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用于PET和MRI分子成像分开或者同时测量的QA和QC体模

阅读：1029发布：2020-08-23

专利汇可以提供用于PET和MRI分子成像分开或者同时测量的QA和QC体模专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了用于PET( 正电子湮灭成像)和MRI(磁共振) 分子成像分开或者同时测量的QA( 质量控制)和QC(质量保证) 体模，它解决了现有技术中无法同时进行PET和MRI分子成像仪的QA和QC测量的问题.其方案如下：基体，基体中部设置隔离段，在隔离段的一侧为用于MRI QA和QC测量的MRI段，另一侧为用于PET QA和QC测量的PET段；MRI段内设有MRI成像定位插件、MRI空间分辨率测试插件、MRI层厚测试插件、MRI空间几何畸变测试插件、MRI低对比度测试插件、PET 信号干扰层和MRI成像均匀度与信噪比部件；PET段内设有PET空间分辨率测试插件、PET-MRI成像定位插件、PET病变灵敏度检测插件、PET组织器官吸收率检测插件和PET成像均匀度与信噪比部件。，下面是用于PET和MRI分子成像分开或者同时测量的QA和QC体模专利的具体信息内容。

权利要求

1.用于PET和MRI分子成像分开或者同时测量的QA和QC体模，其特征在于，包括：
基体，基体中部设置隔离段，在隔离段的一侧为用于MRI QA和QC测量的MRI段，另一侧为用于PET QA和QC测量的PET段；
MRI段内设有MRI成像定位插件、MRI空间分辨率测试插件、MRI层厚测试插件、MRI空间几何畸变测试插件、MRI低对比度测试插件、PET 信号干扰层和MRI成像均匀度与信噪比部件；
PET段内设有PET空间分辨率测试插件、PET-MRI成像定位插件、PET病变灵敏度检测插件、PET组织器官吸收率检测插件和PET成像均匀度与信噪比部件。
2.根据权利要求1所述的用于PET和MRI分子成像分开或者同时测量的QA和QC体模，其特征在于，所述PET-MRI成像定位插件包括3个实心圆柱体插件，每个插件内部设置带有两个交叉点的圆管，圆管在该插件一侧联通，在该插件的另一侧圆管设有用于充入溶液的开口，可以同时给出PET与MRI像，且在插件下部设置用于封闭该开口的盖子，3个实心圆柱与基体圆心距离一致且相互之间间隔120度夹角，假如6个交叉点的MRI和PET像点重合，就实现了PET和MRI空间对准。
3.根据权利要求1所述的用于PET和MRI分子成像分开或者同时测量的QA和QC体模，其特征在于，所述PET信号干扰层包括一个呈空心圆饼状容器，该容器内通入半衰期在一个小时的核辐射溶液；
进一步地，空心圆饼状容器带有导入与导出液体口；
进一步地，所述MRI低对比度测试插件、MRI成像定位插件均设于隔离段的一侧，所述PET空间分辨率测试插件设于隔离段的另一侧。
4.根据权利要求1所述的用于PET和MRI分子成像分开或者同时测量的QA和QC体模，其特征在于，所述隔离段为一个实心圆柱；
进一步地，所述PET段内还设有一段厚度在为10mm的用于PET成像均匀的层。
5.根据权利要求1所述的用于PET和MRI分子成像分开或者同时测量的QA和QC体模，其特征在于，所述MRI成像定位插件包括插件模块，插件模块上设置一圆管，圆管呈又字型设置且圆管交叉处联通设置。
6.根据权利要求1所述的用于PET和MRI分子成像分开或者同时测量的QA和QC体模，其特征在于，所述MRI空间分辨率测试插件为实心长方体，其上开3组不同大小的贯穿其本身的圆孔；
进一步地，所述MRI层厚测试插件为实心长方体，MRI层厚测试插件两侧各开1条槽，且两条槽夹角11.42度。
7.根据权利要求1所述的用于PET和MRI分子成像分开或者同时测量的QA和QC体模，其特征在于，所述MRI空间几何畸变测试插件包括若干个方格件；
进一步地，MRI低对比度测试插件包括4个部件，每个空间内充不同浓度的对比度溶液，每个部件开有3排5列圆孔，相邻列的圆孔直径相异。
8.根据权利要求1所述的用于PET和MRI分子成像分开或者同时测量的QA和QC体模，其特征在于，所述PET空间分辨率测试插件包括6块且均呈60度扇形；
进一步地，PET插件为圆柱形瓶，部分圆柱形瓶用于装仿生材料，部分用于装F-18或半衰期在一个小时的核辐射溶液。
9.根据权利要求1所述的用于PET和MRI分子成像分开或者同时测量的QA和QC体模，其特征在于，所述PET段内设置PET插件，PET插件基体开有13个圆孔，其中8个圆孔用于PET病变灵敏度检测插件、PET组织器官吸收率检测插件，另外3个圆孔用于插入PET-MRI成像定位插件，另外两个用于PET背景溶液导入导出。
10.根据权利要求1所述的用于PET和MRI分子成像分开或者同时测量的QA和QC体模，其特征在于，所述基体为空心基体。

