条直线上，若干个所述储存空间的中心位于同一条直线上。根据本专利技术的另一个实施例，若干个所述注射孔呈矩阵式分布，若干个所述储存空间也呈矩阵式分布。根据本专利技术的另一个实施例，所述储存空间的容积分为两个、三个或者四个等级。根据本专利技术的另一个实施例，所述储存空间为球形、长方体形或者椭圆形。根据本专利技术的另一个实施例，所述注射通道的内径小于所述注射孔、所述储存空间的内径，所述注射孔的内径小于所述储存空间的内径。本专利技术还提供一种利用上述测量装置的PET系统空间分辨率的测量方法，该测量方法包括：步骤S1：采用注射工具通过注射管道向假体内的若干个储存空间中注入检测剂，每个所述储存空间内注入的所述检测剂的体积不超过对应的所述储存空间的体积；步骤S2：使用质子放疗设备向所述假体内的所述检测剂入射质子束；步骤S3：使用PET系统探测正在受所述质子束辐照或已结束辐照的所述检测剂，采集对应的闪烁脉冲数据；步骤S4：根据步骤S3中的所述闪烁脉冲数据进行信号处理与图像重建，分析所述PET系统的空间分辨率。根据本专利技术的一个实施例，在所述步骤S1中，采用的所述注射工具为注射器或者蠕动泵。根据本专利技术的另一个实施例，在所述步骤S1中，所述检测剂为水。根据本专利技术的另一个实施例，在所述步骤S3中，所述PET系统包括安装在所述质子放疗设备上的束在线PET系统、与所述质子放疗设备在同一个房间内但需要从所述质子放疗设备上移动所述假体的PET系统、与所述质子放疗设备不在同一个房间内的束离线PET系统。根据本专利技术的另一个实施例，在所述步骤S4中，通过所述PET系统采集到的深度-闪烁脉冲计数图谱确定空间分辨率，所述空间分辨率为深度-闪烁脉冲计数图谱中曲线的半高全宽。本专利技术提供的PET系统空间分辨率的测量装置及测量方法，适用于质子放疗中的PET系统，解决了传统测量工具以及测量方法在质子监测中不适用、不匹配的问题。本专利技术提供的测量装置中的假体，设计灵活，功能丰富，通过改变储存空间的容积能够方便探测不同PET系统的空间分辨率。另外，本专利技术能够同时探测不同方向不同位置的空间分辨率，效率高。附图说明图1是根据本专利技术的一个优选实施例的PET系统空间分辨率的测量装置的立体透视示意图；图2是根据本专利技术的另一个优选实施例的PET系统空间分辨率的测量装置的立体透视示意图；图3是根据本专利技术的一个实施例的PET系统空间分辨率的测量方法的步骤示意图；图4是根据本专利技术的一个实施例的PET系统空间分辨率的确定示意图。具体实施方式以下结合具体实施例，对本专利技术做进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本专利技术而非用于限制本专利技术的范围。图1为根据本专利技术的一个优选实施例的PET系统空间分辨率的测量装置的立体透视示意图，由图1可知，本专利技术提供的PET系统空间分辨率的测量装置包括假体10，假体10的其中一个表面11上分布有若干个注射孔20，假体10内还设置有若干个注射通道30和若干个储存空间40，其中，每个注射通道30的两端分别对应设置一个注射孔20和一个储存空间40，每一个注射通道30连通对应的注射孔20与储存空间40，注射孔20的数量、注射通道30的数量以及储存空间40的数量相同，储存空间40的容积分为不同的等级。更具体地，在图1的实施例中，假体10为长方体形状，长方体假体10的长度为30cm，宽度为6cm，高度为10cm本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种PET系统空间分辨率的测量装置，其特征在于，所述测量装置包括一假体，所述假体的表面上分布有若干个注射孔，所述假体内还设置有若干个注射通道和若干个储存空间，其中，所述储存空间通过所述注射通道与所述注射孔连通，所述储存空间的容积分为至少一个等级。

【技术特征摘要】
1.一种PET系统空间分辨率的测量装置，其特征在于，所述测量装置包括一假体，所述假体的表面上分布有若干个注射孔，所述假体内还设置有若干个注射通道和若干个储存空间，其中，所述储存空间通过所述注射通道与所述注射孔连通，所述储存空间的容积分为至少一个等级。2.根据权利要求1所述的PET系统空间分辨率的测量装置，其特征在于，所述假体为长方体、正方体、圆柱体或者不规则形状。3.根据权利要求1所述的PET系统空间分辨率的测量装置，其特征在于，所述假体为高密度聚乙烯或者聚甲基丙烯酸甲酯。4.根据权利要求1所述的PET系统空间分辨率的测量装置，其特征在于，若干个所述储存空间的中心位于同一平面内。5.根据权利要求1所述的PET系统空间分辨率的测量装置，其特征在于，所述注射孔、所述注射通道以及所述储存空间的数量相同，每个所述注射通道分别连接对应的所述注射孔以及储存空间。6.根据权利要求5所述的PET系统空间分辨率的测量装置，其特征在于，所述注射孔分布于所述假体的同一个表面上。7.根据权利要求6所述的PET系统空间分辨率的测量装置，其特征在于，若干个所述注射孔位于同一条直线上，若干个所述储存空间的中心位于同一条直线上。8.根据权利要求6所述的PET系统空间分辨率的测量装置，其特征在于，若干个所述注射孔呈矩阵式分布，若干个所述储存空间也呈矩阵式分布。9.根据权利要求5所述的PET系统空间分辨率的测量装置，其特征在于，所述储存空间的容积分为两个、三个或者四个等级。10.根据权利要求9所述的PET系统空间分辨率的测量装置，其特征在于，所述储存空间为球形、长方体形或者椭圆形。11.根据权利要求1所述的PET系统空间分辨率的测量装置，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：尼古拉达申佐，高敏，谢庆国，
申请(专利权)人：苏州瑞派宁科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32