一种可变结构的正电子发射断层成像机架制造技术

本发明专利技术公开了一种可变结构的正电子发射断层成像机架，能够多自由度地调整机架内的探测模块，该机架包括机架内环和/或机架固定环和/或机架外环，各模块轨道上的探测模块形成用于成像的探测环，探测模块能够在机架内环的圆形轨道上的模块轨道上实现径向移动、圆周运动和/或方向调整，用以构建多种尺寸和/或形状的探测环；能够在机架外环上的机械臂的作用下移动到其它模块轨道上，改变探测模块的顺序，以搭建具有多种不同性能的探测模块的探测环。整个探测环可以做圆周运动。该机架结构适应性强，可调整性高，是实现量体裁衣式、一机多能式、一机多用式的应用适应性的正电子发射断层成像仪器的关键技术。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种正电子发射断层成像机架，属于医学成像仪器领域。
技术介绍
正电子发射断层成像(Positron Emission Tomography，以下简称PET)是一种尖端的核医学造影方法，通过探测活体内放射示踪分子的分布状态，无创、定量、动态地评估各器官/组织的代谢水平、生化反应、功能活动和灌注，PET成像仪在重大疾病的诊疗、 病理学研究、药理学研究、药物开发等领域已体现出了巨大的应用价值(Hao Peng, Craig S.Levin,Recent Developments in PET Instrumentation,，，Current Pharmaceutical Biotechnology, vol. 11,pp.555-571,2010)。PET成像仪通过探测模块接收并沉积Y光子，将其转换为电信号进行信号处理， 提取时间、位置、能量等相关信息，并传输这些信息进行图像处理获得被检测对象的活度分布图像。目前，PET系统仍然采用传统通用设计模式，每个探测模块性能基本一致、尺寸一致，并且，完全固定在机架上，不能够根据需要进行调整探测环形状或探测模块的性能构成，系统一旦搭建完成，机架在检测过程中固定不动，或以固定模式围绕固定中心进行旋转 (Michael Ε.Phelps, PET Physics, Instrumentation，and Scanners，Springer，2006)，灵活性明显不足，限制了其检测能力。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可变结构的正电子发射断层成像机架，该机架能够多自由度地调整机架内的探测模块，根据应用和用户的需要，调整探测模块的径向位置、圆周位置、方向和在探测环上的顺序，搭建具有多种尺寸和性能构成的圆形、类圆形、椭圆形、类椭圆形、矩形以及其它规则和不规则形状的探测环。本专利技术提供的一种可变结构的正电子发射断层成像机架包括机架内环，机架内环固定不动。机架内环上有一圆形轨道，圆形轨道上安装有若干个模块轨道。模块轨道用于放置探测模块。在机架内环上工作的探测模块即构成探测环。探测模块可以通过模块轨道做径向移动、圆周运动和方向变换，用以构建多种尺寸和形状的探测环。本专利技术提供的一种可变结构的正电子发射断层成像机架还可以采用如下结构，该结构与第一种结构不同的是机架还包含机架固定环。机架内环和机架固定环对心安装在一起。机架固定环可以安装在机架内环内，亦可以安装在机架内环外。机架固定环固定不动。机架内环采用电机驱动，可相对机架固定环转动。机架内环上的装置均可以与第一种结构相同。相比第一种结构，在该结构下，探测环可以做周向运动。本专利技术提供的一种可变结构的正电子发射断层成像机架还可以采用如下结构，该结构与第一种结构不同的是机架还包含机架外环，机架内环和机架外环对心安装在一起。 机架内环装在机架外环内。机架内环固定不动。机架外环采用电机驱动，可以相对机架内环转动。机架内环上的装置均可以与第一种结构相同。机架外环上安装有若干个机械臂。机械臂的大小可以不同。机械臂的数目和模块轨道的数目可以不同。在机械臂的作用下，探测模块能够从原有模块轨道中取出，通过机架外环的圆周运动，再放置到其它模块轨道中。 相比第一种结构，在该结构下，可以对探测环上的各个探测模块进行重新排布。本专利技术提供的一种可变结构的正电子发射断层成像机架还可以同时包括机架内环、机架固定环和机架外环。机架内环、机架固定环和机架外环对心安装在一起。机架内环安装在机架外环内，机架固定环可以安装在机架内环内，或安装在机架内环和机架外环之间，或安装在机架外环外面。机架固定环固定不动。机架内环和机架外环采用电机驱动，均可相对机架固定环转动。机架内环上的装置与第一种结构相同。机架外环上的装置与第三种结构相同。在该结构下，探测模块在内环上可以通过模块轨道做径向移动、圆周运动和方向变换，用以构建多种尺寸和形状的探测环；探测环可以做圆周运动；可以对探测环上的各个探测模块进行重新排布。所述模块轨道按其轴线沿径向安装，可以装配传动装置，用于驱动探测模块沿该模块轨道径向运动，工作行程在探测模块不脱离模块轨道的范围内。所述模块轨道也可以固定安装在圆形轨道上。也可以采用电机给每个模块轨道添加动力，使其可以沿圆形轨道转动，电机能够提供自锁力。