说明书全文

用于PET和MRI分子成像分开或者同时测量的QA和QC体模

技术领域

[0001] 本发明涉及模型模具领域，特别是涉及用于PET(正电子湮灭成像)和MRI (磁共振)分子成像分开或者同时测量的QA和QC体模。

背景技术

[0002] 现代医学临床诊断需要医学成像技术。成像技术已经从单模态组织成像到多模态的分子成像。PET/CT，PET/MRI等多模态分子成像技术已经逐渐进入临床，例如早期肿瘤诊断。但是对多模态成像，尤其是分子成像仪的成像质量控制(QC) 和质量保证(QA)的理论，方法和相应的设备和体模仍然处于初始讨论阶段。例如美国的放射学会附属组织：美国放射学院(ACR)对于单一模态的MRI， CT与PET都有相应的QA和QC标准和对应的体模。但是对于多模态的PET/MRI 分子成像仪仍然没有对应的QA和QC标准和对应体模。

[0003] 现有的单一模态MRI成像仪的ACR QA和QC体模是一个空心基体装有不同插件用于各种数据的测量。

[0004] 现有的单一模态PET成像仪的ACR QA和QC体模是一个空心基体装有不同插件和放射液体用于空间分辨率，成像均匀度，病变测定灵敏度等的测试。

[0005] 多模态PET和MRI成像仪的不同时测量的QA和QC体模，可以分别用两个上述单独的体模，但是多模态同时PET和MRI成像的QA和QC体模，不适用上述单一模态的简单拼接，就可以实现使用，因为这样的体模没有PET和MRI成像像素点对准(也就是空间对准)的信息，亦缺乏PET 信号源对MRI测量干扰的信息，也没有与人体在PET成像中用的吸收相仿的仿生材料，而且进行多个单一测量，测量速度慢，测量结果也受到较大的影响。

发明内容

[0006] 为了克服现有技术的不足，本发明提供了用于PET和MRI分子成像分开或者同时测量的QA和QC体模，用于PET和MRI同时或不同时测量的分子成像仪的质量控制和质量保证。

[0007] 用于PET和MRI分子成像分开或者同时测量的QA和QC体模的具体方案如下：

[0008] 用于PET和MRI分子成像分开或者同时测量的QA和QC体模，包括：

[0009] 基体，基体中部设置隔离段，在隔离段的一侧为用于MRI QA和QC测量的 MRI段，另一侧为用于PET QA和QC测量的PET段；

[0010] MRI段内设有MRI成像定位插件、MRI空间分辨率测试插件、MRI层厚测试插件、MRI空间几何畸变测试插件、MRI、PET信号干扰层和MRI成像均匀度与信噪比部件和低对比度可测性插件；

[0011] PET段内设有PET空间分辨率测试插件、PET-MRI成像定位插件、PET病变灵敏度检测插件、PET组织器官吸收率检测插件和PET成像均匀度与信噪比部件。

[0012] 上述的体模，提供了8个MRI和5个PET的QA和QC参数，也就是MRI 和PET的空间分辨率和成像均匀度与信噪比，MRI的层厚，层间对准，几何畸变，低对比度可测性和层间RF干扰，PET的病变测定灵敏度和PET组织吸收率。

[0013] 所述PET-MRI成像定位插件包括3个实心圆柱体插件，每个插件内部设置带有两个交叉点的圆管，圆管在该插件一侧联通，在该插件的另一侧圆管设有用于充入溶液(例如F-18溶液)的开口，溶液(例如F-18溶液)可以同时给出PET 与MRI像，且在插件底部设置用于封闭该开口的盖子，3个实心圆柱与基体圆心距离一致且相互之间间隔120度夹角，假设6个交叉点的MRI和PET像点重合，就实现了PET和MRI空间对准(成像像素点对准)。

