CN107661104A - 一种多模态成像*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多模态成像***,包括CT设备,具有CT扫描通道;MR设备,具有MR扫描通道;和PET设备,具有PET扫描通道,所述PET设备、所述CT设备和所述MR设备中的至少一个被配置为可移动,使所述CT扫描通道、所述MR扫描通道和所述PET扫描通道中的至少两个相对布置。该多模态成像***中,PET设备、CT设备和MR设备可以配合使用形成PET‑CT设备、PET‑MR设备或MR‑CT设备,相比现有技术中需要购买的多组设备,该多模态成像***既可以实现PET设备、CT设备和MR设备的独立操作,也可以将PET设备、CT设备或MR设备结合使用,避免设备的重复购置造成的设备及资金浪费,降低了成本。
Description
技术领域
本发明涉及医疗设备技术领域,尤其涉及一种PET-CT-MR多模态成像***。
背景技术
在医学诊疗过程中,“早期发现,及时防治”的理念,对诸多患者而言,都是治疗疾病的“良方”。现今,随着科学技术的进步,医学领域的医疗设备、器械也正处于不断地改革与创新当中,先进的医疗检查方式与技术在临床上的推广、运用,使人类早期诊断恶性肿瘤的梦想得以实现。
PET、PET-CT和PET-MR技术均是全球高端的医学影像诊断技术。PET,是一种在体外利用大型高端显像设备观察注射入体内的显像药物在活体内分布情况的影像检查方法。但是,单独的PET设备存在无法准确的显示解剖结构的问题,为解决这个问题,目前将PET设备分别与CT设备和MR设备结合形成了PET-CT设备和PET-MR设备。PET-CT设备和PET-MR设备是将PET分别与CT和MR完美融为一体,由PET提供病灶详尽的功能与代谢等分子信息,而CT和MR提供病灶的精确解剖定位,一次显像可获得全身各方位的断层图像,具有灵敏、准确、特异及定位精确等特点,可一目了然的了解全身整体状况,达到早期发现病灶和诊断疾病的目的。
现有技术中,由于PET设备需要高灵敏的探测机构检测注射入人体内的微量示踪剂,因此,PET设备硬件结构及算法复杂,价格昂贵。当需要进行PET-CT检测和PET-MR检测时,需要同时购入PET-CT设备和PET-MR设备,PET部分重复,成本高且重复购置的PET设备资源浪费。
发明内容
本发明的目的在于提出一种成本低且具有多重功能的多模态成像***。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
一种多模态成像***,,包括:
CT设备,具有CT扫描通道;
MR设备,具有MR扫描通道;
PET设备,具有PET扫描通道,所述PET设备、所述CT设备和所述MR设备中的至少一个被配置为可移动,使所述CT扫描通道、所述MR扫描通道和所述PET扫描通道中的至少两个相对布置。
其中,所述PET扫描通道的同一个端口能够选择性地与所述CT扫描通道的端口或所述MR扫描通道的端口对齐。
其中,所述CT设备与所述MR设备并行设置,且所述PET设备沿垂直于所述CT设备和所述MR设备的并行方向可移动。
其中,还包括导向组件,所述导向组件沿所述并行方向设置于所述MR设备和所述CT设备的同一侧且沿垂直于所述并行方向延伸,所述PET设备与所述导向组件滑动连接。
其中,所述PET扫描通道的两个端口能够分别选择性地与所述CT扫描通道的端口或所述MR扫描通道的端口对齐。
其中,所述CT设备与所述MR设备串行设置,且所述PET设备沿所述CT设备和所述MR设备的串行方向可移动。
其中,还包括导向组件,所述导向组件设置于所述MR设备和所述CT设备之间且沿所述串行方向延伸,所述PET设备与所述导向组件滑动连接。
其中,所述导向组件包括导轨。
其中,还包括驱动组件,所述驱动组件驱动所述PET设备沿所述导轨移动。
其中,所述驱动组件包括第一电机、同步轮以及与所述同步轮配合的同步带,所述第一电机驱动所述同步轮,所述同步带与所述PET设备固定连接。
