發(fā)射成像設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種發(fā)射成像設(shè)備。所述發(fā)射成像設(shè)備包括：殼體，所述殼體的內(nèi)腔呈多面體的形狀，其中所述多面體的表面積與所述多面體的外接球的表面積之比大于0.8；入口，所述入口設(shè)置在所述殼體上，其用于供物體的至少待檢測部分通過所述入口進(jìn)入所述殼體內(nèi)；以及檢測器，所述檢測器可拆卸地設(shè)置在所述殼體的內(nèi)壁上。根據(jù)本發(fā)明的發(fā)射成像設(shè)備具有高的空間分辨率和靈敏度。而且，不需要將檢測器制作成圓弧形狀，降低了檢測器制作的難度。
【專利說明】發(fā)射成像設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)射成像【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地，涉及一種發(fā)射成像設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)射成像設(shè)備已經(jīng)被用于科學(xué)實(shí)驗(yàn)以及醫(yī)療診斷。為了提高發(fā)射成像設(shè)備的成像質(zhì)量，在空間分辨率以及靈敏度等方面都對發(fā)射成像設(shè)備提出較高要求。但是現(xiàn)有的發(fā)射成像設(shè)備在空間分辨率和靈敏度等方面的發(fā)展已經(jīng)受到諸多限制。
[0003]因此，有必要提出一種新型的發(fā)射成像設(shè)備，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種發(fā)射成像設(shè)備。所述發(fā)射成像設(shè)備包括:殼體，所述殼體的內(nèi)腔呈多面體的形狀，其中所述多面體的表面積與所述多面體的外接球的表面積之比大于0.8 ；入口，所述入口設(shè)置在所述殼體上，其用于供物體的至少待檢測部分通過所述入口進(jìn)入所述殼體內(nèi)；以及檢測器，所述檢測器可拆卸地設(shè)置在所述殼體的內(nèi)壁上。
[0005]優(yōu)選地，所述多面體不包括三角形面。
[0006]優(yōu)選地,所述多面體為正十二面體、截角八面體、大斜方截半立方體、截角二十面體、截角三十二面體中的一種。
[0007]優(yōu)選地，所述多面體包括三角形面，且所述三角形面的面積之和占所述多面體的表面積的比例小于15%。
[0008]優(yōu)選地，所述多面體為截角十二面體和小斜方截半二十面體中的一種。
[0009]優(yōu)選地，所述多面體的三角形面設(shè)置為開口。
[0010]優(yōu)選地，所述入口為封閉式入口。
[0011 ] 優(yōu)選地，所述入口為開放式入口，所述入口構(gòu)造為能夠使所述物體的至少所述待檢測部分進(jìn)入所述殼體內(nèi)。
[0012]優(yōu)選地，所述發(fā)射成像設(shè)備為正電子發(fā)射成像設(shè)備。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的發(fā)射成像設(shè)備的殼體的內(nèi)腔呈接近于球形的多面體，因而，發(fā)射成像設(shè)備具有高的空間分辨率和靈敏度。而且，不需要將檢測器制作成圓弧形狀，降低了檢測器制作的難度。
[0014]在
【發(fā)明內(nèi)容】
中引入了一系列簡化形式的概念，這將在【具體實(shí)施方式】部分中進(jìn)一步詳細(xì)說明。本
【發(fā)明內(nèi)容】
部分并不意味著要試圖限定出所要求保護(hù)的技術(shù)方案的關(guān)鍵特征和必要技術(shù)特征，更不意味著試圖確定所要求保護(hù)的技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
