專利名稱：一種pet系統(tǒng)點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)的測(cè)量方法及其測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及醫(yī)療技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種PET系統(tǒng)點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)的測(cè)量方法。本發(fā)明還涉及一種采用上述測(cè)量方法進(jìn)行測(cè)量的測(cè)量裝置。
背景技術(shù)：
目前，PET (positron emission tomography,正電子發(fā)射斷層成像)技術(shù)廣泛應(yīng)用于醫(yī)療技術(shù)領(lǐng)域。PET成像首先需要向人體內(nèi)注射放射性核素，通過核素衰變產(chǎn)生的正電子與人體內(nèi)的負(fù)電子湮滅產(chǎn)生Ga_a光子對(duì)，然后利用這些光子對(duì)可以重構(gòu)出器官的核素濃度分布，從而反映人體的新陳代謝情況。 但是，在PET成像的過程中存在點(diǎn)擴(kuò)散的現(xiàn)象，在較大程度上降低了圖像的分辨率和對(duì)比度，還會(huì)影響定量分析精度(例如標(biāo)準(zhǔn)攝取值)。所謂點(diǎn)擴(kuò)散是指一個(gè)點(diǎn)由于某種原因擴(kuò)散成一個(gè)分布，這個(gè)分布被稱為PSF(point spread function,點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù))。PET成像過程中的點(diǎn)擴(kuò)散現(xiàn)象主要由以下因素造成I)符合對(duì)的非準(zhǔn)直性。正電子在湮滅前的動(dòng)量通常不為零，導(dǎo)致湮滅后的Gamma光子對(duì)之間的夾角不是180度，這種現(xiàn)象主要與核素的類型和介質(zhì)有關(guān)；2)Gamma光子在探測(cè)器中的散射和穿透，導(dǎo)致光子對(duì)被錯(cuò)誤地標(biāo)記，該現(xiàn)象與晶體類型和入射角度有關(guān)，在光子對(duì)垂直入射的情況下該種現(xiàn)象不會(huì)發(fā)生；3)重建算法中的近似計(jì)算?？紤]重建的可行性、時(shí)間和計(jì)算的可接受性，經(jīng)常需要對(duì)理想公式進(jìn)行近似，例如，可以采用Fourier重建算法，而這些近似計(jì)算也是導(dǎo)致點(diǎn)擴(kuò)散現(xiàn)象的一個(gè)因素=PET迭代重建算法通過真實(shí)投影y和系統(tǒng)矩陣W確定人體內(nèi)示蹤劑的分布X，其中X和y都是列向量，并且三者的分量皆為非負(fù)值，使用KL-divergence度量真實(shí)投影y和估計(jì)投影Wx之間的差異，就可以獲得重建模型，然后使用EM (expectationmaximization)算法得到迭代公式；上述重建模型只考慮了理想情況，即無點(diǎn)擴(kuò)散發(fā)生的情況，而實(shí)際上，任何現(xiàn)有的PET系統(tǒng)都無法避免點(diǎn)擴(kuò)散現(xiàn)象，故采用上述算法得出的結(jié)論顯然與事實(shí)不符。綜上所述，前兩種因素取決于核素和晶體的類型等不可控因素，而重建算法中的近似計(jì)算卻是可以通過進(jìn)一步的測(cè)量予以減小的?，F(xiàn)有技術(shù)中，解決重建過程中點(diǎn)擴(kuò)散影響的措施主要包括測(cè)量法、解析法和蒙特卡洛模擬法，且以測(cè)量法在實(shí)際應(yīng)用中效果較佳。請(qǐng)參考圖1和圖2，圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一種進(jìn)行PSF矩陣測(cè)量的方法流程示意圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)中探測(cè)器一種設(shè)置方式的結(jié)構(gòu)示意圖。使用測(cè)量法獲取PSF矩陣的方法一般包括SOl :在機(jī)架上放置一個(gè)線源；S02 :在空間內(nèi)選取若干采樣點(diǎn)進(jìn)行發(fā)射掃描，得到每個(gè)采樣點(diǎn)的PSF;S03 :根據(jù)統(tǒng)計(jì)性質(zhì)獲得空間中每個(gè)點(diǎn)的PSF。
理論上講，在上述步驟S02中，每個(gè)像素位置都需要進(jìn)行PSF測(cè)量，但由于大多數(shù)探測(cè)器為正多邊形結(jié)構(gòu)，如圖2所示，測(cè)量時(shí)可以將探測(cè)器均分為與其邊數(shù)相等的多個(gè)三角形，然后選定其中一個(gè)三角形為測(cè)量區(qū)域并在該區(qū)域內(nèi)選取采樣點(diǎn)，即采樣點(diǎn)只需要遍布一個(gè)測(cè)量區(qū)域即可，其他區(qū)域中各個(gè)像素點(diǎn)的PSF可以通過圖像旋轉(zhuǎn)獲得。請(qǐng)進(jìn)一步參考圖3，圖3為現(xiàn)有技術(shù)中測(cè)量系統(tǒng)一種測(cè)量方式的結(jié)構(gòu)示意圖?，F(xiàn)有的測(cè)量系統(tǒng)通常采用圖2所示的上下左右運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)采樣區(qū)域中各個(gè)像素點(diǎn)的測(cè)量。現(xiàn)有的測(cè)量裝置可以包括一個(gè)橫尺和一個(gè)豎尺，兩者通過滑塊相連，然后通過滑塊的上下左右運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)線源對(duì)采樣區(qū)域中各個(gè)像素點(diǎn)的掃描，進(jìn)而獲取并記錄這些點(diǎn)的笛卡爾坐標(biāo)。