一种应用适应性PET成像机架的制作方法

本实用新型涉及医疗器械领域，特别涉及一种应用适应性PET成像机架。

背景技术：

正电子发射断层成像(PositronEmission Tomography，以下均简称PET)是一种非侵入式的造影方法。它成像的基本原理是将正电子放射性核素标记于分子探针上，当放射性核素衰变产生的正电子与生物体内的负电子碰撞湮灭后，发出一对能量为511KeV，运动方向近似相反的γ光子。PET采用环绕生物体的环形位置灵敏辐射探测器将入射的γ光子转换为电信号，从而获得其能量、位置和时间信息。通过湮灭符合技术，得到湮灭事件所在响应线的位置，并通过二维或三维断层重建算法获得正电子核素在生物体中的分布，从而在体外观测生物体内的生理和生化过程。

目前在现有的大多数技术中，PET系统仍然采用传统通用设计模式，每个探测模块性能基本一致、尺寸一致，并且完全固定在机架上，不能够根据具体的应用需要调整探测结构或探测模块的性能构成，系统一旦搭建完成，机架在检测过程中固定不动，或以固定模式围绕固定中心进行旋转。

现有的技术存在很多缺点，首先PET系统每个探测模块的性能基本一致、尺寸一致，且系统一旦搭建完成就不会改变。然而现实中，不同的应用对PET系统探测器模块的各项性能指标的需求是千差万别，甚至相互制约的。一定的成本约束下，PET系统往往在某些关键指标上性能不足，在其它指标上又性能过剩；抑或在关键成像区域性能不足，在其他区域性能过剩。最终造成的局面是，造价昂贵的高性能通用PET仪器，一方面仍不能充分满足具体的应用需求，另一方面其性能又未充分发挥，形成巨大浪费。其次在传统技术中，探测系统一旦搭建完成，机架在检测过程中固定不动，或以固定模式围绕固定中心进行旋转，机架灵活性明显不足，这样一来对于不同的应用探测器的位置都是固定的，限制了其检测能力。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种应用适应性PET成像机架，该机架的结构打破了传统探测环结构的限制，探测器之间可以不是无缝耦合，通过多个直线导向机构上的探测器在环状旋转机构上定轴旋转实现了探测器之间的间隙可以调节，通过直线导向机构引导探测器在环状旋转机构的径向上移动，实现了探测环的大小调节，使得探测结构更加丰富，提高了探测能力，增加了PET成像的应用范围。

本实用新型提供了一种应用适应性PET成像机架，包括：支撑机构，设于所述支撑机构上可旋转的至少一环状旋转机构以及多个直线导向机构,多个所述直线导向机构间隔设于所述环状旋转机构上且分别与一探测器相连接，所述直线导向机构供于驱动并引导探测器沿所述环状旋转机构的径向作直线运动。

优选地，还包括对应探测器个数的旋转机构，所述旋转机构与所述探测器相连接，通过所述旋转机构的旋转带动所述探测器自转以适应不同的探测中心。

优选地，所述直线导向机构与所述环状旋转机构拆卸式连接，以便于增减所述直线导轨滑块机构的数量。

优选地，所述环状旋转机构为供于直线导向机构上的探测器做定轴旋转运动的圆形导轨滑块机构、电机带动摆杆旋转机构中的任意一种。

优选地，所述直线导向机构为直线导轨滑块机构、齿轮齿条机构、传动带机构中的任意一种。

优选地，所述环状旋转机构为圆形导轨滑块机构，所述直线导向机构为直线导轨滑块机构；所述圆形导轨滑块机构包括圆形导轨以及多个绕圆形导轨滑动的第一滑块，多个所述直线导轨滑块机构分别与对应的所述第一滑块固定连接，以通过所述第一滑块带动所述直线导轨滑块机构绕所述圆形导轨旋转；所述直线导轨滑块机构包括设于所述圆形导轨的径向上且与所述第一滑块相连的直线导轨，滑动设于所述直线导轨上的直线滑块，所述直线滑块与所述探测器相连，以通过所述直线滑块运动带动所述探测器在所述圆环导轨的径向上作直线运动。

