專利名稱：配有位置跟蹤系統的放射性輻射探測器及其在醫療系統和醫療過程中的應用的制作方法
發明的領域和背景本發明涉及配有位置跟蹤系統的放射性輻射探測器。特別是，本發明涉及到在功能上將上述配有位置跟蹤系統的放射性輻射探測器與醫療成像儀器和/或引導性的最小進入的外科手術儀器集成在一起。所以本發明適用于在身體成像部分的位置內計算體內集中的放射性藥物的位置，例如，可利用該信息來進行一個有效的最小進入的外科手術。本發明進一步涉及一種配有位置跟蹤系統和放射性輻射探測器的外科手術儀器，用于在切除術和/或活體檢查過程期間進行精確的原地定位，該外科手術儀器是與本發明的其它特征協同工作的。
最小進入的外科手術技術的使用已經顯著改變了手術的方法和效果。常規的“開放手術”過程中為了能夠看見手術的部位而對身體組織和器官進行的切割會引起很大的鈍傷和失血。按照這種方法，內部組織和器官的暴露還極大地增加了感染的危險。創傷，失血，和感染都會延長恢復的時間，增加了并發癥發生的幾率，并且需要一個更強化的護理和監控團體。這種開放手術會產生更多的疼痛和難受、更高的手術費用和更大副作用的危險。
與之形成鮮明的對比，最小進入的手術通過充分維護人體對感染的自然阻限能力不受損傷，產生很小的鈍傷或失血和最小的感染危險。最小進入的手術和常規的開放手術相比，恢復得更快，不會產生什么并發癥。在所有的外科醫學領域，最小進入的手術，例如腹腔鏡檢查的、內窺鏡檢查的或膀胱鏡檢查的外科手術已經替代了更多進入的外科手術。由于諸如纖維光學、微型工具制作、成像和材料科學等領域的技術進步，使進行手術的醫生更容易操作，擁有成本效率更高的用于最小進入手術的工具。然而，仍存在很多技術障礙，限制了療效，增加了最小進入手術的難度，隨著復雜成像技術的發展，克服了其中某些障礙。如下面進一步的詳細描述，本發明在這方面提供了更進一步的優勢。
放射性核素成像是放射性在醫學方面的最重要應用之一。放射性核素成像的目的是對一個患者使用放射性標記物質，例如放射性藥物之后，獲得藥物在人體內的一個分布圖象。放射性藥物的例子包括單細胞系的抗體或其他藥劑，例如，利用放射性同位素，如99M锝，67鎵，201鉈，111銦，123碘，125碘和18氟標記的凝血因子或氟基脫氧葡萄糖，可以通過口服或靜脈注射來用藥。把放射性藥物集中在腫瘤區域，腫瘤或者別的病癥，例如炎癥的活性部分與腫瘤鄰近的組織相比，對這種藥物的攝取更多和更快。此后，采用放射性輻射探測器，通常是進入體內的探測器或γ照相機(見下面內容)，來定位該活動區域的位置。另一個應用是在急診室或手術室中，用放射性藥物，如NycomedAmersham的ACUTECT檢測血塊，來檢測靜脈血管中新近形成的血栓或者心臟或大腦動脈里的血液凝塊。其他的應用包括使用諸如放射性反阻凝蛋白抗體的藥物進行心肌梗死的放射性成像，使用放射性標記的分子(也被成為分子成像)進行特定細胞類型的放射性成像，等等。
利用放置在患者體外不同位置的外部輻射探測器記錄放射性藥物的放射性輻射來獲得腫瘤或其它身體結構內部及周圍的放射性藥物的分布圖象。對于這樣的應用，通常首選的輻射是γ射線輻射，其輻射大約在20-511KeV能量范圍內。當探測器與組織相接觸時，也可以進行β射線和正電子檢測。
放射性“成像”的第一次嘗試是在20世紀40年代后期。把一組放射性探測器放置在病人頭部周圍測量點的一個基體上。或者，采用一個單一的探測器分別在基體的每個點上進行測量。
20世紀50年代后期，Ben Cassen提出了直線掃描器，使該項技術得到了重大進展。利用這種儀器，在所關注的區域中以一個預定的模式對探測器進行掃描。
1953年Hal Anger描述了第一臺能夠一次記錄圖象上所有點的γ照相機。Anger使用的是一臺包括一個NaI(T1)屏幕和一張X射線底片的探測器。在20世紀50年代后期，Anger用一個光電倍增管組件替代了墊片屏幕。在1967年紐約Academic出版社出版的“核醫學檢測儀器”中，Halo.Anger所著“放射性同位素照相機在Hine GJ”的第19章對Anger照相機進行了介紹。Anger在1957年發布的美國專利No.2,776,377，也描述了這樣一種放射性探測器組件。
Carroll等人的美國專利No.4,959,547描述了一個用于在患者體內繪制或提供放射性圖象的探頭。該探頭包括一臺放射性探測器和一臺用于調整放射線通過探測器的立體角的調整裝置，該立體角是連續變化的。構造該探頭以便僅使立體角內的放射線到達探測器。通過在放射源附近移動探頭并傳感檢測到的射線時，將立體角從最大調整到最小，能夠將探頭定位在放射源處。探頭可用于確定放射性的位置和提供放射源的逐點圖象或用于繪制該圖象的數據。
Carroll等人的美國專利No.5,246,005描述了一種放射性探測器或探頭，在統計上使用有效信號來檢測組織的放射信號。放射性探測器的輸出是一系列的脈沖，對一個預定的時間量進行計數。通過儀器內的電路定義至少兩個計數范圍，并包括確定輸入計數的計數范圍。對于每個計數范圍，產生一個與所有針對其它計數范圍產生的音頻信號相區別的音頻信號。在統計上，可以選擇使每個計數范圍的平均值和鄰近的較低或較高的計數范圍的平均值之間相差1、2或3個標準偏差。對于每個計數范圍，可以改變音頻信號的參數，如頻率、聲調、重復率和/或強度，來提供一個與其它計數范圍的信號相區別的信號。
Olson的美國專利No.5,475,933描述了一個用于檢測光子發射的系統，其中探測器用來獲得電參數信號，該信號具有與檢測到的光子發射和其他信號發生事件的能量相對應的幅值。在一個能量窗內使用兩個比較器網絡，當一個基于事件的信號幅值等于或大于一個閾值時，定義一種函數來產生一個輸出L；當這個信號幅值增加到超過一個上限時，產生一個輸出H。利用一個鑒別器電路，響應于這些輸出的L和H，在沒有輸出H的情況下根據存在的輸出L獲得一個事件輸出，來提高可靠性和精確性。這個鑒別器電路是一個具有三個穩態的異步、順序、基諧模式的鑒別器電路。
Madden等人的美國專利5,694,219和6,135,955描述了一種系統和方法，用于對病人體內的已經為其提供了一種放射性成像藥劑的結構進行診斷檢測，如放射性成像藥劑可以是使身體結構產生γ射線、相關的特征X射線和康普頓離散光子連續能譜的放射示蹤劑。該系統包括一臺放射性接收裝置，例如，一臺手提式探頭或照相機，一臺相關信號處理器，和一臺分析器。為了接收由結構發出的γ射線和特征X射線，和為了提供一個處理過的電信號表示，將放射性接收裝置定位在與身體和結構相鄰的位置。該處理過的電信號包括表示接收的特征X射線的第一部分和表示接收的γ射線的第二部分。信號處理器移動對應于全能γ射線和特征X射線范圍內的電信號的康普頓離散光子的信號。配置分析器，以便有選擇地使用處理過的信號的X射線部分，來提供結構的近場信息，有選擇地使用處理過的信號的X射線部分和γ射線部分，來提供結構的近場和遠場信息，有選擇的使用處理過的信號的γ射線部分，來提供結構的擴展場信息。
Thurston等人的美國專利No.5,732,704描述了一種用于識別位于與腫瘤組織相關的淋巴流域處的一組局部節點內的一個看守淋巴結的方法，在該流域中的腫瘤組織位置注入放射性藥物。放射性藥物沿著淋巴管朝著包含看守淋巴結的流域移動。沿著導管移動一個具有前置放射性探測器晶體的手提式探頭，同時醫生觀察計數率的幅值圖形讀數，來確定何時探頭與導管對齊。當探頭的計數率顯著增加時，即斷定該區域包含前哨淋巴結。沿著手術切口，利用一個與探頭活動相關的聲音輸出來操縱探頭，隨著位移的增加，增加計數率的閾值，直到達到閾值而醫生聽不到聲音信號為止。在探頭移動到這一點時，探測器將與看守淋巴結相鄰，然后可以將其割除。
Thurston等人的美國專利No.5,857,463進一步描述了用于跟蹤淋巴管內放射性藥物和放射性藥物已經集中的看守淋巴結的定位的儀器。使用一個帶有兩個手動開關的較小的、直的、手提式探頭。對于跟蹤過程，以一個波動的方式移動探測器，其中通過觀察圖形讀數來確定包含放射性藥物的導管位置。當接近看守淋巴結的區域時，由醫生操縱探頭裝置上的開關來進行靜噪操作，直到確定一個小節點所處的區域。
