高分辨率超小型動物螺旋CT的設計.pdf

1、隨著社會經濟的高速發(fā)展,人類社會活動的程度及規(guī)模不斷擴大,向自然界索取的能力以及對自然環(huán)境進行干預的能力也越來越大,資源消耗與排放的廢棄物大量增加,加上人們在認識上的局限性和主觀上的疏于保護,造成了全球性的環(huán)境污染。基于這個形勢開始考慮到環(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人類的體質或細胞構成，引起癌癥的產生。近年來癌癥逐漸成為威脅人類健康的主要殺

2、手，未來幾年內癌癥的發(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、提高生活質量、節(jié)約醫(yī)療開支的關鍵性因素。
　　人類的許多疾病和損傷都可以在動物上建立模型，醫(yī)學與醫(yī)藥學方面的研究與小動物實驗息息相關。任何臨床的影像技術和藥物試驗都必須先在動物實驗上進行實現(xiàn)和驗證。針對這種情況，多模態(tài)小動物分子醫(yī)學影像設備應運而生，它的研發(fā)符合醫(yī)學研究的需求，它是實現(xiàn)早診早治和新藥研發(fā)的不

3、可或缺的關鍵設備。多模態(tài)小動物分子醫(yī)學影像設備集合了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)學影像設備，其中CT設備主要負責給予 PET/SPE

4、CT設備的圖像進行定位和細節(jié)分析。
　　本研究依托河北大學與北京大學醫(yī)學影像聯(lián)合實驗室的相關課題，此課題受國家重大科學儀器開發(fā)專項項目（項目名稱：小動物多模態(tài)分子影像重大科研儀器及關鍵技術研究；項目編號：2011YQ030114）支持，由北京大學牽頭，河北大學等全國10多所院校及醫(yī)院配合實施。
　　在此期間，主要研究內容包括兩部分，第一部分是設計小動物 CT系統(tǒng)，包括 X射線源以及探測器的選型，整體系統(tǒng)結構設計，X射線光路圖

5、設計等；第二部分是整機調試，包括調整中心，測試空間分辨率及密度分辨率，等。其中包括：①結合設備研制流程，對小動物螺旋 CT機的原理構架進行模擬，進行總體設計及評估；②為達到設計指標，進行X光路圖進行設計；③參照光路圖設計，對各部件尺寸進行修改，改造探測器結構及X光源托架設計；④各部件組裝調試，對各部分尺寸進行微調，其中包括中心調整、高度瓶器調整、旋轉中心對齊等細節(jié)調整；⑤通過實物模型掃描對設備整體調整效果進行驗證，直至符合設計要求；⑥對