[0014] 在PET和MRI同时检测时对MRI测量的干扰的考量，所述PET信号干扰层包括一个呈空心圆饼状容器，该容器内通入半衰期在一个小时的核辐射溶液 (例如F-18溶液或其他溶液)，该液体能同时提供PET和MRI信号；

[0015] 进一步地，空心圆饼状容器带有导入与导出液体口；

[0016] 进一步地，所述MRI低对比度测试插件、MRI成像定位插件均设于隔离段的一侧，所述PET空间分辨率测试插件设于隔离段的另一侧。

[0017] 所述隔离段为一个实心圆柱；

[0018] 进一步地，所述PET段内还设有一段厚度在为10mm的用于PET成像均匀的层。

[0019] 所述MRI成像定位插件包括插件模块，插件模块上设置一圆管，圆管呈又字型设置且圆管交叉处联通设置，该圆管交叉处的角度在45°。

[0020] 所述MRI空间分辨率测试插件为实心长方体，其上开3组不同大小的贯穿其本身的圆孔；

[0021] 进一步地，所述MRI层厚测试插件为实心长方体，MRI层厚测试插件两侧各开1条槽，两条槽之间的夹角为11.42度。

[0022] 所述MRI空间几何畸变测试插件包括若干个方格件；

[0023] 进一步地，MRI低对比度测试插件包括4个部件，每个空间内充不同浓度的对比度溶液，每个部件开有3排5列圆孔，相邻列的圆孔直径相异。

[0024] 所述PET空间分辨率测试插件包括6块且均呈60度的扇形；

[0025] 进一步地，PET插件为圆柱形瓶，部分圆柱形瓶用于装仿生材料，部分用于装F-18或者其他核辐射溶液。

[0026] 所述PET段内设置PET插件基体，PET插件基体开有13个圆孔，其中8 个圆孔用于PET病变灵敏度检测插件、PET组织器官吸收率检测插件，另外3 个圆孔用于插入PET-MRI成像定位插件，另外两个用于PET背景溶液导入导出。

[0027] 所述基体为空心基体，外高21cm，内高19cm.外直径21cm，内直径19cm， PET-MRI的体模外壁的材质为1cm厚透明塑料或者类似材料，前后盖为1cm厚透明塑料或者类似材料，隔离段材质为2cm厚透明塑料或者类似材料。

[0028] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：

[0029] 1)本发明克服了现有技术的不足，通过整个结构的设置，可实现PET和 MRI同时或不同时测量的分子成像仪的质量控制和质量保证。

[0030] 2)本发明的方法操作方便，测量数据准确性高。

[0031] 3)本发明节约了测量时间。附图说明

[0032] 构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

[0033] 图1为本发明的体模前视图

[0034] 图2为MRI成像定位插件前视图

[0035] 图3为MRI空间分辨率测试插件俯视图

[0036] 图4为MRI层厚测试插件前视图

[0037] 图5为MRI空间几何畸变测试插件俯视图

[0038] 图6为MRI低对比度测试插件俯视图

[0039] 图7(a)为PET信号干扰层前视图，图7(b)为俯视图

[0040] 图8为隔离段前视图

[0041] 图9为PET空间分辨率测试插件

[0042] 图10(a)为PET-MRI成像定位插件前视图

[0043] 图10(b)为PET-MRI成像定位插件侧视图

[0044] 图11为PET病变灵敏度检测插件和PET仿生材料吸收率插件前视图

[0045] 图12为PET插件基座俯视图

具体实施方式

[0046] 应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

[0047] 需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

[0048] 正如背景技术所介绍的，现有技术中存在的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了用于PET和MRI分子成像分开或者同时测量的QA和QC体模。

[0049] 本申请的一种典型的实施方式中，用于PET和MRI分子成像分开或者同时测量的QA和QC体模，包括：

[0050] 基体，基体中部设置隔离段2，在隔离段2的一侧为用于MRI QA和QC测量的MRI段1，另一侧为用于PET QA和QC测量的PET段3；

[0051] MRI段内设有MRI成像定位插件(设于MRI段内上下两侧)、MRI空间分辨率测试插件、MRI层厚测试插件、MRI空间几何畸变测试插件、MRI低对比度测试插件、PET信号干扰层和MRI成像均匀度与信噪比部件；