但是，上述現(xiàn)有的測(cè)量方式不能較好地滿 足PET系統(tǒng)中點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)的測(cè)量實(shí)驗(yàn)表明，現(xiàn)有的測(cè)量方式比較耗費(fèi)時(shí)間，每個(gè)點(diǎn)的測(cè)量均需要兩個(gè)滑塊配合移動(dòng)，操作人員受到的輻射量較大；采樣點(diǎn)的PSF需要進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而獲得所有點(diǎn)的PSF，而笛卡爾坐標(biāo)不適合進(jìn)行旋轉(zhuǎn)變換，實(shí)踐中，采用上述測(cè)量方式獲得的笛卡爾坐標(biāo)首先需要換算成極坐標(biāo)，然后再通過旋轉(zhuǎn)矩陣實(shí)現(xiàn)PSF旋轉(zhuǎn)。在上述PSF旋轉(zhuǎn)過程中，需要進(jìn)行復(fù)雜的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，而且還有可能存在一些近似處理，這不僅降低了測(cè)量的效率，還在一定程度上影響了測(cè)量精度。因此，如何設(shè)計(jì)一種PET系統(tǒng)點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)的測(cè)量方法及其測(cè)量裝置，以提高測(cè)量效率和精度，減小測(cè)量過程中操作人員受到的輻射量，是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種PET系統(tǒng)點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)的測(cè)量方法及其測(cè)量裝置，能夠提高測(cè)量效率和精度，減少測(cè)量過程中操作人員受到的輻射量。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種PET系統(tǒng)點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)的測(cè)量方法，所述測(cè)量方法包括11)將探測(cè)器的掃描范圍均分為若干個(gè)測(cè)量區(qū)域，并在其中一個(gè)測(cè)量區(qū)域內(nèi)選取若干米樣點(diǎn)；12)采用線源對(duì)所述采樣點(diǎn)逐個(gè)進(jìn)行發(fā)射掃描，同時(shí)測(cè)量并記錄各個(gè)采樣點(diǎn)的極坐標(biāo)；13)根據(jù)一個(gè)所述測(cè)量區(qū)域內(nèi)各個(gè)采樣點(diǎn)的極坐標(biāo)換算得出其他測(cè)量區(qū)域中各個(gè)點(diǎn)的極坐標(biāo)，并計(jì)算得出整個(gè)探測(cè)器掃描范圍的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)。本發(fā)明的測(cè)量方法直接測(cè)量并記錄各個(gè)采樣點(diǎn)的極坐標(biāo)，無需進(jìn)行坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換，簡(jiǎn)化了點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)的測(cè)量和計(jì)算過程，還可以避免坐標(biāo)轉(zhuǎn)換程序?qū)y(cè)量精度的影響；采用極坐標(biāo)對(duì)采樣點(diǎn)進(jìn)行記錄，便于實(shí)現(xiàn)PSF旋轉(zhuǎn)，以旋轉(zhuǎn)得到其他測(cè)量區(qū)域內(nèi)采樣點(diǎn)的極坐標(biāo)，進(jìn)而得到系統(tǒng)點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)，其測(cè)量效率較高。優(yōu)選地,所述步驟12)具體為將線源沿極坐標(biāo)系中的同一極徑線逐個(gè)發(fā)射掃描不同位置的采樣點(diǎn)，同時(shí)測(cè)量并記錄各個(gè)采樣點(diǎn)的極徑和該極徑線對(duì)應(yīng)的角度，以獲取該極徑線上各采樣點(diǎn)的極坐標(biāo)，待完成該極徑線上所有采樣點(diǎn)的測(cè)量后，轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度繼續(xù)測(cè)量另一極徑線上各采樣點(diǎn)的極坐標(biāo)，直至完成所述測(cè)量區(qū)域內(nèi)所有采樣點(diǎn)的測(cè)量。在進(jìn)行極坐標(biāo)的測(cè)量時(shí)，可以首先選定一個(gè)測(cè)量的角度，待完成該角度上各個(gè)采樣點(diǎn)的測(cè)量之后再進(jìn)行其他角度采樣點(diǎn)的測(cè)量，這種方法能夠提高測(cè)量的效率，簡(jiǎn)化測(cè)量程序，還可以減少測(cè)量人員受到的輻射量。本發(fā)明還提供一種PET系統(tǒng)點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)的測(cè)量裝置，包括線源，所述測(cè)量裝置還包括用于測(cè)量采樣點(diǎn)極角的角度尺和用于測(cè)量采樣點(diǎn)極徑的刻度尺，所述刻度尺沿其縱向設(shè)有標(biāo)注有極徑刻線的基準(zhǔn)線，所述線源設(shè)置在所述刻度尺的垂面內(nèi)，所述線源垂直于所述基準(zhǔn)線并能夠沿其移動(dòng)，所述刻度尺能夠在與所述角度尺平行的平面內(nèi)繞所述角度尺的測(cè)量中心點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，并定位在預(yù)定角度。