模块化多几何结构ＰＥＴ系统技术方案

当执行正电子发射断层摄影（ＰＥＴ）扫描和图像重建时，具有主ＰＥＴ探测阵列（１２）的主ＰＥＴ系统用于对患者或受检者成像，并且第二ＰＥＴ探测阵列（１４）在特定的输入点与所述系统耦合，以缓解系统部件不必要的重复。所述主系统（１０）为所述次级阵列（１４）以及所述第一阵列（１２）提供ＰＥＴ数据处理和重建。可调节阵列（１２０）包括可径向移动的探测器（１２２）和具有不同晶体分辨率的固定探测器（１２４）。所述可移动的探测器（１２２））在第一半径上与所述固定探测器（１２４）交替放置，以形成大探测器环，或者放置于第二较小的半径上，无需所述固定探测器（１２４），以形成小探测器环。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】模块化多几何结构PET系统本申请特别应用于患者成像系统，具体而言，涉及诸如正电子发射断层摄影扫描 仪等的患者成像装置。然而，应当认识到，所描述的技术还可以特别应用于分光镜检查系 统、其他核成像方案、其他成像技术等。正电子发射断层摄影(PET)成像在临床实践中的广泛使用强调成像任务和对象 大小的大的变化；从低计数、热点成像(例如，FDG肿瘤学)，到高分辨率灌注成像(例如脑 成像)，到低生物对比度低计数成像(例如，斑块成像)等。然而，常规方法无法通过单个成 像系统将上述成像技术组合起来。PET扫描仪的总体质量和系统性能与其晶体组装的属性和几何结构密切相关，并 且几乎完全由其限定。诸如灵敏度、空间分辨率、能量分辨率、时间分辨率散射分数等的重 要的装置特性(由诸如NEMA和IEC的标准机构规定的)受晶体组装的强烈影响。电子器 件和其他信号采集与处理步骤具有重要的贡献，但装置特性很大程度上取决于基本的晶体 响应。例如，扫描仪各组成的特性的各方面能与计数率相比，计数率几乎完全仅由电子器件 限定，并且能与对比度恢复相比，对比度恢复很大程度上由校正和重建算法限定。上述参数在限定PET扫描仪的总体质量以及其能够生成的图像的过程中很重要。 在校正和重建期间所使用的可编程电子器件和各种参数变量能够用于针对特定的任务而 调节总体成像性能。虽然晶体和晶体组装是PET扫描仪最昂贵的部件之一，但系统的其他部分(例如， 电子器件、校正系统、重建器、病床和控制器、诸如PET/CT或PET/MR的多模态系统中的PET 信息整合、各种显示器和分析部件、临时归档存储器、与医院网络其他部分的连接器，等等) 在成本和复杂度方面正急剧增长，以至于它们是目前开发成本最重要的部分。本申请提供用于将不同的晶体组装整合到现有的多模态成像系统中的新的并且 改进的系统和方法，其克服了上文提及的问题和其他问题。根据一方面，一种双探测器正电子发射断层摄影(PET)系统，包括提供第一组采 集到的PET数据的主PET探测器阵列、接收PET数据并处理PET数据以确定在主探测器阵 列上探测到辐射的位置的位置处理器，以及接收处理后的PET数据并限定与常见崩解事件 相关的事件对的符合组合器。该系统还包括直接为符合组合器提供第二组采集到的PET数 据的次级PET探测器阵列，并将第一组PET数据重建为第一图像以及将第二组PET数据重 建为第二图像的重建处理器。根据另一方面，一种将多个PET探测器阵列整合到单个PET成像系统中的方法，包 括从主PET探测器阵列接收第一组采集到的数据，处理第一组采集到的数据以确定在主探 测器上探测到辐射的位置，以及限定与常见崩解事件相关的事件对。该方法还包括在符合 组合器从次级PET探测器阵列接收第二组采集到的PET数据，并将第一组采集到的PET数 据重建为第一图像以及将第二组采集到的PET数据重建为第二图像。根据另一方面，一种PET探测器环，包括N个探测器，其在第一位置以第一分辨率 操作，以及M-N个探测器，当其在第二位置形成小探测器环时以第二分辨率操作，而当其在 第一位置与个N探测器形成大探测器环时以第一分辨率操作，其中，M和N为整数。根据另一方面，一种PET探测器环，包括多个具有第一斜度的晶体的第一探测器， 以及多个具有第二斜度的晶体的可径向移动的探测器。在第一构造中，第一探测器绕该环 与可移动的探测器交错。在第二构造中，安装可移动的探测器以径向地向内移动，以形成临 近的较小的环，而无需第一探测器。根据另一方面，一种使用双探测器PET扫描仪对示踪剂动力学建模的方法，包括 绕受检者定位第一 PET探测器阵列，绕受检者的身体段定位第二 PET探测器阵列，以及向 身体段中注射示踪剂化合物。