鬼佬大哥大
  • / 7
  • 下載費用:30 金幣  

一種平板PET不轉動情況下的有限角分子影像定位系統.pdf

摘要
申請專利號:

CN201821421149.7

申請日:

2018.08.31

公開號:

CN208988913U

公開日:

2019.06.18

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權
IPC分類號: A61B6/03; A61B6/04 主分類號: A61B6/03; A61B6/04
申請人: 北京銳視康科技發展有限公司
發明人: 劉力; 曾海寧; 張占軍; 趙明; 王婷
地址: 100070 北京市豐臺區豐臺科技園區航豐路13號崇新大廈101
優先權:
專利代理機構: 北京萬象新悅知識產權代理有限公司 11360 代理人: 王巖
PDF完整版下載: PDF下載
法律狀態
申請(專利)號:

CN201821421149.7

授權公告號:

法律狀態公告日:

2019.06.18

法律狀態類型:

授權

摘要

本實用新型公開了一種平板PET不轉動情況下的有限角分子影像定位系統。本實用新型將成像樣本置于一對沒有機械轉動的平板PET的中間;一對可見光發生器發出兩束可見光,通過電機同步控制兩束可見光的角度,使得兩束可見光的交叉點位于成像樣本的表面,計算機算出交叉點的位置并存儲;一對平板PET位置保持不變采集PET數據,并傳輸至計算機;計算機經過期望最大化算法EM和全變分最小化算法TV組合算法,克服了由于缺失角度造成的圖像變形、圖像噪聲偏大的困難,得到PET重建圖像,然后將兩束可見光的交叉點融合到PET重建圖像中,并以偽亮點方式顯示,實現與光學信息融合,以交叉點作為參考點,從而直接顯示成像樣本內的目標點并直觀定位目標點。

權利要求書

1.一種平板PET不轉動情況下的有限角分子影像定位系統,其特征在于,所述定位系統包括:成像床、成像支架、一對平板PET、可見光源、電機和計算機;其中,成像樣本位于成像床上;所述一對平板PET相對,并且沒有機械轉動,安裝在成像支架上,成像樣本位于一對平板PET的中間,并且平板PET的采集角度≥90°;所述一對平板PET連接至計算機;所述可見光源包括一對可見光發生器,連接至電機;所述一對可見光發生器和電機分別連接至計算機;一對可見光發生器發出的兩束可見光的交叉點位于成像樣本的表面。

2.如權利要求1所述的定位系統,其特征在于,所述成像支架包括移動架和連接臂;`其中,所述移動架能夠移動,在移動架上固定連接臂,在連接臂的兩端分別固定安裝一對相對的平板PET。

3.如權利要求2所述的定位系統,其特征在于,所述連接臂采用C型臂。

4.如權利要求1所述的定位系統,其特征在于,所述可見光發生器采用激光筆。

說明書

一種平板PET不轉動情況下的有限角分子影像定位系統

技術領域

本實用新型涉及醫療技術領域,具體涉及一種平板PET不轉動情況下的有限角分子影像定位系統。

背景技術

正電子發射斷層掃描成像(Positron Emission Tomography,PET)是一種非侵入性的分子醫學影像技術,可以無創、定量、動態地反映活體內的新陳代謝、生化反應、功能活度與灌注水平。由于惡性腫瘤細胞的葡萄糖代謝會遠高于正常組織細胞,因此PET在臨床上被廣泛應用于惡性腫瘤的成像診斷。隨著科技的發展,腫瘤越來越成為人類生命的最大威脅。外科手術是治療腫瘤的最古老最有效的方法之一。腫瘤一般位于身體內,因此在手術前和手術中對腫瘤定位有很大的意義。