[0015]以下結(jié)合附圖，詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]本發(fā)明的下列附圖在此作為本發(fā)明的一部分用于理解本發(fā)明。附圖中示出了本發(fā)明的實(shí)施方式及其描述，用來解釋本發(fā)明的原理。在附圖中，[0017]圖1-圖7所示為根據(jù)本發(fā)明不同實(shí)施例的發(fā)射成像設(shè)備的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]在下文的描述中，給出了大量具體的細(xì)節(jié)以便提供對本發(fā)明更為徹底的理解。然而，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的是，本發(fā)明可以無需一個(gè)或多個(gè)這些細(xì)節(jié)而得以實(shí)施。在其他的例子中，為了避免與本發(fā)明發(fā)生混淆，對于本領(lǐng)域公知的一些技術(shù)特征未進(jìn)行描述。
[0019]為了徹底了解本發(fā)明，將在下列的描述中提出詳細(xì)的結(jié)構(gòu)。顯然，本發(fā)明的實(shí)施例并不限定于本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟習(xí)的特殊細(xì)節(jié)。本發(fā)明的較佳實(shí)施例詳細(xì)描述如下，然而除了這些詳細(xì)描述外，本發(fā)明還可以具有其他實(shí)施方式。
[0020]本發(fā)明提供一種發(fā)射成像設(shè)備。該發(fā)射成像設(shè)備可以是正電子發(fā)射成像設(shè)備(Positron Emission Tomography,PET)。正電子發(fā)射成像設(shè)備是利用正電子同位素衰變產(chǎn)生出的正電子與人體內(nèi)負(fù)電子發(fā)生泯滅效應(yīng)的現(xiàn)象，通過向人體內(nèi)注射帶有正電子同位素標(biāo)記的化合物，采用復(fù)合探測的方法，利用檢測器探測泯滅效應(yīng)所產(chǎn)生的Y光子，得到人體內(nèi)同位素的分布信息，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行重建組合運(yùn)算，從而得到人體內(nèi)標(biāo)記化合物分布的三維斷層圖像。當(dāng)然，該發(fā)射成像設(shè)備還可以是其他類型的成像設(shè)備，例如單光子體層成像設(shè)備(Single Photon Emission Computed Tomography, SPECT)等。下面將結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的發(fā)射成像設(shè)備。
[0021]如圖1所述，發(fā)射成像設(shè)備100包括殼體110、入口(未示出)以及可拆卸地設(shè)置在殼體110內(nèi)壁上的檢測器(未示出)。其中，殼體110的內(nèi)腔呈多面體的形狀，且多面體的表面積與該多面體的外接球的表面積之比大于0.8。在本文中，將多面體的表面積與該多面體的外接球的表面積之比定義為多面體與球形的近似程度DA (Degree of Approximation)?？梢岳斫猓瞥潭菵A的值越大，該多面體的幾何參數(shù)就越接近球。
[0022] 申請人:發(fā)現(xiàn)，以正電子發(fā)射成像技術(shù)為例，殼體的內(nèi)腔呈球形可以提高檢測效率和靈敏度，因此可以降低注射到待檢測物體內(nèi)的放射性核素的劑量。此外，與其他的立體形狀相比，在相同表面積的情況下，球的固體角分?jǐn)?shù)(Solid Angle Fraction, SAF)較大。SAF越大，幾何效率(geometric efficiency)越高。并且，Y光子的穿透能力強(qiáng)，球形的內(nèi)腔可以降低反應(yīng)深度(depth of interaction)的影響，因此可以提高設(shè)備的空間分辨率。然而，當(dāng)發(fā)射成像設(shè)備的內(nèi)腔制作成球形時(shí)，要求設(shè)置在殼體內(nèi)壁上的檢測器具有圓弧形狀，這將給檢測器的制作帶來較大的挑戰(zhàn)。基于上述原因， 申請人:提出了內(nèi)腔呈近似球形的多面體的發(fā)射成像設(shè)備100，這樣設(shè)置在發(fā)射成像設(shè)備100的內(nèi)壁上的檢測器不需要圓弧形狀，方便制作檢測器。同時(shí)， 申請人:研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)近似程度DA大于0.8時(shí)，多面體的幾何參數(shù)接近球形的幾何參數(shù)，因此，該發(fā)射成像設(shè)備100可以獲得與球形發(fā)射成像設(shè)備相當(dāng)?shù)撵`敏度和空間分辨率。
