模体及具有该模体的多模态医学成像系统的制作方法

本实用新型涉及医学成像技术领域，尤其涉及一种模体及具有该模体的多模态医学成像系统。

背景技术：

近几十年来，多模态医学成像设备受到了越来越多的关注，大量研究表明，两种或更多种方法联合应用可以提高诊断效能。以pet/ct以及pet/mr这两种应用最为广泛的多模态医学成像设备为例，pet/ct是将pet与ct有机地结合在同一设备上的医学影像设备，由ct提供病灶的精确解剖定位，而pet提供病灶详尽的功能与代谢等分子信息，得到受检者在同一条件下的解剖结构与功能代谢相融合的图像，具有灵敏、准确、特异及定位精确等特点，一次显像可获得全身各方位的断层图像。而pet/mr在功能与分子成像方面，相对于ct具有无可比拟的优势，其具有扩散加权成像、扩散张量成像、扩散峰度成像、磁共振灌注成像等多功能分子成像技术。特别的是mr无电离辐射，造影剂也更加的安全，特别适用儿童、青少年以及孕妇等特殊人群。

这些多模态医学成像设备在进行检测时，需要实现同步数据采集并且将两个医学成像设备采集到的两个图像进行融合，以便于医生诊断。但由于硬件安装的误差，这导致两个医学成像设备的图像坐标系不完全重合，这将导致两个医学成像设备的图像会相互错位并降低融合后图像的清晰度。

为此，就需要模体来实现两个医学成像设备的图像坐标系之间的配准。考虑到图像坐标系中心计算的精确度，一般倾向于将模体的尺寸设计的较大，以降低坐标系中心计算时的误差。这就导致目前的模体在搬运过程中并不便捷，同时若模体的部分元件损坏，整个模体都将无法使用。

技术实现要素：

有鉴于此，有必要提供一种改进的模体及具有该模体的多模态医学成像系统，该模体更有利于搬运，维护成本也相对较低，应用该模体的多模态医学成像系统在为多模态医学成像设备进行配准时的便捷性提升，具有广泛的应用前景。

本实用新型提供一种模体，包括第一空心体组件以及安装于所述第一空心体组件的第二空心体组件，所述第一空心体组件的内部容置有第一成像模态物质，所述第二空心体组件的内部容置有第二成像模态物质；所述第一空心体组件包括第一壳体以及第二壳体，所述第二空心体组件包括多个第二空心体，多个所述第二空心体分别装设于所述第一壳体与所述第二壳体，且所述第一壳体与所述第二壳体之间可拆卸连接。

本实用新型提供的模体，通过将第一空心体组件设计为相互之间可拆卸连接的第一壳体以及第二壳体，利用第一壳体与第二壳体之间的可拆卸连接使得模体能够实现分体运输，同时在其中第一壳体(或者第二壳体)损坏后，只需要替换掉损坏的第一壳体(或者第二壳体)即可，余下的第二壳体(或者第一壳体)还可以正常使用，降低了自身的维护成本，提高了自身的经济性。

为了减少对第一成像模态物质以及第二成像模态物质的用量需求，所述第一壳体上开设有第一灌注口，所述第一灌注口上设置有第一灌注扣，所述第一灌注扣能够可拆卸地密封所述第一灌注口；且所述第二壳体上开设有第二灌注口，所述第二灌注口上设置有第二灌注扣，所述第二灌注扣能够可拆卸地密封所述第二灌注口。

如此设置，模体对第一成像模态物质以及第二成像模态物质的用量需求降低，模体更具经济性。

为了便于第一灌注扣以及第二灌注扣的安装，所述第一灌注扣与所述第一灌注口的内壁之间螺纹配合；及/或，

所述第二灌注扣与所述第二灌注口的内壁之间螺纹配合。

如此设置，第一灌注扣以及第二灌注扣能够更便捷地安装至第一灌注扣以及第二灌注口上。

为了提高经济性，所述第一灌注扣与所述第一壳体之间设置有第一凸台，所述第一凸台的内部开设有连通所述第一灌注口的第一连通孔，所述第一灌注口与所述第一连通孔的内壁之间螺纹配合；及/或，