[0052] PET段内设有PET空间分辨率测试插件、PET-MRI成像定位插件、PET病变灵敏度检测插件、PET组织器官吸收率检测插件和PET成像均匀度和信噪比插件。

[0053] 上述的体模，提供了8个MRI和5个PET的QA和QC参数，也就是MRI 和PET的空间分辨率和成像均匀度与信噪比，MRI的层厚，层间对准，几何畸变，低对比度可测性和层间RF干扰，PET的病变测定灵敏度和PET组织吸收率。

[0054] 图1为PET-MRI体模前视图，PET-MRI体模呈一个圆柱体形状。外高21cm，内高19cm.外直径21cm内直径19cm。PET-MRI的体模外壁的材质为1cm厚透明塑料或者类似材料，前后盖为1cm厚透明塑料或者类似材料。隔离段材质为 2cm厚透明塑料或者类似材料。

[0055] 图2为MRI成像定位插件前视图，模型为实心圆柱体插件，材质为透明塑料。其上有又字型交叉的圆管，圆管的夹角45度。其中圆管的交叉点处联通，这样可以从圆管的端部充入液体。基体的前盖用于封闭其中的液体。

[0056] 图3为MRI空间分辨率测试插件，材料为透明塑料或者类似材料。为实心长方体。其上开3组不同大小的圆孔，贯穿整个插件。三组圆孔分别为1.1mm， 1.0mm，0.9mm，间距与圆孔的大小一致。

[0057] 图4为MRI层厚测试插件，材料为透明塑料或者类似材料，为实心长方体。 MRI层厚测试插件两侧均开两条交叉的槽，夹角为11.42度。

[0058] 图5为MRI空间几何畸变测试插件俯视图，呈网格状模型。材质为白色塑料或者类似材料，每个小的方格都是标准正方形。

[0059] 图6为MRI低对比度测试插件俯视图，材质为透明塑料或者类似材料。它将空间分为4个独立空间，每个空间内充不同浓度的对比度溶液，其上开3x5 个不同大小的圆孔，圆孔用薄膜封闭，圆孔直径分别为3cm，2.5cm，2cm，1.5cm， 1cm。

[0060] 图7(a)为PET信号干扰层侧视图，图7(b)为俯视图，呈空心圆饼状容器用于充入F-18溶液或其他核辐射溶液，材料为透明塑料或者类似材料，且在PET 信号干扰层上留有溶液进出通道，该通道与基体顶部相连通。

[0061] 图8为隔离段侧视图，厚20mm，材质为透明塑料或类似材料。其上有结构固定MRI低对比度测试插件与MRI成像定位插件，其下有固定PET空间分辨率测试插件。

[0062] 图9为PET分辨率测试插件仰视图呈60度扇形形状一共6块，上端有用于与隔离段固定用的结构，下端有透明塑料棒用于测试PET空间分辨率，直径分别为12.7，11.1，9.5，7.9,6.4，高40mm。棒与棒间距与棒的直径相同。

[0063] 图10(a)为PET-MRI成像定位插件前视图，模型为实心圆柱体插件，材质为透明塑料，直径30mm，高80mm。每个插件侧部设置带有两个交叉点的圆管，圆管在该插件一侧联通，在该插件的另一侧圆管设有用于充入溶液的开口，这样可以从其中一个开口充入液体。

[0064] 图11为PET病变灵敏度检测插件和PET仿生材料吸收率插件前视图，材质为透明塑料或者类似材料，PET插件为圆柱形小瓶，直径分别为8，12，16， (25*5)mm，高40mm，小瓶上有两个开口，用橡胶塞封闭。4个25mm小瓶用于装仿真材料，分别为水，空气，骨骼仿生材料，组织仿生材料。其余4个小瓶用于装F-18溶液或其他核辐射溶液。

[0065] 图12为PET插件基座，材质为透明塑料或者类似材料圆板，厚度为10mm。其上开13个圆孔，其中8个用于插入PET病变灵敏度测试插件和PET组织吸收率插件。圆孔直径分别为8，12，16，(25*5)mm。3个用于插入PET-MRI 成像定位插件，圆孔直径为30mm。in入口为背景溶液灌入口，out出口用于充入背景溶液时排出空气用，用螺丝封闭。

[0066] 以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

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