其中,所述驱动组件包括第二电机、丝杠以及与所述丝杠配合的螺母,所述第二电机驱动所述丝杠,所述螺母与所述PET设备固定连接。
其中,所述驱动组件包括第三电机、齿轮以及与所述齿轮配合的齿条,所述第三电机与所述齿轮连接,其中所述齿条与所述PET设备固定。
其中,还包括定位组件,用于确定所述PET设备是否达到预定位置,以使所述PET扫描通道与CT扫描通道或MR扫描通道同轴。
其中,所述定位组件包括位置传感器组,所述位置传感器组用于检测所述PET设备是否达到预定位置。
其中,所述位置传感器组包括CT设备传感器和MR设备传感器,所述CT设备传感器包括第一接收端和第一发射端,所述第一接收端和所述第一发射端中的一个设置于所述导轨靠近所述CT设备的一端,另一个设置于所述PET设备上;所述MR设备传感器包括第二接收端和第二发射端,所述第二接收端和所述第二发射端中的一个设置于所述导轨靠近所述MR设备的一端,另一个设置于所述PET设备上。
其中,所述CT设备传感器和所述MR设备传感器为红外线传感器或霍尔传感器。
其中,所述定位组件包括设置于所述导向组件且分别靠近所述CT设备和所述MR设备的第一限位块和第二限位块。
其中,还包括高度可调的支撑组件,用于承载所述PET设备、CT设备和MR设备中的至少一个,以使所述PET扫描通道、所述CT扫描通道和所述MR扫描通道中的至少两个相对齐。
其中,所述支撑组件为底部支撑座。
有益效果:根据本发明的多模态成像***,PET设备、CT设备和MR设备中至少一个可以移动,PET设备、CT设备和MR设备可以配合使用形成PET-CT设备、PET-MR设备或MR-CT设备,相比现有技术中需要购买的多组设备,该多模态成像***既可以实现PET设备、CT设备和MR设备的独立操作,也可以将PET设备、CT设备或MR设备结合使用,避免设备的重复购置造成的设备及资金浪费,降低了成本。
附图说明
图1是本发明实施例1提供的多模态成像***的结构示意图一,其中PET设备与CT设备对齐;
图2是本发明实施例1提供的多模态成像***的结构示意图二,其中PET设备与MR设备对齐;
图3是本发明实施例1提供的多模态成像***的主视图;
图4是本发明实施例1提供的多模态成像***的部分结构示意图;
图5是本发明实施例2提供的多模态成像***的结构示意图;
图6是本发明实施例2提供的多模态成像***的主视图;
图7是本发明实施例2提供的多模态成像***的部分结构示意图。
图8是本发明实施例3提供的多模态成像***的结构示意图一,其中PET设备与CT设备对齐;
图9是本发明实施例3提供的多模态成像***的结构示意图二,其中PET设备与MR设备对齐;
图10是本发明实施例3提供的多模态成像***的主视图;
其中:
1、PET设备;2、CT设备;3、MR设备;4、导轨;5、驱动组件;51、第一电机;52、同步带;53、同步轮;54、第二电机;55、丝杠;6、位置传感器组;7、底部支撑座。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚,下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
如图1-图4所示,本实施例提供了一种多模态成像***,包括CT设备2、MR设备3、PET设备1、导向组件和支撑组件,导向组件可以为导轨4,支撑组件可以为底部支撑座7,导轨4设置在底部支撑座7上。
本实施例中,CT设备2具有CT扫描通道,MR设备3具有MR扫描通道,PET设备1具有PET扫描通道,PET设备1、CT设,2、MR设备3中的至少一个被配置为可移动,以使PET扫描通道、CT扫描通道和MR扫描通道中的至少两个相对布置,以使CT设备2、MR设备3和PET设备1中至少两个可以配合使用。