所述第二灌注扣与所述第二壳体之间设置有第二凸台，所述第二凸台的内部开设有连通所述第二灌注口的第二连通孔，所述第二灌注口与所述第二连通孔的内壁之间螺纹配合。

如此设置，第一凸台与第二凸台能够作为第一灌注扣以及第二灌注扣的磨损承载元件，当由于第一灌注扣以及第二灌注扣长期旋扭而导致第一凸台与第二凸台磨损失效后，模体无需更换第一壳体或者第二壳体，只需要更换第一凸台或者第二凸台即可。

为了便于模体在检查床上的安装使用，所述第一灌注扣以及所述第二灌注扣的数量均为多个，所述第一壳体与所述第二壳体能够拼合呈箱形结构，所述箱形结构的至少一个侧面上未设置有所述第一灌注扣以及所述第二灌注扣。

如此设置，模体能够便捷和稳固地放置在多模态医学成像设备的检查床上。

为了提高第一壳体与第二壳体之间的拆装便捷性，第一壳体与第二壳体之间通过卡扣连接或者螺纹连接相互固定。

如此设置，第一壳体与第二壳体之间的安装便捷性提升。

为了减少模体使用所需拍摄的次数，每个所述第二空心体均包括空心部，所述第二空心体的数量至少为四个，且四个所述第二空心体的各个空心部之间呈异面设置。

如此设置，模体在进行配准时，只需要进行一次拍摄即可实现整个图像坐标系在三维上的变换，避免了将第二空心体数量设置为三个时所带来的多次拍摄问题。

为了提高配准的精度，所述第二空心体的空心部呈球形；及/或，

四个所述第二空心体中的两个安装于所述第一壳体，另外两个安装于所述第二壳体。

如此设置，空心部在计算几何中心时的准确度提高，模体的配准精度提升；第二空心体组件之间的分布距离较广，有利于提高计算精度。

为了提高第一空心体组件装配的便捷性，所述第一空心体组件还包括第三壳体，所述第一壳体、所述第二壳体以及所述第三壳体之间依次层叠设置，且相邻的所述第一壳体与所述第二壳体之间，以及所述第二壳体与所述第三壳体之间均可拆卸连接。

如此设置，第一空心体组件中的三个空心体以层叠方式叠加，排列更具合理性，拆解安装也较为便捷。

本实用新型还提供一种多模态医学成像系统，包括多模态医学成像设备以及适配于所述多模态医学成像设备的模体，所述模体为上述任意一项所述的模体。

本实用新型提供的多模态医学成像系统，通过采用上述的模体，减少了自身在维护时的成本，整机系统的竞争力提升。

附图说明

图1为本实用新型一个实施方式中模体在第一视角下的立体结构示意图；

图2为图1所示模体在第二视角下的立体结构示意图；

图3为图1所示模体在第三视角下的立体结构示意图；

图4为图1所示模体的立体拆解示意图；

图5为图1所示模体在第四视角下省略部分结构后的立体结构示意图；

图6为图2所示模体省略部分结构后的立体结构示意图。

主要元件符号说明

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“装设于”另一个组件，它可以直接装设在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1至图4，图1为本实用新型一个实施方式中模体100在第一视角下的立体结构示意图，图2为图1所示模体100在第二视角下的立体结构示意图，图3为图1所示模体100在第三视角下的立体结构示意图，图4为图1所示模体100的立体拆解示意图。

模体100应用于多模态医学成像系统中，其用于实现两个医学成像设备之间的图像坐标系重合配准。模体100在不同的医学成像设备上有不同的显影状态，因此模体100能通过自身不同的显影图像标定对应医学成像设备的图像坐标系，从而获知两个医学成像设备的图像转换关系，进而实现对多模态医学成像设备的图像配准，确保多模态医学成像设备的图像精确度。

本实施方式中，模体100应用于pet/mr设备中。

正电子发射型计算机断层显像(pet)，是核医学领域比较先进的临床检查影像技术。是将某种物质，一般是生物生命代谢中必须的物质，如：葡萄糖、蛋白质、核酸、脂肪酸，标记上短寿命的放射性核素(如18f，11c等)，注入人体后，放射性核素在衰变过程中释放出正电子，一个正电子在行进十分之几毫米到几毫米后遇到一个电子后发生湮灭，从而产生方向相反的一对能量为511kev的光子。这对光子，通过高度灵敏的照相机捕捉，并经计算机进行散射和随机信息的校正。经过对不同的正电子进行相同的分析处理，我们可以得到在生物体内聚集情况的三维图像，从而达到诊断的目的。

