準(zhǔn)直器及具有該準(zhǔn)直器的探測裝置和掃描設(shè)備的制造方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明主要涉及核醫(yī)療成像技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于對伽馬射線進(jìn)行準(zhǔn)直的準(zhǔn)直器，以及具有所述準(zhǔn)直器的探測裝置和掃描設(shè)備。
【【背景技術(shù)】】
[0002]單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層掃描成像儀(Single Photon Emiss1n ComputedTomograph，以下簡稱SPECT)是一種先進(jìn)的核醫(yī)學(xué)分子影像工具，能夠以無創(chuàng)的方式獲得生物體的代謝信息，在心血管系統(tǒng)疾病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病、腫瘤學(xué)等重大疾病的機(jī)理研宄、診斷及治療中發(fā)揮了重要作用。
[0003]空間分辨率、靈敏度是SPECT最重要的兩個(gè)性能指標(biāo)。空間分辨率反映了 SPECT分辨物體細(xì)節(jié)的能力，它的提升可以增加所得圖像的細(xì)節(jié)豐富度和清晰度；靈敏度反映了SPECT探測低活度對象的能力，它的提升可以減少放射性藥物的注射量或者成像時(shí)間。對于這些指標(biāo)中的一個(gè)或者多個(gè)同時(shí)提升，是多年來SPECT發(fā)展的基本方向。
[0004]準(zhǔn)直器的性能是影響SPECT系統(tǒng)性能的最主要因素之一。優(yōu)化準(zhǔn)直器的設(shè)計(jì)，提升準(zhǔn)直器性能是SPECT系統(tǒng)性能提升的主要手段之一。準(zhǔn)直器通常是一塊打滿緊密排列的通孔的方板，板材一般為鉛、鎢等重金屬材料或合金，它可以阻擋不沿孔飛行的伽馬光子，允許沿與其上的孔飛行的伽馬光子通過?；跍?zhǔn)直器上的孔的方向和閃爍體探測器所獲得的伽馬光子打在探測器上的位置，就可以確定伽馬光子飛行的直線軌跡。準(zhǔn)直器的性能通常也用空間分辨率、靈敏度等指標(biāo)來表征，這些性能指標(biāo)由準(zhǔn)直器的幾何參數(shù)(孔的形狀、尺寸、孔株等)、材質(zhì)、加工精度等決定。
[0005]在實(shí)際的臨床SPECT成像中，由于準(zhǔn)直器的幾何參數(shù)(孔的形狀、尺寸、孔深等)、材質(zhì)、加工精度等已經(jīng)確定，在使用過程中，通常會(huì)需要根據(jù)不同的性能需求來選取不同性能的準(zhǔn)直器。這一過程需要卸載舊的準(zhǔn)直器、安裝新的準(zhǔn)直器。由于準(zhǔn)直器又大又重，所以準(zhǔn)直器的更換存在較大的不便性，也容易在更換的過中對機(jī)器造成損壞。設(shè)計(jì)一種性能可調(diào)控的多性能準(zhǔn)直器是解決這一問題的理想方案。
[0006]因此，針對上述技術(shù)問題，有必要提供一種改良結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)直器，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的冋題。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0007]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種分辨率和靈敏度至少其中之一可調(diào)的、準(zhǔn)直孔孔深可變的準(zhǔn)直器。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種準(zhǔn)直器，包括若干準(zhǔn)直孔，若干所述準(zhǔn)直孔的孔株不盡相同。
[0009]進(jìn)一步的，所述準(zhǔn)直器還包括依次分布于所述準(zhǔn)直器的若干個(gè)工作區(qū)，每一所述工作區(qū)設(shè)有若干個(gè)所述準(zhǔn)直孔，任一所述工作區(qū)中至少有部分區(qū)域具有不同于與之相鄰的另一所述工作區(qū)的厚度，使位于相鄰所述工作區(qū)當(dāng)中的至少二所述準(zhǔn)直孔具有不同的孔深。
[0010]進(jìn)一步的，其中一所述工作區(qū)末端的厚度等于與之鄰接的另一所述工作區(qū)起端的厚度。
