[发明专利]用于医学成像的自适应康普顿摄像机

说明书

为了优化图像质量和/或灵敏度，康普顿摄像机是可自适应的。散射检测器和/或捕集器检测器（12、13）可以移动得更靠近和/或更远离患者和/或彼此。这种自适应允许通过改变几何形状来平衡图像质量和灵敏度。

背景技术

本实施例涉及使用康普顿效应的医学成像。康普顿效应允许比针对单光子发射计算机断层摄影（SPECT）所使用的更高的成像能量。康普顿成像系统被构造为测试平台，例如组装散射层，然后捕集器层被安装到大框架。电子装置被连接以从幻象（phantom）的发射中检测基于康普顿的事件。康普顿成像系统未能解决在任何商业临床环境中实际使用的设计和约束要求。当前的建议缺乏集成到诊所中的成像平台中的能力，或者缺乏解决商业和诊断需要的设计和约束要求（即，灵活性和可扩展性）。

康普顿摄像机可能具有低灵敏度（$）和差的图像质量（IQ）。散射层中的散射光子的绝对数量很低，这是由于几何结构（例如，源散射立体角Ω＜＜4π）、材料（例如，有利于光电效应的检测材料中的低散射分数）和检测器制造限制（例如，可以为散射层和捕集器层两者制造的实际检测器厚度是有界的，诸如对于Si检测器的最大值为1mm，对于CZT检测器的最大值为2mm…10 mm）。在捕集器层中捕集的散射光子的数量很低，这是由于几何形状（例如，散射捕集器立体角Ω＜＜4π）。多普勒展宽降低了康普顿摄像机的图像质量。多普勒展宽对康普顿角不确定性的贡献取决于入射光子能量E₀、散射角θ和束缚于目标原子的移动电子的能量。有限的检测器能量分辨率导致了附加的康普顿角不确定性。在散射层和捕集器层两者中的有限检测器位置分辨率导致了附加的康普顿锥环偏移。

发明内容

作为介绍，下面描述的优选实施例包括用于医学成像的方法和系统。为了优化图像质量和/或灵敏度，康普顿摄像机是可自适应的。散射检测器和/或捕集器检测器可以移动得更靠近和/或更远离患者和/或彼此。这种自适应允许通过改变几何形状来平衡图像质量和灵敏度。

在第一方面，提供了一种用于医学成像的康普顿摄像机。马达与散射检测器、捕集器检测器、或散射检测器和捕集器检测器两者连接。马达被配置成将散射检测器、捕集器检测器、或散射检测器和捕集器检测器两者移动得更靠近或更远离患者床。

在第二方面，提供了一种医学成像系统。固态检测器模块各自具有散射检测器和捕集器检测器。控制处理器被配置成改变散射检测器、捕集器检测器、或散射检测器和捕集器检测器两者相对于患者空间的等中心的位置。

在第三方面，提供了一种用于利用康普顿摄像机进行医学成像的方法。马达使康普顿摄像机的检测器移动。移动的检测器检测来自患者的发射。从检测到的发射产生康普顿图像。

本发明由所附权利要求来限定，并且本部分中的任何内容都不应被认为是对那些权利要求的限制。本发明的其他方面和优点将在下面结合优选实施例进行讨论，并且可以在随后独立地或组合地要求保护。

附图说明

组件和附图不一定是按比例绘制的，而是将重点放在说明本发明的原理上。此外，在附图中，相同的附图标记遍及不同的视图表示对应的部分。

图1是根据一个实施例的康普顿摄像机的多个模块的透视图；

图2示出示例性散射检测器；

图3示出示例性捕集器检测器；

图4A是康普顿摄像机的一个实施例的侧视图，图4B是图4A的康普顿摄像机的端视图，并且图4C是图4B的康普顿摄像机的一部分的详细视图；

图5是医学成像系统中的康普顿摄像机的一个实施例的透视图；

图6是医学成像系统中的完整环康普顿摄像机的一个实施例的透视图；

图7是医学成像系统中的部分环康普顿摄像机的一个实施例的透视图；

图8是医学成像系统中的具有轴向延伸的部分环的完整环康普顿摄像机的一个实施例的透视图；

图9是医学成像系统中的基于单个模块的康普顿摄像机的一个实施例的透视图；