[0023]入口設(shè)置在殼體110上，其用于供物體的至少待檢測部分通過入口進(jìn)入殼體110內(nèi)。入口可以設(shè)置為封閉式入口，也可以設(shè)置為開放式入口。當(dāng)入口為封閉式入口時(shí)，物體的全部通過入口進(jìn)入殼體110內(nèi)之后，入口關(guān)閉，而該入口對應(yīng)的殼體內(nèi)壁上仍然可以設(shè)置檢測器，因而可以進(jìn)一步提高該發(fā)射成像設(shè)備的檢測效率。例如，在對小動(dòng)物進(jìn)行發(fā)射成像檢測時(shí)，可以將入口設(shè)置為封閉式入口，將小動(dòng)物通過入口放入殼體110內(nèi)。然而，在做一些特殊的成像時(shí)，例如人體的頭部成像，只需要使待檢測者的頭部伸入殼體110內(nèi)，而人體的其他部分置于殼體110外。因此，在這種情況下，優(yōu)選地，入口可以設(shè)置為開放式入口，物體的待檢測部分(例如頭部)進(jìn)入殼體110內(nèi)后,入口不封閉，因而物體的其他部分可以位于殼體110外。
[0024]多面體是指四個(gè)或四個(gè)以上多邊形所圍成的立體。圍成多面體的多邊形可以為三角形、四邊形、五邊形、六邊形等。優(yōu)選地，殼體110的內(nèi)腔呈現(xiàn)的多面體不包括三角形面。在實(shí)踐中，檢測器的形狀通常不易制成三角形，因此，當(dāng)殼體110不包括三角形面時(shí)，檢測器的形狀不需要制成三角形， 因而方便檢測器制作。
[0025]作為示例，多面體可以為正十二面體(dodecahedron)。如圖1所示，在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，發(fā)射成像設(shè)備100的殼體110的內(nèi)腔呈由12個(gè)正五邊形形成的正十二面體。其與球形的近似程度DA為0.8367。在該實(shí)施例中，正十二面體的12個(gè)面完全相同，因此，設(shè)置在殼體110內(nèi)壁上的檢測器也可以完全相同。
[0026]作為示例，多面體還可以為截角八面體(truncated octahedron)。如圖2所示,在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，發(fā)射成像設(shè)備200的殼體210的內(nèi)腔呈由6個(gè)正四邊形和8個(gè)正六邊形圍成的截角八面體。其與球形的近似程度DA為0.8526。
[0027]作為示例，多面體還可以為大斜方截半立方體(truncated cuboctahedron)。如圖3所示，在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，發(fā)射成像設(shè)備300的殼體310的內(nèi)腔呈由12個(gè)正四邊形、八個(gè)正六邊形以及6個(gè)正八邊形圍成的大斜方截半立方體。其與球形的近似程度DA為 0.9149。
[0028]作為不例，多面體還可以為截角二十面體(truncated icosahedron)。如圖4所示，在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，發(fā)射成像設(shè)備400的殼體410的內(nèi)腔呈多由12個(gè)正五邊形和20個(gè)正六邊形圍成的截角二十面體。其與球形的近似程度DA為0.9409。
[0029]作為不例，多面體還可以為截角三十二面體(truncated icosido-decahedron)。如圖5所示，在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，發(fā)射成像設(shè)備500的殼體510的內(nèi)腔呈由30個(gè)正四邊形、20個(gè)正六邊形以及12個(gè)正十邊形圍成的截角三十二面體。其與球形的近似程度 DA 為 0.9634。
[0030]此外， 申請人:發(fā)現(xiàn)，發(fā)射成像設(shè)備100的殼體110的內(nèi)腔也可以呈這樣的多面體，這些多面體盡管包括三角形面，但是三角形面的面積之和占多面體的表面積的比例很小。優(yōu)選地，三角形面的面積之和占多面體的表面積的比例小于15%。