本發(fā)明的測(cè)量裝置通過角度尺和刻度尺相互配合，測(cè)量時(shí)，刻度尺可以定位在預(yù)定角度，該角度可以通過角度尺測(cè)量得到，然后沿刻度尺的基準(zhǔn)線移動(dòng)線源以逐個(gè)掃描該 基準(zhǔn)線上的各個(gè)采樣點(diǎn)，從刻度尺上讀出各個(gè)采樣點(diǎn)的極徑，進(jìn)而得到采樣點(diǎn)的極坐標(biāo)；然后繞角度尺的測(cè)量中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)刻度尺，將刻度尺定位到另一預(yù)定角度，按照上述方法依次記錄各個(gè)采樣點(diǎn)的極坐標(biāo)，再通過采樣點(diǎn)的極坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)得到探測(cè)器掃描范圍內(nèi)所有點(diǎn)的極坐標(biāo)，從而得到點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于操作；本發(fā)明僅通過角度尺和刻度尺就能夠?qū)崿F(xiàn)點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)的測(cè)量，充分考慮了探測(cè)器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，簡(jiǎn)化了 PSF的獲取過程，其測(cè)量效率較高，能夠減少操作人員受到的輻射量。優(yōu)選地，所述刻度尺與所述角度尺鉸接于所述角度尺的測(cè)量中心點(diǎn)，所述角度尺沿其周向設(shè)有多個(gè)限位孔，所述刻度尺設(shè)有與所述限位孔配合設(shè)置的連接件?？潭瘸咄ㄟ^連接件連接在角度尺的限位孔內(nèi)，且能夠隨著所選擇限位孔的位置變化改變刻度尺與角度尺之間的夾角，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)刻度尺在某個(gè)預(yù)定角度上的定位，以便實(shí)現(xiàn)該角度上采樣點(diǎn)的測(cè)量，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，連接更為可靠。優(yōu)選地，所述連接件為彈簧柱塞，其連接和拆卸更為便捷，且定位更加精準(zhǔn)。優(yōu)選地，多個(gè)所述限位孔沿所述角度尺的周向均布。優(yōu)選地，所述測(cè)量裝置還包括用于接入病床插槽內(nèi)的插板，所述插板與所述線源平行設(shè)置，從而將測(cè)量裝置安裝定位在病床的一側(cè)，而無需專門的安裝設(shè)備，便于攜帶和安裝。優(yōu)選地，所述刻度尺沿其縱向設(shè)有絲杠，所述線源為灌注有放射性示蹤劑的軟管，所述軟管通過懸臂支撐，所述懸臂的端部設(shè)有與所述絲杠配合的螺紋部，以便所述絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)所述懸臂沿所述絲杠的軸向移動(dòng)。線源的移動(dòng)可以通過螺紋連接實(shí)現(xiàn)，可以沿刻度尺的縱向設(shè)置絲杠，然后通過懸臂的端部實(shí)現(xiàn)線源與絲杠的連接，當(dāng)懸臂沿絲杠軸向運(yùn)動(dòng)時(shí)就能夠改變線源與刻度尺的相對(duì)位置，則線源可以逐個(gè)掃描采樣點(diǎn)，操作者就可以通過角度尺和刻度尺的讀數(shù)測(cè)量得到各個(gè)采樣點(diǎn)的極坐標(biāo)；上述結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)通過絲杠的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為線源的直線運(yùn)動(dòng)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作便捷，且能夠?qū)崿F(xiàn)線源的精準(zhǔn)定位，以輔助提高采樣點(diǎn)測(cè)量的精度。優(yōu)選地，所述絲杠還設(shè)有用于驅(qū)動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)輪。為進(jìn)一步增強(qiáng)測(cè)量裝置的可操作性，還可以設(shè)置轉(zhuǎn)輪，通過轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)絲杠的驅(qū)動(dòng)和控制。優(yōu)選地，所述絲杠的兩側(cè)還具有與其平行設(shè)置的導(dǎo)桿，所述懸臂的端部還設(shè)有與所述導(dǎo)桿滑動(dòng)連接的滑塊。
為進(jìn)一步提高線源連接和運(yùn)動(dòng)的可靠性，還可以在絲杠的兩側(cè)設(shè)置導(dǎo)桿，然后將懸臂的端部通過滑塊與導(dǎo)桿連接定位，則懸臂可以借由導(dǎo)桿輔助支撐固定，減小線源定位的不穩(wěn)定因素；懸臂的端部通過滑塊連接在導(dǎo)桿上，并能夠沿導(dǎo)桿滑動(dòng)，即導(dǎo)桿還可以作為線源的運(yùn)動(dòng)軌道，線源可以通過懸臂與絲杠、導(dǎo)桿連接，這種多重定位的方式可以提高連接的可靠性，而多軌道的運(yùn)動(dòng)方式可以確保線源精確平穩(wěn)地移動(dòng)到采樣點(diǎn)所在的位置，進(jìn)而保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確程度。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一種進(jìn)行PSF矩陣測(cè)量的方法流程示意圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)中探測(cè)器一種設(shè)置方式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為現(xiàn)有技術(shù)中測(cè)量系統(tǒng)一種測(cè)量方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明所提供測(cè)量方法在一種具體實(shí)施方式
