[发明专利]基于缝孔混合准直器的多伽马光子符合成像系统及方法

权利要求书

1.一种基于缝孔混合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、缝孔混合准直器和具备时间测量功能的伽马光子探测器；所述缝孔混合准直器是通过在合金板上开设若干条准直缝和若干个准直孔所形成，所述缝孔混合准直器分别放置在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所述缝孔混合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该伽马光子探测器探测到；所述伽马光子探测器的时间信号线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穿过所述缝孔混合准直器的准直缝和准直孔被伽马光子探测器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所述计算机平台中；所述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，并可以通过图像重建算法对此分布做更为精确的估计；

所述缝孔混合准直器内的合金板的形状为平面和曲面中的任意一种或者两种；

所述缝孔混合准直器内相邻准直孔、准直缝之间的间距d均满足：d≥D*a/(a+b)，式中，D是成像对象的大小，a是缝孔混合准直器表面到伽马光子探测器表面的距离，b是成像对象中心到缝孔混合准直器表面的距离。

2.根据权利要求1所述的基于缝孔混合准直器的多伽马光子符合成像系统，其特征在于，所述曲面包括闭合或不闭合的圆柱面和球面。

3.根据权利要求1所述的基于缝孔混合准直器的多伽马光子符合成像系统，其特征在于，所述缝孔混合准直器内各相邻准直孔、准直缝之间的间距相同或不同。

4.根据权利要求1所述的基于缝孔混合准直器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。

5.一种采用如权利要求1～4中任一项所述基于缝孔混合准直器的多伽马光子符合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伽马光子探测器所输入的一个伽马光子的位置信息和缝孔混合准直器的准直缝位置信息，计算多伽马光子符合事件发生位置可能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伽马光子探测器所输入的一个伽马光子的位置信息和缝孔混合准直器的准直孔位置信息，计算多伽马光子符合事件发生位置可能所在的若干投影线；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，计算每一个投影平面和每一条投影线之间在成像对象内的相应交点，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。