Kramer等人的美國專利No.5,916,167和Thurston的專利5,987,350對外科手術探頭進行了描述，其中把一個可熱殺菌的和可重復使用的探測器部件與一個易使用的把手和電纜組件結合使用。該可重復使用的探測器部件與一個探測器晶體和相關的配件連同前置放大器部件一同工作。
Call的美國專利No.5,928,150描述了一個系統，利用一個手持式探測器檢測注入到淋巴管內的放射性藥物的輻射。當用于定位看守淋巴結時，提供的附加特征包括用于處理有效光子事件脈沖來確定計數率等級信號的函數。系統包括一個基于范圍以及可調整的閾值特征的計數率函數。一個后閾值放大電路產生全刻度的聽覺和視覺輸出。
Raylman等人的美國專利5,932,879和6,076,009描述了一個外科手術進行時采取的系統，用來擇優檢測從放射性藥物發出的γ射線之上的β射線。該系統具有注入離子的硅帶電粒子探測器，用于根據接收到的β粒子產生信號。一個前置放大器位于探測器濾波器附近并放大該信號。探測器連接到一個處理單元上，用來進行信號放大和濾波。
Bouton等人的美國專利6,144,876中描述了一個用于檢測和定位放射源的系統，特別適用于外科手術進行時采取的淋巴繪圖(ILM)過程。該系統采用的掃描探頭既有可聞的也有可視的知覺輸出。通過建立一個有效光子事件計數的浮動窗或動態窗分析的信號處理方法，可以在系統的讀數中實現一個所希望的穩定性。該浮動窗規定在一個上邊緣和一個下邊緣之間。在分析中這些窗邊緣的值是根據編譯過的計數總和值而變化的。總之，上邊緣和下邊緣之間相距一個約為四個標準偏差數的值。
為了計算這些計數值的和，通過連續的50毫秒的短掃描間隔來采集這些計數值，將所產生的計數值段放置在一個循環緩沖存儲器內的一個二進制序列中。在計數和超過其上邊緣或低于其下邊緣時，浮動窗發生改變。對每個掃描間隔，產生一個關于交叉的窗邊緣計算的報告的平均值，依次用來得到平均計數率信號。所產生的感知輸出具有所希望的穩定性，特別是在探頭探測器處于正對著一個放射源的幾何尺寸中的情況時。
美國專利5,846,513介紹了一個系統，用來檢測和破壞生物體中的活性腫瘤組織。該系統配置為與一個腫瘤定位的放射性藥物一同使用。該系統包括一個可經由皮膚注入的腫瘤清除儀器，如經尿道的前列腺切除器。放射性檢測探測器包括一個具有一個放射傳感器元件的針和一個可松脫地固定該針的柄。該針配置為可通過一個小的皮膚入口插入患者身體并可移動到疑為腫瘤的不同的位置，來檢測所體現的癌組織的放射性指示。然后，可以移除探測器，通過該入口插入腫瘤清除儀器，來摧毀和/或清除癌組織。該儀器不僅摧毀標記的組織，而且將其從生物體內清除，以便可以對其進行放射性化驗，來確認被清除的組織是癌組織還是健康組織。可以將一個準直器與探測器一同使用，確立探測器的視域。
該系統的主要限制是一旦進入體內，掃描能力就被限制為沿著進入的線路平移。
一種用于γ射線的有效準直器必須有幾mm厚，因此一個有效的高能γ射線準直器不能用于精密的外科手術儀器，如外科用縫合針。另一方面，由于β射線在經過生物組織約0.2-3mm之后的化學反應，使其被大部分吸收。這樣，美國專利5,846,513中描述的系統不能有效使用高能γ檢測，因為在很大程度上失去了方向性，而且也不能有效利用β射線，因為過于要求接近發射源，而人體組織限制了儀器的機動程度。
軟組織器官的處理需要可視(成像)技術，如計算機X線斷層造影(CT)、熒光成像(X射線熒光成像)、核磁共振成像(MRI)、光學內診鏡檢查、乳房X線照相術或超聲波，來區分軟組織或胞塊的邊界和形狀。這些年來，醫學成像已經成為癌癥和其它疾病的早期檢查、診斷和治療的必要部分。在有些情況下，醫學成像是通過早期檢測來防止癌癥擴散的第一步，在所多情況下，醫學成像能夠使得通過隨后的治療治愈或消除癌癥成為可能。
評估有無腫瘤轉移或發病已經成為是否對癌癥患者進行了有效治療的主要判定因素。研究表明約30％的新診斷的腫瘤患者表現出臨床上可檢測的轉移。這些患者中的其余70％確實沒有臨床轉移，約一半是可以只通過局部腫瘤治療來治愈。但是，這些轉移中的某些轉移，甚至早期的原發腫瘤，用上述成像工具也不能顯示。而且，通常要進行活組織檢查切除或外科切除的腫瘤的最重要部分是活性的，即生長的部分，而僅利用常規的成像不能將腫瘤的這一特殊部分與其它部分和/或相鄰的沒受影響的組織相區分。
為了定位這一活動部分，常用的方法是利用通常稱為放射性藥劑的放射性標記材料來標記這一部分，口服或靜脈用藥，藥物集中于這樣的區域，因為腫瘤的活動部分對藥物的攝取要高于和快于臨近的腫瘤組織。所以，采用一個放射性輻射探測器，通常用一個引入式的探測器，來定位活性區域的位置。
醫學成像通常用于建立計算機模型，例如，允許醫生在治療癌癥時導入精確的射線，并設計最小進入或切口的外科手術。此外，成像儀器還用于在手術期間為手術室中的外科醫生指示患者體內的目標區域。例如，這種療法可以包括活組織檢查、被認為是近距離放射治療的插入一個定位的輻射源來直接治療癌病(以便防止輻射損傷病源附近的組織)，向患癌的位置注入化學治療藥劑或清除患癌的或其它的病體。
所有這些療法的目的是盡可能地精確鑒別目標區域，以便獲得更精確的活體檢驗結果，最好是腫瘤的最有活性的部分的結果，或者一方面完整地清除這樣的腫瘤，另一方面對周圍的沒受影響的組織產生最小的損傷。
但是，在現有技術水平上，還不能達到這一目的，因為大多數常規的成像儀器，如熒光檢查法、CT、MRI、乳房X線照相術或超聲波表明病源的位置和外觀，該病源使組織相對于周圍組織發生變化，但不能將非活性的胞塊與病理上活性的部分區分開來。
另一方面，現有技術的放射性輻射探測器和/或活體檢驗探頭適合于辨別輻射點的位置，但是從便于在進入患者體內最小的前提下清除或破壞檢測到的患癌組織的角度上考慮，還有一定的缺陷。
本發明提供的儀器組合可以減小腫瘤定位的誤差裕量。此外，可以在顯示器官或腫瘤的成像儀器的一次掃描中，附加腫瘤的活性部分的位置，而且可以在外科治療期間使外科工具依照患病的區域活動，這樣可以進行更精確的和受控的外科治療，最大限度地減少了上述問題。
下面進一步詳細描述本發明的這些和其它的方面，并為醫生和患者提供更可靠的目標命中，而又可以產生更小進入和更小損傷的外科治療和更小的誤診可能性。
發明內容
本發明的一個特征是提供了一個系統，用于計算一個輻射源在一個坐標系統中的位置，該系統包括(a)一個放射性輻射探測器；(b)一個位置跟蹤系統，與放射性輻射探測器相連和/或與其通信；和(c)一個數據處理器，設計和配置用于從位置跟蹤系統和放射性輻射探測器接收數據輸入，并計算放射性輻射源在坐標系統中的位置。
本發明的另一個特征是提供了一個系統，用于計算一個放射性輻射源在一個坐標系統中的位置，該系統包括(a)至少兩個放射性輻射探測器；(b)一個位置跟蹤系統，與該至少兩個放射性輻射探測器相連和/或與其通信；和(c)一個數據處理器，設計和配置用于從位置跟蹤系統和該至少兩個放射性輻射探測器接收數據輸入，并計算放射性輻射源在坐標系統中的位置。
本發明的另一個特征是提供了一個方法，用于確定一個放射性輻射源在一個坐標系統中的位置，該方法包括的步驟有(a)提供一個與一個位置跟蹤系統相連或與其通信的放射性輻射探測器；(b)監測從放射性輻射源發出的放射性，同時，監測放射性輻射探測器在坐標系統中的位置，由此確定放射性輻射源在坐標系統中的位置。
本發明的另一個特征是提供了一個方法，用于確定一個放射性輻射源在一個坐標系統中的位置，該系統包括的步驟有(a)提供至少一個與一個位置跟蹤系統相連或與其通信的放射性輻射探測器；(b)監測從放射性輻射源發出的放射性，同時，監測該至少一個放射性輻射探測器在坐標系統中的位置，由此確定放射性輻射源在坐標系統中的位置。