中的流程示意圖；圖5為本發(fā)明所提供測(cè)量裝置在一種具體實(shí)施方式
中側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為圖5所示測(cè)量裝置的背面結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本發(fā)明所提供插板一種設(shè)置方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的核心是提供一種PET系統(tǒng)點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)的測(cè)量方法，能夠提高測(cè)量精度和效率，簡(jiǎn)化測(cè)量過程。本發(fā)明的另一核心是提供一種采用上述方法進(jìn)行測(cè)量的測(cè)量裝置，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作便捷，可以實(shí)現(xiàn)采樣點(diǎn)的極坐標(biāo)測(cè)量，其測(cè)量結(jié)構(gòu)更為精準(zhǔn)，便于實(shí)現(xiàn)PSF旋轉(zhuǎn)。為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。請(qǐng)參考圖4，圖4為本發(fā)明所提供測(cè)量方法在一種具體實(shí)施方式
中的流程示意圖。在一種具體實(shí)施方式
中，本發(fā)明的測(cè)量方法包括Sll :將探測(cè)器的掃描范圍均勻地劃分為若干個(gè)測(cè)量區(qū)域，例如，在探測(cè)器為正六邊形時(shí)，可以將劃分為六個(gè)測(cè)量區(qū)域，各個(gè)測(cè)量區(qū)域均以探測(cè)器的中心為其頂點(diǎn)；S12:選定一個(gè)測(cè)量區(qū)域進(jìn)行測(cè)量，在選定的測(cè)量區(qū)域內(nèi)選取若干采樣點(diǎn)，采樣點(diǎn)的設(shè)置取決于探測(cè)器的結(jié)構(gòu)、可接受的測(cè)量時(shí)間以及可接受的圖像質(zhì)量等因素；S13 :在選定的測(cè)量區(qū)域內(nèi)選擇一個(gè)極角所對(duì)應(yīng)的極徑線；S14 :通過線源逐個(gè)掃描所述極徑線上不同位置的采樣點(diǎn)，同時(shí)測(cè)量并記錄各個(gè)采樣點(diǎn)的極坐標(biāo)；S15 :判斷是否完成所選極徑線上所有采樣點(diǎn)的測(cè)量，如果是，則執(zhí)行步驟316，如果否，則繼續(xù)執(zhí)行步驟S14;S16:判斷是否完成選定的測(cè)量區(qū)域內(nèi)所有采樣點(diǎn)的測(cè)量，如果是，則執(zhí)行步驟S17，如果否，則返回執(zhí)行步驟S13，直至測(cè)量得到選定的測(cè)量區(qū)域內(nèi)所有采樣點(diǎn)的極坐標(biāo)；S17:根據(jù)測(cè)量得到的采樣點(diǎn)的極坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)得到其他測(cè)量區(qū)域內(nèi)各個(gè)點(diǎn)的極坐標(biāo)，然后計(jì)算得到PET系統(tǒng)的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)?？梢韵氲剑谏鲜霾襟ESll中，測(cè)量區(qū)域的劃分可以根據(jù)探測(cè)器的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，例如，測(cè)量區(qū)域可以均分為與其邊數(shù)相等的若干個(gè)相互對(duì)稱的全等結(jié)構(gòu)。由于探測(cè)器一般為正多邊形結(jié)構(gòu)，且探測(cè)器掃描范圍內(nèi)的示蹤劑基本上均勻分布，故可以采用上述測(cè)量區(qū)域的劃分對(duì)其一部分進(jìn)行測(cè)量，然后再轉(zhuǎn)換得到其他部分中各個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)，進(jìn)而計(jì)算得出整個(gè)PET系統(tǒng)的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)，具體原理請(qǐng)參見現(xiàn)有技術(shù)。需要說明的是，步驟S13-S16僅是采樣點(diǎn)極坐標(biāo)測(cè)量方法中較為優(yōu)選的一種實(shí)施方式，本發(fā)明還可以采用其他方式實(shí)現(xiàn)采樣點(diǎn)極坐標(biāo)的測(cè)量例如，還可以對(duì)測(cè)量區(qū)域內(nèi)的采樣點(diǎn)隨機(jī)進(jìn)行掃描，然后調(diào)整角度尺和測(cè)量尺的位置，以分別得出各個(gè)采樣點(diǎn)的極坐標(biāo)。顯然，首先選定一個(gè)角度，然后依次測(cè)量得到該角度上各個(gè)采樣點(diǎn)的極坐標(biāo)的測(cè)量方式，不僅簡(jiǎn)化了測(cè)量過程，還不容易遺漏采樣點(diǎn)，故采用上述步驟S13-S16的方法進(jìn)行測(cè)量更為科學(xué)精準(zhǔn)。上述極徑線是指某個(gè)極徑所處的射線，該射 線以極坐標(biāo)原點(diǎn)為發(fā)射點(diǎn)。請(qǐng)參考圖5和圖6，圖5為本發(fā)明所提供測(cè)量裝置在一種具體實(shí)施方式