优选地，其应用于平板PET中，支撑机构中设置有一平面基座，以及设于所述平面基座上的圆形导轨滑块机构以及两个直线导轨滑块机构；所述圆形导轨滑块机构包括设于所述平面基座上的圆形导轨以及两个绕圆形导轨滑动的第一滑块，两个所述第一滑块相对设于圆形导轨上的同一径向的端点上，两个所述直线导轨滑块机构分别与对应的所述第一滑块固定连接以通过所述第一滑块的圆周运动带动所述直线导轨滑块机构绕所述圆形导轨旋转；所述直线导轨滑块机构包括延伸至所述圆形导轨内径区域且与所述第一滑块相连接的直线导轨，滑动设于所述直线导轨上的直线滑块，所述直线滑块上设置有平板探测器组件，两个所述平板探测器组件呈阵列状相对且间隔设置，两个所述直线导轨滑块机构中的直线导轨相对设于所述圆形导轨上的同一径向上；通过所述直线滑块带动所述平板探测器组件在所述圆环导轨的径向上作直线运动，调整两个所述平板探测器组件的间距。

优选地，所述平板探测器组件经由夹具与所述直线滑块相连接。

优选地，其应用于环形PET中，支撑机构中设置有一立式基座，以及设于所述立式基座上的至少一圆形导轨滑块机构以及多个直线导轨滑块机构；所述立式基座的中部中空设置，以形成供于容置探测床的扫描通道；所述圆形导轨滑块机构包括圆形导轨以及多个绕圆形导轨滑动的第一滑块，多个所述直线导轨滑块机构分别与对应的所述第一滑块固定连接以通过所述第一滑块带动所述直线导轨滑块机构绕所述圆形导轨旋转；所述直线导轨滑块机构包括设于圆形导轨的径向上且与所述第一滑块相连接的直线导轨，滑动设于所述直线导轨上的直线滑块，所述直线滑块上设置有探测器，通过所述直线滑块的运动带动所述探测器在所述圆环导轨的径向上做直线运动，以调整多个所述探测器围合的探测环大小。

优选地，所述第一滑块为扇形滑块，所述探测器均经由夹具与所述直线滑块相连接。

本实用新型所提供的应用适应性PET成像机架，该机架的结构打破了传统探测环结构的限制，探测器之间可以不是无缝耦合，通过多个直线导向机构上的探测器在环状旋转机构上定轴旋转实现了探测器之间的间隙可以调节，通过直线导向机构引导探测器在环状旋转机构的径向上移动，实现了探测环的大小调节，使得探测结构更加丰富，提高了探测能力，增加了PET成像的应用范围。

另外，通过设置对应探测器个数的旋转机构，将旋转机构与探测器相连接，使得探测器在旋转机构的旋转驱动下进行自转，从而使得应用适应性PET成像机架能够适应不同的探测中心。

另外，当应用适应性PET成像机架应用于平板PET中时，通过在平面基座上设置圆形导轨滑块机构以及两个直线导轨滑块机构，将两个第一滑块相对设于圆形导轨上的同一径向的端点上，两个所述直线导轨滑块机构分别与对应的所述第一滑块固定连接，通过第一滑块的圆周运动带动所述直线导轨滑块机构绕圆形导轨旋转，使得两个平板探测器组件的扫描区域发生变化，扩大了平板PTE机架的扫描区域。并且，两个所述直线导轨滑块机构中的直线导轨相对设于所述圆形导轨上的同一径向上，通过所述直线滑块带动所述平板探测器组件在所述圆环导轨的径向上作直线运动，实现了平板探测器组件到圆形导轨中心的距离可调。该平板PTE机架使得探测结构更加丰富，提高了探测能力，增加了PET成像的应用范围。

另外，当应用适应性PET成像机架应用于环形PET中时，通过在立式基座上的设置至少一圆形导轨滑块机构以及多个直线导轨滑块机构，多个所述直线导轨滑块机构分别与对应的所述第一滑块固定连接，实现了第一滑块带动所述直线导轨滑块机构绕所述圆形导轨旋转，即实现了探测器之间的间隙可以调节。通过所述直线滑块的运动带动探测器在所述圆环导轨的径向上做直线运动，实现了多个所述探测器围合的探测环的大小调节。该环形PTE机架使得探测结构更加丰富，提高了探测能力，增加了PET成像的应用范围。

附图说明

图1为本实用新型应用适应性PET成像机架的结构原理图；

图2为本实用新型应用适应性PET成像机架应用于平板PET的结构示意图；

图3为本实用新型应用适应性PET成像机架应用于环形PET的结构示意图。

具体实施方式

为利于对本实用新型的结构的了解，以下结合附图及实施例进行说明。

图1为本实用新型应用适应性PET成像机架的结构原理图，图2为本实用新型应用适应性PET成像机架应用于平板PET的结构示意图，图3为本实用新型应用适应性PET成像机架应用于环形PET的结构示意图。结合图1至图3所示，本实用新型提供了一种应用适应性PET成像机架，包括：支撑机构10，设于所述支撑机构10上可旋转的至少一环状旋转机构20以及多个直线导向机构30,多个所述直线导向机构30间隔设于所述环状旋转机构20上且分别与一探测器40相连接，所述直线导向机构30供于驱动并引导探测器40沿所述环状旋转机构20的径向作直线运动。