本發明的另一個特征是提供了一個系統，用于計算一個輻射源在一個第一坐標系統中的位置，并進一步將該位置投影到一個第二座標系統中，該系統包括(a)一個放射性輻射探測器；(b)一個位置跟蹤系統，與放射性輻射探測器相連和/或與其通信；和(c)一個數據處理器，設計和配置用來(i)從位置跟蹤系統和放射性輻射探測器接收數據輸入；(ii)計算放射性輻射源在第一坐標系統中的位置；和(iii)將放射性輻射源的位置投影到第二坐標系統中。
本發明的另一個特征是提供了一個系統，用于計算一個輻射源在一個第一坐標系統中的位置，并進一步將該位置投影到一個第二座標系統中，該系統包括(a)至少兩個放射性輻射探測器；(b)一個位置跟蹤系統，與該至少兩個放射性輻射探測器相連和/或與其通信；和(c)一個數據處理器，設計和配置用來(i)從位置跟蹤系統和至少兩個放射性輻射探測器接收數據輸入；(ii)計算放射性輻射源在第一坐標系統中的位置；和(iii)將放射性輻射源的位置投影到第二坐標系統中。
本發明的另一個特征是提供了一種方法，用于計算一個放射性輻射源在第一坐標系統中的位置，并將該位置投影到一個第二坐標系統上，該方法包括的步驟有(a)提供一個與一個位置跟蹤器相連或與其通信的放射性輻射探測器；和(b)監測從放射性輻射源發出的放射性，同時，監測放射性輻射探測器在第一坐標系統中的位置，由此確定該放射性輻射源在第一座標系統中的位置，并將該位置投影到第二坐標系統上。
本發明的另一個特征是提供了一種方法，用于計算一個放射性輻射源在第一坐標系統中的位置，并將該位置投影到一個第二坐標系統上，該方法包括的步驟有(a)提供至少一個與一個位置跟蹤系統相連或與其通信的放射性輻射探測器；和(b)監測從放射性輻射源發出的放射性，同時，監測該至少一個放射性輻射探測器在第一坐標系統中的位置，由此確定該放射性輻射源在第一座標系統中的位置，并將該位置投影到第二坐標系統上。
本發明的另一個附加特征是提供了一個系統，用于計算患者的人體器官和人體器官的放射性藥物攝取部分的位置，該系統包括(a)一個二維(投影或截面)或三維(consequtive截面)成像儀器，與一個第一位置跟蹤系統相連和/或與其通信，用來計算人體器官在一個第一坐標系統中的位置；(b)一個放射性輻射探測器，與一個第二位置跟蹤系統相連和/或與其通信，用于跟蹤人體器官的放射性藥物攝取部分在一個第二坐標系統中的位置；和(c)至少一個數據處理器，設計和配置用來從三維成像儀器、放射性輻射探測器、第一位置跟蹤系統和第二位置跟蹤系統中接收數據輸入，并計算人體器官和人體器官的放射性藥物攝取部分在一個公共坐標系統中的位置。
本發明的另一個附加特征是提供了一種方法，用于計算患者的人體器官和人體器官的放射性藥物攝取部分的位置，該方法包括的步驟有(a)提供一個二維或三維成像儀器，與一個第一位置跟蹤系統相連和/或與其通信，并計算人體器官在一個第一坐標系統中的位置；(b)提供一個放射性輻射探測器，與一個第二位置跟蹤系統相連和/或與其通信，跟蹤人體器官的放射性藥物攝取部分在一個第二坐標系統中的位置；和(c)從三維成像儀器、放射性輻射探測器、第一位置跟蹤系統和第二位置跟蹤系統中接收數據輸入，并計算人體器官和人體器官的放射性藥物攝取部分在一個公共坐標系統中的位置。
本發明的另一個附加特征是提供了一個系統，用于在一個患者的身體器官的放射性藥物攝取部分進行一個體內外科手術，該系統包括(a)一個放射性輻射探測器，與第一位置跟蹤系統相連和/或與其通信，用來跟蹤身體器官的放射性藥物攝取部分在第一坐標系統中的位置；(b)一個外科手術儀器，與一個第二位置跟蹤系統相連和/或與其通信，用來跟蹤外科手術儀器在一個第二坐標系統中的位置；(c)至少一個數據處理器，設計和配置用來從第一位置跟蹤系統、放射性輻射探測器和第二位置跟蹤系統中接收數據輸入，并計算外科手術儀器和身體器官的放射性藥物攝取部分在一個公共坐標系統中的位置。
本發明的另一個附加特征是提供了一種方法，用于在一個患者的身體器官的放射性藥物攝取部分進行一個體內外科手術，該方法包括的步驟有(a)提供一個放射性輻射探測器，與第一位置跟蹤系統相連和/或與其通信，跟蹤身體器官的放射性藥物攝取部分在第一坐標系統中的位置。(b)提供一種外科手術儀器，與第二位置跟蹤系統相連和/或與其通信，在進行體內外科手術過程中跟蹤外科手術儀器在第二坐標系統中的位置；和(c)從上述第一位置跟蹤系統、放射性輻射探測器和第二位置跟蹤系統中接收數據輸入，并在進行體內外科手術過程中計算外科手術儀器和身體器官的放射性藥物攝取部分在一個公共坐標系統中的位置。
依照下面描述的本發明的優選實施方案的進一步的特征，將第二坐標系統用作公共坐標系統，因此，將身體器官的放射性輻射藥物攝取部分在第一坐標系統中的位置投影到第二座標系統中。
依照所描述的優選實施方案的進一步的特征，將第一坐標系統用作公共坐標系統，因此，將身體器官的放射性輻射藥物攝取部分在第二坐標系統中的位置投影到第一座標系統中。
依照所描述的優選實施方案的進一步的特征，第二坐標系統、第一坐標系統和公共坐標系統是一個單獨的坐標系統。
依照所描述的優選實施方案的進一步的特征，第一坐標系統、第二坐標系統和公共坐標系統的均為一個獨立的坐標系統，因此外科手術儀器在第二坐標系統中的位置和身體器官的放射性藥物攝取部分在第一坐標系統中的位置均被投影到公共坐標系統上。
依照所描述的優選實施方案的進一步的特征，第一位置跟蹤系統和第二位置跟蹤系統是一個單獨的位置跟蹤系統。
依照所描述的優選實施方案的進一步的特征，圖像顯示設備用于在視覺上協同顯示外科手術儀器和身體器官的放射性藥物攝取部分的位置。
依照所描述的優選實施方案的進一步的特征，放射性輻射探測器是從包括一個小角度放射性輻射探測器、一個寬角度放射性輻射探測器、多個單獨的小角度放射性輻射探測器和一個空間敏感的放射性探測器，如核成像中采用的γ照相機中選擇的。
依照所描述的優選實施方案的進一步的特征，第一和第二位置跟蹤系統可以包括，但不局限于，一個關節臂位置跟蹤系統、一個基于加速計的位置跟蹤系統、一個基于電位計的位置跟蹤系統、一個基于聲波的位置跟蹤系統、一個基于射頻的位置跟蹤系統、一個基于磁場的位置跟蹤系統和一個基于光學(如光學編碼器)的位置跟蹤系統的組合。
依照所描述的優選實施方案的進一步的特征，外科儀器可以包括，但不局限于，激光探頭、心臟導管、心血管塑料導管、內窺鏡檢查探頭、活體組織穿刺針、超聲波探頭、光纖顯微鏡、抽吸管、腹腔鏡檢查探頭、測溫探頭和抽吸/沖洗探頭的組合。
依照所描述的優選實施方案的進一步的特征，放射性藥劑可以包括，但不局限于，131I、67Ga(可以用檸檬酸鎵)、99MTc含甲氧基的異丁基異腈、201TICI、18F-氟基脫氧葡萄糖、125I-纖維蛋白原和111In-octreotide等等。
依照所描述的優選實施方案的進一步的特征，二維或三維成像儀器與一個第三位置跟蹤系統相連和/或與其通信，用來計算一個身體器官在一個第三坐標系統中的位置。
依照所描述的優選實施方案的進一步的特征，從二維或三維成像儀器和第三位置跟蹤系統接收數據輸入，用于計算外科手術儀器、身體器官的放射性藥物攝取部分和身體器官在一個公共坐標系統中的位置。
依照所描述的優選實施方案的進一步的特征，第一位置跟蹤系統、第二位置跟蹤系統和第三位置跟蹤系統是一個單獨的位置跟蹤系統。
依照所描述的優選實施方案的進一步的特征，外科手術儀器、身體器官的放射性藥物攝取部分和身體器官的位置是利用一個可視顯示裝置來協同顯示的。
依照所描述的優選實施方案的進一步的特征，第一、第二和第三位置跟蹤系統均是獨立地從一個關節臂位置跟蹤系統、一個基于加速計的位置跟蹤系統、一個基于電位計的位置跟蹤系統、一個基于聲波的位置跟蹤系統、一個基于射頻的位置跟蹤系統、一個基于磁場的位置跟蹤系統和一個基于光學(如光學編碼器)的位置跟蹤系統中選擇的。
依照所描述的優選實施方案的進一步的特征，第二坐標系統用作公共座標系統，由此將身體器官的放射性藥物攝取部分在第一坐標系統中的位置和身體器官在第三坐標系統中的位置投影到該第二坐標系統中。
依照所描述的優選實施方案的進一步的特征，第一坐標系統用作公共座標系統，由此將外科手術儀器在第二坐標系統中的位置和身體器官在第三坐標系統中的位置投影到該第一坐標系統中。