核磁共振检查(mr)，是将人体置于特殊的磁场中，用无线电射频脉冲激发人体内氢原子核，引起氢原子核共振，并吸收能量。在停止射频脉冲后，氢原子核按特定频率发出射电信号，并将吸收的能量释放出来，被体外的接受器收录，经电子计算机处理获得图像，这就叫做核磁共振成像。核磁共振检查彻底摆脱了电离辐射对人体的损害，又有参数多，信息量大，可多方位成像，以及对软组织有高分辨力等突出的特点，被广泛用于临床疾病的诊断，对有些病变成为必不可少的检查方法。

在具体使用时，模体100将被放置在pet/mr设备的扫描床上，通过启动pet/mr设备对模体100进行扫描，分别生成pet图像以及mr图像。其中，pet图像是核成像设备对第二成像模态成像的物质扫描产生的图像；mr图像是磁共振设备对第一成像模态成像的物质扫描产生的图像，根据pet/mr图像配准模体100可以知道pet图像与mr图像的成像部分相应的位置关系。因此可以通过至少三个不共面的像素点对pet图像与mr图像进行配准，得到校正坐标变换，从而达到pet图像和mr图像校准的目的。

可以理解，在其他的实施方式中，模体100还可以应用于pet/ct或者其他的多模态医疗成像设备中。

具体地，模体100包括第一空心体组件10以及安装于第一空心体组件10的第二空心体组件20，第一空心体组件10的内部容置有第一成像模态物质，第二空心体组件20的内部容置有第二成像模态物质。

本实施方式中，第一成像模态物质为在mr设备中显像，但在pet设备中不显像的增强溶液；第二成像模态物质为在pet设备中显像，但在mr设备中不显像的放射性核素药物。

模体100根据自身在不同设备下的图像拍摄结果获得两个图像之间的位置关系，得到坐标系变换的关系式，从而达到pet图像和mr图像校准的目的。

本实施方式中，第一成像模态物质为含有氢原子的溶剂(f18等)，第二成像模态物质为硫酸镍溶液。可以理解，在其他的实施方式中，第一成像模态物质还可以采用11c等其他的放射性核素溶剂；第二成像模态物质还可以采用除硫酸镍溶液之外的其他增强溶液。

考虑到图像坐标系中心计算的精确度，现有的模体一般倾向于将自身的尺寸设计的较大。这就导致目前的模体在搬运过程中并不便捷，同时在损坏后的更换也并不具有经济性。

本实用新型提供的模体100，为了提高自身在运输以及搬运过程中的便捷性，同时降低自身的维护成本，将第一空心体组件10设计为相互之间可拆卸连接的第一壳体11以及第二壳体12，通过第一壳体11与第二壳体12之间的可拆卸连接使得模体100能够实现分体运输，同时在其中第一壳体11(或者第二壳体12)损坏后，只需要替换掉损坏的第一壳体11(或者第二壳体12)即可，余下的第二壳体12(或者第一壳体11)还可以正常使用。

具体地，第一空心体组件10包括至少两个第一空心体，分别为第一壳体11以及第二壳体12；多个第二空心体21中的部分第二空心体21安装于第一壳体11中，余下部分的第二空心体21安装于第二壳体12中；也即多个第二空心体21分别安装于第一壳体11与第二壳体12中。

本实施方式中，考虑到卡扣连接更便于拆装，第一壳体11与第二壳体12之间通过卡扣连接的方式相互固定。可以理解，在其他的实施方式中，第一壳体11与第二壳体12还可以通过螺纹连接等其他的可拆卸连接的方式相互固定。

需要说明的是，第一壳体11以及第二壳体12均采用空心板材结构，也即第一壳体11以及第二壳体12各个空心板材的内部分别容置第一成像模态物质以及第二成像模态物质；如此，第一壳体11以及第二壳体12均需要在板材的空心夹层内填充成像模态物质，这减少了成像模态物质的需求量，减少了成本。

可以理解，若不考虑对成像模态物质的实际需求量，第一壳体11以及第二壳体12也可以直接在各个板材所围设形成的空腔内整体填充成像模态物质。

本实施方式中，第一壳体11与第二壳体12为尺寸相同的两个长方体，第一壳体11与第二壳体12相互连接并能够拼合为尺寸更大的箱形结构。

可以理解，在其他的实施方式中，第一壳体11与第二壳体12还可以采用圆柱体或者非规则几何体等除长方体之外的其他形状，只要第一壳体11与第二壳体12的形状不影响模体100的图像配准功能即可。