进一步地，该应用适应性PET成像机架还包括对应探测器40个数的旋转机构50，所述旋转机构50与所述探测器40相连接，通过所述旋转机构50的旋转带动所述探测器40自转以适应不同的探测中心。

实际应用中，所述直线导向机构30与所述环状旋转机构20拆卸式连接，以便于增减所述直线导轨滑块机构30的数量。

本实施例中，所述环状旋转机构20为供于直线导向机构30上的探测器40做定轴旋转运动的圆形导轨滑块机构、电机带动摆杆旋转机构中的任意一种。所述直线导向机构30为直线导轨滑块机构、齿轮齿条机构、传动带机构中的任意一种。

作为优选地一实施方式，所述环状旋转机构20为圆形导轨滑块机构，所述直线导向机构30为直线导轨滑块机构。所述圆形导轨滑块机构包括圆形导轨21以及多个绕圆形导轨滑动的第一滑块22，多个所述直线导轨滑块机构分别与对应的所述第一滑块22固定连接，以通过所述第一滑块22带动所述直线导轨滑块机构绕所述圆形导轨21旋转。所述直线导轨滑块机构包括设于所述圆形导轨21的径向上且与所述第一滑块22相连的直线导轨31，滑动设于所述直线导轨31上的直线滑块32，所述直线滑块32与所述探测器40相连，以通过所述直线滑块32运动带动所述探测器40在所述圆环导轨21的径向上作直线运动。因此，通过圆形导轨滑块机构和直线导轨滑块机构相配合，使得探测器40均可以沿圆形导轨转动的同时还可以沿圆形导轨直线滑动，从而探测器40组成的探测环适应于不同的探测中心60。

请参阅图2，当应用适应性PET成像机架应用于平板PET中时，支撑机构10中设置有一平面基座11，以及设于所述平面基座11上的圆形导轨滑块机构20’以及两个直线导轨滑块机构30’。所述圆形导轨滑块机构20’包括设于所述平面基座上的圆形导轨21以及两个绕圆形导轨21滑动的第一滑块，两个所述第一滑块相对设于圆形导轨21上的同一径向的端点上，两个所述直线导轨滑块机构30’分别与对应的所述第一滑块固定连接以通过所述第一滑块的圆周运动带动所述直线导轨滑块机构30’绕所述圆形导轨21旋转；所述直线导轨滑块机构30’包括延伸至所述圆形导轨21内径区域且与所述第一滑块相连接的直线导轨31，滑动设于所述直线导轨31上的直线滑块32，所述直线滑块32上设置有平板探测器组件40’，两个所述平板探测器组件40’呈阵列状相对且间隔设置，两个所述直线导轨滑块机构30’中的直线导轨31相对设于所述圆形导轨21上的同一径向上；通过所述直线滑块32带动所述平板探测器组件40’在所述圆环导轨21的径向上作直线运动，以调整两个所述平板探测器组件40’的间距。另外，需提起注意的是，实际应用中，所述平板探测器组件40’经由夹具70与所述直线滑块32相连接。

请参阅图3，当应用适应性PET成像机架应用于环形PET中时，支撑机构10中设置有一立式基座12，以及设于所述立式基座12上的至少一圆形导轨滑块机构20’以及多个直线导轨滑块机构30’。所述立式基座12的中部中空设置，以形成供于容置探测床80的扫描通道；所述圆形导轨滑块机构20’包括圆形导轨21以及多个绕圆形导轨21滑动的第一滑块，多个所述直线导轨滑块机构30’分别与对应的所述第一滑块固定连接以通过所述第一滑块带动所述直线导轨滑块机构30’绕所述圆形导轨21旋转。所述直线导轨滑块机构30’包括设于圆形导轨21的径向上且与所述第一滑块相连接的直线导轨31，滑动设于所述直线导轨31上的直线滑块32，所述直线滑块32上设置有探测器40，通过所述直线滑块32的运动带动所述探测器40在所述圆环导轨21的径向上做直线运动，以调整多个所述探测器40围合的探测环大小。本实施例中，所述第一滑块为对应圆形导轨设置的扇形滑块，且本实施例中的探测器40均经由夹具70与所述直线滑块32相连接。

