[发明专利]SPECT/PET/MRI三模态成像系统及方法

权利要求书

1.一种SPECT/PET/MRI三模态同机成像系统，所述系统以现有的PET/MRI二模态同机成像系统为基础，其特征在于，所述SPECT/PET/MRI三模态同机成像系统包括：超导，梯度线圈，PET探测器，嵌入式多针孔准直器，RF线圈；其中，

超导、梯度线圈、PET探测器、RF线圈均为现有PET/MRI系统中的组成元件；所述嵌入式多针孔准直器嵌入到PET/MRI孔径内，具有上下对称的一对针孔，所述针孔上镶嵌有圆锥形的固体水模；所述固体水模用于：通过所述MRI进行成像并获得所述固体水模在MRI系统中的几何位置，从而进一步获得嵌入式多针孔准直器各针孔在MRI系统下的几何位置；

所述PET探测器用于利用PET/MRI系统中已有的配准矩阵，获得各针孔在PET探测器下的几何位置，完成所述嵌入式多针孔准直器的几何位置标定，并用于根据确定了几何位置的所述嵌入式多针孔准直器，完成SPECT成像。

2.根据权利要求1所述的SPECT/PET/MRI三模态同机成像系统，其特征在于，所述嵌入式多针孔准直器由磁不敏感的钨材料组成，为圆筒形，筒壁厚度为5~10mm，准直器筒内径30~35cm，准直器中心层均匀排布一圈针孔，针孔孔径3~6mm，张角12.86度。

3.一种SPECT/PET/MRI同机成像方法，其特征在于，所述成像方法基于权利要求1或2所述的SPECT/PET/MRI三模态同机成像系统实现，包括如下步骤：

步骤S1，基于PET/MRI同机系统，嵌入嵌入式多针孔准直器；

步骤S2，将固体水模镶嵌在所述嵌入式多针孔准直器的针孔上；

步骤S3，通过MRI对所述嵌入式多针孔准直器上的所有固体水模进行成像，获得所有针孔的几何位置；

步骤S4，利用PET/MRI系统自带的配准矩阵获得各针孔在PET探测器系统中的几何位置；

步骤S5，基于PET探测器和嵌入式多针孔准直器进行SPECT成像与图像重建。

4.根据权利要求3所述的SPECT/PET/MRI同机成像方法，其特征在于，所述嵌入式多针孔准直器采用密度大于5g/cm³的材料，同时，通过一定的排布使嵌入式多针孔准直器在不旋转的条件下可以满足SPECT采样完备性。

5.根据权利要求3所述的SPECT/PET/MRI同机成像方法，其特征在于，所述固体水模为可以在MRI中成像的固态材料。

6.根据权利要求3所述的SPECT/PET/MRI同机成像方法，其特征在于，所述步骤S3进一步为：圆锥形的固体水模镶嵌在嵌入式多针孔准直器的外侧针孔上，用MRI对固体水模进行成像，获得各个固体水模在MRI系统中的几何位置，从而获得嵌入式多针孔准直器各针孔在MRI系统下的几何位置。

7.根据权利要求3所述的SPECT/PET/MRI同机成像方法，其特征在于，所述步骤S4进一步为：利用PET/MRI系统中已有的配准矩阵，获得各针孔在PET探测器系统下的几何位置，从而完成所述嵌入式多针孔准直器的几何位置标定。

8.根据权利要求3所述的SPECT/PET/MRI同机成像方法，其特征在于，所述步骤S5进一步为：嵌入式多针孔准直器嵌入到PET/MRI孔径内后，使系统工作在单光子采集模式，设置SPECT采集工作参数，包括修改能窗，采用PET探测器和电子学系统，进行SPECT数据采集；根据采集的SPECT数据，并根据各针孔几何位置获得系统传输矩阵，以迭代重建方法进行SPECT图像重建。

9.根据权利要求3所述的SPECT/PET/MRI同机成像方法，其特征在于，所述方法用于人或动物的检测。