所述模块轨道可以采用双层结构，包括下层的模块轨道基座和上层的模块轨道主体。模块轨道主体用于放置探测模块，可以相对模块轨道基座转动，从而改变探测模块的方向。模块轨道基座可以装配自锁机构，也可以固定安装在圆形轨道上。也可以采用电机给每个模块轨道基座添加动力，使其可以沿圆形轨道转动。所述模块轨道的大小可以不同，可以用于容纳不同尺寸的探测模块。可以在机架内环上安装不同大小的模块轨道，也可以通过设计模块轨道的结构改变其大小。可改变大小的模块轨道包括传动装置和夹持装置。夹持装置用于夹持探测模块，其大小可更改。夹持装置可以采用双面夹持，或者单面夹持，或其它方式实现。所述机械臂上安装有机械爪和径向进给装置。机械爪用于夹持探测模块，在径向进给装置作用下机械爪夹持探测模块沿径向移动，运动行程在探测模块脱离模块轨道之后或进入模块轨道之前的范围内。多个机械臂的大小可以不同。本专利技术提供的可变结构的电子发射断层成像机架，能够多自由度地调整机架内的探测模块，根据应用和用户的需要，调整探测模块的径向位置、圆周位置、方向和在探测环上的顺序，搭建具有多种尺寸和性能构成的圆形、类圆形、椭圆形、类椭圆形、矩形以及其它规则和不规则形状的探测环。探测模块通过模块轨道做径向移动、圆周运动和方向变换，用以构建多种尺寸和形状的探测环；可以在机械臂作用下移动到其它模块轨道，改变探测模块的顺序，以搭建具有多种不同性能的探测模块的探测环。整个探测环可以做圆周运动。该机架结构适应性强，可调整性高，是实现量体裁衣式、一机多能式、一机多用式的应用适应性的正电子发射断层成像仪器的关键技术。附图说明图1为本专利技术可变结构的正电子发射断层成像机架第一种结构的整体外观图；图2为本专利技术可变结构的正电子发射断层成像机架第二种结构的整体外观图；图3为本专利技术可变结构的正电子发射断层成像机架第三种结构的整体外观图4为本专利技术可变结构的正电子发射断层成像机架第四种结构的整体外观图和 A-A剖视图；图5为本专利技术可变结构的正电子发射断层成像机架的几种典型变换后的结构的整体外观图。图中1、机架内环；2、模块轨道；3、探测模块；4、机架固定环；5、机架外环；6、机械臂；7、电动机；8、螺杆；9、夹持机构基座；10、不同性能的探测模块；11、不同尺寸的探测模块。具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术进一步详细说明。如图1所示，本专利技术可变结构的正电子发射断层成像机架包括机架内环1，机架内环1固定不动。机架内环1上有一圆形轨道，圆形轨道上安装有若干个模块轨道2。模块轨道2用于放置探测模块3。在机架内环1上工作的探测模块3即构成探测环。探测模块 3可以通过模块轨道2做径向移动、圆周运动和方向变换，用以构建多种尺寸和形状的探测环。模块轨道2按其轴线沿径向安装，可以装配传动装置，用于驱动探测模块3沿该模块轨道2径向运动，工作行程在探测模块3不脱离模块轨道2的范围内。可以采用齿轮齿条传动、螺纹传动、直线电机等本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种可变结构的正电子发射断层成像机架，其特征在于，该机架包括机架内环（１），该机架内环（１）上设置有一圆形轨道，该圆形轨道上安装有多个用于放置探测模块（３）的模块轨道（２），各模块轨道（２）上的探测模块（３）一起形成用于成像的探测环，各探测模块（３）能在模块轨道（２）上实现径向移动、圆周运动和／或方向调整，从而构建多种尺寸和／或形状的探测环。

【技术特征摘要】
1.一种可变结构的正电子发射断层成像机架，其特征在于，该机架包括机架内环(1)， 该机架内环(1)上设置有一圆形轨道，该圆形轨道上安装有多个用于放置探测模块(3)的模块轨道O)，各模块轨道( 上的探测模块C3) —起形成用于成像的探测环，各探测模块 (3)能在模块轨道(2)上实现径向移动、圆周运动和/或方向调整，从而构建多种尺寸和/ 或形状的探测环。2.根据权利要求1所述的机架，其特征在于，所述模块轨道( 按其轴线沿径向布置在圆形轨道上，该模块轨道( 上装配有传动装置，用于驱动探测模块C3)沿该模块轨道(2) 滑动，实现径向移动。3.根据权利要求1或2所述的机架，其特征在于，所述模块轨道( 固定或可滑动地安装在圆形轨道上。4.根据权利要求1-3之一所述的机架，其特征在于，所述模块轨道(2)为双层结构，包括下层的模块轨道基座和上层的模块轨道主体，该模块轨道主体用于容置探测模块(3)，所述模块轨道基座固定或可滑动地安装在圆形轨道上，该模块轨道主体能够相对所述模块轨道基座旋转，从而实现对探测模块C3)方向的调整。5.根据权利要求1-4之一所述的机架，其特征在于，所述模块轨道(2)的大小不同，用以容纳不同尺寸的探测模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖鹏，李炳轩，刘晶晶，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：32