[发明专利]放射成像设备和放射成像方法

说明书

发明背景

本发明涉及一种放射成像设备和放射成像方法，更具体地说，本发明涉及这样的放射成像设备和放射成像方法，所述装置和方法能够理想地应用于正电子发射的计算机断层摄影(positron emissioncomputed Tomography，下文称为“PET”)和单光子发射的计算机断层摄影(下文称为“SPECT”)。

放射成像是一种用于检查医疗受检者的身体功能和结构的非侵入的成像技术。在使用放射的一般的放射成像方法当中，有X射线计算机断层摄影，PET和SPECT等。X射线计算机断层摄影向受检者辐射由X射线源发出的放射线，并根据放射线在受检者身体内的透射率形成身体结构的图像。使用辐射检测器检测通过身体的X射线的强度，使得可以计算在X射线源和辐射检测器之间的线性衰减系数。由所述线性衰减系数，使用在IEEEE Transactions on Huclear Science NSVolume 21(1974，pp.228-229)中所述的滤波后投影方法(a filtered backprojection method)计算每个体素(voxel)的线性衰减系数，并把这个值转换成CT值。用于X射线计算机断层摄影的辐射源通常大约80keV。

PET是一种由给予放射性药物构成的方法(下文称为“PET放射性药物”)，其中包括这样的实体，所述实体具有集中在正电子放射物(¹⁵O，¹³N，¹¹C，¹⁸F等)和受检者的身体内的特殊细胞上的性能，从而检查身体内的消耗PET放射性药物较多的位置。在PET放射性药物中的正电子放射物发出的一个正电子和附近的细胞的电子结合而消失，并放射出一对具有511keV的γ射线(γ射线对)。这些γ射线沿着彼此相反的方向照射。使用辐射检测器检测所述的γ射线对使得能够得知正电子是在哪些辐射检测器之间发出的。检测许多所述γ射线对，使得能够识别消耗较多的PET放射性药物的位置。例如，当包括正电子放射物的PET放射性药物使用碳水化合物作为具有在特殊细胞上集中的性能的实体而被产生时，这些PET放射性药物集中在具有过渡活跃的碳水化合物代谢功能的癌细胞上。这使得能够发现癌的病灶。例如使用上述的滤波后投影方法把获得的数据转换成每个体素的放射密度。用于PET的¹⁵O，¹³N，¹¹C，¹⁸F是具有2到110分钟的短的半衰期的放射性同位素。

SPECT向受检者给予包括单光子放射物的放射性药物(下文称为“SPECT放射性药物”)，并使用辐射检测器检测由放射物发出的γ射线。由利用SPECT进行检查中常用的单光子放射物发出的γ射线的能量大约是几百keV。在SPECT的情况下，辐射单γ射线，因此不能获得其在检测器上的入射角。因而，只通过使用准直器检测从一个特定的角度入射的γ射线来获得角度信息。SPECT给予包括这样的实体的SPECT放射性药物，所述实体具有在受检者的特定的肿瘤或分子和单光子放射物(⁹⁹Tc，⁶⁷Ga，²⁰¹Tl等)上集中的性能，检测由SPECT放射性药物产生的γ射线，并识别消耗SPECT放射性药物较多的位置。SPECT还例如使用滤波后投影方法把获得的数据转换成每个体素的数据。SPECT还通常拍摄透射图像。用于SPECT的⁹⁹Tc，⁶⁷Ga，²⁰¹Tl的半衰期大于用于PET的半衰期，例如为6小时到3天。