中側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為圖5所示測(cè)量裝置的背面結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明還提供一種PET系統(tǒng)點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)的測(cè)量裝置，該測(cè)量裝置能夠采用上述測(cè)量方法進(jìn)行測(cè)量。本發(fā)明的測(cè)量裝置包括角度尺1、刻度尺2和線源3，角度尺I用于測(cè)量采樣點(diǎn)的極角，刻度尺2用于測(cè)量采樣點(diǎn)的極徑；刻度尺2沿其縱向設(shè)有基準(zhǔn)線21，基準(zhǔn)線21上標(biāo)有極徑刻線；線源3垂直于基準(zhǔn)線21設(shè)置，且線源3處于刻度尺2的垂面內(nèi)，線源3能夠沿基準(zhǔn)線21移動(dòng)；刻度尺2能夠繞角度尺I的測(cè)量中心點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，且其轉(zhuǎn)動(dòng)平面與角度尺I所處的平面相平行，刻度尺2能夠選擇性地定位預(yù)定角度上，以便測(cè)量該預(yù)定角度對(duì)應(yīng)的極徑線上處于不同位置的各個(gè)采樣點(diǎn)的極徑。角度尺I的測(cè)量中心點(diǎn)即角度尺I上各角度對(duì)應(yīng)的原點(diǎn)。所述采樣點(diǎn)所處的測(cè)量區(qū)域所覆蓋的角度形成一個(gè)角度范圍，為了測(cè)量所有的采樣點(diǎn)極坐標(biāo)，刻度尺2在進(jìn)行測(cè)量時(shí)需要旋轉(zhuǎn)并定位在該角度范圍內(nèi)的任意一個(gè)角度上，或者根據(jù)采樣點(diǎn)的分布，也可以定位在若干個(gè)角度上，故所述預(yù)定角度就是處于該角度范圍內(nèi)的任意角度值或是選定的若干個(gè)角度值，故預(yù)定角度的確定與采樣點(diǎn)的選擇有關(guān)。使用時(shí)，將本發(fā)明的測(cè)量裝置安裝在病床的一側(cè)，可以首先選定一個(gè)角度，然后將刻度尺2定位在該角度，并通過角度尺I讀取該角度的度數(shù)，該角度值就是處于刻度尺2的基準(zhǔn)線上各個(gè)采樣點(diǎn)的極角；隨著線源3在刻度尺2縱向的移動(dòng)，對(duì)處于基準(zhǔn)線21上的各個(gè)采樣點(diǎn)進(jìn)行逐個(gè)掃描，此時(shí)即可測(cè)量得到各個(gè)采樣點(diǎn)的極徑，則角度尺I的角度值和刻度尺2的刻度值共同指示了放射源的極坐標(biāo)；在同一個(gè)角度的不同位置采集完之后，將刻度尺2旋轉(zhuǎn)到另一角度，按照上述方法實(shí)現(xiàn)該另一角度上各個(gè)采樣點(diǎn)的極坐標(biāo)，如此反復(fù)進(jìn)行測(cè)量，直至得出一個(gè)測(cè)量區(qū)域內(nèi)所有采樣點(diǎn)的極坐標(biāo)。當(dāng)然，在測(cè)量之前首先需要確定采樣點(diǎn)的位置，如上述測(cè)量方法中所述，采樣點(diǎn)的位置可以根據(jù)探測(cè)器的結(jié)構(gòu)、可接受的測(cè)量時(shí)間以及可接受的圖像質(zhì)量等因素綜合考慮后確定。在一種較為優(yōu)選的實(shí)施方式中，角度尺I與刻度尺2可以鉸接于角度尺I的測(cè)量中心點(diǎn)，同時(shí)角度尺I還可以沿其周向設(shè)置多個(gè)限位孔11，刻度尺2可以設(shè)置連接件22，連接件22能夠適配地與限位孔11實(shí)現(xiàn)定位連接，以便將刻度尺2定位在某個(gè)限位孔11內(nèi)，即定位于預(yù)定角度；連接件22還可以在需要的時(shí)候解除與某個(gè)限位孔11的連接，然后以角度尺I的測(cè)量中心點(diǎn)為旋轉(zhuǎn)中心轉(zhuǎn)動(dòng)刻度尺2到另一預(yù)定角度，將連接件22與該另一預(yù)定角度上對(duì)應(yīng)的限位孔11連接，以便將刻度尺2定位在該另一預(yù)定角度，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)該另一預(yù)定角度上處于不同位置的采樣點(diǎn)的測(cè)量。角度尺I與刻度尺2采用上述連接，可以借助刻度尺2的擺動(dòng)實(shí)現(xiàn)其角度位置的重新定位，從而改變刻度尺2所處的角度，同時(shí)配合限位孔11在各個(gè)角度進(jìn)行定位，實(shí)現(xiàn)刻度尺2定位連接的可選擇性，進(jìn)而完成在各個(gè)角度上多個(gè)采樣點(diǎn)的測(cè)量。在進(jìn)行設(shè)備安裝時(shí)，可以使用激光定位燈進(jìn)行定位，以保證刻度尺2的旋轉(zhuǎn)中心與視野中心(即探測(cè)器環(huán)的中心)重合，從而確保極坐標(biāo)的原點(diǎn)與測(cè)量區(qū)域的頂點(diǎn)重合，使得通過上述角度尺I和刻度尺2測(cè)量得到的夾角和極徑能夠真實(shí)地反映采樣點(diǎn)的投影狀 態(tài)。通常，安裝的誤差應(yīng)該控制在Imm左右。連接件22可以是彈簧柱塞，彈簧柱塞內(nèi)彈簧的扭力能夠保證定位的精度，在保證與限位孔11定位可靠性的同時(shí)，還能夠簡(jiǎn)化安裝和拆卸過程，輔助提高測(cè)量效率；連接件22還可以為螺釘，此時(shí)的限位孔11可以設(shè)置為螺紋孔，兩者通過螺紋連接定位。