用于高性能和多功能分子成像的方法和系统技术方案

改进的成像设备和方法。便携式SPECT成像设备可以与诸如超声的成像模态共配准。包括伽马相机传感器的伽马相机面板可以连接到机械臂。编码孔径掩模可以放置在伽马射线光子传感器的前面，并用于构建患者体内放射性同位素分布的高分辨率三维图，该图可以通过从患者周围方向的缩小范围扫描患者并在该患者附近放置辐射传感器来生成。提供了增强的成像灵敏度和分辨率。SPECT成像设备可用于指导医疗干预，比如活检和消融治疗，也可用于指导手术。也可用于指导手术。也可用于指导手术。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于高性能和多功能分子成像的方法和系统
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2019年4月9日提交的题为“用于高性能Spect成像的方法和系统”的美国申请第62/831504号和2019年4月19日提交的题为“用于便携式Spect和超声成像的方法和系统”的美国申请第62/836514号的权益和优先权，出于所有目的，它们的内容通过引用整体结合于此。


[0003]本专利技术涉及伽马相机的架构及其与其他共配准的医学成像模态比如超声系统一起使用，以实现新的高性能和多功能成像系统，用于诊断成像、医疗介入的引导比如经皮活检和消融治疗以及用于外科手术引导。

技术介绍

[0004]单光子发射计算机断层扫描(SPECT)本身或与计算机断层扫描(CT)结合(SPECT/CT)是用于医学诊断成像的主要分子成像方式。最常见的是，SPECT成像设备包括围绕患者身体或围绕患者轨道运行的伽马射线传感器阵列。在成像扫描期间，患者通常躺在台上，对于一些心脏成像系统，可能坐在定制的椅子上。平行孔准直器通常用在检测器阵列的前面，以限制伽马射线光子在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于扫描患者的便携式单光子发射计算机断层扫描(SPECT)成像系统，该系统包括：单光子发射计算机断层扫描控制器单元，该控制器单元包括计算机；连接到控制器单元的机械关节臂，其中用户可以通过施加直接力将关节臂定位到期望位置；至少一个伽马相机面板，其连接到关节臂，其中伽马相机面板包括具有位置和能量感测分辨率的伽马相机传感器，其中伽马相机面板提供大于15度的成像视场；相机，其安装成观察患者的整个区域；以及至少一个处理器和可操作地与至少一个处理器、相机和伽马相机传感器耦合的存储器，该存储器具有由至少一个处理器执行的指令，该指令使得至少一个处理器：读取从伽马相机传感器接收的第一伽马射线光子感测事件；提供伽马相机面板相对于患者身体的第一位置和定向；使用第一位置和定向将第一伽马射线光子感测事件与患者身体共配准；读取从伽马传感器接收的第二伽马射线光子感测事件；提供伽马相机面板相对于患者身体的第二位置和定向，使用第二位置和定向将第二伽马射线光子感测事件与患者身体共配准；以及通过使用第一和第二共配准的感测事件重建患者体内发射伽马射线的放射性同位素的3D分布。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述关节臂是计算机可控的6轴机器人臂。3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述存储器还具有指令，所述指令使得所述至少一个处理器致动所述机械臂来执行SPECT扫描。4.根据权利要求3所述的系统，还包括由耦合到所述至少一个处理器和存储器的电机致动的轮，其中，所述轮被致动以在对患者进行扫描期间移动所述SPECT系统。5.根据权利要求3所述的系统，还包括安装在所述面板上的接近传感器，其中，所述接近传感器可操作地耦合到所述至少一个处理器和存储器，其中根据由所述接近传感器获得的接近传感器数据来修改所述面板相对于患者的移动。6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述存储器还具有指令，该指令使得所述至少一个处理器：使用计算机视觉以规则间隔创建患者身体的3D模型；以及检测身体从身体的一个3D模型到另一个3D模型的变化和变形。