模体的制作方法

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：

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。

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线辐射，特别不适合孕妇、儿童及年老体弱等不宜接受X线检查者。

因此，PET与MR相结合的多模态设备应运而生，在功能与分子成像方面，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。

PET/MR设备在进行检测时，需要实现同步数据采集，并且能使PET图像与MR图像进行图像融合，以便于医生诊断。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重建的衰减校正不正确，以及PET图像与MR图像不能完全融合。

技术实现要素：

基于此，有必要针对PET图像与MR图像不能够准确的融合，以及PET图像与MR图像之间存在的偏差，从而影响PET/MR设备的成像质量的问题，提供一种模体。

一种模体，所述模体包括：多个第一空心体、多个第二空心体以及固定结构；多个所述第一空心体被布置在不同空间平面，所述第一空心体用于填充第一成像模态成像的物质；多个所述第二空心体被布置在不同空间平面，所述第二空心体用于填充第二成像模态成像的物质；所述固定结构与所述第一空心体和第二空心体连接，用于支撑所述第一空心体和第二空心体，并固定所述第一空心体和第二空心体的相对位置。在其中一个实施例中，所述第一空心体为空心球体，所述第二空心体为空心球体；所述第一空心体的数量为四个或多于四个，所述第二空心体的数量为四个或多于四个。

在其中一个实施例中，所述空心球体直径的取值范围为：10mm-20mm。

在其中一个实施例中，所述第一空心体为圆管，所述第二空心体为圆管；所述第一空心体的数量为二个或多于两个，所述第二空心体的数量为二个或多于两个。

在其中一个实施例中，所述圆管的底面直径的取值范围为：2mm-5mm；所述圆管的直线度小于或等于0.5mm。

在其中一个实施例中，多个所述第一空心体中至少一个第一空心体为空心球体，以及至少一个第一空心体为圆管；多个所述第二空心体中至少一个第二空心体为空心球体，以及至少一个第二空心体为圆管。

在其中一个实施例中，所述空心球体的直径的取值范围为：10mm-20mm；所述圆管的底面直径的取值范围为：2mm-5mm；所述圆管的直线度小于或等于0.5mm。

在其中一个实施例中，所述第一空心体的数量与所述第二空心体的数量相等。

在其中一个实施例中，多个所述第一空心体之间通过第一连通结构连接；多个所述第二空心体之间通过第二连通结构连接。

在其中一个实施例中，至少一个所述第一空心体上设置第一开口，所述第一空心体通过所述第一开口填充用于所述第一成像模态成像的物质；至少一个所述第二空心体上设置第二开口，所述第二空心体通过所述第二开口填充用于所述第二成像模态成像的物质。

上述模体通过设置第一空心体以及第二空心体。第一空心体被布置在不同空间平面，用于填充第一成像模态成像的物质。第二空心体被布置在不同空间平面，用于填充第二成像模态成像的物质。并且通过固定结构固定第一空心体和第二空心体之间的位置关系。通过对第一空心体成像生成MR图像，对第二空心体成像生成PET图像，再将MR图像和PET图像进行校准，能够使PET图像与MR图像之间的配准更加的准确，进一步地提高了PET/MR设备的成像质量。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的模体的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的另一种模体的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的另一种模体的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的另一种模体的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的另一种模体的结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的另一种模体的结构示意图。

附图标记：100为第一空心体、110为第一连通结构、200为第二空心体、210为第二连通结构、300为固定结构。

具体实施方式

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。

核磁共振检查(MR)，它的原理是利用人体内原子核产生的磁共振现象来形成图像。MR的软组织密度分辨率高于CT，MR能为患者软组织提供很好的对比度。相对于其它医学成像技术，MR特别适合患者的大脑、肌肉、心脏以及肿瘤检查。并且MR不产生电离辐射，对患者没有不良影响，MR不产生检测中的骨性伪影，同时MR有多种参数选择和变化，从而可以对各种病变的性质加以判断，能为全身各个器官的肿瘤病变提供更早的诊断依据。氢核是MR成像的首要元素，人体的重量60％以上都是水，水的主要元素是氢，MR对人体中水分比率较高的组织特别敏感。当患者产生病变的时候，人体内的水成分比例也会相应发生变化，很多病状都会引起水分的特定变化，因此通过磁共振，可以根据采集的图像中的水的变化来判断病变的原因。同时MR有多种参数的选择和变化，从而有可能对各种病变的性质加以判断，能为全身各个器官肿瘤病变提供更早的诊断依据。

