图3为图1所示实施例中细胞培养板在数据采集模块上的安装示意图；
[0049] 图4为在96细胞孔板中细胞铺板结构示意图；
[0050] 图5为仿真放射源设置示意图；
[0051] 图6 (a)环形PET仿真实验结果；
[0052] 图6 (b)平板PET系统仿真实验结果；
[0053] 图7为细胞培养板与细胞培养板固定模块的安装结构示意图；
[0054] 图8为夹持结构的结构示意图；
[0055] 图9为图8所示示意图的正视图；
[0056] 图10为图8所示结构图中弹簧夹与细胞培养板边缘的连接结构放大图；
[0057] 图11为连接结构的结构示意图；
[0058] 图12为体外细胞核素的摄取量确定实验的工作流程图；
[0059] 其中，数据采集模块100、PET探测平板110、数据处理模块200、图像重建模块300、 细胞培养板固定模块400、夹持结构410、固定框架411、移动横杆412、弹簧夹413、支撑支架 420、连接结构430、连接直杆431、连接螺栓432、垫圈433、卡环434、机械控制模块500。
【具体实施方式】
[0060] 以下结合附图所示实施例对本发明作进一步的说明。
[0061] 正电子发射断层扫描成像（PositronEmissionTomography，PET)是一种非侵入 性的医学影像技术，可以无创、定量、动态地反映活体内的新陈代谢、生化反应、功能活度 与灌注水平，在肿瘤、心血管疾病、神经系统疾病等重大疾病的早期诊断、治疗方案规划和 疗效评估中具有独特的应用价值。
[0062] 随着PET在应用中的不断深入，临床诊疗与基础研究对PET仪器的认识和接受度 逐渐提高，同时也对PET仪器的性能和功能提出了新的需求，促使PET仪器的研究人员发展 新的方法和技术，从系统设计、硬件装置和图像重建等多个环节推动仪器的更新换代。
[0063] 传统PET面向通用的成像目标，采用多个探测器部件组建成接近环形结构的封闭 成像系统，为了降低成本及系统的复杂性，在某些特定的应用领域，亦有研究者提出双平 板PET探测结构，区别于传统上釆用多个探测器的环形PET，平板PET只采用了一对平板 探测器即构成了整个系统平板结构，可以获取较大的立体角，从而提高系统的灵敏度。不 同于现有的环形结构PET所在的癌症，肿瘤和心血管疾病的等疾病或小动物模型的应用 领域，结构开放的平板PET系统的在一些新的PET应用领域中有独特的应用价值，目前大 部分平板PET是考虑应用到专用部位的，针对特定的部位进行成像的。例如，1990年代中 期开始，双平板探测器被应用于乳腺癌检测的正电子发射乳房成像（PositronEmission Mammography,PEM)中，可以用其对乳腺内的放射性物质分布进行断层成像，这是目前唯一 被大量应用的一种双平板型探测器；此外，亦有学者提出，由于结构上的特性，平板PET还 可应用于包括放疗、手术和活检引导在内的与临床操作同步进行的成像，床旁等有限空间 的成像。
[0064]从上述描述可知，现有的平板PET系统与环形PET的应用一般均局限在特定的临 床诊疗和临床前研究应用中，且测量对象均为活体。但由于各自不同的结构特性，主要应用 领域也各有不同，尤其是平板PET，其研发还处于初级阶段，对其具体的应用领域还处于探 索阶段。
[0065] 本发明的目的之一在于提供一种平板PET的新应用，其用于细胞体外放射性核素 实验，例如体外细胞核素摄取量的测量等，体外细胞实验主要是指利用正电子核素为示踪 剂的体外细胞实验，是属于临床前的实验（pre-clinicalstudy)主要用于核医学药物开 发，新药开发，疗效评估等领域。当使用平板PET对实验样本进行测量时，相对于现有的Y 放射免疫计数仪而言，使用平板PET进行体外细胞实验的待测样本的检测，不仅具有环形 PET所带来的操作步骤简单、可提供高通量实验、客观可靠快速的优点，更重要的是，应用平 板PET进行体外细胞样本的测量，相对于环形PET而言，由于高灵敏度以及自身结构的特 点，无论是成像质量以及成像时间都更优，具体分析如下：
[0066]首先，则相比起现有的环形PET来说，该平板PET系统能够获得更好的灵敏度，由 此可带来以下效果：
[0067] 第一，更高的探测灵敏度能够探测到更低的活度，以适应体外的细胞实验的低放 射性活度的情况。体外细胞实验的待测样品是细胞，而在体实验的待测体是人或者小动 物，从待测样品活度来说，体外细胞实验待测样品活度远小于在体实验的待测样品活度。在 通常情况下，在进行人体的成像时，注射到人体内的放射性药物的活度范围是5~10mCi， 进行小动物实验时，注射到小鼠体内的放射性药物活度范围在50~200yCi，注射到大 鼠体内的放射性药物活度是500~2000yCi(其中Ci，居里，为放射性活度单位，ICi= 3. 7*10、(1)，而在体外细胞实验的中，放射性药物活度会在1yCi以下，由于传统的环形 PET是针对人体或者小动物设计的，并不适用于在极低的放射性活度的情况下成像，且放射 性核素随着时间的推移其活度会逐渐衰减，故专用于人体或者小动物的环形PET的灵敏度 实际上并不能完全适应体外细胞实验，而平板PET系统由于系统灵敏度高，一般能够探测 到活度为50Bq的样品，符合体外细胞核素实验的要求。