[0011]進(jìn)一步的，其中一所述工作區(qū)末端的厚度不等于與之相鄰的另一所述工作區(qū)起端的厚度。
[0012]進(jìn)一步的，其中一所述工作區(qū)內(nèi)的各處具有不盡相等的厚度，使位于該工作區(qū)的若干所述準(zhǔn)直孔中至少有兩個(gè)所述準(zhǔn)直孔具有不同的孔深。
[0013]進(jìn)一步的，其中一個(gè)所述工作區(qū)內(nèi)的各處具有相等的厚度，使位于該工作區(qū)的若干所述準(zhǔn)直孔中的若干所述準(zhǔn)直孔具有相同的孔深。
[0014]進(jìn)一步的，每一所述工作區(qū)由一準(zhǔn)直層組成，或由若干準(zhǔn)直層堆疊而成。
[0015]進(jìn)一步的，所述準(zhǔn)直器為一體結(jié)構(gòu)。
[0016]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種探測裝置，其包括檢測裝置，所述探測裝置還包括上面任一項(xiàng)所述的準(zhǔn)直器，所述準(zhǔn)直器用于對射線進(jìn)行準(zhǔn)直，并且準(zhǔn)直后的射線將被施加到所述檢測裝置上。所述準(zhǔn)直器的位置相對所述檢測裝置是可以調(diào)整變動(dòng)的。
[0017]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種掃描設(shè)備，其包括探測裝置和機(jī)架，所述探測裝置安裝于所述機(jī)架，其特征在于:所述探測裝置包括上面任一項(xiàng)所述的準(zhǔn)直器，所述準(zhǔn)直器用于對射線進(jìn)行準(zhǔn)直。所述準(zhǔn)直器的位置相對所述檢測裝置是可以調(diào)整變動(dòng)的。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果是:
[0019](I)在所述準(zhǔn)直孔的形狀、尺寸以及在所述準(zhǔn)直器的材質(zhì)和加工精度等不變的情況下，所述準(zhǔn)直孔的孔深的變化對所述準(zhǔn)直器的空間分辨率和靈敏度具有很大的影響:孔深較深的所述準(zhǔn)直孔可以使所述準(zhǔn)直器具有較大的空間分辨率，孔深較淺的所述準(zhǔn)直孔可以使所述準(zhǔn)直器具有較大的靈敏度。而本發(fā)明提供的所述準(zhǔn)直器具有不等的厚度，使位于所述準(zhǔn)直器的至少二所述準(zhǔn)直孔具有不同的孔深。在使用過程中，可通過選擇使用所述準(zhǔn)直器上所述準(zhǔn)直孔孔深不同的區(qū)域，來滿足不同的性能需求。這一過程無需卸載舊的準(zhǔn)直器、安裝新的準(zhǔn)直器，使用更方便，同時(shí)也解決了在更換準(zhǔn)直器過程中對準(zhǔn)直器或者其他設(shè)備損壞的問題。
[0020](2)本發(fā)明提供的所述準(zhǔn)直器因具有不等的厚度，進(jìn)而使位于所述準(zhǔn)直器的若干所述準(zhǔn)直孔具有不同的孔深，進(jìn)而使本發(fā)明提供的所述準(zhǔn)直器因孔深的不同而具有多種不同的性能，在多性能使用需求的臨床操作中，不需要其它性能的備用準(zhǔn)直器。
【【附圖說明】】
[0021]圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例所述的準(zhǔn)直器的立體示意圖；
[0022]圖2為圖1所述的準(zhǔn)直器的俯視示意圖；
[0023]圖3為圖2所述的準(zhǔn)直器A-A方向的剖面示意圖；
[0024]圖4為本發(fā)明第二實(shí)施例準(zhǔn)直器為一體結(jié)構(gòu)的立體示意圖；
[0025]圖5為圖4所述的準(zhǔn)直器的俯視示意圖；
[0026]圖6為圖5所述的準(zhǔn)直器A-A方向的剖面示意圖；
[0027]圖7為本發(fā)明第二實(shí)施例準(zhǔn)直器的每一臺(tái)階結(jié)構(gòu)單獨(dú)成型且對齊耦合的立體示意圖；
[0028]圖8為圖7所述的準(zhǔn)直器的局部剖面示意圖。
【【具體實(shí)施方式】】
[0029]為便于更好的理解本發(fā)明的目的、技術(shù)特征及其功效，現(xiàn)結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步的闡釋。