正电子发射型计算机断层显像(PET)，是一种通过正电子发射断层进行成像的技术，通过对采集的图像进行分析，处理人体中受体功能和心脑代谢的问题。PET其原理主要是基于组织细胞摄取放射性显像剂的特性和能力。PET属于功能性成像检查，提供功能性影像信息，用于确定疾病性质，从而对疾病进行正确的诊断。PET已经成为心、脑、肿瘤疾病诊断的最有效的方法之一。PET是目前医疗研究中比较先进的诊断方式，它的核心功能是可以显示人体内的分子。具有高灵敏度、高特异性、全身显像和放射性安全的优点。

请参阅图1-6，图1为本实用新型实施例提供的模体的结构示意图；图2为本实用新型实施例提供的另一种模体的结构示意图；图3为本实用新型实施例提供的另一种模体的结构示意图；图4为本实用新型实施例提供的另一种模体的结构示意图；图5为本实用新型实施例提供的另一种模体的结构示意图；图6为本实用新型实施例提供的另一种模体的结构示意图。

如图1-6所示，一种模体，所述模体包括：多个第一空心体100、多个第二空心体200以及固定结构300；多个所述第一空心体100被布置在不同空间平面，所述第一空心体100用于填充第一成像模态成像的物质；多个所述第二空心体200被布置在不同空间平面，所述第二空心体200用于填充第二成像模态成像的物质；所述固定结构300与所述第一空心体100和第二空心体200连接，用于支撑所述第一空心体100和第二空心体200，并固定所述第一空心体100和第二空心体200的相对位置。

具体地，第一空心体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。第二空心体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。其中，多个所述第一空心体100布置在不同空间平面，多个所述第二空心体200布置在不同空间平面。布置在不同空间平面可以使磁共振成像仪器和核成像仪器在不同相位对模体产生的横截面图像不相同，从而使磁共振成像图像与核成像图像的配准更加的精准。固定结构300用于确定第一空心体100与第二空心体200之间的相对位置。固定结构300只起到连接的作用，没有连通的作用。将第一空心体100内填充的用于第一成像模态成像的物质与第二空心体200内填充用于第二成像模态成像的物质隔离开来。其中固定结构300可以通过可拆卸的方式分别与第一空心体100以及第二空心体200连接。固定结构300还可以与第一空心体100以及第二空心体200一体成型。固定结构300能够使第一空心体100与第二空心体200之间的相对位置关系固定。当需要通过检测模体对磁共振成像/核成像双模态仪器进行配准时，由于固定结构300的作用将第一空心体100与第二空心体200之间的位置保持不变，也就是第一空心体100与第二空心体200之间的相对位置关系已知，通过已知的位置关系对图像进行配准，得到配准参数。更具体的，固定结构300可以包括：水平支撑面和水平支撑面上设置的固定杆，固定杆的一端固定第一空心体以及第二空心体，固定杆的另一端与水平支撑面连接，通过固定杆固定第一空心体与第二空心体的相对位置关系。固定结构300也可以为圆筒，当第一空心体或第二空心体为空心球体时，空心球体通过固定杆与圆通内壁连接固定，当第一空心体或第二空心体为圆筒时，利用第一空心体或第二空心体的圆筒的两端，分别抵靠固定结构300圆筒的内壁，以达到固定的目的。固定装置还可以为材料密度较小的垫子，垫子上设置有用于放置相应第一空心体和第二空心体的凹槽，用于将第一空心体和第二空心体固定在垫子上。

优选的，所述第一空心体100为空心球体，所述第二空心体200为空心球体；所述第一空心体100的数量为四个或多于四个，所述第二空心体200的数量为四个或多于四个。

具体地。空心球体的直径应小于250mm；更具体地，空心球体直径的取值范围为：10mm-20mm。优选的，第一空心体100数量与所述第二空心体200数量相等。在使用时，将空心球体的第一空心体100和空心球体的第二空心体200固定在固定结构300后，对其进行磁共振成像和核成像，第一空心体100成像为磁共振图像，第二空心体200成像为核图像，在磁共振图像和核图像中提取球的中心，根据八个中心点和第一空心体100与第二空心体200之间的相对位置关系，得到配准参数。