[0068] 第二、还可极大地降低体外细胞实验中所需放射性核素的活度，使得细胞实验的 实验条件更接近活体实验，并且可以减少实验成本，同时降低实验人员在操作中所接受的 辐射的剂量。一般的，成年人体内的细胞数量的数量级约为1〇 13,PET探测时，注射到人体内 的放射性药物活度约是l〇SBq，按照所有放射性药物都被细胞摄取来计算，平均每个细胞吸 收的药物活度最多为10 5Bq，而细胞实验中通常的细胞数目是105至10 7个，按照平均每个 细胞吸收的药物活度为10 5Bq计算，若使用平板PET进行体外细胞核素实验时，体外细胞中 应该加入其中的量为1~l〇〇Bq即可，所需的放射性药物活度远远低于如前现有的体外细 胞实验中加入的1yCi(即3. 7*103Bq)的活度，也就是说通常细胞实验细胞摄取的放射性 药物的活度远远大于在体实验中的细胞摄取的放射性药物的活度。因此在能够检测到更低 活度的实验样品时，通过将细胞实验中加入的放射性药物的活度降低，使得细胞实验和在 体实验中细胞摄取的放射性药物的量相近，能够极大降低放射性药物可能对细胞造成的影 响，减少放射性引起的实验误差，从而细胞实验结论能够更好的应用到在体实验中。此外， 由于放射性降低，还可大大降低由于放射辐射给实验人员带来的危险。
[0069] 第三、相同探测时间内，在放射源活度相同的情况下，使用平板PET进行体外细胞 核素实验的检测，随着灵敏度的提高，可获得更多数目的符合事件灵敏度高，即更大的数据 量，因此获得的图像信噪比更好，能够实现更好的定量准确性。且由于该实验中放射性药物 的放射活度是随着时间变化的，在更短的时间内完成扫描，将极大地降低因为放射性药物 的活度随时间变化带来的误差。无论是由于系统级的定量准确性的提高还是由于实验流程 带来的误差的降低，都使得实验结果能够更加准确。
[0070] 第四、该平板PET系统能够在获得同样的成像质量的情况下缩短扫描时间，能够 进行动态测量，得到带有时间信息的数据。为实现体外细胞实验的动态观测提供可能，平板 PET灵敏度的计算公式为：
[0071] ..⑴'
[0072] 兵1f，Sensitivity衣不灭戦皮，Coincidences表示探测的符合时间数，Time表示 探测时间，Activity表示放射源的放射性活度。因此由式（1)可知，在放射源活度相同的 情况下，要获得相同数目的符合事件，灵敏度越高，所需要的探测时间越短。
[0073] 第五、由于平板PET具有结构开放、间距可调的特点，在进行体外细胞实验样本测 量时，可以实现定制F0V，即针对不同的体外细胞实验的待测样本，可以调节探测装置中两 平板的间距以适应不同实验的要求，以充分利用平板PET特有的简洁、开放和紧凑等特性。
[0074] 第六，由于平板PET的F0V形状为长方体形，正好可与体外细胞实验的待测物体的 形状相适应，这样，一方面能使得空间的利用率更大，另一方面由于在F0V中所成图像并不 是均一的，故当使用F0V的形状与被探测物体相适应的平板PET进行测量时，图像定量分析 的准确性相对于环形PET更高。
[0075] 如前，平板PET作为一项新兴技术，其无论从基本物理过程、硬件装置、系统主要 特性和图像重建算法等方面都尚处于研究中，基于平板PET系统在体外细胞测量领域的应 用，本发明进一步的提供了一种专门用于体外细胞实验的平板PET系统，如图1所示，其包 括数据采集模块100,数据采集模块100包括两组相对设置的PET探测平板110以探测到细 胞培养板每个孔内的细胞样品所发射的Y光子；数据处理模块200,其获取PET探测平板 接收的Y光子的能量信息、位置信息及时间信息，并且对使用这些信息进行符合处理以得 到投影数据；图像重建模块300,其对投影数据进行处理以获得重建图像；以及一细胞培养 板固定模块400，其用于将细胞培养板设置于两PET探测平板之间，如图7所示，包括用于放 置细胞培养板的至少一组夹持结构410、用于固定夹持结构的支撑支架420、以及至少一组 连接结构430,连接结构430的数量对应夹持结构410设置以将每组夹持结构410分别安 装于支撑支架420上；一机械控制模块500,机械控制模块500用于调整细胞培养板与两组 PET探测平板的相对位置以使得细胞培养板位于两组PET探测平板的视野范围的中心位置 处。
[0076] 如图2至图3所示，数据采集模块100包括两组相对设置的PET探测平板110， 每组PET探测平板110的面积不小于对应的细胞培养板的面积设置以探测到细胞培养板 每个孔内的细胞样品所发射的y光子。具体而言，每组PET探测平板110包括多个均匀 分布的基础探测单元，每组基础探测单元包括闪烁晶体条、耦合闪烁晶体条的光电转换 器件以及连接晶体条和光电转化器件的光导。闪烁晶体条可为Nal、LS0、硅酸钇镥闪烁 晶体（LYSO)、BaF2、硅酸钆（GS0)和锗酸铋（BG0)等晶体材料制作而成，光电转换器件为 光电倍增管（PhotomultiplierTube，以下简称PMT)、位置敏感型光电倍增管（Position SensitivePhotomultiplierTube，以下简称PSPMT)、微通道板光电倍增管（以下简 称MCP-PMT)、雪崩光电二极管（AvalanchePhotoDiode，以下简称APD)、硅光电倍增器 (SiliconPhotomultiplier，以下简称SiPM)中的任意一种。闪烁晶体条与光电转换器件 之间为一对一的耦合方式或一对多耦合方式（通常采用一对四的耦合）。
[0077] 本实施例中，每个PET探测平板11