本实施例以PET设备1可相对于MR设备和CT设备运动为例进行说明。MR设备3与CT设备2并行设置,MR设备3和CT设备2的扫描通道的轴线平行。在优选实施例中,根据空间、操作对象位置的需要,MR设备3和CT设备2的扫描通道的轴线也可以不平行,需要适当的驱动机构将PET设备1移动至与MR设备3和CT设备2的扫描通道对齐的位置。本实施例中,多模态成像***还设置有导向组件,导向组件可以为导轨4,导轨4沿CT设备2和MR设备3的并行方向设置于MR设备3和CT设备2的同一侧,并沿垂直于并行方向延伸,PET设备1与导向组件滑动连接,以使PET设备1沿垂直于并行方向移动,进而使PET设备1的可以与CT设备2或MR设备3紧靠在一起,此时PET扫描通道与CT扫描通道或MR扫描通道相连通,需要说明的是,本实施例中,PET扫描通道、CT扫描通道和MR扫描通道中的至少两个相对布置理解为,PET设备1、CT设备2和MR设备3中的至少两个设备相对的一端的端口可以贴合在一起以使两个扫描通道相连通,也可以具有一定的距离,只要保证PET扫描通道与CT扫描通道或MR扫描通道的轴线重合形成一个扫描通道即可。前者可以使承载患者进出扫描通道的床板的运动行程尽量短,减小床板形变对于成像的影响;后者在任意两个相配合使用的设备之间存在一定的距离,便于医生对患者的***进行调整,实时观测患者的状态,也能在一定程度上缓解由于扫描通道过长给患者带来的恐惧。
具体而言,PET设备1的底部与导轨4配合,PET设备1能够沿导轨4移动,且导轨4上依次排列有三个工位,PET设备1可以在三个工位之间切换,当PET设备1位于导轨4的两端的工位时,PET设备1可以分别与CT设备2和MR设备3的端口对齐,形成PET-CT设备或PET-MR设备;当PET设备1位于导轨4中间的工位时,PET设备1与CT设备2和MR设备3分离,可以实现PET设备1、CT设备2和MR设备3的独立操作。
相比现有技术中需要购买的多组设备,该多模态成像***既可以实现PET设备1、CT设备2和MR设备3的独立操作,也可以将PET设备1与CT设备2或MR设备3结合使用,避免设备的重复购置造成的设备及资金浪费,降低了成本。
为使PET设备1与CT设备2或MR设备3的端口对齐时,PET扫描通道与CT扫描通道或MR扫描通道对齐形成一个扫描通道,CT扫描通道、MR扫描通道和PET扫描通道的轴线可以位于同一水平面上,从而保证PET扫描通道可分别于MR扫描通道或CT扫描通道对齐且同轴。示例性地,CT扫描通道、MR扫描通道和PET扫描通道的轴线也可以不位于同一水平面上,导轨也并非水平导轨,只要确保PET设备1可以移动至分别与CT设备2和MR设备3的扫描通道端口对齐的位置即可。例如,多模态成像***还可以包括高度可调的支撑组件,用于承载可移动的扫描设备(本实施例中为PET设备),通过支撑组件调整可移动的PET设备1的高度,使得PET设备1的PET扫描通道与CT扫描通道或MR扫描通道对齐,即PET扫描通道与CT扫描通道或MR扫描通道的轴线重合,以便形成一个扫描通道。
为实现PET设备1在三个工位之间的自动切换,本实施例中的多模态成像***还包括驱动组件5和控制组件,驱动组件5与控制组件连接,驱动组件5设置于底部支撑座7上,用于驱动PET设备1沿导向组件运动,本实施例中,导向组件为导轨4,所以驱动组件4驱动PET设备1沿导轨4移动。
如图3和图4所示,驱动组件5可以包括第一电机51、同步轮53以及与同步轮53配合的同步带52,第一电机51与同步轮53连接,同步带52与PET设备1固定。通过同步带52与同步轮53的配合,可以将第一电机51的输出轴的转动转化为PET设备1的直线运动,实现PET设备1在三个工位之间的切换。
为保证PET设备1在各工位的定位精度,本实施例中还包括定位组件,用于确定PET设备1是否到达预定位置,以保证PET扫描通道与CT扫描通道或MR扫描通道的轴线同轴。在一个实施例中,定位组件包括第一限定块和第二限位块,该第一限位块和第二限位块设置于导轨上,且分别靠近CT设备和MR设备的限位块,本实施例中,第一限位块和第二限位块为机械限位结构,当PET设备1移动至预定位置时,在第一限位块或第二限位块的作用下停止运动,控制组件控制驱动组件5停止工作以实现PET扫描通道与CT扫描通道或MR扫描通道的对齐。在另一个实施例中,定位组件包括位置传感器组6,位置传感器组6与控制组件电连接,位置传感器组6用于检测PET设备1是否到达预定位置,从而保证PET扫描通道与CT扫描通道或MR扫描通道对齐。
