[发明专利]SPECT/PET/MRI三模态成像系统及方法

说明书

本发明公开了一种嵌入式准直器几何位置标定方法、SPECT/PET/MRI三模态同机成像系统及成像方法，基于现有的PET/MRI系统，将针孔状固体水镶嵌于多针孔准直器的针孔上，将准直器嵌入PET/MRI系统中，并进行MRI成像，基于固体水模的MRI图像，获得各针孔在MRI系统中的几何位置；基于PET/MRI系统已有的配准矩阵获得各准直器在PET探测器系统的几何位置，从而进行SPECT图像重建。本发明的准直器几何位置标定方法，便于操作，易于实现，所述三模态成像系统成本低廉，可实现三种模态的组合，应用于疾病基础和生命科学研究，可以更好地发挥多模态分子影像的功能，获得更加全面的分子水平的数据。

技术领域

本发明属于医学成像技术领域，具体涉及一种嵌入式准直器几何位置标定方法、SPECT/PET/MRI三模态成像系统及方法。

背景技术

分子影像学运用影像手段在细胞和分子水平进行活体显像，用于反映特定分子的生物学行为。它使传统的解剖、生理功能的研究，深入到细胞和分子水平，对药物的研发、疾病产生和治愈的机理探究、以及生命科学研究具有重要意义。

目前，常用的分子影像技术主要有：电子计算机断层扫描(Computed Tomography，CT)，正电子发射计算机断层显像(Positron Emission Tomography，PET)，核磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging，MRI)，单光子发射计算机断层成像(Single-PhotonEmission Computed Tomography,SPECT)等。

分子影像技术的一个重要发展方向是多模态技术，它将不同成像手段“联姻”，优势互补，实现1+12的效果。其中要实现较好效果的多模态成像要求把不同模态高度集成为一体化设备。例如，PET/CT一体机，将PET的功能性分子显像结果和CT提供的精确解剖学信息结合，在临床上取得了非常成功的效果。相比于CT而言，MRI的优势是能够提供更好的软组织对比度、且无电离辐射剂量、能进行功能性成像等。近几年将CT替换成MRI的PET/MRI和SPECT/MRI成为了科研热点，且PET/MRI已在临床上开展应用。

更多模态的组合可以获取更多疾病信息。现有技术中，还没有上述影像技术三种及三种以上组合的相关技术。

发明内容

本发明实施例的目的是为现有技术中尚无SPECT/PET/MRI的组合提供相应的解决方案，基于已有的商业PET/MRI同机系统，利用现有PET探测器和嵌入式多针孔准直器进行SPECT成像，实现SPECT/PET/MRI三模态成像，以更好地发挥多模态分子影像的功能，更好的为疾病基础研究与生命科学研究服务。

根据本发明的一个方面，提供了一种嵌入式准直器几何位置标定方法，所述方法基于现有的PET/MRI系统得以实现，包括如下步骤：

圆锥形的固体水模镶嵌在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，从而获得准直器各针孔在MRI系统下的几何位置；

利用系统中PET/MRI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准直器的几何位置标定。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种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，用于SPECT成像。