高分辨率超小型動物螺旋CT的設(shè)計(jì).pdf

1、隨著社會經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,人類社會活動的程度及規(guī)模不斷擴(kuò)大,向自然界索取的能力以及對自然環(huán)境進(jìn)行干預(yù)的能力也越來越大,資源消耗與排放的廢棄物大量增加,加上人們在認(rèn)識上的局限性和主觀上的疏于保護(hù),造成了全球性的環(huán)境污染?；谶@個(gè)形勢開始考慮到環(huán)境中某些化合物對人類健康潛在的影響。環(huán)境提供給人類空氣、水、食物等，其中大多數(shù)致癌因素包含在其中，這些因素通過不同的方式改變?nèi)祟惖捏w質(zhì)或細(xì)胞構(gòu)成，引起癌癥的產(chǎn)生。近年來癌癥逐漸成為威脅人類健康的主要?dú)?/p>

2、手，未來幾年內(nèi)癌癥的發(fā)病率將可能增加一倍。目前我國城市居民中癌癥的死亡率已居首位，因此“早診早治”已成為改善重大疾病治療效果、提高生活質(zhì)量、節(jié)約醫(yī)療開支的關(guān)鍵性因素。
　　人類的許多疾病和損傷都可以在動物上建立模型，醫(yī)學(xué)與醫(yī)藥學(xué)方面的研究與小動物實(shí)驗(yàn)息息相關(guān)。任何臨床的影像技術(shù)和藥物試驗(yàn)都必須先在動物實(shí)驗(yàn)上進(jìn)行實(shí)現(xiàn)和驗(yàn)證。針對這種情況，多模態(tài)小動物分子醫(yī)學(xué)影像設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生，它的研發(fā)符合醫(yī)學(xué)研究的需求，它是實(shí)現(xiàn)早診早治和新藥研發(fā)的不

3、可或缺的關(guān)鍵設(shè)備。多模態(tài)小動物分子醫(yī)學(xué)影像設(shè)備集合了X射線斷層成像（Computed Tomography，CT）、正電子發(fā)射斷層成像（Positron Emission Computed Tomography，PET）與單光子發(fā)射斷層成像（Single-Photon Emission Computed Tomography，SPECT）三模態(tài)合一，是一臺集解剖成像、代謝成像的多功能醫(yī)學(xué)影像設(shè)備，其中CT設(shè)備主要負(fù)責(zé)給予 PET/SPE

4、CT設(shè)備的圖像進(jìn)行定位和細(xì)節(jié)分析。
　　本研究依托河北大學(xué)與北京大學(xué)醫(yī)學(xué)影像聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室的相關(guān)課題，此課題受國家重大科學(xué)儀器開發(fā)專項(xiàng)項(xiàng)目（項(xiàng)目名稱：小動物多模態(tài)分子影像重大科研儀器及關(guān)鍵技術(shù)研究；項(xiàng)目編號：2011YQ030114）支持，由北京大學(xué)牽頭，河北大學(xué)等全國10多所院校及醫(yī)院配合實(shí)施。
　　在此期間，主要研究內(nèi)容包括兩部分，第一部分是設(shè)計(jì)小動物 CT系統(tǒng)，包括 X射線源以及探測器的選型，整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，X射線光路圖

5、設(shè)計(jì)等；第二部分是整機(jī)調(diào)試，包括調(diào)整中心，測試空間分辨率及密度分辨率，等。其中包括：①結(jié)合設(shè)備研制流程，對小動物螺旋 CT機(jī)的原理構(gòu)架進(jìn)行模擬，進(jìn)行總體設(shè)計(jì)及評估；②為達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)，進(jìn)行X光路圖進(jìn)行設(shè)計(jì)；③參照光路圖設(shè)計(jì)，對各部件尺寸進(jìn)行修改，改造探測器結(jié)構(gòu)及X光源托架設(shè)計(jì)；④各部件組裝調(diào)試，對各部分尺寸進(jìn)行微調(diào)，其中包括中心調(diào)整、高度瓶器調(diào)整、旋轉(zhuǎn)中心對齊等細(xì)節(jié)調(diào)整；⑤通過實(shí)物模型掃描對設(shè)備整體調(diào)整效果進(jìn)行驗(yàn)證，直至符合設(shè)計(jì)要求；⑥對