本实用新型提供的模体100，通过将第一空心体组件10设计为相互之间可拆卸连接的第一壳体11以及第二壳体12，利用第一壳体11与第二壳体12之间的可拆卸连接使得模体100能够实现分体运输，同时在其中第一壳体11(或者第二壳体12)损坏后，只需要替换掉损坏的第一壳体11(或者第二壳体12)即可，余下的第二壳体12(或者第一壳体11)还可以正常使用，降低了自身的维护成本，提高了自身的经济性。

在本实用新型的一个实施方式中，第一壳体11上开设有至少一个第一灌注口111，第一灌注口111上设置有第一灌注扣112，第一灌注扣112可拆卸地连接于第一灌注口111上并能够实现对第一灌注口111的密封。

同时，第二壳体12上开设有至少一个第二灌注口121，第二灌注口121上设置有第二灌注扣122，第二灌注扣122可拆卸地连接于第二灌注口121上并能够实现对第二灌注口121的密封。

本实施方式中，第一灌注扣112以及第二灌注扣122的数量均为多个，多个第一灌注扣112以及第二灌注扣122对应分布在第一壳体11以及第二壳体12的多个侧面上。可以理解，在其他的实施方式中，第一灌注扣112以及第二灌注扣122的数量均设置为一个亦可。

本实施方式中，第一灌注扣112与第一灌注口111的内壁面之间螺纹配合，第一灌注扣112通过与第一灌注口111内壁面之间的螺纹配合密封第一灌注口111；及/或，

第二灌注扣122与第二灌注口121的内壁面之间螺纹配合，第二灌注扣122通过与第二灌注口121内壁面之间的螺纹配合密封第二灌注口121。

可以理解，在其他的实施方式中，第一灌注扣112与第一灌注口111之间，以及第二灌注扣122与第二灌注口121之间还可以采用其他的软密封以及硬密封的密封方式。

在本实用新型的一个实施方式中，第一灌注扣112与第一壳体11之间还设置有第一凸台113，第一凸台113的内部开设有连通第一灌注口111的第一连通孔114；此时第一灌注扣112与第一连通孔114的内壁之间螺纹配合；及/或，

第二灌注扣122与第二壳体12之间设置有第二凸台123，第二凸台123的内部开设有连通第二灌注口121的第二连通孔124；此时第二灌注扣122与第二连通孔124的内壁之间螺纹配合。

本实施方式中，第一凸台113与第一壳体11之间可以采用分体连接的方式，此时第一凸台113可以通过胶固、卡接等方式安装于第一壳体11上；同时，第二凸台123与第二壳体12之间也可以采用分体连接的方式，此时第二凸台123可以通过胶固、卡接等方式安装于第二壳体12上。

如此设置，第一凸台113与第二凸台123能够作为第一灌注扣112以及第二灌注扣122的磨损承载元件，当由于第一灌注扣112以及第二灌注扣122长期旋扭而导致第一凸台113与第二凸台123磨损失效后，模体100无需更换第一壳体11或者第二壳体12，只需要更换第一凸台113或者第二凸台123即可。

在本实用新型的一个实施方式中，第一灌注扣112与第二灌注扣122的数量均为多个，多个第一灌注扣112以及多个第二灌注扣122均对应分布在第一壳体11以及第二壳体12的多个侧面上；而在第一壳体11与第二壳体12拼合形成的箱体结构中，该箱形结构的至少一个侧面上未设置有该第一灌注扣112以及第二灌注扣122。

本实施方式中，第一壳体11与第二壳体12拼合形成的箱体结构中，在其两个侧面上均未设置第一灌注扣112以及第二灌注扣122；此时该箱形结构能够以这两个未设置第一灌注扣112以及第二灌注扣122的侧面放置在多模态医学成像设备的检查床上。

可以理解，该箱体结构也可以仅设置一个侧面或者更多数量的侧面来空缺第一灌注扣112以及第二灌注扣122，以便于模体100能够以较为稳固的姿态放置在多模态医学成像设备的检查床上。

如此设置，模体100能够便捷和稳固地放置在多模态医学成像设备的检查床上。

在本实用新型的一个实施方式中，第二空心体21的数量为多个，且每个第二空心体21均包括空心部211以及安装部212，空心部211通过安装部212安装至第一空心体组件10上。

本实施方式中，安装部212呈轴状，空心部211通过轴状的安装部212在对应的第一灌注口111或者第二灌注口121内伸入，实现第二空心体21在第一空心体组件10上的安装。