具体而言,位置传感器组6包括CT设备传感器、MR设备传感器和PET设备传感器。
CT设备传感器包括第一接收端和第一发射端,第一接收端设置于导轨4靠近CT设备2的一端,第一发射端设置于PET设备1上,当PET设备1沿导轨4移动到与CT设备2的端口对齐时,第一发射端与第一接收端对齐,第一发射端发射的信号被第一接收端接受,第一接收端与控制组件连接并向控制组件发射信号,控制组件控制驱动组件5停止工作,从而使PET设备1与CT设备2的扫描通道对齐并固定在此位置。
当然,第一接收端也可以设置在PET设备1上,对应的,第一发射端设置在导轨4靠近CT设备2的一端,也可以实现PET设备1在与CT设备2对接时的位置定位。
同理,MR设备传感器包括第二接收端和第二发射端,第二接收端设置于导轨4靠近MR设备3的一端,第二发射端设置于PET设备1上,当PET设备1沿导轨4移动到与MR设备3的扫描通道对齐时,第二发射端与第二接收端对齐,第二发射端发射的信号被第二接收端接受,第二接收端与控制组件连接并向控制组件发射信号,控制组件控制驱动组件5停止工作,从而使PET设备1与MR设备3的位置固定。
当然,第二接收端也可以设置在PET设备1上,对应的,第二发射端设置在导轨4靠近MR设备3的一端,也可以实现PET设备1在与MR设备3对接时的位置定位。
PET设备传感器可以包括第三接收端和第三发射端,第三接收端可以设置在导轨4上,第三发射端也可以设置在PET设备1上,当PET设备1沿导轨4移动到位于中间的工位时,即PET设备1独立操作的位置时,第三接收端与第三发射端对齐,第三发射端发射的信号被第三接收端接收,从而与控制组件连接的第三接收端向控制组件发送信号,控制组件控制驱动组件5停止工作,从而固定PET设备1在导轨4上的位置。
本实施例中,CT设备传感器、MR设备传感器和PET设备传感器可以为红外线传感器或霍尔传感器,也可以为接触式传感器,只要可以定位PET设备1在导轨4上的位置即可。
实施例2
本实施例提供了一种多模态成像***,其结构与实施例1中的大致相同,与实施例1不同的是,如图5-图7所示,驱动组件5包括第二电机54、丝杠55以及与丝杠55配合的螺母,第二电机54与丝杠55连接,螺母与PET设备1固定,第二电机54转动时带动丝杠55转动,从而带动螺母在丝杠55上滑动,进而带动PET设备1移动。
驱动组件5也可以为其他的驱动结构,例如齿轮齿条结构,具体而言,包括第三电机、齿轮以及与齿轮配合的齿条,第三电机驱动齿轮,齿条与PET设备1固定,通过齿轮和齿条的啮合传动也可以实现PET设备1沿导轨4的移动。
实施例3
本实施例在上述实施例的基础上提供了一种多模态成像***,与上述实施例不同的是,如图8-图10所示,PET设备1的PET扫描通道的两个端口能够分别选择性地与CT设备扫描通道的端口或MR扫描通道的端口对齐。
本实施例中,MR设备3与CT设备2串行设置,MR设备3和CT设备2的扫描通道同轴,在优选实施例中,根据空间、操作对象位置的需要,MR设备3和CT设备2的扫描通道的轴线也可以不同轴,需要适当的驱动机构将PET设备1移动至与MR设备3和CT设备2的扫描通道对齐且同轴的位置。
导向组件设置于MR设备3和CT设备2之间且沿串行方向延伸,PET设备1与导向组件滑动连接,以使PET设备1的扫描通道的两个端口能够分别与MR设备3和CT设备的端口对齐。示例性地,导向组件可以为导轨4,PET设备1的底部与导轨4配合,PET设备1能够沿导轨4移动,且导轨4上依次排列有三个工位,PET设备1可以在三个工位之间切换,当PET设备1位于导轨4的两端的工位时,PET设备1可以分别与CT设备2和MR设备3的端口对齐,形成PET-CT设备或PET-MR设备;当PET设备1位于导轨4中间的工位时,PET设备1与CT设备2和MR设备3分离,可以实现PET设备1、CT设备2和MR设备3的独立操作。