[0031]作為不例，多面體可以為截角十二面體(truncated dodecahedron)。如圖6所不，在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，發(fā)射成像設(shè)備600的殼體610的內(nèi)腔呈由20個(gè)小的正三角形和12個(gè)正十邊形圍成的截角十二面體。其與球形的近似程度DA為0.9114，20個(gè)小的正三角形的面積之和僅占截角十二面體表面積之和的4.48%。
[0032]作為不例，多面體還可以為小斜方截半二十面體(Rhombicos1-dodecahedron)。如圖7所示，在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，發(fā)射成像設(shè)備700的殼體710的內(nèi)腔呈由20個(gè)小的正三角形、30個(gè)正四邊形以及12個(gè)正五邊形圍成的小斜方截半二十面體。其與球形的近似程度DA為0.9465。20個(gè)小的正三角形的面積之和占該多面體總面積的10.83%。
[0033]多面體上的三角形面可以具有其他的用途。根據(jù)需要，例如多面體的三角形面可以設(shè)置為開口(未示出)，該開口可以用于通入導(dǎo)線等，例如用于同步的腦電檢測。此外，根據(jù)需要，例如可以在三角形面上設(shè)置用于校準(zhǔn)和/或監(jiān)控的裝置。
[0034]根據(jù)本發(fā)明的發(fā)射成像設(shè)備的殼體的內(nèi)腔呈接近于球形的多面體，因而，發(fā)射成像設(shè)備具有高的空間分辨率和靈敏度。而且，不需要將檢測器制作成圓弧形狀，降低了檢測器制作的難度。
[0035]本發(fā)明已經(jīng)通過上述實(shí)施例進(jìn)行了說明，但應(yīng)當(dāng)理解的是，上述實(shí)施例只是用于舉例和說明的目的，而非意在將本發(fā)明限制于所描述的實(shí)施例范圍內(nèi)。此外本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)還可以做出更多種的變型和修改，這些變型和修改均落在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍以內(nèi)。本發(fā)明的保護(hù)范圍由附屬的權(quán)利要求書及其 等效范圍所界定。
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)射成像設(shè)備，其特征在于，所述發(fā)射成像設(shè)備包括: 殼體，所述殼體的內(nèi)腔呈多面體的形狀，其中所述多面體的表面積與所述多面體的外接球的表面積之比大于0.8 ； 入口，所述入口設(shè)置在所述殼體上，其用于供物體的至少待檢測部分通過所述入口進(jìn)入所述殼體內(nèi)；以及 檢測器，所述檢測器可拆卸地設(shè)置在所述殼體的內(nèi)壁上。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)射成像設(shè)備，其特征在于，所述多面體不包括三角形面。
3.如權(quán)利要求2所述的發(fā)射成像設(shè)備，其特征在于，所述多面體為正十二面體、截角八面體、大斜方截半立方體、截角二十面體、截角三十二面體中的一種。
4.如權(quán)利要求1所述的發(fā)射成像設(shè)備，其特征在于，所述多面體包括三角形面，且所述三角形面的面積之和占所述多面體的表面積的比例小于15%。
5.如權(quán)利要求4所述的發(fā)射成像設(shè)備，其特征在于，所述多面體為截角十二面體和小斜方截半二十面體中的一種。
6.如權(quán)利要求4所述的發(fā)射成像設(shè)備，其特征在于，所述多面體的三角形面設(shè)置為開口。
7.如權(quán)利要求1所述的發(fā)射成像設(shè)備，其特征在于，所述入口為封閉式入口。
8.如權(quán)利要求1所述的發(fā)射成像設(shè)備，其特征在于，所述入口為開放式入口，所述入口構(gòu)造為能夠使所述物體的至少所述待檢測部分進(jìn)入所述殼體內(nèi)。
9.如權(quán)利要求1所述的發(fā)射成像設(shè)備，其特征在于，所述發(fā)射成像設(shè)備為正電子發(fā)射成像設(shè)備。
【文檔編號】A61B6/03GK103536308SQ201310504001
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年10月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月23日
【發(fā)明者】許劍鋒, 石涵 申請人:許劍鋒