优选的，所述第一空心体100为圆管，所述第二空心体200为圆管；所述第一空心体100的数量为二个或多于两个，所述第二空心体200的数量为二个或多于两个。

具体地，圆管的高应该小于250mm，圆管的底面直径应该小于250mm。更具体地，所述圆管底面直径的取值范围为：2mm-5mm；所述柱状的直线度应小于等于0.5mm。其中，直线度是一种控制空间直线的形状误差。为了使磁共振成像仪器和核成像仪器的成像质量更好，边界更容易分辨，更容易进行配准，第一空心体100和第二空心体200的尖锐边界越少越好，当第一空心体100和第二空心体200为圆管时，圆管包括上底面、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。优选的，第一空心体100数量与所述第二空心体200数量相等。在使用时，将圆管的第一空心体100和圆管的第二空心体200固定在固定结构300后，对其进行磁共振成像和核成像，第一空心体100成像为磁共振图像，第二空心体200成像为核图像，在磁共振图像和核图像中提取圆管的中心线，根据中心线上的点和第一空心体100与第二空心体200之间的相对位置关系，得到配准参数。

优选的，多个所述第一空心体100中至少一个第一空心体100为空心球体，以及至少一个第一空心体100为圆管；多个所述第二空心体200中至少一个第二空心体200为空心球体，以及至少一个第二空心体200为圆管。

具体地，空心球体的直径应小于250mm；更具体地，空心球体直径的取值范围为：10mm-20mm。圆管的高应该小于250mm，圆管的底面直径应该小于250mm。更具体地，所述圆管底面直径的取值范围为：2mm-5mm；所述柱状的直线度应小于等于0.5mm。其中，直线度是一种控制空间直线的形状误差。优选的，第一空心体100数量与所述第二空心体200数量相等。在使用时，将圆管的第一空心体100、空心球体的第一空心体100、圆管的第二空心体200和空心球体的第二空心体200固定在固定结构300后，对其进行磁共振成像和核成像，第一空心体100成像为磁共振图像，第二空心体200成像为核图像，在磁共振图像和核图像中提取空心球体的中心和圆管的中心线，根据圆管中心线上的点、空心球体中心点和第一空心体100与第二空心体200之间的相对位置关系，得到配准参数。

优选的，多个所述第一空心体100之间通过第一连通结构110连接；多个所述第二空心体200之间通过第二连通结构210连接。

具体的，第一连通结构110和第二连通结构210可以为管状连通结构，当第一空心体100之间通过第一连通结构110连接时，至少一个所述第一空心体100上设置第一开口，所述第一空心体100通过所述第一开口填充用于第一成像模态成像的物质。当第一空心体100之间没有连通时，需要分别在每一个第一空心体100上设置第一开口。当第二空心体200之间通过第二连通结构210连接时，至少一个所述第二空心体200上设置第二开口，所述第二空心体200通过所述第二开口填充用于第二成像模态成像的物质。当第二空心体200之间没有连通时，需要分别在每一个第二空心体200上设置第二开口。

由于在向第一空心体灌注第一成像模态成像的物质或向第二空心体灌注第二成像模态成像的物质的灌注过程中容易产生气泡，因此将第一开口设置在一个第一空心体，并将多个第一空心体之间通过第一连接机构连接；将第二开口设置在一个第二空心体，并将多个第二空心体之间通过第二连接机构连接，能够减少灌注的次数，进一步的减少空心体内产生的气泡。

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，通过至少三个像素点对PET图像与MR图像进行配准，得到校正坐标，从而达到PET图像和MR图像校准的目的。

上述模体通过设置第一空心体以及第二空心体。第一空心体被布置在不同空间平面，且填充有用于第一成像模态成像的物质。第二空心体被布置在不同空间平面，且填充有用于第二成像模态成像的物质。并且通过固定结构固定第一空心体和第二空心体之间的位置关系。通过对第一空心体成像生成MR图像，对第二空心体成像生成PET图像，再将MR图像和PET图像进行校准，能够使PET图像与MR图像之间的配准更加的准确，进一步地提高了PET/MR设备的成像质量。

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。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。