[发明专利]多模态成像装置

说明书

本发明涉及一种用于对对象中的过程进行成像的多模态成像装置，包括：闪烁体，其包括闪烁体元件，以用于捕获由放射性示踪剂生成的入射伽马量子并响应于捕获的伽马量子发射闪烁光子；光电探测器，其包括光敏元件，以用于捕获所发射的闪烁光子并确定闪烁光子的空间分布；以及读取电子器件，其用于基于闪烁光子的空间分布来确定入射伽马量子在闪烁体中的撞击位置和/或指示伽马量子在对象中的发射点的参数。成像装置被配置为在用于探测低能伽马量子的第一操作模式与用于探测高能伽马量子的第二操作模式之间切换。高能伽马量子具有比低能伽马量子更高的能量。闪烁体被布置为在第一操作模式中和在第二操作模式中捕获来自相同的感兴趣区的入射伽马量子。

技术领域

本发明涉及用于对对象内的放射性示踪剂分布进行成像的多模态成像装置。

背景技术

单光子发射计算机断层摄影(SPECT)和正电子发射断层摄影(PET)(独立地或与计算机断层摄影(CT)或磁共振成像(MRI)组合)是用于对人体或其部分进行成像的两种常用技术。尤其是，PET和SPECT允许对人体中的器官或新陈代谢过程进行成像，并且例如由此确定疾病的发展。对此，患者通常被施予放射性示踪剂物质，其发射粒子，即辐射，所述粒子能够被捕获并用作针对成像的基础。另外的应用包括临床前研究，其中，小动物被成像以便确定新型药物或处置方法的效应。也存在医学领域以外的其他成像应用，其依赖于相同的原理。

针对一些应用，尤其是医学应用，提供患者中的相同感兴趣区域的SPECT图像和PET图像两者，以便利用两者成像模态的优点能够是有利的。尽管利用相同的基础成像方案(探测伽马射线)，然而两种最常用的成像系统SPECT/CT和PET/CT当前通常以不同的机制，前端电子器件和后端处理配置，来提供。这导致针对不同成像系统的更复杂的供应链和可升级性的困难。通常，PET和SPECT系统要求不同的机械结构、不同的数据采集路径和不同的光电探测器或光电探测器的组合，从而导致当组合两种成像模态以便获得用于基于两者成像模态提供图像的多模态成像设备时的较少可能的节约。

在Mediso的产品手册“AnyScan:Triple Modality Molecular Imaging System”，2011年10月中，介绍了一种用于针对癌症、心脏病和神经疾病的早期诊断和处置的AnyScan混合成像系统。所呈现的设备允许借助于组合成像系统来获得患者的SPECT图像和PET图像。所呈现的系统包括两种独立的成像模态，其中，独立的成像模态中的每种使用独立的机架和独立的电子处理器。两种设备能够机械地耦合，以便获得患者的PET图像和SPECT图像。

然而，这种解决方案的一个缺点在于，其需要两个独立的机架，即相当复杂且昂贵的机械结构，并且基本上包括并排放置的两个独立的成像设备。此外，为了获得一个特定感兴趣区的PET图像和SPECT图像，患者必须相对于两个机架移动，因为两个设备中的每个聚焦独立的感兴趣区域，这在需要精确定位或PET和SPECT信息的组合时可能导致更多困难。

在US 6448559 B1中，公开了一种用于多模态扫描器的探测器组件。所述组件包括用于探测低能伽马辐射及X射线的第一层和用于探测高能伽马辐射的第二层。第一层对高能伽马辐射是大致透明的。第二层可以有利地提供高能辐射的相互作用深度的测量。探测器组件有利地被并入在多模态PET/SPECT/CT扫描器中，从而允许利用相同的探测几何结构的同时透射和发射成像。

在WO 02/079802 A2中，描述了用于具有个体可旋转探测器模块和/或个体可移动探测器模块的正电子发射断层摄影相机的系统和方法。此外，公开了多个个体可移动屏蔽段。

在US 2008/111081 A1中，呈现了一种用于非完全正电子发射断层摄影的成像系统和方法。该系统包括用于探测湮灭光子的PET子系统和用于探测相关联的伽马的SPECT子系统。这两种子系统由三重符合电路连接。