该方法还包括使用第二 PET探测器阵列扫描身体段，从第二 PET探测器阵列采集到的扫描数据中确定描述示踪剂吸收动力学的输入函数，以及使用第 一 PET探测器阵列扫描受检者。一个优点是通过利用现有系统的硬件和软件降低了成本。另一个优点在于可变的晶体阵列大小和分辨率。本领域的技术人员通过阅读和理解下文的详细描述，将理解本主题创新的进一步 优点。本创新可以具体化为不同的部件或部件布置，以及具体化为不同的步骤和步骤安 排。附图仅用于图示说明优选实施例，而不应解释为是对本专利技术的限制。附图说明图1图示说明了用于将不同的晶体组装整合到单个采集和处理系统中的双PET扫 描仪成像系统。图2图示说明了包括次级探测器阵列的系统的实施例，次级探测器阵列在指定的 插入点将数据传送至成像重建系统，从而能够将该数据与主PET探测器数据区分开。图3图示说明了多模态PET/CT成像系统，其具有双PET探测器阵列和将该阵列与 PET成像系统耦合的开关。图4图示说明了可变换、模块化的PET探测器环，其有利于提供针对目标对象的大 小和分辨率的附加水平的适应性改变。图5是随着示踪剂导入受检者的一部分，通过首先成像或测量示踪剂动力学利用 双探测器PET扫描仪确定在分析中使用的输入函数的方法的图示说明。图1图示说明了用于将不同的晶体组装整合到单个采集和处理系统中的双PET扫 描仪成像系统10。例如，能够利用系统10将主全身PET系统与较小的次级探测器阵列插件 进行整合，该次级探测器阵列插件包含不同的晶体几何结构(例如，用于改进的空间分辨 率)和最小组的电子部件(电源、传感器、前置放大器，等等)。在另一实施例中，整合两个 全身PET探测器系统。通过在预先指定的输入点插入来自次级PET探测器系统或阵列的信 息，该系统结构确保系统中质量和完整性的所需水平以及多个探测器组之间的各种部件的 最大共享量。换言之，通过为所有的探测器组提供对系统主机功能的访问，来自所有探测器 组或插件的信号变得可解析。因此，系统10包括第一或主PET探测器阵列12以及第二或次级PET探测器阵列 14，两者都与作为系统主机的PET图像重建系统16耦合。在一个实施例中，第二探测器阵列 小于第一阵列，并且第二探测器阵列能够插入到第一阵列中从而在第一阵列扫描受检者的 较大部分或整个受检者的同时对受检者的一部分进行扫描。例如，第一阵列可以是全身PET 探测器阵列，并且第二阵列能放置于患者手臂周围，从而随着示踪剂注入患者的手臂，采集 示踪剂流。第二阵列因此能够采集用于确定描述通过患者的示踪剂流的输入函数的PET数据，该输入函数继而能够用于估计或预测患者整体的示踪剂动力学。在另一实施例中，第二 阵列14包括比第一阵列12更高分辨率的晶体，并扫描需要增加分辨率的受检者部分。例 如，第一阵列可以包括用于扫描整个受检者的2X2mm的晶体，并且第二阵列可以包括用于 以比第一阵列更高的细节扫描受检者脑部的IX Imm的晶体。备选地，正如本领域的技术人员将认识到的，探测器阵列12、14各自能够包括带 有患者支撑物等的完整的PET扫描仪。PET扫描仪能够放置在同一房间或不同房间，并且能 够同时或依次成像不同的受检者或受检者的部分，以便进行比较。图像重建系统16从各个 扫描仪接收采集到的PET数据并重建各自的图像。每个扫描仪或阵列任选地与一标识符相 关联，该标识符与其中的PET数据一起传送，从而允许图像重建系统将来自第一阵列中的 晶体的信号与来自第二阵列本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双探测器正电子发射断层摄影（ＰＥＴ）系统（１０），包括：主ＰＥＴ探测器阵列（１２），其提供第一组采集到的ＰＥＴ数据；位置处理器（２２），其接收所述ＰＥＴ数据并处理所述ＰＥＴ数据，以确定在所述主探测器阵列（１２）上探测到辐射的位置；符合组合器（２４），其接收经处理的ＰＥＴ数据并限定与同一崩解事件相关的事件对；次级ＰＥＴ探测器阵列（１４），其直接为所述符合组合器（２４）提供第二组采集到的ＰＥＴ数据；以及重建处理器，其将所述第一组ＰＥＴ数据重建为第一图像并将所述第二组ＰＥＴ数据重建为第二图像。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：D加尼翁，DB麦克奈特，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]