模体
阅读：102发布：2020-05-13
专利汇可以提供模体专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型涉及一种模体，所述模体包括：壳体和空心体；所述壳体内部形成空腔，所述空腔用于填充第一成像模态成像的物质；所述空心体设置于所述壳体内部形成的空腔内，所述空心体包括多个空心体段，多个所述空心体段中至少两个空心体段布置在不同空间平面，所述空心体用于填充第二成像模态成像的物质。通过模体对PET图像和MR图像进行校准，能够使PET与MR的 坐标系 完全重合，提高PET图像与MR图像的配准 精度 ，进一步地提高了PET/MR设备的成像 质量 。，下面是模体专利的具体信息内容。
1.一种模体，其特征在于，所述模体包括：壳体和空心体；
所述壳体内部形成空腔，所述空腔用于填充第一成像模态成像的物质；
所述空心体设置于所述壳体内部形成的空腔内，所述空心体包括多个空心体段，多个所述空心体段中至少两个空心体段布置在不同空间平面，所述空心体用于填充第二成像模态成像的物质。
2.根据权利要求1所述的模体，其特征在于，所述壳体为圆柱，所述圆柱包括上底面、下底面以及侧面；所述上底面和/或所述下底面与所述侧面之间通过弧面连接。
3.根据权利要求1所述的模体，其特征在于，所述模体还包括：支撑结构；
所述支撑结构与所述壳体连接，用于承载所述壳体。
4.根据权利要求1所述的模体，其特征在于，所述空心体形成的内容积与所述壳体形成的内容积之比的范围为：0.1-0.9。
5.根据权利要求1所述的模体，其特征在于，所述空心体的至少一个空心体段在端部与所述壳体连接。
6.根据权利要求5所述的模体，其特征在于，
所述空心体的至少一个空心体段与所述壳体可拆卸连接。
7.根据权利要求1所述的模体，其特征在于，所述空心体的至少一个空心体段上设置有开孔，所述空心体通过所述开孔填充用于所述第二成像模态成像的物质。
8.根据权利要求1所述的模体，其特征在于，
多个所述空心体段分别为圆管和/或空心球体。
9.根据权利要求8所述的模体，其特征在于，
所述圆管的底面直径范围为2mm-5mm。
10.根据权利要求1所述的模体，其特征在于，
所述壳体和/或所述空心体由塑料制成。
模体
技术领域
[0001] 本实用新型涉及医学成像技术领域，特别是涉及一种用于多模态图像配准的模体。
背景技术
[0002] 近几十年来，多模态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。由于PET对组织解剖结构的分辨率较差，对病灶的定位不够精确，这在一定程度上限制了PET的推广应用。PET广泛应用于临床得益于本世纪初PET/CT的成功研制，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。
[0003] 但在临床与科研的使用中，PET/CT也暴露了不少的局限性，这些局限性主要还是归咎于CT本身的不足：①CT不能与PET同时采集图像，PET/CT数据的采集本质上仍然是PET与CT两个系统独立进行；②CT会导致较高剂量的X线，特别不适合孕妇、儿童及年老体弱等不宜接受X线检查者。
[0004] 因此，PET与MR相结合的多模态设备应运而生，MR相对于CT具有无可比拟的优势，能进行扩散加权成像、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，特别适用儿童、青少年以及孕妇等特殊人群，并且MR的造影剂更加的安全，通过部分容积校准、运动补偿等，MR能够更好的指导PET图像重建，并提供更加全面的整体结构信息。PET与MR两种设备的结合能够实现同步数据采集并且使图像融合，能获得更准确的确定人体结构、功能和代谢等全方位的信息，并减少辐射，这对改进疾病的诊断和治疗有重要价值。
[0005] 目前的传统技术中，PET/MR多模态设备在进行检测时，能够实现同步数据采集并且使图像融合。但由于硬件安装的误差，导致PET与MR坐标系不完全重合，从而导致PET图像与MR图像的配准精度差。较为广泛的方法是利用模体，进行PET/MR扫描，然后提取扫描图像中的特征明显点，最后计算PET与MRI两个坐标系之间的坐标变换，提高PET/MR图像配准精度。实用新型内容
[0006] 基于此，有必要针对由于硬件安装的误差，导致PET与MR坐标系不完全重合，从而导致PET图像与MR图像配准精度差的问题，提供一种用于多模态图像配准的模体。
[0007] 本实用新型提供了一种模体，所述模体包括：壳体和空心体；所述壳体内部形成空腔，所述空腔用于填充第一成像模态成像的物质；所述空心体设置于所述壳体内部形成的空腔内，所述空心体包括多个空心体段，多个所述空心体段中至少两个空心体段布置在不同空间平面，所述空心体用于填充第二成像模态成像的物质。
[0008] 在其中一个实施例中，所述壳体为圆柱，所述圆柱包括上底面、下底面以及侧面；所述上底面和/或所述下底面与所述侧面之间通过弧面连接。