7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述存储器还具有指令，所述指令使得所述至少一个处理器通知用户可能需要重置所述SPECT扫描的显著身体变化。8.根据权利要求6所述的系统，其中，所述存储器还具有指令，该指令使得所述至少一个处理器：确定第一3D患者身体模型并将其分配给第一传感器检测事件，确定第二3D患者身体模型并将其分配给第二传感器检测事件，从第一至第二3D患者身体模型创建组织变形模型，以及通过使用第一和第二感测事件以及组织变形模型来重建患者体内发射伽马射线的放射性同位素的3D分布。
9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述存储器还具有指令，所述指令使得所述至少一个处理器停止所述关节臂和伽马相机面板的移动，以避免所述SPECT成像系统的部件与患者身体之间的碰撞。10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述存储器还具有指令，该指令使得所述至少一个处理器：监控所述伽玛相机面板的投影路径中其他物体或人的空间，以及停止所述关节臂和伽马相机面板的移动，以避免所述SPECT成像系统的任何部件与其他物体或人之间的碰撞。11.根据权利要求1所述的系统，还包括：超声探头；跟踪系统，其中跟踪系统用于确定超声探头相对于患者身体的位置和定向；可视化设备；至少一个处理器和存储器，其可操作地与超声探头、跟踪系统、存储与患者或参考点共配准的发射伽马射线的放射性同位素的3D分布的存储器以及可视化设备耦合，该存储器具有由至少一个处理器执行的指令，该指令使得至少一个处理器：相对于患者或相对于参考点跟踪超声探头；使用由超声探头获得的超声探头跟踪数据来确定发射伽马射线的放射性同位素的3D分布和超声扫描之间的共配准；以及向可视化设备递送图像，该图像包括发射伽马射线的放射性同位素在超声扫描上的3D分布的特征增强。12.根据权利要求11所述的系统，其中，所述跟踪系统选自包含以下的组：光学跟踪系统、机电跟踪系统、电磁跟踪系统、超声跟踪系统、深度成像跟踪系统及其组合。13.根据权利要求11所述的系统，其中，所述存储器还具有指令，该指令使得所述至少一个处理器：从存储器中读取SPECT图像数据集，创建图像中特征从第一超声帧到第二超声帧的移动模型，基于图像中特征的移动模型创建改变的SPECT图像，以及将改变的SPECT图像增强到第二超声帧上。14.一种用于扫描患者的实时多模态便携式单光子发射计算机断层扫描(SPECT)成像系统，该系统包括：SPECT控制器单元，该单元至少包括计算机；连接到控制器单元的机械关节臂，其中用户可以通过施加直接力将关节臂定位到期望位置；连接到关节臂的至少一个伽马相机面板，其中伽马相机面板包括具有位置和能量感测分辨率的伽马相机传感器；超声换能器，其可定位成具有至少部分与伽马相机视场重叠的视场；跟踪系统，其能够提供关于超声换能器相对于伽马相机的相对位置的跟踪信息；可视化设备；以及至少一个处理器和可操作地与伽马相机传感器、超声换能器、跟踪系统和可视化设备
耦合的存储器，该存储器具有由至少一个处理器执行的指令，该指令使得至少一个处理器：读取从伽马传感器接收的第一伽马射线光子感测事件；读取从伽马传感器接收的第二伽马射线光子感测事件；通过使用第一和第二感测事件重建患者体内发射伽马射线的放射性同位素的3D分布；使用跟踪信息确定超声换能器和伽马传感器之间的共配准；使用超声换能器和伽马传感器之间的共配准来确定发射伽马射线的放射性同位素的3D分布和超声扫描之间的共配准；以及通过使用发射伽马射线的放射性同位素的3D分布和超声扫描之间的共配准，向可视化设备递送图像，该图像包括将发射伽马射线的放射性同位素的3D分布增强到超声扫描上。15.根据权利要求14所述的系统，其中，所述伽马相机面板提供大于15度的成像视场，所述成像视场被定义为相对于所述伽马相机具有最大成像灵敏度的方向的角度范围，，伽马光子可以从该角度范围被伽马...

【专利技术属性】
技术研发人员：L米海莱斯库，AC科斯马，M昆兰，
申请(专利权)人：齐特奥股份有限公司，
类型：发明
国别省市：