連接件22的結(jié)構(gòu)形式多樣，原則上可以選擇能夠?qū)崿F(xiàn)孔連接的任意結(jié)構(gòu)，但考慮到其安裝和拆卸的頻率較高，則應(yīng)以便于安裝和拆卸為設(shè)置的原則。需要說明的是，采用彈簧柱塞作為連接件22時(shí)，刻度尺2不僅可以固定在預(yù)定的某些角度(如上所述，這些預(yù)定的角度根據(jù)采樣點(diǎn)的分布進(jìn)行設(shè)置，且基本上能夠滿足測(cè)量的需求)，還可以固定在其他非預(yù)定的角度上，以滿足任意角度采樣點(diǎn)的測(cè)量需求。當(dāng)然，為配合實(shí)現(xiàn)刻度尺2在任意角度的定位，角度尺I上應(yīng)在各個(gè)角度值處設(shè)置限位孔11，或者沿其周向設(shè)置一個(gè)槽軌，便于彈簧柱塞連接固定。限位孔11的位置及其個(gè)數(shù)應(yīng)該根據(jù)采樣點(diǎn)的分布情況進(jìn)行相應(yīng)設(shè)置，且要滿足各個(gè)采樣點(diǎn)極坐標(biāo)測(cè)量的需求。多個(gè)限位孔11可以均勻地分布在角度尺I的周向，使得采樣點(diǎn)均布在各個(gè)角度，這樣測(cè)量得到的采樣點(diǎn)更有代表性，由此計(jì)算出的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)也更為精確；同時(shí)，在角度尺I的周向均勻地設(shè)置多個(gè)限位孔11基本上可以實(shí)現(xiàn)各個(gè)角度上點(diǎn)(即使不是采樣點(diǎn))的測(cè)量，從而實(shí)現(xiàn)任意角度的測(cè)量需求，以擴(kuò)展本發(fā)明的測(cè)量裝置的應(yīng)用范圍。當(dāng)然，由于采樣點(diǎn)分布在一個(gè)測(cè)量區(qū)域內(nèi)，而該測(cè)量區(qū)域存在一個(gè)角度范圍，該角度范圍就是所述測(cè)量區(qū)域?qū)?yīng)的弧度，因此，理論上將，限位孔11只要能夠滿足將刻度尺2定位在所述測(cè)量區(qū)域的角度范圍內(nèi)即可。也就是說，限位孔11也可以分布在角度尺I的部分弧面內(nèi)，該弧面的角度范圍應(yīng)該至少與所述測(cè)量區(qū)域的角度范圍相等或者大于所述測(cè)量區(qū)域的弧度范圍；為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明中采樣點(diǎn)的測(cè)量，并非必須在角度尺I的各個(gè)角度均要設(shè)置限位孔11，且多個(gè)限位孔11也可以在限位孔11的周向采用不均勻分布，其具體設(shè)置均可以根據(jù)探測(cè)器的結(jié)構(gòu)等進(jìn)行調(diào)整?？梢韵氲?，刻度尺2與角度尺I之間角度的可選擇性還可以通過其他結(jié)構(gòu)形式實(shí)現(xiàn)例如，可以在刻度尺2和角度尺I之間設(shè)置可拆卸的中間部件，該中間部件能夠在任意角度將兩者連接或者分離，以改變刻度尺2與角度尺I之間的角度，這類中間部件可以是卡扣件或者是粘連件等輔助定位的部件；或者，角度尺I上可以設(shè)置供刻度尺2滑動(dòng)的軌道，刻度尺2上設(shè)置滑扣，所述滑扣上設(shè)有固定件，則刻度尺2可以沿角度尺I的周向任意擺動(dòng)，而在選定的角度通過滑扣上的固定件予以定位；也可以在刻度尺2上設(shè)置凸起，然后在角度尺I的周向設(shè)置凹槽，刻度尺2上的凸起能夠與處于不同角度上的各個(gè)凹槽相互卡合和分離，此時(shí)的刻度尺2可以是一個(gè)單獨(dú)的部件，其與角度尺I是可以相互分離的，但在進(jìn)行測(cè)量的時(shí)候兩者又可以精準(zhǔn)地定位。在此基礎(chǔ)上，刻度尺2還可以設(shè)置絲杠23，絲杠23沿刻度尺2的縱向延伸設(shè)置，線源3可以為灌注有放射性示蹤劑的軟管，該軟管通過懸臂4支撐，且垂直于刻度尺2的基準(zhǔn)線21 ;懸臂4的端部可以與絲杠23配合地設(shè)置螺紋部41，當(dāng)絲杠23轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，能夠驅(qū)動(dòng)懸臂4沿絲杠23的軸向移動(dòng)，進(jìn)而改變線源3在刻度尺2上對(duì)應(yīng)的刻度位置，逐個(gè)實(shí)現(xiàn)處于同一角度的不同位置上采樣點(diǎn)的掃描。為實(shí)現(xiàn)對(duì)軟管的支撐，懸臂4可以設(shè)置專門的軌道，該軌道設(shè)置在刻度尺2的垂面內(nèi)，且垂直于刻度尺2的基準(zhǔn)線21延伸設(shè)置，以保證線源3能夠垂直于基準(zhǔn)線21對(duì)采樣點(diǎn)進(jìn)行掃描。
同時(shí)，絲杠23的端部還可以設(shè)置轉(zhuǎn)輪24，通過轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)輪24驅(qū)動(dòng)絲杠23不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，以提高操作的便捷性。轉(zhuǎn)輪24可以為連接有手柄的手輪或者是通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)輪等，具體的結(jié)構(gòu)形式可以根據(jù)本發(fā)明測(cè)量裝置的應(yīng)用場(chǎng)合進(jìn)行相應(yīng)設(shè)置。此外，絲杠23的兩側(cè)還可以設(shè)置導(dǎo)桿25，導(dǎo)桿25與絲杠23平行設(shè)置；懸臂4的端部還可以設(shè)置滑塊42，滑塊42與導(dǎo)桿25配合設(shè)置，并能夠沿導(dǎo)桿25的軸向移動(dòng)。