考虑到检测的便捷性，第二空心体21的数量设置为至少四个，且这四个第二空心体21的各个空心部211之间呈异面设置。

如此设置，模体100在进行配准时，只需要进行一次拍摄即可实现整个图像坐标系在三维上的变换，避免了将第二空心体21数量设置为三个时所带来的多次拍摄问题。

请一并参阅图5至图6，图5为图1所示模体100在第四视角下省略部分结构后的立体结构示意图，图6为图2所示模体100省略部分结构后的立体结构示意图。

进一步地，空心部211呈球形。

如此设置，空心部211在计算几何中心时的准确度提高，模体100的配准精度提升。

进一步地，这至少四个第二空心体21中的至少两个设置在第一壳体11上，余下的至少两个第二空心体21设置在第二壳体12上。

如此设置，第二空心体组件20之间的分布距离较广，有利于提高计算精度。

可以理解，在其他的实施方式中，安装部212还可以采用其他的形状，只要安装部212能够实现空心部211在第一空心体组件10上的固定安装即可；空心部211还可以采用除球形之外的其他形状，至少四个第二空心体21在第一壳体11以及第二壳体12上的分布还可以采用其他的排布方式，例如一个第二空心体21位于第一壳体11上，三个第二空心体21位于第二壳体12上。

需要说明的是，第二空心体21既可以采用图示的方式位于第一壳体11或者第二壳体12的内部，也可以伸出第一壳体11或者第二壳体12从而位于第一壳体11或者第二壳体12的外部。

在本实用新型的一个实施方式中，第一空心体组件10还可以包括第三壳体(图未示)，第一壳体11、第二壳体12以及第三壳体之间依次层叠设置，且相邻的第一壳体11与第二壳体12之间，以及第二壳体12与第三壳体之间均可拆卸连接。

此时，第一空心体组件10中的三个空心体以层叠方式叠加，排列更具合理性，拆解安装也较为便捷。当然，若第一空心体组件10中空心体的数量进一步提升(也即第一空心体组件10还具有第四壳体)，则该第四壳体层状叠加至第三壳体上即可。

在本实用新型的一个实施方式中，模体100还包括多个调节单元(图未示)，每个调节单元均设置于第二空心体21以及第一壳体11或者第二壳体12之间，第二空心体组件20中的各个第二空心体21均通过对应的调节单元连接至第一壳体11或者第二壳体12上，每个第二空心体21均能够通过对应的调节单元调节自身相对第一壳体11或者第二壳体12的距离。

需要说明的是，调节单元本身可以采用常规结构，其既可以采用伸缩式的机械元件，例如中空的伸缩杆或者柔性机械臂来实现；也可以通过第二空心体21中安装部212与第一灌注口111的内壁之间或者与第二灌注口121的内壁之间的螺纹配合来实现。

也即调节单元本身既可以是机械零件，也可以是机械连接结构，只要调节单元本身能够实现第二空心体21相对第一壳体11或者第二壳体12的高度调节即可。

调节单元的设置，使得第二空心体21能够通过调节单元调节自身相对第一壳体11或者第二壳体12的位置，从而在不同的扫描状态下达到不同的预设位置。

通过获得模体100在环体空间中的具体位置，即可以计算出各个第二空心体21在不同成像设备中的位置偏差，通过各个调节单元即可将每个第二空心体21设置到预设位置，从而弥补两个成像设备在视场差上的误差，进一步提高了配准的精度。

本实用新型提供的模体100，为了提高自身在运输以及搬运过程中的便捷性，同时降低自身的维护成本，将第一空心体组件10设计为相互之间可拆卸连接的第一壳体11以及第二壳体12，通过第一壳体11与第二壳体12之间的可拆卸连接使得模体100能够实现分体运输，同时在其中第一壳体11(或者第二壳体12)损坏后，只需要替换掉损坏的第一壳体11(或者第二壳体12)即可，余下的第二壳体12(或者第一壳体11)还可以正常使用。

本实用新型还提供一种多模态医学成像系统(图未示)，该多模态医学成像系统包括多模态医学成像设备(图未示)以及适配于该多模态医学成像设备的模体100。本实用新型提供的多模态医学成像系统，通过采用上述的模体100，减少了自身在维护时的成本，整机系统的竞争力提升。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上实施方式所作的适当改变和变化都落在本实用新型要求保护的范围内。