[发明专利]一种全角度符合PET探测方法

说明书

本发明提供一种全角度符合PET探测方法，其特征在于，包括以下步骤：1)探测腔组装步骤：由复数个PET探测模件相邻形成整体封闭的探测腔；2)放入探测对象步骤：以打开探测腔的一端或上下打开或左右分开的形式打开探测腔，放入探测对象；3)获取图像步骤：闭合探测腔，在保持整体封闭的状态下进行PET探测，一次获取探测腔内探测对象的全体静态图像或者全体动态图像。该探测腔闭合状态下所有空隙截面积均小于前述PET探测晶体中最小一个的面积；整体封闭的探测腔是圆柱形形态或者胶囊状形态或者椭球状形态或者正多棱柱形态。

技术领域

本发明涉及PET探测方法的技术领域，尤其涉及一种现有技术中没有出现过的一次性取得可信的全身动态图像的PET探测方法，一种全角度符合的PET探测方法。

背景技术

正电子发射断层成像(Positron Emission Tomography,以下简称PET)设备被广泛应用于动物和人体(以下简称扫描对象)的特异性成像。在PET成像时，需要首先向扫描对象注射正电子核素标记的示踪剂，然后对示踪剂在扫描对象的分布进行成像，对示踪剂标记的部位的成像特异性强，且可以动态成像，识别度极高。

PET采用符合探测的数据采集方式，当两个恰恰相对的探测器晶体上同时检测到511keV的伽马射线的时候，称为真实符合事件，才会把这两个伽马射线作为一个有效的正电子事例，这个正电子事例的发生位置在两个晶体之间的直线上，也就是我们要检测的部位。这条直线被称为反应线Line of Reaction，以下简称LOR。

图4是现有技术中PET探测器的LOR示意图，在PET视野内任意一点的灵敏度由穿过该点的所有LOR所覆盖的立体角所决定，LOR覆盖的立体角越大，该点的灵敏度越大，这种灵敏度与位置的关系如图3所示，越靠近重心灵敏度越高，反之边缘处灵敏度非常低。图4中两个发生位置对比明显可以看到，一个位置在探测器轴向视野的中心，一个位置不在轴向视野的中心而在边缘部位，首先所有位置发生的LOR都有很大一部分检测不到，其次，由于位置不同导致从不同位置发生的LOR的被检测到的几率差别也极大，对于从中心的发生位置发生的LOR绝大部分，只要不是水平或者接近水平都可以被检测到，被检测到的比率高达50％-60％，从边缘发生位置发生的LOR只有一些垂直或者接近垂直于轴向的才可以被检测到，倾斜角度稍大的就有LOR线的一端在检测器之外而导致真实符合事件无法被检测到，能够被检测到的从非中心的发生位置的LOR数量明显低于中心点的LOR数量，这也就导致了所有的发声位置灵敏度都有缺失，且随着发生位置偏离LOR中心，灵敏度越来越低。

传统的PET的探测方法，由于探测器的轴向深度不足，每次只能够对比较有限的局部进行扫描，只能针对部分感兴趣区域成像，生成图像的灵敏度也不足，例如检测器环的深度/长度为30cm，则实际上只能检测一个部位，比如人体的腹部，而且由于角度的问题，大部分的LOR的光电子射向探测器环的开口部，得到图像的灵敏度只在10％左右，极大地提高灵敏度对于传统的PET设备是不可能完成的任务，传统的PET设备如附图1所示。

对于特殊情况下，为了获取全身药物代谢的情况，现有技术中出现了延长PET设备的轴向视野。轴向视野的长度/深度超过或接近扫描对象长度的时候，就可以对扫描对象进行全身动态成像。例如，在Cherry等人所著的Sci.Transl.Med，vol.9,eaaf6169(2017)15March2017之中，通过将人体PET的探测器环的轴向延伸到2米，可以对人体进行全身动态显像。但是这些全身成像设备的PET的探测器环仅仅是在轴向延长了探测器的长度/深度。这种探测器环设计的问题在于扫描视野内的灵敏度不够均匀，灵敏度在探测器整体中间处最高，随着位置从中心沿着轴线向探测器两端移动，灵敏度快速下降，到探测器的两端的位置下降到很低的程度，甚至为零，图2为现有技术中的延长PET设备。这样虽然使得一次成像能捕捉到的范围大大增加，但是得到的图像仍然有很大问题，即灵敏度不均衡，且不仅不均衡，离LOR的近乎完全的捕捉还有极大距离。