探测器头接近度感测和碰撞避免装置及方法制造方法及图纸

技术编号:5478842 阅读:173 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种伽马相机(8,180)包括至少一个辐射探测器头(10,12,210,212)。至少一个这种辐射探测器头(10,12,210,212)包括设置在至少该辐射探测器头的辐射敏感部分(50)之上的多个电容元件(60,260,76,276)。接近度传感器监测器(62)与所述多个电容元件相耦合以便基于电容元件的测量电特性检测受试者与辐射探测器头的接近度。碰撞传感器监测器(64)与所述多个电容元件相耦合以便响应于板之间的间隔的机械变形而检测在电容元件的间隔开的平行导电板(66,67)之间流动的传导电流。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及成像、测试、诊断及相关领域。本专利技术尤其适用于伽马相 机、包括伽马相机的医学成像系统、利用伽马相机的断层摄影医学成像方 法等,并且通过具体参考这些方面对本专利技术进行描述。然而,本专利技术更一 般地适用于基本任何类型的可移动探测器头,以及采用这种可移动探测器 头的成像系统和成像方法。在核医学成像成像技术如单光子发射计算机断层摄影(SPECT)中, 受试者(诸如人类或动物患者、人类或动物测试受试者等)被施予包括放 射性同位素或其他放射性组分的放射性药物。该放射性药物任选地被配置 为在特定的组织或器官(诸如血液、骨骼组织、肝脏、脑等)中聚集。由 于放射性同位素或其他放射性元素对受试者具有某些毒性,有利的是针对 活体受试者保持低的放射性药物剂量。由所施予的放射性药物产生的信号 相应地较低,因此非常关注辐射探测器敏感性。用于在成像序列期间使辐射探测器敏感性最大化的一种技术是采用适 形断层摄影轨迹,其中探测器头在行进期间朝向患者或远离患者移动以维 持小的探测器头到患者的距离。然而,探测器头相对脆弱、相对较大(在 一些伽马相机中,每个探测器头具有大约40 cm x 50 cm的辐射敏感面积), 且相对较重(例如包括基于导程的蜂窝状准直仪),因此探测器头与患者之 间的碰撞是一种风险。为构建适形轨迹,将患者放置到受试者支架上,且放射学家使用手动 控制器来操纵探测器头以非常接近患者。将这一接近(close-in)位置(有 时称为"标记位置")存储在存储器中,且操纵该探测器头到另一接近位置, 该另一接近位置提供患者的不同角度或视角以定义另一标记位置。然后对 若干这样定义的标记位置进行插值以构建适形轨迹。这种类型的适形轨迹 规划必须允许有充分的探测器头到受试者的间隙以提供安全裕度。光学接近度感测系统也是已知的。这些系统使用线性激光阵列或其他定向光源来定义平行于探测器头的辐射敏感面的片光源。相对定向光源布 置的光学探测器探测片光源的连续性。当对象与片光源相交叉时,到一些 光学探测器的光学信号被中断,从而指示出该片光源已经被破坏。在一些 布置中,包括两个空间偏移的平行片光源。如果片光源都没有被破坏,则 推断出对象离得还很远。如果一个片光源被破坏,则推断出对象在目标距 离范围内。如果两个片光源均被破坏,则推断出对象太靠近,也许指示出 即将来临的碰撞。这种光学接近度感测系统通常从探测器头的辐射敏感面向外投影,这 可能是有问题的。此外,所提供的接近度指示是离散的。在单一片光源的 情况下该接近度指示是二值的。对于两个片光源,接近度指示是三值的(零、 一或两个片光源被破坏)。可以实现更高的分辨率,但是代价是包括额外的 片光源。分辨率最终受到光散射、衍射或其他模糊效应的限制,这些模糊 效应限制了相邻片光源的靠近度。另外, 一个或多个片光源的一个或多个位置固定了离散的接近度指示。 接近度指示的调整或者是不可能的,或者需要通过手动或使用适当的自动 光学器件来调整片光源的位置。如果提供这种调整,其将增加光学接近度 感测系统的整体复杂性。此外,现有的光学接近度感测系统并不区分对象破坏片光源的类型。 特别地,衣服或床上用品导致的片光源破坏将会被探测到,从而将相对于 衣服或床上用品而不是相对于患者定位探测器头。下文提供了克服上述问题及其他问题的新型改进的装置及方法。根据一个方面,公开了一种辐射探测器头,其包括辐射敏感面以及多 个电容元件,所述辐射敏感面被配置为探测辐射,所述多个电容元件被设 置在所述辐射敏感面之上并且被配置为检测受试者与所述辐射敏感面的接 近度。