當(dāng)懸臂4與絲杠23之間通過螺紋部41實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)連接時(shí)，其連接的穩(wěn)定性和定位的精度很難得到保證，可以采用上述導(dǎo)桿25和滑塊42進(jìn)行輔助定位；導(dǎo)桿25和絲杠23均為懸臂4運(yùn)動(dòng)的軌道，轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠23以便通過螺紋部41驅(qū)動(dòng)懸臂4運(yùn)動(dòng)，則懸臂4沿絲杠23的軸向移動(dòng)，與此同時(shí)，滑塊42沿導(dǎo)桿25的軸向移動(dòng)，對(duì)懸臂4進(jìn)行橫向輔助支撐，這種多軌道、多支撐點(diǎn)的結(jié)構(gòu)設(shè)置能夠確保懸臂4運(yùn)動(dòng)的精度，且能夠保證定位的可靠性。理論上講，理想的線源3應(yīng)該是直徑為零且有一定活度的放射源，線源3的形式可以根據(jù)探測(cè)器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整；通常，采用軟管內(nèi)灌注放射性示蹤劑形成線源時(shí)，軟管的內(nèi)徑要小于1_，其中灌注的放射性示蹤劑可以為O. 1-0. 5mCi的模擬線源。進(jìn)一步可以想到，線源3沿刻度尺2移動(dòng)的方式并不僅限于上述的絲杠傳動(dòng)連接。還可以采用傳動(dòng)帶、傳動(dòng)齒輪等部件代替上述實(shí)施例中的絲杠23，然后對(duì)懸臂4的結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)；或者可以沿刻度尺2的基準(zhǔn)線21方向密布多個(gè)線源3，多個(gè)線源3與采樣點(diǎn)對(duì)應(yīng)設(shè)置；也可以在刻度尺2上設(shè)置線源3的滑軌，則線源3可以沿刻度尺2的縱向滑動(dòng)，以隨時(shí)改變其位置。還可以想到，基準(zhǔn)線21可以設(shè)置在刻度尺2的中間位置或者將刻度尺2的兩側(cè)邊沿中的其中一個(gè)作為其基準(zhǔn)線21，以便于極徑刻線的標(biāo)注，同時(shí)利于測(cè)量過程中數(shù)值的讀取；另一方面，還可以將極徑刻線從刻度尺2的一側(cè)邊沿橫向延伸到另一側(cè)邊沿，則即使采樣點(diǎn)不處于基準(zhǔn)線21上也可以測(cè)量得到其極徑的數(shù)值，以進(jìn)一步提高測(cè)量效率；再次，還可以在基準(zhǔn)線21上設(shè)置多個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，各個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)基本上能夠與處于不同位置的采樣點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)，則此時(shí)的基準(zhǔn)線21可以是一條虛擬的線，只要讀取各個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)的刻度值就能夠得到與其對(duì)應(yīng)的各采樣點(diǎn)的極徑，能夠在較大程度上提高測(cè)量的效率；但是采用基準(zhǔn)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，在加工工藝上很難做到采樣點(diǎn)與基準(zhǔn)點(diǎn)的精準(zhǔn)匹配，且在兩者不能完全重合的情況下可能要采取估讀的方法記錄采樣點(diǎn)的極徑數(shù)值，從而在一定程度上會(huì)影響測(cè)量的精度。請(qǐng)參考圖7，圖7為本發(fā)明所提供插板一種設(shè)置方式的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明的測(cè)量裝置還可以設(shè)置插板5，插板5用于插入病床的插槽內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)測(cè)量裝置的整體定位。由于測(cè)量時(shí)要保證線源3與極坐標(biāo)的Z軸平行，故在進(jìn)行安裝時(shí)要保證線源3水平設(shè)置，也就是說，插板5插入病床插槽6內(nèi)的部分要與線源3保持平行。在制造時(shí)，要對(duì)線源3與插板5的插入部分進(jìn)行平行度的控制，保證兩者相互平行，進(jìn)而確保測(cè)量結(jié)果的精度。線源3與插板5之間平行度的誤差應(yīng)該控制在O. 5度左右。如圖7所示，插板5可以包括插入部51和連接部52，插入部51與病床的插槽6匹配設(shè)置，以便實(shí)現(xiàn)與病床的定位連接；進(jìn)一步參考圖4和 圖5，連接部52可以與角度尺I相連，兩者可以采用一體化設(shè)置或者采用分體設(shè)置，但采用一體化設(shè)置時(shí)能夠更好地保證線源3與插入部51的平行度，避免因連接導(dǎo)致的錯(cuò)位。與此同時(shí)，插板5還應(yīng)該具有較高的剛度和強(qiáng)度，避免插板5在剪切力的作用下發(fā)生彎曲，影響線源3的水平度。角度尺I和刻度尺2均可以采用鋼板等材料制成，不僅不易發(fā)生磨損，還可以保證安裝和使用強(qiáng)度。