依照所描述的優選實施方案的進一步的特征，第三坐標系統用作公共座標系統，由此將外科手術儀器在第二坐標系統中的位置和身體器官攝取放射性藥物的部分在第一坐標系統中的位置投影到該第三坐標系統中。
依照所描述的優選實施方案的進一步的特征，第二坐標系統、第一坐標系統、第三坐標系統和公共坐標系統是一個單獨的坐標系統。
依照所描述的優選實施方案的進一步的特征，第二坐標系統、第一坐標系統和公共坐標系統均為一個獨立的坐標系統，因此將外科手術儀器在第二坐標系統中的位置、身體器官的放射性藥物攝取部分在第一坐標系統中的位置和身體器官在第三座標系統中的位置均被投影到公共坐標系統上。
依照本發明的另一個特征，提供了一個系統，用于產生身體中的放射性輻射源的一個二維或三維圖像，該系統包括(a)一個放射性輻射探測器；(b)一個與放射性輻射探測器相連和/或與其通信的位置跟蹤系統；和(c)一個數據處理器，設計和配置用來從位置跟蹤系統和放射性輻射探測器中接收數據輸入，產生放射性輻射源的二維或三維圖像。
依照本發明的另一個特征，提供了一種方法，用于產生身體中的放射性輻射源的一個二維或三維圖像，該方法包括的步驟有(a)利用一個放射性輻射探測器對身體進行掃描；(b)利用一個與放射性輻射探測器相連和/或與其通信的位置跟蹤系統來塊定放射性輻射探測器在一個二維或三維坐標系統中的位置；和(c)對來自位置跟蹤系統和放射性輻射探測器的輸入進行數據處理，產生放射性輻射源的二維或三維圖像。
依照本發明的另一個特征，提供了一個系統，在一個患者的身體器官的放射性藥物攝取部分進行一個體內外科手術，該系統包括一個外科手術儀器，與一個位置跟蹤系統相連和/或與其通信，用來跟蹤外科儀器在一個坐標系統中的位置，外科儀器包括一個與其相連的放射性輻射探測器，用于就地監測放射性藥物。放射性輻射探測器最好對β射線和/或正電子射線敏感。也可以是對低能量(10-30KeV)或γ射線敏感。外科手術儀器最好包括一個組織切除裝置和/或一個組織采樣裝置，如抽吸裝置。
依照本發明的一個另外的特征，提供了一個系統，用于計算一個放射性輻射源在一個坐標系統中的位置，該系統包括(a)一個設計和構造用來進入患者身體的外科手術儀器，該外科儀器包括一個與其相連或集成在其中的放射性輻射探測器；(b)一個位置跟蹤系統，與外科手術儀器相連或與其通信；和(c)一個數據處理器，設計和配置用于從位置跟蹤系統和從放射性輻射探測器中接收數據輸入，來計算放射性輻射源在座標系統中的位置。
依照本發明的另一個特征，提供了一個系統，用于計算一個放射性輻射源在一個第一坐標系統中的位置，并將其投影到一個第二坐標系統中，該系統包括(a)一個設計和構造用來進入患者身體的外科手術儀器，該外科儀器包括一個與其相連或集成在其中的放射性輻射探測器；(b)一個位置跟蹤系統，與外科手術儀器相連或與其通信；和(c)一個數據處理器，設計和配置用來(i)從位置跟蹤系統和從放射性輻射探測器中接收數據輸入；(ii)來計算放射性輻射源在第一座標系統中的位置；(iii)計算外科手術儀器在第一座標系統中的位置和(iv)將放射性輻射源和外科手術儀器的位置投影到第二坐標系統中。
依照本發明的另一個特征，提供了一種方法，用于計算一個放射性輻射源在一個第一坐標系統中的位置，并將其投影到一個第二坐標系統中，該方法包括的步驟有(a)提供一個設計和構造用來進入患者身體的外科手術儀器，該外科儀器包括一個與其相連或集成在其中的放射性輻射探測器，該外科手術儀器與一個位置跟蹤系統相連或與其通信；(b)監測從放射性輻射源中發出的放射性，同時監測放射性輻射探測器在第一坐標系統中的位置，由此確定放射性輻射源和外科手術儀器在第一坐標系統中的位置，并將放射性輻射源的位置投影到第二坐標系統。
依照本發明的另一個特征，提供了一個系統，用于計算患者的身體器官的位置和身體器官的放射性藥物攝取部分的位置，該系統包括(a)一個二維或三維成像儀器，與一個第一位置跟蹤系統相連和/或與其通信，并計算人體器官在一個第一坐標系統中的位置；(b)一個設計和構建用來進入患者身體的外科手術儀器，該外科手術儀器包括一個與其相連或集成在其中的放射性輻射探測器，外科手術儀器與一個第二位置跟蹤系統相連和/或與其通信，跟蹤人體器官的放射性藥物攝取部分在一個第二坐標系統中的位置；和(c)至少一個數據處理器，設計和配置用來從三維成像儀器、第一位置跟蹤系統、放射性輻射探測器和第二位置跟蹤系統中接收數據輸入，并計算人體器官、人體器官的放射性藥物攝取部分和外科手術儀器在一個公共坐標系統中的位置。
依照本發明的另一個特征，提供了一種方法，用于計算患者的身體器官的位置和身體器官的放射性藥物攝取部分的位置，該方法包括的步驟有(a)提供一個二維或三維成像儀器，與一個第一位置跟蹤系統相連和/或與其通信，并計算人體器官在一個第一坐標系統中的位置；(b)提供一個設計和構建用來進入患者身體的外科手術儀器，該外科手術儀器包括一個與其相連或集成在其中的放射性輻射探測器，外科手術儀器與一個第二位置跟蹤系統相連和/或與其通信，跟蹤人體器官的放射性藥物攝取部分在一個第二坐標系統中的位置；和(c)從二維或三維成像儀器、第一位置跟蹤系統、放射性輻射探測器和第二位置跟蹤系統中接收數據輸入，并計算人體器官、人體器官的放射性藥物攝取部分和外科手術儀器在一個公共坐標系統中的位置。
本發明是為了改進和詳述放射性輻射源的一維、二維或三維圖像的產生。特別是，本發明試圖提供一種改進的方法和系統，用于進行成像和向患者體內的一個目標區域引導診斷和治療儀器，特別是利用一個具有位置跟蹤系統的核輻射探測器。
在本發明的一個方面，在一個準直器中安裝一個輻射探頭，并將其連接到一個位置跟蹤系統。當探頭在一個二維或三維空間圍繞被檢查的患者移動時，采集數據并繪制患者體內發出的輻射模式的圖像。二維或三維掃描的一個優勢是通過一個較大數量的方向搜索進行更好的輻射源定位，實現更好的安全性和準確性。
本發明能夠繪制輻射源區域和附近的不確定區域的圖形。一種實現方法是利用統計分析的反饋系統來確定一個不確定區域的邊界，指導醫務人員在這些不確定的區域進行附加的掃描，來改進精度，減小誤差，由此使不確定區域的邊界最小。
本發明通過提供一個本身的和/或集成到與一個位置跟蹤系統相連或與其通信的一個外科手術儀器中的放射性輻射探測器，并將其用于多種醫學成像和/或醫學過程的系統和方法中，成功地克服了現有配置的缺點。
本發明在治療學的范圍內有許多其它用途，例如但是并不局限于植入短距離種子源、超聲微波射頻的低溫療法和定位輻射切除。
實現本發明的方法和系統包括手動或自動或兩者結合進行或完成所選擇的任務和步驟。此外，根據本發明的方法和系統的優選實施方案的儀器和設備，所選步驟可以由硬件或者運行于任何固件的系統上的軟件或者其組合來實現。例如，作為硬件，本發明所選步驟可以實施為芯片電路。作為軟件，本發明所選步驟可以實施為由使用適當算法的計算機執行的多個軟件指令。在任何一種情況下，本發明的方法和系統的所選步驟可以被描述為諸如執行多個指令的計算平臺的數據處理器。
這里，僅利用例子參照附圖對本發明進行描述。現在具體地詳細參考附圖，為了說明本發明的優選實施方案，確認哪些內容是最有用的和更容易地理解本發明的原理和概念，圖中借助于例子顯示了本發明的細節。在這點上，除了對本發明有一個基本了解所需的內容之外，沒有對本發明的結構上的細節做更詳細的顯示，利用附圖所做的描述會使那些本領域的熟練人員意識到如何在實際中實現本發明的幾種形式。
附圖中圖1是一個依照本發明說明的系統的“黑框”圖；圖2是一個依照本發明說明的用作支承所顯示的放射性輻射探測器的一個位置跟蹤系統的關節桿透視圖；圖3概要圖示了一個依照本發明說明的放射性輻射探測器，支承一對三個軸對稱的加速計，用作一個位置跟蹤系統。
圖4概要表示了一個依照本發明說明的與另一類型的位置跟蹤系統通信的放射性輻射探測器；圖5是用來實現本發明的一個實施方案的一個窄角度或寬角度的放射性輻射探測器的簡化截面圖；圖6顯示了可以用圖5中的探測器實現的一個掃描協議；
