[发明专利]具有单一探测器的PET‑CT系统

说明书

技术领域

以下涉及医疗领域、医疗成像领域、医疗诊断领域、正电子发射断层摄影（PET）成像领域、计算机断层摄影（CT）领域和相关领域。

背景技术

正电子发射断层摄影（PET）、单光子发射计算机断层摄影（SPECT）和其他成像模态在肿瘤诊断、评估和治疗规划中的使用正不断增加。PET和SPECT必须给对象（例如，人类或动物对象）施予放射药剂，并且通过所述放射药剂探测从所述对象发射的辐射。可以定制所述放射药剂以优选地在血流或其他感兴趣解剖区域中进行收集，从而为那些区域提供图像对比。对于肿瘤学，PET和SPECT被认为是对透射计算机断层摄影（CT）或磁共振（MR）的补充，因为PET和SPECT偏向于提供与代谢活动相关的功能信息，而CT和MR主要提供结构信息。

通常，肿瘤专家使用CT图像来勾画癌性肿瘤和附近的“紧要组织”，例如附近的辐射敏感器官。基于所勾画的特征生成调强放疗（IMRT）规划，并使用直线加速器（“linac”）或其他放射治疗系统来实施。通常使用PET或SPECT图像作为补充数据，以提供诸如标准摄取值（SUV）的功能信息、评估任何可见的坏死或转移，等等。针对诸如检测早期恶性肿瘤或病变或者检测癌扩散的存在和速度的检测任务，PET和SPECT有时可能优于CT，因为PET的功能敏感性可以令早期肿瘤或病变呈现为反映高的局部代谢的亮斑。

然后将患者移动到PET/CT或SPECT/CT扫描器以生成功能数据。需格外小心地将对象定位于CT和PET或SPECT扫描器两者中的同一位置。甚至1mm或更小的错位都可能导致显著的配准误差。

给患者注射放射药剂，并且重建一个或多个功能图像。PET图像通常具有比CT图像更低的分辨率，例如，每个体素可能大约为4mm³。在PET重建期间，使用CT图像作为衰减图来修正PET或用于衰减。

在诸如肿瘤学的各种应用中，将所述功能性图像和PET图像组合或融合。因为所述功能图像基本不携带结构信息或解剖信息，并且所述CT图像基本不提供功能信息，因而在解剖图像和功能图像之间基本不存在可用于配准两者的共性。而是，精确的配准通常依赖于在两个扫描器中精确的患者定位。因此，在患者定位上甚至少量的错位都可导致在组合或融合图像中显著的配准误差。

发明内容

以下提供了一种新的和改进的装置和方法，其解决了上述问题和其他问题。

根据一个方面，提供一种辐射探测器，其至少具有第一层探测器并且至少具有第二层探测器。第一层的探测器具有第一横断面尺寸并且将来自透射辐射源的入射辐射转换为透射数据。第二探测器层的探测器具有与第一横断面尺寸不同的第二横断面尺寸，并且被设置于第一探测器层的下方以将发射辐射转换为核数据，例如功能或发射数据。

根据另一方面，提供一种在第一探测器层的第一探测器中将透射辐射转换为透射数据的方法。每个第一探测器都具有第一横断面尺寸。在第二探测器层的第二探测器将发射辐射转换为核数据。每个第二探测器都具有比第一探测器横断面尺寸更大的横断面尺寸。将第二探测器层设置于第一探测器层下方。

一个优势在于对于PET和CT成像两者都更有效的扫描系统。

另一优势在于改进的和简化的配准，因为无需在卧榻上移动患者。

另一优势在于提供了对于混合PET-CT系统降低的花费，因为CT的探测器部分将在PET中重复使用。

在阅读和理解以下详细说明后，更多的优点对于本领域普通技术人员而言将是显而易见的。

附图说明

图1以图解地示出了具有单一辐射探测器和旋转X射线源和散射滤线栅的混合成像系统。

图2图示了根据本发明的一方面的探测器阵列的示范性分割。

图3是一个PET探测器和九个CT探测器的探测组件的扩展视图。

图4与图3类似，但是将PET探测器配置为三层级的作用深度信息。

图5图示了具有多个分布式X射线源和旋转防散射滤线栅的可选实施例的横断面视图。

图6图示了将X射线源设置于检查区域两端的另一实施例；并且

图7图解地示出了针对图2中图示的具有单一探测器成像系统的合适的方法。

具体实施方式