[0030]本發(fā)明提供的所述的掃描設(shè)備為SPECT (Single Photon Emiss1n ComputedTomograph,單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層掃描成像儀)，包括探測裝置和機(jī)架，所述探測裝置安裝于所述機(jī)架，所述探測裝置包括檢測裝置和準(zhǔn)直器I。參閱圖1至圖8，所述準(zhǔn)直器I包括設(shè)于所述準(zhǔn)直器I的若干準(zhǔn)直孔2，所述準(zhǔn)直器I主要用于對各類射線進(jìn)行準(zhǔn)直，尤其用于對伽馬射線進(jìn)行準(zhǔn)直，使沿著所述準(zhǔn)直孔2發(fā)射的射線能順利通過所述準(zhǔn)直器I ο被所述準(zhǔn)直器I準(zhǔn)直后的射線將被施加到所述檢測裝置，所述檢測裝置將接收到的所述射線轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的信號然后將所述信號傳送入相應(yīng)的設(shè)備當(dāng)中進(jìn)行處理。成像時(shí)先將Tc-99m等放射性核素標(biāo)記的藥物注射到人體或者動(dòng)物體，然后利用安裝于所述機(jī)架的所述探測裝置圍繞人體或者動(dòng)物體，從不同角度采集伽馬射線，獲得不同角度的二維放射性強(qiáng)度分布圖，進(jìn)而通過圖像重建，可以得到反映人體或動(dòng)物體放射性藥物分布的三維圖像。在其它的實(shí)施例當(dāng)中，本發(fā)明提供的所述掃描設(shè)備還可以是CT等核醫(yī)學(xué)設(shè)備。
[0031]為方便理解本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例，定義一長度方向X，所述長度方向X垂直于所述準(zhǔn)直器I厚度所在的厚度方向Z，一寬度方向Y同時(shí)垂直于所述長度方向X和所述厚度方向Z，若干所述準(zhǔn)直孔2分布于所述準(zhǔn)直器I中由所述長度方向X和所述寬度方向Y組成的一平面上，如圖1和圖4以及圖7。
[0032]參閱圖1至圖8，所述準(zhǔn)直器I上的若干所述準(zhǔn)直孔2具有不同的孔深。若干所述準(zhǔn)直孔2可以為相互平行的平行型孔，也可以為沿所述厚度方向Z匯聚的匯聚型孔，還可以為沿所述厚度方向發(fā)散的發(fā)散型孔，對應(yīng)上述孔型，所述準(zhǔn)直器為平行孔準(zhǔn)直器，也可以為發(fā)散型準(zhǔn)直器，還可以為匯聚型準(zhǔn)直器。
[0033]平行孔準(zhǔn)直器的特征在于所有準(zhǔn)直孔平行，物體與其像大小相等，這種準(zhǔn)直器在較大視野中等靈敏度和分辨率的臨床SPECT中最為常見；發(fā)散型準(zhǔn)直器的特點(diǎn)在于其上緊密排列的孔不平行，孔間距從檢測裝置端向物體端變大，對物體成縮小的像，可用于設(shè)計(jì)大物體小探測器應(yīng)用下的成像系統(tǒng)；匯聚型準(zhǔn)直器和發(fā)散型準(zhǔn)直器相反，孔間距從檢測裝置端向物體端變小，對物體成放大的像，多用于小視野高分辨和高靈敏度的局部成像應(yīng)用中。
[0034]圖1至圖3，為本發(fā)明的第一實(shí)施例:所述準(zhǔn)直器包含若干個(gè)工作區(qū)，若干所述工作區(qū)沿所述長度方向X分布，若干所述準(zhǔn)直孔2對應(yīng)設(shè)于每一所述工作區(qū)。其中一所述工作區(qū)末端的厚度等于與之鄰接的另一所述工作區(qū)起端的厚度。如圖1和圖3，每一所述工作區(qū)均具有相對設(shè)置的一上表面和一下表面，若干所述準(zhǔn)直孔2貫穿所述上表面和所述下表面。所述上表面均相對所述長度方向X傾斜，所述下表面均與對應(yīng)的所述上表面非平行設(shè)置，使對應(yīng)的所述工作區(qū)沿所述長度方向X具有不盡相等的厚度，進(jìn)而使設(shè)于該不同工作區(qū)的若干所述準(zhǔn)直孔2具有不盡相同的孔深。如圖1和圖3，若干所述上表面依次排列，且相鄰兩所述上表面之間的夾角為0°或者180°，使所述準(zhǔn)直器的總體橫截面大致為一橫置的直角梯形或一橫置的等腰梯形(未圖示)或其它合理的形狀，在其它實(shí)施例中，還可以是，若干所述上表面依次排列，相鄰兩所述上表面之間的夾角為大于0°且小于180°。由于所述準(zhǔn)直器I沿所述長度方向X的厚度不是固定的，而是變化的，所以沿所述長度方向X分布于所述準(zhǔn)直器I且設(shè)于所述準(zhǔn)直器I的若干所述準(zhǔn)直孔2具有不同的孔深。具有不同孔深的所述工作區(qū)具有不同的準(zhǔn)直性能，孔深較大的所述工作區(qū)具有較大的分辨率，孔深較小的所述工作區(qū)具有較大的靈敏度。在使用過程中，可以根據(jù)臨