由于CT设备对骨骼等硬组织的成像***效果好,而MR设备对器官等软组织的成像效果好,为了优化成像效果,满足不同患者不同扫描部位的成像需求,本发明提供的多模态成像***中也可以是CT设备2或MR设备3配置为可移动的,具体结构可以与上述实施例中的相同,以使CT设备2和MR设备3可以配合使用,针对需要先后进行CT扫描和MR扫描的患者,CT设备2和MR设备3配合使用可以简化工作流程,节约扫描时间,同时避免二次摆位可能对患者带来的伤害。
在一个实施例中,多模态成像***还包括沿垂直于上述串行方向延伸的导向件,PET设备1可沿该导向件移动。当PET设备1远离CT设备2和MR设备3的串行方向时,患者可先后进行CT或MR扫描,示例性地,CT设备2或MR设备3中的至少一个可沿导向组件滑动,以使CT扫描通道和MR扫描通道相对布置,进而使得CT设备2和MR设备3配合使用。
以上内容仅为本发明的较佳实施例,对于本领域的普通技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种多模态成像***,其特征在于,包括:
CT设备(2),具有CT扫描通道;
MR设备(3),具有MR扫描通道;
PET设备(1),具有PET扫描通道,所述PET设备(1)、所述CT设备(2)和所述MR设备(3)中的至少一个被配置为可移动,使所述CT扫描通道、所述MR扫描通道和所述PET扫描通道中的至少两个相对布置。
2.如权利要求1所述的多模态成像***,其特征在于,所述CT设备(2)与所述MR设备(3)并行设置,且所述PET设备(1)沿垂直于所述CT设备(2)和所述MR设备(3)的并行方向可移动。
3.如权利要求2所述的多模态成像***,其特征在于,还包括导向组件,所述导向组件沿所述并行方向设置于所述MR设备(3)和所述CT设备(2)的同一侧且沿垂直于所述并行方向延伸,所述PET设备(1)与所述导向组件滑动连接。
4.如权利要求1所述的多模态成像***,其特征在于,所述CT设备(2)与所述MR设备(3)串行设置,且所述PET设备(1)沿所述CT设备(2)和所述MR设备(3)的串行方向可移动。
5.如权利要求4所述的多模态成像***,其特征在于,还包括导向组件,所述导向组件设置于所述MR设备(3)和所述CT设备(2)之间且沿所述串行方向延伸,所述PET设备(1)与所述导向组件滑动连接。
6.如权利要求2或5所述的多模态成像***,其特征在于,还包括定位组件,用于确定所述PET设备(1)是否达到预定位置,以使所述PET扫描通道与CT扫描通道或MR扫描通道同轴。
7.如权利要求6所述的多模态成像***,其特征在于,所述定位组件包括位置传感器组(6),所述位置传感器组(6)用于检测所述PET设备(1)是否达到预定位置。
8.如权利要求7所述的多模态成像***,其特征在于,所述位置传感器组(6)包括CT设备传感器和MR设备传感器,所述CT设备传感器包括第一接收端和第一发射端,所述第一接收端和所述第一发射端中的一个设置于所述导向组件靠近所述CT设备(2)的一端,另一个设置于所述PET设备(1)上;所述MR设备传感器包括第二接收端和第二发射端,所述第二接收端和所述第二发射端中的一个设置于所述导向组件靠近所述MR设备(3)的一端,另一个设置于所述PET设备(1)上。
9.如权利要求6所述的多模态成像***,其特征在于,所述定位组件包括设置于所述导向组件且分别靠近所述CT设备(2)和所述MR设备(3)的第一限位块和第二限位块。
10.如权利要求1所述的多模态成像***,其特征在于,还包括高度可调的支撑组件,用于承载所述PET设备(1)、CT设备(2)和MR设备(3)中的至少一个,以使所述PET扫描通道、所述CT扫描通道和所述MR扫描通道中的至少两个相对齐。
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