隨著PET在應用中的不斷深入,臨床診療與基礎研究對PET儀器的認識和接受度逐漸提高,同時也對PET儀器的性能和功能提出了新的需求,促使PET儀器的研究人員發展新的方法和技術,從系統設計、硬件裝置和圖像重建等多個環節推動儀器的更新換代。從系統設計的角度出發,研究人員提出了各種新型結構的PET成像系統。其中,采用一對平板探測器的PET成像系統,由于其結構簡潔,工程上易于高性價實現,兼有開放性和可調節性,一直受到研究人員的關注。區別于傳統上采用多個探測器的環形PET,平板PET只采用了一對平板探測器即構成了整個系統。開放式的可調式的平板PET可用于實時引導立體定向活檢,提高活檢取樣的準確性;在腫瘤的外科切除手術或實時引導放療中,開放式的PET結構可使得治療和成像可以同步進行,可實時檢測與定位殘余病灶,對治療進行引導,提高手術的根治效果。

對于平板PET,兩個平板轉動,可采集到180度的完備數據進行圖像重建。目前病人只能在手術前在PET機器進行PET腫瘤影像學成像檢查,在病人上手術床時,以及手術進行中,病人體位、組織臟器、腫瘤的存在與位置(殘余腫瘤)都有大的改變,如何在手術中進行腫瘤(殘余腫瘤)的快速的PET成像與定位,目前尚沒有解決方案和技術。

實用新型內容

為了解決現有術中PET定位過程中定位不精確及目標點位置發生變化的問題,本實用新型提出了一種平板PET有限角分子影像定位系統,平板PET不需轉動,即可實現對分子影像中的目標點的快速影像成像與實時定位。

本實用新型的平板PET不轉動情況下的有限角分子影像定位系統包括:成像床、成像支架、一對平板PET、可見光源、電機和計算機;其中,成像樣本位于成像床上;一對平板PET相對,并且沒有機械轉動,安裝在成像支架上,成像樣本位于一對平板PET的中間,并且平板PET的采集角度≥90°;一對平板PET連接至計算機;可見光源包括一對可見光發生器,連接至電機;一對可見光發生器和電機分別連接至計算機;一對可見光發生器發出的兩束可見光的交叉點位于成像樣本的表面。

成像支架包括移動架和連接臂;其中,移動架能夠移動,在移動架上固定連接臂,在連接臂的兩端分別固定安裝一對相對的平板PET。連接臂采用C型臂。

可見光發生器采用激光筆。

本實用新型的優點:

本實用新型將成像樣本置于一對沒有機械轉動的平板PET的中間,并且平板PET的采集角度≥90°;一對可見光發生器發出兩束可見光,通過電機同步控制兩束可見光的角度,使得兩束可見光的交叉點位于成像樣本的表面,計算機算出交叉點的位置并存儲;一對平板PET位置保持不變采集PET數據,并傳輸至計算機;計算機經過期望最大化算法EM和全變分最小化算法TV組合算法,得到PET重建圖像,然后將兩束可見光的交叉點融合到PET重建圖像中,并以偽亮點方式顯示,實現與光學信息融合,以交叉點作為參考點,從而直接顯示成像樣本內的目標點并直觀定位目標點。

附圖說明

圖1為本實用新型的平板PET有限角分子影像定位系統的一個實施例的示意圖;

圖2為本實用新型的平板PET有限角分子影像定位系統的成像原理圖;

圖3為本實用新型的平板PET有限角分子影像定位系統的一個實施例的一對平板PET的示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖,通過具體實施例,進一步闡述本實用新型。

如圖1所示,本實施例的平板PET有限角分子影像定位系統包括:成像床1、成像支架、一對平板PET(5和6)、可見光源、電機和計算機;其中,成像樣本位于成像床1上;一對平板PET(5和6)相對,并且沒有機械轉動,安裝在成像支架上,成像支架包括移動架2和連接臂3,連接臂3采用C型臂,成像樣本位于一對平板PET的中間,并且平板PET的采集角度≥90°,以一對平板PET的旋轉中心4為坐標原點建立xyz坐標系;一對平板PET連接至計算機。

如圖2所示,可見光源包括一對可見光發生器7,連接至電機;一對可見光發生器7和電機分別連接至計算機;一對可見光發生器7發出兩束可見光,通過電機同步控制兩束可見光的角度,使得兩束可見光的交叉點10位于成像樣本的表面,此時一對可見光發生器的傾斜角度傳輸至計算機,計算機算出交叉點的位置并存儲;一對平板PET采集PET數據,并傳輸至計算機;計算機預處理后,經過期望最大化算法EM和全變分最小化算法TV組合算法,得到PET重建圖像;計算機將兩束可見光的交叉點融合到PET重建圖像中,并以偽亮點方式顯示,實現與光學信息融合,以交叉點10作為參考點,從而直接顯示成像樣本內的目標點8并直觀定位目標點8。