圖7是一個空間敏感的用于實現本發明的另一實施方案的諸如γ射線照相機的放射性輻射探測器的簡化截面圖；圖8顯示了可以用圖7中的探測器實現的一個掃描協議；圖9顯示的是一個依照本發明說明的系統，使用四個位置跟蹤系統來協同跟蹤一個患者、一個放射性輻射探測器、一個成像儀器和一個外科儀器的位置；圖10顯示了依照本發明的一對通過一個連接器，最好是一個撓性連接器或一個連接到連接器的柔性連接機構相連的放射性輻射探測器的使用；圖11是依照本發明說明的一個外科儀器和附帶的系統元件的示意圖；圖12是依照本發明的一個優選實施方案構建和運行的一個成像系統的簡化圖示說明，包括一個輻射探測器和位置傳感器、位置跟蹤系統、醫學成像系統和坐標讀數系統；圖13是依照本發明的一個優選實施方案的利用一個連接到圖12中的位置跟蹤系統的核輻射探頭形成一維圖像的過程；圖14是依照本發明的一個優選實施方案的利用圖12中系統的核輻射探測器對一個輻射點源進行的檢測的簡化曲線，該曲線沒有進行進一步的處理；圖15是一個依照本發明的一個優選實施方案的用于圖12中的成像系統的平均算法流程圖；圖16是依照本發明的一個優選實施方案的利用圖12中系統的核輻射探頭對一個輻射點源進行的檢測的進行了平均處理的簡化曲線；圖17和18分別是由圖12中系統的γ射線探頭產生的圖像的強放射性十字形和強放射性條形斷層影像簡圖；圖19是一個依照本發明的一個優選實施方案的用于圖12中的成像系統的最小化算法流程圖；圖20是依照本發明的一個優選實施方案的利用圖12中系統的核輻射探頭對一個輻射點源進行的檢測的進行了最小化處理的簡化曲線；圖21是依照本發明的一個優選實施方案構建和運行的一個圖像重構系統的簡化圖示說明，該系統產生一個由醫學圖像、最大輻射點的位置和治療儀器位置的組合圖像；圖22依照本發明的一個優選實施方案的輻射圖重構算法的簡化流程圖；圖23A和23B分別表示的是在由本發明的系統和由常規的γ照相機產生的圖像中觀察到的自主甲狀腺瘤的放射性同位素示蹤的圖形；圖24A和24B分別表示的是在由本發明的系統和由常規的γ照相機產生的圖像中觀察到的被認為是肱骨佩吉特氏疾病的放射性同位素示蹤的圖形；圖25A和25B分別表示的是在由本發明的系統和由常規的γ照相機產生的圖像中觀察到的慢性骨髓炎的放射性同位素示蹤的圖形；和圖26A和26B分別表示的是在由本發明的系統和由常規的γ照相機產生的圖像中觀察到的從神經管細胞瘤產生的骨骼轉移性病灶的放射性同位素示蹤的圖形；圖27A-G說明的是由本發明提供的一個用于在一個控制值內估算輻射源分布的算法的操作。
優選實施方案本發明的涉及的是一種放射性輻射探測器，配有一個位置跟蹤系統，在功能上與二維或三維醫學成像儀器和/或與最小進入的或其它外科手術工具集成在一起。就人體的成像部分的位置而言，本發明可以用于計算一個集中的放射性藥物在人體中的位置，例如，可以用該信息進行一個有效的和高精確度的最小進入的外科手術。
參考附圖和相關的描述，可以更好地理解本發明的原理和工作過程。
在詳細解釋本發明的至少一個實施方案之前，應當清楚本發明的應用不局限于下面描述的或附圖中所示的部件構造和配置的細節。本發明可以用于其它的實施方案或以多種方式實施或實現。而且，應當清楚，這里所采用的措詞和術語是為了對本發明進行描述而采用的，而不應理解為一種限制。
至少四十年前，在醫學文獻中已經介紹了使用放射性物質標記患者身體中有病理活動的組織，通過放射性輻射探測器來確定該組織的位置和劃分的方法。從那時起，為診斷和治療而對具有放射性同位素標記的組織進行定位和劃分的技術得到了顯著的發展。事實上，在某種疾病，如癌癥、血液凝塊、持續性肌陣攣和膿腫的診斷/或治療中，這一方法正在變為一種公認的做法，在患者身體中輸入單細胞系的抗體或其它藥劑，如以放射性同位素標記(如99M锝，67鎵，201鉈，111銦，123碘，18氟和125碘)的血纖蛋白原、氟基脫氧葡萄糖。這種放射性藥劑有助于在特定的組織和細胞類型中定位，而在諸如癌癥組織的活行中心的病理上較活躍的組織中增大特定的放射性藥物的攝取或結合，這樣，可以通過一個射線探測器來檢測下面的同位素的核蛻變所放出的射線，以更好地定位腫瘤的活性部分。例如，這種射線可以是α、β-、β+和/或γ射線。
在另外一種形式的應用中，可以用放射性物質來檢測血管中的血液流量等級和流入到一個組織的等級，如冠狀血流量和進入心肌的量。
現在參考附圖，圖1說明了依照本發明的系統，用于計算一個放射性輻射源在一個坐標系統中的位置的系統，下面將該系統稱為系統20。
系統20包括一個放射性輻射探測器22。依照本發明的系統20進一步包括一個位置跟蹤系統24。系統24與放射性輻射探測器22相連并與之通信，以便以2、3、或更大的，比如4或者最好是6的自由度(x，y，z，ρ，θ和φ)來監測探測器22在由一個坐標系統28定義的一個二維或三維空間中的位置。系統20進一步包括一個數據處理器26。如下面將要詳細描述的，數據處理器26被設計和配置用來接收位置跟蹤系統24和放射性探測器22的輸入，來計算放射性輻射源在座標系統28中的位置。這里，術語“坐標系統”和“三維空間”是可以交替使用的。如圖10中所示，通過一個物理連接器相連的、其位置均被跟蹤的一對(或更多的)探測器22可以被用來計算放射性輻射源在座標系統28中的位置。如果使用了一個以上的探測器22，則探測器22最好通過一個連接器29相互連接。連接器29最好是柔性的。或者，通過探測器22與連接器29之間的連接來提供所需的靈活性。
在該技術中，位置跟蹤系統本身是眾所周知的，可以使用多種方法中的一種，來以2、3、最大可達6的自由度來確定在一個由一個坐標系統定義的二維或三維空間的位置。某些位置跟蹤系統采用可移動的物理連接和適當的移動監測裝置(如電位計)來跟蹤位置的變化。這樣，這種系統在檢測過后，即可跟蹤位置的變化，由此隨時來確定實際位置。這種位置跟蹤系統的一個例子是軟節臂。
圖2顯示了一個軟節臂30，包括6個旋臂部件32和一個支架34，因此可以以6個自由度來提供位置數據。可以以一種或多種方式來進行位置變化的監測。例如，為每個旋臂32提供電位計或光學編碼器38，用來監測相鄰旋臂32之間的角度，由此監測每個這樣的旋臂和相鄰旋臂之間的角度變化，來確定與軟節臂30物理連接的放射性輻射探測器22的空間位置。
如圖3中所示，其它的位置跟蹤系統可以直接連接到放射性輻射探測器22，以便監測其空間位置。這種位置跟蹤系統的一個例子是一類三個三軸(如相互垂直的)定向的加速計36，可以用來監測放射性輻射源22在一個空間中的位置變化。如圖3中所示，可以用一對這樣的儀器以6個自由度來確定探測器22的位置。
如圖4和10中所示，不管前面確定的位置如何，其它的位置跟蹤系統重新確定一個位置，來跟蹤位置的變化。通常，這種系統采用一組在一個三維空間中的已知位置分布的接收器/發射器40，以及分別與被監測位置的對象的物理相連的發射器/接收器42。在這種情況下，采用基于時間的三角測量和/或相移三角測量，來周期性地確定被監測對象的位置，在本例中為放射性探測器22的位置。例如，在這里全面參照的美國專利5,412,619；6,083,170；6,063,022；5,954,665；5,840,025；5,718,241；5,713,946；5,694,945；5,568,809；5,546,951；5,480,422和5,391,199中介紹了在使用聲學(如超聲波)電磁輻射(如紅外線、射頻)或磁場和光學編碼的多種場合下采用的這樣的一個位置跟蹤系統的例子。