[0009] 在其中一个实施例中，所述模体还包括：支撑结构；所述支撑结构与所述壳体连接，用于承载所述壳体。
[0010] 在其中一个实施例中，所述空心体形成的内容积与所述壳体形成的内容积之比的范围为：0.1-0.9。
[0011] 在其中一个实施例中，所述空心体的至少一个空心体段在端部与所述壳体连接。
[0012] 在其中一个实施例中，所述空心体的至少一个空心体段与所述壳体可拆卸连接。
[0013] 在其中一个实施例中，所述空心体的至少一个空心体段上设置有开孔，所述空心体通过所述开孔填充用于第二成像模态成像的物质。
[0014] 在其中一个实施例中，多个所述空心体段分别为圆管和/或空心球体。
[0015] 在其中一个实施例中，所述圆管的底面直径范围为2mm-5mm。
[0016] 在其中一个实施例中，所述壳体和/或所述空心体由塑料制成。
[0017] 上述模体通过设置壳体以及空心体，其中壳体的空腔用于填充第一成像模态成像的物质，空心体设置于壳体的空腔内，并且空心体包括多个空心体段，多个空心体段中存在至少两个空心体段布置在不同空间平面，空心体用于填充第二成像模态成像的物质。通过模体对PET图像和MR图像进行校准，能够使PET与MR的坐标系完全重合，提高PET图像与MR图像的配准精度，进一步地提高了PET/MR设备的成像质量。附图说明
[0018] 图1为本实用新型实施例模体的结构示意图；
[0019] 图2为本实用新型另一实施例模体的结构示意图；
[0020] 图3为本实用新型另一实施例模体的结构示意图。
[0021] 附图标记：100为壳体、200为空心体、210为空心体段、220为开孔。
具体实施方式
[0022] 为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0023] 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。
[0024] 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。
[0025] 请参阅图1-3，图1为本实用新型实施例模体的结构示意图；图2为本实用新型另一实施例模体的结构示意图；图3为本实用新型另一实施例模体的结构示意图。
[0026] 如图1-3所示，一种模体，所述模体包括：壳体100和空心体200；所述壳体100内部形成空腔，所述空腔用于填充第一成像模态成像的物质；所述空心体200设置于所述壳体100内部形成的空腔内，所述空心体200包括多个空心体段210，多个所述空心体段210中至少两个空心体段210布置在不同空间平面，所述空心体200用于填充第二成像模态成像的物质。
[0027] 具体地，壳体100内填充有用于第一成像模态成像的物质，其中第一成像模态为磁共振成像模态。具体的，第一成像模态成像的物质即是磁共振成像的物质。磁共振成像的物质为含有氢原子的溶剂，更具体的，用于第一成像模态成像的物质可以为硫酸镍溶液。壳体100可以为任意形状，只需其具有空腔用于填充第一成像模态成像的物质以及空心体200即可。由于磁共振的成像特点，因此壳体100的尖锐边界越少，其成像效果越好，因此优选的壳体100可以为圆柱形，所述圆柱包括上底面、下底面以及侧面；所述上底面和/或所述下底面与所述侧面之间通过弧面连接。具体的，可以为上底面与所述侧面之间通过弧面连接；也可以为下底面与所述侧面之间通过弧面连接；还可以为上底面和下底面与所述侧面之间均通过弧面连接。弧面连接使壳体100的尖锐边界减小，使其成像效果更好，更容易分辨。空心体
200可以为任意形状，只需在空心体200的结构中具有两条异面的直线即可。优选的，空心体
200可以包括多个空心体段210。空心体段210可以是圆管也可以是空心球体，并且多个空心体段210中可以只包括圆管；也可以只包括空心球体；还可以既包括圆管又包括空心球体。
其中至少两个空心体段210异面，并且通过另一空心体段210连通。所述空心体200的至少一个空心体段210上设置有开孔220，所述空心体200通过所述开孔220填充用于第二成像模态成像的物质。多个空心体段210相连通能够减少空心体段210上设置的开口个数，减少空心体段210上设置的开口个数进一步的避免了在对空心体200进行第二成像模态成像的物质灌注时产生的气泡的可能性。至少两个空心体段210异面设置可以使核成像和磁共振成像在不同方向对模体产生的横截面图像不相同，从而使核成像图像与磁共振图像的配准更加的精准。空心体200内填充有用于第二成像模态成像的物质。其中第二成像模态为核成像。
用于第二成像模态成像的物质为标记了短寿命放射性核素的葡萄糖、蛋白质、核酸、脂肪酸等，短寿命的放射性核素包括如18F、11C等。优选的，用于第二成像模态成像的物质为氟代脱氧葡萄糖。空心体200设置于壳体100的空腔内，空心体200的尺寸小于壳体100的尺寸，使空心体200能够完全放置于壳体100内。其中空心体200与壳体100可以连接也可以不连接，只需要保证灌注组件200能够完全放置于壳体100内即可。
