[发明专利]用于在多模态成像系统中使用的CT系统

说明书

技术领域

本文公开的主旨涉及采用计算机断层摄影(CT)的多模态成像系统，并且更具体地涉及结合为SPECT/CT或PET/CT系统的部分的单光子发射计算机断层摄影(SPECT)或正电子发射断层摄影(PET)系统。

背景技术

非侵入式成像大体上包含用于生成否则对于视觉检查不可获取的人的内部结构或区域的图像的技术。非侵入式成像的最知名使用中的一个在于其中这些技术被用于生成患者内否则将是不可见的器官和/或骨骼的图像的医术。医学非侵入式成像模态的一个类别基于描绘成像区域的物理设置的内部结构的结构图像的生成。这样的模态的一个示例是计算机断层摄影(CT)，其基于X射线通过患者的不同透射，如从患者周围的许多径向视图看见的那样。在CT中，采集的X射线透射数据可用于生成成像区域的三维体积。

当结构成像模态生成患者的感兴趣内部区域的物理或解剖设置的图像时，功能成像模态生成反映该感兴趣内部区域的化学成分或代谢活动的图像。这样的功能成像模态的一个示例是单光子发射计算机断层摄影(SPECT)。在SPECT成像中，伽马射线由引入患者的放射性示踪剂产生。基于该放射性示踪剂被纳入其中的代谢物(metaboland)、糖或其他化合物的类型，该放射性示踪剂在患者的不同部分中积累，并且所得伽马射线的测量可以用于定位该示踪剂的积累并且将其成像。例如，肿瘤相对于其他组织可不相称地使用葡萄糖或其他基质，使得这些肿瘤可使用放射性标记的脱氧葡萄糖检测和定位。

可结合结构和功能成像的不同性质来向诊断医生提供比任一单独模态更多的信息。例如，在结合的SPECT/CT扫描仪的情况下，临床医生能够采集SPECT和CT图像数据两者，其可以结合使用来检测肿瘤或评估肿瘤的进展。然而，由于SPECT和CT系统操作采用的方式中的不同，例如测量的物理现象和完成测量采用的方式，可能难以设计提供关于每个不同的成像模态的期望功能性和性能的结合的模态成像系统。

此外，例如CT等结构模态中的某些可利用X射线或其他形式的辐射。在某些国家中，法规或最佳实践可限制可能是在包含成像系统的房间外的经验的X射线剂量，例如不超过0.02毫西弗特/星期等。为了满足这些要求，容置这样的系统的房间的墙壁可被屏蔽(例如用具有2mm或更大厚度的铅镀层等)，其可以大大增加建造容置这样的系统的设施的成本。此外，由于铅的存在，使用这样的屏蔽可以引起环境和回收问题。

发明内容

本发明提供结合的SPECT/CT成像系统，其解决可在现有系统中发现的问题。在一个实施例中，本SPECT/CT系统利用完全不同的CT子系统，其中CT检测器部件独立于SPECT子系统的伽马检测器旋转，并且在一个实现中以大于30RPM并且优选地大约60转每分钟(RPM)或以上(典型地与对应的伽马检测部件相同或比它更快)的旋转速度旋转。此外，在一个这样的实现中，该CT子系统以低剂量(即，以有限的mAs和/或用合适的蝶形过滤器(bowtie filter))操作。在其中该CT子系统以低剂量操作的实施例中，与典型地与较高剂量(例如，诊断)CT系统关联的较高水平屏蔽和/或保护相比，该SPECT/CT系统和/或周围环境或房间可不使用或使用减少的屏蔽或辐射保护。此外，本SPECT/CT系统的该CT子系统可相对于其他常规SPECT/CT系统具有减少的占用空间。

根据本公开的一个方面，提供双模态成像系统。该双模态成像系统包括适合用于采集功能图像数据的核医学成像子系统，其包括伽马射线检测部件。该双模态成像系统还包括适合用于采集结构图像数据的计算机断层摄影(CT)子系统。该CT子系统包括容置X射线源和X射线检测器的扫描架，该X射线源和X射线检测器配置成关于该扫描架旋转。该X射线源和X射线检测器在操作期间旋转高于30转每分钟(RPM)。该X射线源在操作期间以低于30mA的电流水平操作，例如在10mA和30mA之间等。

根据另一个方面，提供双模态成像方法。根据该方法，使用双模态成像系统的核医学成像子系统采集功能图像数据集。使用CT成像子系统采集计算机断层摄影(CT)成像数据集。在采集该CT成像数据集期间，该CT子系统的检测器旋转至少高于30转每分钟(RPM)，例如大约或高于60RPM等，并且该CT子系统的X射线源以大约10mA和大约30mA之间的电流操作。使用该CT成像数据集生成定位图像或衰减图。