以下对本实用新型提供的一种应用适应性PET成像机架的具体应用细节进行详细说明。

参阅图1所示，本实用新型提供的应用适应性PET成像机架，该机架由支撑机构10，环状旋转机构20、多个直线导向机构30以及旋转机构50组成，本应用细节中，环状旋转机构20优选为圆形导轨滑块机构，直线导向机构30优选为直线导轨滑块机构。其中，圆形导轨21固定在支撑机构中10的基座上，直线导轨31固定可绕圆形导轨21旋转的扇形滑块上，因此整个直线导轨滑块机构30可以在圆形导轨21上旋转。探测器40固定在沿直线导轨31做直线运动的直线滑块32上，因此探测器40可以在圆环导轨21的径向上移动。旋转机构50设置在直线滑块32上，该旋转机构50可以实现探测器40绕直线滑块32上的一点旋转。圆形导轨21的作用是保证探测器40可绕探测中心60旋转，且可调节探测器40之间的夹角，具体地说，因为直线导轨滑块机构30可以在圆形导轨21上旋转，而两个直线导轨31在圆形导轨21上的角位置也不同，因此直线导轨31的夹角就不同，进而探测器40的夹角也不同，所以可通过调节直线导轨滑块机构30夹角改变探测器40之间的夹角。直线导轨31的作用是保证探测器40到中心的距离可调，即直线导轨31可以让探测器40在圆形导轨21的径向上作直线运动。直线导轨21和圆形导轨31之间可拆卸，故探测器40的数量可以不定设置。旋转机构50的作用是保证探测器40可以在直线导轨上旋转，以适应不同的探测中心60。如图3所示，该机架装置应用于环形PET中，组成了完整的探测环，同样如图2所示，该机架装置应用于平板PET中，通过调整平板探测器组件40’之间的夹角以及更换夹具的方式可以构成平板探测结构，即通过调整两个直线导轨31在圆形导轨21上的位置，使两个直线导轨31在一条直线上，实现的两个平板探测器组件40’的相对设置，并更换符合平板机构的夹具，从而形成平板探测机构。当然除了平板探测结构，通过调整探测器夹角、间距、数量等参数可以变换成各种探测机构，此处不再累述。

本实用新型所提供的应用适应性PET成像机架，该机架的结构打破了传统探测环结构的限制，探测器之间可以不是无缝耦合，通过多个直线导向机构上的探测器在环状旋转机构上定轴旋转实现了探测器之间的间隙可以调节，通过直线导向机构引导探测器在环状旋转机构的径向上移动，实现了探测环的大小调节，使得探测结构更加丰富，提高了探测能力，增加了PET成像的应用范围。

另外，通过设置对应探测器个数的旋转机构，将旋转机构与探测器相连接，使得探测器在旋转机构的旋转驱动下进行自转，从而使得应用适应性PET成像机架能够适应不同的探测中心。

另外，当应用适应性PET成像机架应用于平板PET中时，通过在平面基座上设置圆形导轨滑块机构以及两个直线导轨滑块机构，将两个第一滑块相对设于圆形导轨上的同一径向的端点上，两个所述直线导轨滑块机构分别与对应的所述第一滑块固定连接，通过第一滑块的圆周运动带动所述直线导轨滑块机构绕圆形导轨旋转，使得两个平板探测器组件的扫描区域发生变化，扩大了平板PTE机架的扫描区域。并且，两个所述直线导轨滑块机构中的直线导轨相对设于所述圆形导轨上的同一径向上，通过所述直线滑块带动所述平板探测器组件在所述圆环导轨的径向上作直线运动，实现了平板探测器组件到圆形导轨中心的距离可调。该平板PTE机架使得探测结构更加丰富，提高了探测能力，增加了PET成像的应用范围。

另外，当应用适应性PET成像机架应用于环形PET中时，通过在立式基座上的设置至少一圆形导轨滑块机构以及多个直线导轨滑块机构，多个所述直线导轨滑块机构分别与对应的所述第一滑块固定连接，实现了第一滑块带动所述直线导轨滑块机构绕所述圆形导轨旋转，即实现了探测器之间的间隙可以调节。通过所述直线滑块的运动带动探测器在所述圆环导轨的径向上做直线运动，实现了多个所述探测器围合的探测环的大小调节。该环形PTE机架使得探测结构更加丰富，提高了探测能力，增加了PET成像的应用范围。

以上结合附图实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本实用新型做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本实用新型的限定，本实用新型将以所附权利要求书界定的范围作为保护范围。