200可以为任意形状，只需在空心体200的结构中具有两条异面的直线即可。优选的，空心体
200可以包括多个空心体段210。空心体段210可以是圆管也可以是空心球体，并且多个空心体段210中可以只包括圆管；也可以只包括空心球体；还可以既包括圆管又包括空心球体。
其中至少两个空心体段210异面，并且通过另一空心体段210连通。所述空心体200的至少一个空心体段210上设置有开孔220，所述空心体200通过所述开孔220填充用于第二成像模态成像的物质。多个空心体段210相连通能够减少空心体段210上设置的开口个数，减少空心体段210上设置的开口个数进一步的避免了在对空心体200进行第二成像模态成像的物质灌注时产生的气泡的可能性。至少两个空心体段210异面设置可以使核成像和磁共振成像在不同方向对模体产生的横截面图像不相同，从而使核成像图像与磁共振图像的配准更加的精准。空心体200内填充有用于第二成像模态成像的物质。其中第二成像模态为核成像。
用于第二成像模态成像的物质为标记了短寿命放射性核素的葡萄糖、蛋白质、核酸、脂肪酸等，短寿命的放射性核素包括如18F、11C等。优选的，用于第二成像模态成像的物质为氟代脱氧葡萄糖。空心体200设置于壳体100的空腔内，空心体200的尺寸小于壳体100的尺寸，使空心体200能够完全放置于壳体100内。其中空心体200与壳体100可以连接也可以不连接，只需要保证灌注组件200能够完全放置于壳体100内即可。
[0028] 优选的，所述空心体200的至少一个空心体段210在端部与所述壳体100连接。
[0029] 具体地，所述空心体200的至少一个空心体段210与所述壳体100可拆卸连接。其中可拆卸连接可以为空心体段210的两端分别抵靠壳体100的两个底面，从而将空心体200固定于壳体100空腔内。可拆卸连接也可以为空心体段210的一端或两端通过卡扣或螺纹等可拆卸的连接方式与壳体100的底面连接，从将空心体200固定于壳体100空腔内。空心体200与壳体100也可以为固定连接，固定连接可以为壳体100与空心体200一体成型等。
[0030] 优选的，所述空心体200的至少一个空心体段210上设置有开孔220，所述空心体200通过所述开孔220填充用于第二成像模态成像的物质。
[0031] 具体地，空心体段210上设置有开孔220，用于向空心体200内灌注用于第二成像模态成像的物质，例如，氟代脱氧葡萄糖(fluorodeoxyglucose，FDG)。其中，开孔220可以设置在一个空心体段210上，也可以在多个空心体段210上分别设置开孔220。将开孔220设置在一个空心体段210上并且多个空心体段210相互连通，可以减少在灌注第二成像模态成像的物质时，空心体200内产生的气泡。而在多个空心体段210分别设置开孔220，相对于在一个空心体段210设置开孔220可以加快灌注第二成像模态成像的物质的速度。
[0032] 优选的，所述模体还包括：支撑结构；所述支撑结构与所述壳体100连接，用于承载所述壳体100。
[0033] 具体的，当利用模体进行多模态图像配准时，首先需要多模态设备对模体进行扫描，采集扫描数据，并基于扫描数据重建模体图像。为了便于将模体平稳的放置在扫描床上，通过设置支撑结构承载壳体100，以使可以能够平稳的放置在扫描床上。
[0034] 优选的，所述空心体段210为圆管，其底面或横截面直径范围为2mm-5mm。
[0035] 优选的，所述空心体200形成的内容积与所述壳体100形成的内容积之比的范围为：0.1-0.9。
[0036] 优选的，壳体100和空心体200可以为多种类型的材料制成，壳体100的材料需要具有一定的刚性，不易发生形变，同时与用于第一成像模态成像的物质以及空心体200之间不发生物理或化学反应；同理，空心体200的材料需要具有一定的刚性，不易发生形变，同时与用于第二成像模态成像的物质和与用于第一成像模态成像的物质之间不发生物理或化学反应。更具体地，壳体100和空心体200可以为塑料材质。
[0037] 上述模体设置壳体以及空心体，其中，壳体的空腔中填充有用于第一成像模态成像的物质，空心体设置于壳体的空腔内，并且空心体被分割为多个空心体段，多个空心体段中存在至少两个空心体段布置在不同空间平面，空心体中填充有用于第二成像模态成像的物质。通过模体对PET图像和MR图像进行校准，能够使PET与MR的坐标系完全重合，提高PET图像与MR图像的配准精度，进一步地提高了PET/MR设备的成像质量。
[0038] 在使用上述模体对PET/MR设备进行配准时，将模体放置在PET/MR设备的扫描床上，启动PET/MR设备对模体进行扫描，分别生成PET图像以及MR图像，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。
[0039] 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。
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