在本實施例中,可見光發生器采用激光筆。如圖3所示,平板PET的厚度H=15cm,長度L=30cm,寬度W=40cm,距離D≤40cm。

本實施例的平板PET不轉動情況下的有限角分子影像定位方法,包括以下步驟:

1)將成像樣本放置于成像床上,一對平板PET相對,并且沒有機械轉動,分別位于成像樣本的垂直方向的上下,調節一對平板PET之間的距離,距離D≤40cm,使得平板PET的采集角度≥90°,計算機計算得到一對平板PET的旋轉中心坐標。

2)計算機算出交叉點的位置:

a)一對可見光發生器發出兩束可見光,通過電機同步控制兩束可見光的角度,兩束可見光的交叉點始終沿垂直方向即y軸移動,使得兩束可見光的交叉點位于成像樣本的表面;

b)確認此時一對可見光發生器,并將一對可見光發生器的傾斜角度傳輸至計算機;

c)計算機根據可見光發生器的傾斜角度算出交叉點的位置,并存儲交叉點的位置。

3)一對平板PETT位置保持不變采集PET數據,并傳輸至計算機。

4)計算機對PET數據進行預處理。

5)計算機對預處理后的PET數據進行迭代兩次的期望最大化算法EM,得到重建圖像。

6)計算機對重建圖像進行全變分最小化算法TV,對圖像平滑和去噪。

7)重復步驟5)和6),圖像質量不斷改善,直至滿足預定的圖像條件或達到預定的迭代步驟為止,得到PET重建圖像。

8)計算機將兩束可見光的交叉點融合到PET重建圖像中,并以偽亮點方式顯示,實現與光學信息融合。

9)以交叉點作為參考點,從而直接顯示成像樣本內的目標點并直觀定位目標點,并且確定目標點關于平板PET的旋轉中心坐標的絕對坐標位置。

在步驟5)中,EM在對完備投影數據或小缺失角情況下進行圖像重建時,迭代重建的效果比較好,但是將EM用于大缺失角情況下時,若迭代次數多,重建圖像有嚴重的高頻噪聲偽影,迭代次數少,重建圖像則有嚴重的形變,這樣的圖像已經不能用于實際應用。

在步驟6)中,TV應用于圖像去噪,并且在去噪的同時能很好的保留邊緣信息。

本實用新型將TV與EM結合用于平板PET嚴重缺失角度目標點的快速重建,并采用一種優化的TV與EM組合順序,在增加迭代次數同時保證較小的噪聲生成,很好地克服了由于缺失角度造成的圖像變形、圖像噪聲偏大的困難,能較好地得到平板PET的最大重建視野FOV區域內的局部范圍的殘余目標點的顯像。

最后需要注意的是,公布實施例的目的在于幫助進一步理解本實用新型,但是本領域的技術人員可以理解:在不脫離本實用新型及所附的權利要求的精神和范圍內,各種替換和修改都是可能的。因此,本實用新型不應局限于實施例所公開的內容,本實用新型要求保護的范圍以權利要求書界定的范圍為準。

關 鍵 詞:
一種 平板 PET 轉動 情況 有限 分子 影像 定位 系統
  專利查詢網所有資源均是用戶自行上傳分享,僅供網友學習交流,未經上傳用戶書面授權,請勿作他用。
關于本文
本文標題:一種平板PET不轉動情況下的有限角分子影像定位系統.pdf
鏈接地址:http://www.wwszu.club/p-6417856.html
關于我們 - 網站聲明 - 網站地圖 - 資源地圖 - 友情鏈接 - 網站客服客服 - 聯系我們

[email protected] 2017-2018 zhuanlichaxun.net網站版權所有
經營許可證編號:粵ICP備17046363號-1 
 


收起
展開
鬼佬大哥大