在本領域中放射性輻射探測器是眾所周知的，可以使用若干種方法種的一種，來確定一個對象或該對象的一部分的放射性輻射量。根據射線的類型，這樣的探測器通常包括這樣的物質，當放射性衰變發出的粒子相互作用時，該物質在一個寬線性運行范圍內以正比于輻射線碰撞能級的能級發射電子或光子。電子或光子的發射時可測量的，因此，用來定量確定輻射能級。例如，像素化的(Pixellated)或未像素化的(unpixellated)的N型、P型、PIN型固體探測器包括Ge、Si、CdTe、CdZnTe、CdSe、CdZnSe、HgI2、TiBrI、GaAs、InI、GaSe、鉆石、TlBr、PbI2、InP、ZnTe、HgBrI、a-Si、a-Se、BP、GaP、CdS、SiC、AlSb、PbO、BiI3和ZnSe探測器。氣體(如CO2CH4)填充的探測器包括電離室探測器，正比計數管探測器和蓋革計數管探測器。閃爍探測器包括有機閃爍體晶體和液體，如C14H10、C14H12、C10H8等等。塑料NE102A、NE104、NE110、Pilot U和無機閃爍體，如NaI、CsI、BGO、LSO、YSO、BaF、ZnS、ZnOCaWo4和CdWO4。已知的還有閃爍纖維探測器。閃爍體耦合包括下列類型的光電倍增管(PMT)側面型、正面型、半球形、位置靈敏型、icrochannel盤式光電倍增管(MCT-PMT)和電子光電倍增管或光電二極管(和光電二極管陣列)，如Si光電二極管、Si PIN光電二極管、Si APD、GaAs(P)光電二極管、GaP和CCD。
圖5顯示了一個窄角度或寬角度放射性輻射探測器22’。窄角度或寬角度放射性輻射探測器22’包括一個窄縫隙(準直器)，以便僅允許從一個預定的角度方向(如寬角度1-280度，最好是窄角度1-80度)到達的射線射線進入探測器。例如，特別適合于圖10中的配置的窄角度或寬角度放射線探測器是由Neoprobe，Dublin，Ohio(www.neoprobe.com)，USA、Nuclear Fields，USA(www.nufi.com)、IntraMedical Imaging，Los Angeles，CA，USA(www.gammaprobe.com)制造的。
如圖6中所示，這樣的一個探測器通常用來通過從多個方向和距離掃描放射性對象的表面進行放射性的逐點測量。在圖中所示的例子中，采用了從四個不同方向的掃描。應當意識到，如果從不同的角度和距離上采集到足夠的輻射計數，并且在這樣的掃描中同時監測和記錄探測器22’的空間位置和方向，那么可以重構一個放射性區域的三維模型，并確定其空間位置。如果聯合采用兩個或多個探測器，如圖10中顯示的配置，則可以更快地采集到結果。
圖7顯示的是另一個放射性探測器的例子，即一個空間靈敏的(像素化的)放射性輻射探測器22”(如一個γ照相機)。實際上，探測器22”包括一個許多窄角度檢測單元23的陣列。依照本發明，采用這樣的一個配置來減小測量的量和獲取足夠數據以便重構放射性物體的三維模型所需的角度。例如，這里參考的美國專利4,019,057；4,550,250；4,831,262；和5,521,373中介紹了多種情況下采用的空間靈敏的放射性探測器的例子。一個附加的例子是康普頓探測(http//www.ucl.ac.uk/Medphys/posters/giulia/giulia.htm)。圖8顯示了另外一種由空間靈敏的放射性探測器22”(如γ照相機)進行的掃描。
用于本發明的一個特別有優勢的放射性輻射探測器是康普頓γ探測器，因為在康普頓γ探測器中，空間分辨率與靈敏度無關，顯然可以超過定向成像系統的噪聲等效靈敏度，得到高空間分辨率的系統。康普頓探頭是一種新型的γ探測器，它利用康普頓散射運動來構建一個源圖像，而無需借助于機械準直器。康普頓望遠鏡首次建造于20世紀70年代，用于天文觀測[V.Schoenfelder等人，Astrophysical Journal 217(1977)306]。最初的醫學成像實驗室儀器是在20世紀80年代提出的[M.Singh，Med.Phys.10(1983)421]。康普頓γ探頭的潛在優勢包括效率更高、無需探測器的移動即可進行三維成像、和系統更加緊湊和輕便。在康普頓γ探頭中，高能γ從一個第一探測器層(或探測器陣列)散射進入一個第二探測器層陣列。在兩個探測器中對每個γ射線儲存的能量進行測量。利用兩個探測器之間畫出的線路，可以求解康普頓散射方程，以確定錐體關于這一軸線的可能的方向，γ射線必須以此方向進入第一探測器。然后根據多個事件得到錐體的交點，以在探測器的可視域中定位γ源。顯然，只考慮吻合的事件，更準確地確定其能量，減小到達錐體的空間角度的不確定性。探頭的電氣系統將對多個探測器進行的符合條件的測量結果與具有很好的能量分辨率的探測器層相結合。第一層探測器的幾何形狀和材料的選擇在系統的成像性能中起到重要的作用，并取決于(i)與其它相互作用相比的單一康普頓事件的材料效率；(ii)探測器能量分辨率；(iii)探測器位置分辨率。特別是，兩個部件組合所產生的總的角度分辨率，與能量分辨率和探測器的象素體積有關。
這樣，如本發明所介紹的，將一個放射性輻射探測器連接到一個位置跟蹤系統上，可以進行瞬時放射性檢測，并同時進行位置跟蹤。這樣，能夠精確地計算放射物體的形狀、尺寸和輪廓，及其在一個三維空間的精確位置。
因此，本發明提供了一種方法，用來確定放射性輻射源在一個坐標系統中的位置。該方法是通過下列步驟實施的(a)提供一個連接到一個位置跟蹤系統并與之通信的放射性輻射探測器；和(b)監測從輻射源發出的輻射，同時，監測放射性輻射探測器在坐標系統中的位置，由此確定放射性輻射源在坐標系統中的位置。
本領域技術人員將會意識到，該由系統20產生的模型可以投影到任何其它的坐標系統上，或者，其它的位置跟蹤系統可以共用由位置跟蹤系統24確定的坐標系統，正如下面進一步的詳細描述，這樣不需進行投影。
這樣，如圖1中進一步顯示，本發明的系統20可以用于計算放射性輻射源在一個第一座標系統28中的位置，并進一步將其投影到一個第二座標系統28’上。該系統包括放射性輻射探測器22、連接到放射性輻射探測器22并與之通信的位置跟蹤系統24、和數據處理器26，設計和配置用來(i)從位置跟蹤系統24和放射性輻射探測器22接收數據輸入；(ii)計算放射性輻射探測器在第一坐標系統中的位置；和(iii)將放射性輻射探測器的位置投影到第二坐標系統上。
本發明還提供了一種用于計算放射性輻射探測器在一個第一坐標系統中的位置并將其投影到一個第二坐標系統中的方法。該方法是通過下列步驟實施的(a)提供一個連接到一個位置跟蹤系統或與之通信的放射性輻射探測器；和(b)監測從輻射源發出的輻射，同時，監測放射性輻射探測器在第一坐標系統中的位置，由此確定放射性輻射源在第一坐標系統中的位置，并將其投影到第二坐標系統上。
應當意識到，一個放射性輻射探測器和一個與其相連和/或與其通信的位置跟蹤系統的組合能夠使一個合適的數據處理器產生放射性輻射源的一個二維或三維圖像。可以采用一個算法來計算圖像強度，例如，基于一個平均輻射計數并產生一幅圖像的概率函數，其中輻射計數的間隔越小，圖像越亮，反之亦然，而在對一個位置進行重新掃描時進行向下補償。為此，可以采用一個定向的探測器進行一個徒手掃描。
在一個實施方案中，當利用探測器掃描一個人體區域時，使探測器沿著一個確定人體曲線和實際上用作一個位置跟蹤指針的三維表面移動。可以利用該信息來確定放射性輻射源相對于人體外表面的位置，以便產生輻射源和人體曲線的三維繪圖。也可以在一個開放外科手術，如開放的胸部外科手術中采取這一方法，以便為外科手術實時地提供有關組織功能的信息。
可用于本發明的放射性輻射探測器可以是一個β射線探測器、一個γ射線探測器、一個正電子探測器或其任意的組合。可以采用一個對β放射(和/或正電子)和γ射線靈敏的探測器，例如，通過檢測γ射線距源的距離并掃描接近放射源的β或正電子射線，來改進定位。一個β探測器專用于檢測來自于放射源的電子，如131碘，或正電子，如18氟。一個γ探測器可以設計為一個單一能量探測器，或者設計為一個可以利用閃爍器中的光強度作為γ能量的相對度量的來區分不同類型能量的探測器。而且，該探測器可以設計為通過使用彼此面對的(180度)、其間為器官或組織的探測器來利用符合的檢測。放射性探測器可以具有不同直徑的不同準直器。大孔的準直器用來獲得低分辨率高強度，而小孔的準直器具有高分辨率，但會降低強度。