以上對(duì)本發(fā)明所提供PET系統(tǒng)點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)的測(cè)量方法及其測(cè)量裝置進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種PET系統(tǒng)點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)的測(cè)量方法，所述測(cè)量方法包括 11)將探測(cè)器的掃描范圍均分為若干個(gè)測(cè)量區(qū)域，并在其中一個(gè)測(cè)量區(qū)域內(nèi)選取若干采樣點(diǎn)； 12)采用線源對(duì)所述采樣點(diǎn)逐個(gè)進(jìn)行發(fā)射掃描，同時(shí)測(cè)量并記錄各個(gè)采樣點(diǎn)的極坐標(biāo)； 13)根據(jù)一個(gè)所述測(cè)量區(qū)域內(nèi)各個(gè)采樣點(diǎn)的極坐標(biāo)換算得出其他測(cè)量區(qū)域中各個(gè)點(diǎn)的極坐標(biāo)，并計(jì)算得出整個(gè)探測(cè)器掃描范圍的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的測(cè)量方法，其特征在于，所述步驟12)具體為 將線源沿極坐標(biāo)系中的同一極徑線逐個(gè)發(fā)射掃描不同位置的采樣點(diǎn)，同時(shí)測(cè)量并記錄各個(gè)采樣點(diǎn)的極徑和該極徑線對(duì)應(yīng)的角度，以獲取該極徑線上各采樣點(diǎn)的極坐標(biāo)，待完成該極徑線上所有采樣點(diǎn)的測(cè)量后，轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度繼續(xù)測(cè)量另一極徑線各采樣點(diǎn)的極坐標(biāo)，直至完成所述測(cè)量區(qū)域內(nèi)所有采樣點(diǎn)的測(cè)量。
3.—種PET系統(tǒng)點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)的測(cè)量裝置，包括線源，其特征在于，所述測(cè)量裝置還包括用于測(cè)量采樣點(diǎn)極角的角度尺和用于測(cè)量采樣點(diǎn)極徑的刻度尺，所述刻度尺沿其縱向設(shè)有標(biāo)注有極徑刻線的基準(zhǔn)線，所述線源設(shè)置在所述刻度尺的垂面內(nèi)，所述線源垂直于所述基準(zhǔn)線并能夠沿其移動(dòng)，所述刻度尺能夠在與所述角度尺平行的平面內(nèi)繞所述角度尺的測(cè)量中心點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，并定位在預(yù)定角度。
4.如權(quán)利要求3所述的測(cè)量裝置，其特征在于，所述刻度尺與所述角度尺鉸接于所述角度尺的測(cè)量中心點(diǎn)，所述角度尺沿其周向設(shè)有多個(gè)限位孔，所述刻度尺設(shè)有與所述限位孔配合設(shè)置的連接件。
5.如權(quán)利要求4所述的測(cè)量裝置，其特征在于，所述連接件為彈簧柱塞。
6.如權(quán)利要求4所述的測(cè)量裝置，其特征在于，多個(gè)所述限位孔沿所述角度尺的周向均布。
7.如權(quán)利要求3所述的測(cè)量裝置，其特征在于，所述測(cè)量裝置還包括用于接入病床插槽內(nèi)的插板，所述插板與所述線源平行設(shè)置。
8.如權(quán)利要求3至7任一項(xiàng)所述的測(cè)量裝置，其特征在于，所述刻度尺沿其縱向設(shè)有絲杠，所述線源為灌注有放射性示蹤劑的軟管，所述軟管通過懸臂支撐，所述懸臂的端部設(shè)有與所述絲杠配合的螺紋部，以便所述絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)所述懸臂沿所述絲杠的軸向移動(dòng)。
9.如權(quán)利要求8所述的測(cè)量裝置，其特征在于，所述絲杠的端部還設(shè)有用于驅(qū)動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)輪。
10.如權(quán)利要求8所述的測(cè)量裝置，其特征在于，所述絲杠的兩側(cè)還具有與其平行設(shè)置的導(dǎo)桿，所述懸臂的端部設(shè)有與所述導(dǎo)桿滑動(dòng)連接的滑塊。
全文摘要
本發(fā)明提供一種PET系統(tǒng)點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)的測(cè)量方法及裝置，能提高測(cè)量效率和精度。該測(cè)量方法包括11)將探測(cè)器的掃描范圍均分為若干個(gè)測(cè)量區(qū)域，并在其中一個(gè)測(cè)量區(qū)域內(nèi)選取若干采樣點(diǎn)；12)采用線源對(duì)所述采樣點(diǎn)逐個(gè)發(fā)射掃描，記錄各采樣點(diǎn)的極坐標(biāo)；13)根據(jù)一個(gè)測(cè)量區(qū)域內(nèi)各采樣點(diǎn)的極坐標(biāo)換算得出其他測(cè)量區(qū)域中各點(diǎn)的極坐標(biāo)，計(jì)算點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)。所述測(cè)量裝置包括線源、分別測(cè)量采樣點(diǎn)極角和極徑的角度尺和刻度尺，所述刻度尺沿其縱向設(shè)有標(biāo)注有極徑刻線的基準(zhǔn)線，所述線源設(shè)置在所述刻度尺的垂面內(nèi)，所述線源垂直于所述基準(zhǔn)線并能夠沿其移動(dòng)，所述刻度尺能夠在與所述角度尺平行的平面內(nèi)繞所述角度尺的測(cè)量中心點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，并定位在預(yù)定角度。
文檔編號(hào)A61B6/03GK103006252SQ20121052933
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月10日
發(fā)明者滕月陽, 王云琴, 李明 申請(qǐng)人:沈陽東軟醫(yī)療系統(tǒng)有限公司