根据另一方面,公开了一种伽马相机,其包括多个辐射探测器头。至 少一个辐射探测器头包括设置在至少所述辐射探测器头的辐射敏感部分之 上的多个电容元件。接近度传感器监测器与所述多个电容元件相耦合以便 基于所述电容元件的测量电特性检测受试者与所述辐射探测器头的接近度。根据另一方面,利用辐射探测器^执行成像数据采集方法,该辐射探 测器头包括设置于其表面上的多个电容元件。该成像数据采集方法包括相对于受试者移动所述辐射探测器头;在所述移动期间或者在所述移动之 间的静止间期期间从所述受试者采集辐射数据;在所述移动期间,测量所 述电容元件的电特性;以及基于所测量的电特性控制探测器头到受试者的 距离。根据另一方面,公开了一种伽马相机,其包括可移动的辐射探测器头。 至少一个电容元件被设置在所述辐射探测器头上并包括间隔开的平行导电 板。碰撞传感器监测器被配置为响应于所述板之间的间隔的机械变形而检 测在所述平行导电板之间流动的传导电流。一个优点在于为辐射探测器头提供接近度传感器,该接近度传感器提 供连续的而非离散的接近度指示。另一优点在于提供对枕头或衣服不敏感的接近度传感器,从而在医学 应用中相对于患者而非相对于患者的衣服、枕头、床单或其他服装等定位 探测器头。另一优点在于提供电接近度传感器,该电接近度传感器提供连续的距 离信息和碰撞检测互锁能力。另一优点在于提供薄的电接近度传感器,该薄的电接近度传感器具有 从辐射敏感探测器面起的基本不显著的突出。另一优点在于得到连续距离反馈的接近度传感器与提供数据采集的扫 描器或控制器相组合,其中探测器头到患者的距离可以在患者之间、在同 一患者的解剖区域之间或以其他方式变化。另一优点在于提供大体平面的接近度传感器,可以利用众所周知的平 版图案化技术来构建该接近度传感器。本领域技术人员在阅读和理解以下详细描述的基础上将认识到本专利技术 的更多优点。附图说明图1图解地示出伽马相机的透视图;图和侧视截面图4图解地示出设置在图2所示的辐射探测器头的侧面上的电容元件 之一的侧视截面图5图解地示出适当的采样电路;图6图解地示出用于处理由图5的采样电路生成的采样信号的适当信 号处理电路;图7图解地示出由图1-6的系统适当执行的接近度控制和碰撞避免方法;图8图解地示出在全身平面成像数据采集期间进行的接近度感测测量;图9图解地示出在适用于心脏成像的断层摄影成像数据采集期间进行 的接近度感测测量;图10A、 10B和10C示出具有圆形扫描架和两个辐射探测器头的伽马 相机的相应前视图、侧视图和顶视图11图解地示出图IOA、 IOB和10C的伽马相机的辐射探测器头之一 的透视图,包括对前面安装的和侧面安装的电容元件的描述。参考图l, 一种核医学成像系统包括伽马相机8,在所图示说明的实施 例中该伽马相机包括两个辐射探测器头10、 12。在其他实施例中,该伽马 相机可以包括一个、两个、三个、四个、五个、六个、七个或更多个探测 器头。辐射探测器头IO、 12具有各自的辐射敏感面14、 16,这些辐射敏感 面一般被布置为面向患者支架或平板架18。所图示说明的探测器头IO、 12 由各自的铰接式多关节自动机械臂20、 22支撑。每个自动机械臂20、 22 包括电子可控的平移、旋转、转体或其他机械关节的组合,这些机械关节 协作地或共同地实现若干运动自由度,诸如探测器头IO、 12朝向患者床18 或远离患者床18的径向运动、这些头在垂直于径向运动的方向上的切向运 动,以及圆周运动等。每个所图示说明的自动机械臂20、 22分别终止于叉 状支撑构件24、 26。叉状支撑构件24、 26分别直接支撑探测器头10、 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种辐射探测器头(10,12,210,212),包括: 辐射敏感面(50),其被配置为探测辐射;和 多个电容元件(60,260),其被设置在所述辐射敏感面之上并且被配置为检测受试者与所述辐射敏感面的接近度。

【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:RC丹布罗西奥RJ阿斯杰斯H贝特尔森GA德福柯尔特MJ彼得里洛A柯尔祖欣S鲁比奥SD希夫纳PL帕蒂诺AP罗默斯
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]

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