另一種可能性是采用一個具有偏心孔的移動或旋轉的準直器，以便在任意時刻使入射的光子呈一個不同的立體角，這樣在不同的時間間隔下從重疊的體積中收集光子。如果探頭移動或準直器的偏心孔移動，成像處理的其余部分是類似的。
本發明的系統20可以與其它的醫療設備一同使用，例如，但不局限于，多種成像儀器和/或外科手術儀器中的任意一種。
在本領域中，成像儀器是眾所周知的，用于二維(投影或截面的)或三維(cosequtive截面)成像主要的儀器有熒光檢查器、計算機化的斷層攝影掃描儀、核磁共振成像器、超聲波成像器和光學照相機。
通常在三個方位上獲得和顯示人體的醫學圖像(i)冠狀方向例如在穿過肩部的一個截面(平面)上，例如，橫斷肩膀將人體劃分為前后兩半；(ii)矢狀方向例如從中間向下的截面(平面)，將人體劃分為左右兩半；和(iii)軸向垂直與人體長軸的截面(平面)，將人體劃分為上下兩半。也可以獲得和顯示傾斜的視圖。
多種類型的X射線成像是診斷多種類型的癌癥的關鍵。常規的X射線成像發展了100多年，但基本原理仍與1895年首次引入時相同。調諧一個X射線源，并發射該X射線穿過所關注的人體部位到位于人體部位下面或后面的膠卷暗盒上。X射線的能量和波長允許其穿過人體部位并產生諸如骨頭的內部結構的圖像。例如當X射線穿過手掌時，受到其遇到的不同密度的組織的衰減。由于骨頭的密度大，因此比其周圍的軟組織對X射線造成的衰減要大。正是這些吸收上的差別和膠片相應的曝光等級的變化，產生了圖像。實際上，在X射線穿過人體時，X射線產生由其確定的柱狀三維象素的綜合密度的投影。
熒光檢查是一種基于用來檢測上胃腸道(GI)系統(如胃和腸管)異常的膠片X射線的原理的方法。熒光檢查成像產生一個移動的X射線圖片。醫生可以觀察屏幕，看到患者身體的一幅圖像(如跳動的心臟)。利用附加的電視攝像機和熒光檢查“圖像增強器”，使熒光檢查技術得到了很大的改進。今天，許多常規的X射線系統具有在X射線照相和熒光照相模式之間進行切換的能力。最新的X射線系統具有利用數字探測獲取X射線圖像和熒光圖像的能力。
計算機X射線斷層造影術(CT)是基于X射線的原理，其中用測量X射線輪廓的探測器來替代膠片。在CT掃描儀的罩內是一個旋轉的支架，一側安裝有一個X射線管，另一側安裝一個探測器。當旋轉支架圍繞患者旋轉X射線管和探測器時，產生一個扇形X射線束。X射線管和探測器每旋轉360度，就獲取一幅圖像或“切片”。利用X射線管和X射線探測器前端的鉛制遮光器，將這一“切片”的厚度準直到1mm和10mm之間。
X射線管和探測器進行360度旋轉時，探測器獲取衰減的X射線束的多個剖面圖。通常，在一個360度一圈中，可采樣1,000個剖面圖。由探測器將每個剖面圖在空間上進行劃分，并送入約700個獨立通道中。然后，利用專用的計算機將每個剖面圖反向重構(或“反投影”)為被掃描“切片”的一個二維圖像。
CT桶架和臺面具有多個微處理器，控制桶架的旋轉、臺面的移動(上/下、進/出)、傾斜桶架以獲得傾斜的圖像、和其它的功能，諸如開關X射線束。CT包括一個滑環，允許從穩壓電源向連續旋轉的桶架傳送電能。對電滑環進行的革新已經產生了一種新型的稱為螺旋掃描的CT。現在，這些螺旋型掃描儀可以在20-30秒的停止呼吸期間快速成像如肺部等組織區域。螺旋型CT不是獲得一組可能因患者在切片采集期間的輕微移動或呼吸(和肺部/腹部移動)而偏離方向的獨立切片，而是在患者的身體組織完全在一個位置上時獲得一批數據。然后，可以對這一批數據進行計算機重構，提供一個諸如復雜的腎動脈或主動脈血管的三維模型。螺旋CT可以獲得特別適合三維重構的CT數據。
MR成像在檢測諸如腫瘤的軟組織病變上優于CT，因為它具有很好的對比分辨率，表面它可以特別清晰地顯示細微的軟組織變化。這樣，MR是通常選擇的診斷腫瘤和搜索轉移性病灶的方法。MR利用磁能量和無線電波來產生人體的單一或持續的截面圖像或“切片”。大多數MR系統的主要部件是大型的管狀或圓柱型磁體。此外，還有具有C型磁體或其它類型的非閉合設計的MR系統。MR系統的磁場強度是用公制單位“特斯拉”來測量的。大多數圓柱型磁體具有0.5-1.5特斯拉的磁場強度，而大多數非閉合或C型磁體具有0.01-0.35特斯拉的磁場強度。
在MR系統的內部產生一個磁場。每次MR監測通常包括2-6個系列程序。一個“MR程序”是獲取產生一個的特定的圖像方向和一個特定類型的圖像外觀或“對比度”的數據。在檢查期間，打開或關閉一個無線電信號，結果是，身體中不同原子吸收的能量反射回體外。這些反射是通過“梯度線圈”連續測量的，梯度線圈是通過開和關來測量MR信號反射的。在旋轉坐標系統中，凈磁化矢量從縱向位置轉過一個和射頻脈沖的時間長度成正比的距離。某個時間之后，凈磁化矢量轉過90度，位于橫向或x-y平面上。可以在這個位置檢測MRI上的凈磁化強度。凈磁化矢量轉過的角度通常被稱為“翻轉”或“傾斜”角。在該角度大于或小于90度處，將在x-y平面上仍有一個小的磁化分量，因此可以進行檢測。射頻線圈是MRI系統的“天線”，可以向患者傳播RF和/或接收返回信號。在主體線圈用作一個發送器時，RF線圈可以僅用來接收；也可用來發射和接收(收發器)。表面線圈是最簡單的線圈。是圓形的或矩形的簡單導線環，位于所關注的區域之上。
一臺數字計算機將這些反射重構為一幅人體的圖像。MRI的一個優勢是它可以很容易地從任意方向觀測人體，而CT掃描儀通常只能得到垂直于或近似垂直于人體的截面圖。
超聲波成像是一種多用途的掃描技術，利用聲波產生器官或組織結構的圖像，來進行診斷。超聲波過程包括在接近患者皮膚所關注區域，如腎臟的皮膚上，放置一個稱為傳感器的小型裝置。超聲波傳感器組合了發射和接收聲音的功能。該傳感器產生一個可穿透人體并從內部器官反射的不可聞的高頻聲波。當聲波從內部結構或器官的輪廓反射回來時，傳感器檢測該聲波。不同組織對聲波的反射不同，產生可以測量并轉換為一幅圖像的信號。這些聲波是由超聲波儀器接收并通過計算機和重構軟件轉換為實況圖像。
超聲波掃描具有許多用途，包括疾病和組織結構異常的診斷，輔助進行其它的診斷過程，如穿刺活檢等。
某些超聲波技術具有一些限制不是在任何情況下都能獲得良好的圖像，掃描可能不會產生和其它診斷成像過程一樣精確的結果。此外，掃描結果可能受物理異常、慢性疾病、過大的移動或不正確的傳感器放置的影響。
當今，可以利用二維(截面)和三維(consequtive截面)的超聲波成像技術。值得一提的是多普勒三維超聲波成像。
在許多情況下，成像儀器本身包括(如熒光成像，CT，MRI)和/或集成有位置跟蹤系統，可以利用這樣的系統進行三維圖像模型的重構并提供一個在三維空間中的位置。
應當意識到，類似于視覺系統，依照本發明也可以利用光學照相機通過多個(至少兩個)方向的人體成像來產生三維圖像數據。這種類型的成像特別適用于開放胸腔外科手術或其它開放外科手術。在該技術領域中，根據一對空間鏡圖像來計算一幅三維圖像的軟件是眾所周知的。
這樣，如這里和隨后的權利要求中所用的，術語“三維成像儀器”是指任何類型的成像設備，包括產生一幅三維圖像的軟件和硬件。這樣一個設備可以通過連續的、如同從一個單一方向觀察的人體截面成像來產生一幅三維圖像。或者，這樣一個設備可以通過從不同角度或方向(通常為兩個角度)進行成像，然后將數據合并為一幅三維圖像，來產生一幅三維圖像。
該領域中的外科手術儀器也是眾所周知的，可以利用多種配置中的一種，來進行最小進入的外科手術。其例子包括激光探頭、心臟和血管肉瘤導管、內窺鏡探頭、活體組織穿刺針、呼吸管或針、切除設備、超聲波探頭、光纖顯微鏡、腹腔鏡檢查探頭、溫度探頭和抽吸/沖洗探頭。例如這里全面參考的美國專利6,083,170；6,063,022；5,954,665；5,840,025；5,718,241；5,713,946；5,694,945；5,568,809；5,546,951；5,480,422；5,391,199；5,800,414；5,843,017；6,086,554；5,766,234；5,868,739；5,911,719；5,993,408；6,007,497；6,021,341；6,066,151；6。071,281；6,083,166和5,736,738中介紹了在多種醫療場合使用的這些外科手術儀器的例子。
