[发明专利]基于缝-孔平板准直器的多伽马光子符合成像系统及方法

权利要求书

1.一种基于缝-孔平板准直器的多伽马光子符合成像系统，其特征在于，包括时间符合模块、计算机平台和多个不同种类的探头；多个同种类的探头包括至少一个第一探头和至少一个第二探头，所述第一探头由相互平行的一个缝平板准直器和一个具备时间测量功能的第一伽马光子探测器构成，所述第二探头由相互平行的一个孔平板准直器和一个具备时间测量功能的第二伽马光子探测器构成，所述缝平板准直器和孔平板准直器是通过在各自合金平板上分别开设若干条准直缝和若干个准直孔所形成，各缝平板准直器和孔平板准直器分别放置在与其对应的伽马光子探测器前端与成像对象之间并与两者保持一定距离，使得以任意方向通过缝平板准直器和孔平板准直器的由成像对象内放射性核素发生衰变产生的伽马光子事件均能被相应的伽马光子探测器探测到；所有伽马光子探测器的时间信号线均与所述时间符合模块连接，时间符合模块设定的时间窗用于判断分别被多个探头探测到的多个伽马光子事件是否构成多伽马光子符合事件，并将判断结果输入到计算机平台中；所有伽马光子探测器的能量和位置信号线还同时与计算机平台连接，用于多伽马光子符合事件的有效性判断以及多伽马光子符合事件发生位置可能所在的若干投影线和若干投影线在成像范围内的若干个交点的计算，从而获得放射性核素发生衰变时的可能位置；根据所有放射性核素的可能衰变位置，得到放射性核素在成像对象体内的可能分布；

令所述缝平板准直器内相邻准直缝和孔平板准直器内相邻准直孔之间的间距d均分别满足：d≥D*a/(a+b)，式中，D是成像对象的大小，a是缝平板准直器或孔平板准直器表面到对应的伽马光子探测器表面的距离，b是成像对象中心到缝平板准直器或孔平板准直器表面的距离，使得成像范围内的只有一个交点，从而直接得到放射性核素发生衰变时在成像对象体内的位置，可以直接得到所有放射性核素在成像对象体内分布，并可以通过图像重建算法对此分布做更为精确的估计。

2.根据权利要求1所述的多伽马光子符合成像系统，其特征在于，所述第一探头的探测平面和第二探头的探测平面之间以非平行的方式排列布置。

3.根据权利要求1所述的多伽马光子符合成像系统，其特征在于，所述第一探头的探测平面和第二探头的探测平面之间以垂直的方式排列布置。

4.根据权利要求1所述的多伽马光子符合成像系统，其特征在于，所述缝平板准直器内各相邻准直缝之间的间距相同或不同；所述孔平板准直器内各相邻准直孔之间的间距相同或不同。

5.根据权利要求1所述的多伽马光子符合成像系统，其特征在于，所述放射性核素，在其衰变过程中能以级联方式在很短的时间内产生至少两个伽马光子。

6.一种采用如权利要求1～5中任一项所述成像系统的成像方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)启动所述多伽马光子符合成像系统，设定时间符合模块的时间窗宽度；依据所用放射核素所放射的伽马光子能量设定各伽马光子探测器的能窗；

(2)计算机平台根据所设定条件判断成像过程是否结束；若结束，则执行步骤(5)；若未结束，则执行步骤(3)；

(3)时间符合模块判断各伽马光子探测器是否探测到多伽马光子符合事件，若探测到，则执行步骤(4)；若未探测到，则执行步骤(2)；

(4)计算机平台根据各伽马光子探测器所输入的多个伽马光子能量信息判断所输入的多个伽马光子能量是否分别在所设定的能窗内；如果不在所设定的能窗内，则舍弃该多伽马光子符合事件；如在所设定的能窗内，则根据每一个多伽马光子符合事件在第一伽马光子探测器所输入的一个伽马光子的位置信息计算多伽马光子符合事件发生位置所在的若干投影平面，并根据每一个多伽马光子符合事件在第二伽马光子探测器所输入的一个伽马光子的位置信息和能量信息计算多伽马光子符合事件发生位置所在的若干投影线；记录每一个多伽马光子符合事件中的多个伽马光子所分别确定的若干投影平面和若干投影线的在成像对象内的若干相应交点，作为放射性核素发生衰变的若干个可能位置；执行步骤(2)；

(5)根据所有多伽马光子符合事件计算的放射性核素的多个可能衰变位置得到放射性核素在成像对象体内的可能分布，并可以通过图像重建算法对此分布做更为精确的估计。