對于某些應用，上述專利清單中提供了這些應用的例子，外科儀器是與位置跟蹤系統集成在一起的，能夠在放入或導向被治療患者的身體時，監測這些儀器的位置。
根據本發明的一個優選實施方案，外科儀器配有一個附加的與其連接或置于其中的放射性輻射探測器。依照本發明的優選方案，該附加的探測器適用于精密調整體內發出的和靠近輻射源的放射性輻射的位置。因為外科工具最好連接到一個位置跟蹤系統或與之通信，可以監測附加探測器的位置，利用其讀數來精密調整體內輻射源的位置。這樣，依照本發明的這一特征，至少一個體外探測器和一個體內探測器共同以一個最高精確度確定體內輻射源的位置。體外探測器提供源的大體位置，用于引導外科儀器，而體內探測器用于在治療或活體檢查之前再次確認的確使以一個最高精度正確對準了放射源。
根據本發明的該優選實施方案，使用了上述的一個體外和一個體內探測器，而對于某些應用而言，可以使用單一的體內探測器，該探測器連接到或集成到一個對其位置進行了跟蹤的外科儀器中。
使用體內和體外探測器需要仔細選擇放射性藥劑使用的同位素。可以利用適當處理諸如γ射線的強輻射的準直器構造體外探測器，體內探測器本身很小，在設計和構造上受到所使用的外科儀器的限制。由于用于高能(80-511KeV)γ射線的準直器本身具有強魯棒性，不容易用于微型的探測器，電子(β)和正電子射線的特點是(i)當它們處于低能量和高化學反應能力時，能夠被生物組織很好地吸收；和(ii)可以很容易利用薄金屬準直器準直和聚焦。也可以在體內應用中使用低能(10-30KeV)γ射線，因為可以利用Tantalum或Tungsten薄層來準直γ正光子。這樣，選擇放射性藥物來發出γ和β和/或正電子射線，而設置體外探測器來監測高能γ、設置體內探測器來檢測低能γ、β和/或正電子射線。發出高能γ和/或低能γ、β和/或正電子射線并且本身可用作復合放射性藥劑的一部分的同位素包括，但不局限于，18F、111In和123I放射性，放射性藥物有，但不局限于，2-[18F]氟-2-脫氧-D-葡萄糖(18FDG)、111In-Pentetreotide([111In-DTPA-D-Phe1]-octreotide)、L-3-[123I]-Iodo-alpha-甲基-酪氨酸(IMT)、O-(2-[18F]氟乙烷基)-L-酪氨酸(L-[18F]FET)、111In-Capromab Pendetide(CYT-356，Prostascint)和111In-SatumomabPendetide(Oncoscint)。
圖11說明了一個依照本發明的該特征的系統。外科手術儀器100連接到本領域所熟知的切除/吸引控制元件102上。外科儀器100包括一個放射性探測器104，具有一個準直器106，來準直低能γ、β和/或正電子射線。在某些實施方案中，如箭頭108所示，探測器104可以在儀器100中平移。其中具有一個連接到儀器100的元件110的位置跟蹤系統和另一具有固定位置的元件112用來以2、3、最高可為6的自由度隨時監測儀器100的位置。放射性輻射探測器104與一個計數器114通信，來計數低能γ、β和/或正電子射線。所有的數據被傳送到一個處理器116，并由其進行處理。可以根據從利用這里另外描述的一個共用的顯示設備的成像儀器中獲取的成像數據，將2D或3D數據進行投影。也可以協同顯示外科儀器本身的真實和虛擬圖像。可以安裝到內部的市場上可買到的放射性輻射探測器的例子，如活體組織穿刺針，包括如PPLASTIFO制造的S101和S104的閃爍塑料光纖或在光纖邊緣與一個閃爍器(探測器涂料或閃爍晶體)通信的光纖。如本領域中所熟知的，可以在視覺上或通過一個聲音信號來報告檢測的射線的能級。
以此，配備有一個放射性輻射探測器并與一個位置跟蹤系統相連和/或與之通信的外科儀器組成了依照本發明的該特征的一個實施方案。這樣的一個和常規的成像儀器和/或體外放射性輻射探測器共同作用的設計組成了依照本發明的該特征的另外一個實施方案。在所有情況下，配備有一個放射性輻射探測器并與一個位置跟蹤系統相連和/或與之通信的外科儀器用來就地微調人體中的放射源。
應當意識到，在某些最小進入的療法中，甚至要通過位置跟蹤系統對患者本身的位置進行監控，例如，使用附加在身體的某個位置的電子或物理基準標記來進行監控。
這樣，如下面進一步描述的，通過將從上述的裝置中接收的三維數據和位置投影到一個公共坐標系統中，或者，對于所有的裝置采用一個共同的坐標系統，可以將數據集成到一個遠處高級的綜合顯示中。
圖9顯示了該理想結果的例子。在所顯示的實施方案中，利用四個獨立的位置跟蹤系統50、52、54和56來跟蹤患者58、成像儀器60、一個放射性輻射探測器62和一個外科儀器64分別在四個獨立的坐標系統66、68、70和72中的位置。如果患者是靜止的，則無需跟蹤患者的位置。
應當清楚，所用的任何附屬設備或所有的位置跟蹤系統都可以集成到一個或多個共同的位置跟蹤系統中，所用的任何附屬設備或所有的位置跟蹤系統可以共用一個或多個坐標系統，而且在任何坐標系統中描述的位置跟蹤系統獲得的位置數據都可以投影到任何其它坐標系統或一個獨立(第五)坐標系統74上。在一個優選實施方案中，為了適用于患者軀干處，坐標系統應是一個考慮了治療期間患者的胸部呼吸移動的動態坐標系統。
如76處所示，記錄由探測器62收集的原始數據，如78處所示，利用位置和放射性記錄來產生患者的身體器官的一個放射性藥物攝取部分的三維模型。
類似地，如80處所示，記錄由成像儀器60采集的成像數據，利用位置和成像數據記錄來產生成像的患者身體器官的三維模型。
然后，如84處所示，將所有采集到的數據送入一個處理數據的數據處理器82，產生有關患者58和外科儀器64的位置的放射性數據和成像數據的一個組合的或疊加的顯示。
然后，可以利用本身可以在組合中顯示的儀器64來進行更精確的治療。處理器82可以是一個單一的整體或可以包括多個直接與一個或多個所描述的裝置通信或集成在其中的處理站。
本發明提供了優于現有技術的一個主要優勢，因為它在位置處理上集成了由兩種獨立的成像技術-常規成像和放射性成像獲得的與身體部分有關的數據，由此使外科醫生能夠精確定位要采樣或治療的身體部分。
應當意識到，圖9中描述的部分設備可以用作獨立的系統。例如，探測器62及其位置跟蹤系統的組合、儀器64及其位置跟蹤系統的組合在某些情況中足以能夠進行體內治療。如僅為了診斷的目的，而無需進行活組織檢查，則探測器62的位置跟蹤系統和儀器60的位置跟蹤系統就足夠了。
現在參考圖12，該圖說明的是一個依照本發明的一個優選實施方案構建和運行的成像系統200。成像系統200最好包括一個放射性探頭202，如上面參考圖5和10所描述的窄角度放射性輻射探測器22’。
提供一個位置傳感器204，用來檢測放射性探頭202的位置。位置傳感器204可以在物理上連接到放射性探頭202上，也可以與其分離。位置傳感器204將感應到的位置數據發送給一個位置跟蹤系統206。位置跟蹤系統206可以類似于前面參考圖1所描述的位置跟蹤系統，而位置傳感器204可以是任何適用于此類位置跟蹤系統的傳感器。
另外一種可以用來定位放射性輻射源的方法是使用一個連接到位置傳感器204的小型手持γ照相機205(如DigiRad2020tc ImagerTM，9350Trade Place，San Diego，California 92126-6334，USA)。
位置跟蹤系統206能夠使輻射探頭202在所關注的區域上自由地進行二維或三維的來回掃描，最好在每次掃描間增加一個短的距離。位置跟蹤系統206跟蹤射線探頭202在位置跟蹤坐標系統中的位置，如相對于原點Op的距離Xp、Yp和Zp。
成像系統200還包括一個醫療成像系統208，如，但不局限于，計算機X射線斷層造影術(CT)、核磁共振成像(MRI)、超聲波成像、正電子發射層析成象(PET)和單一正電子發射層析成象(SPECT)。醫療成像系統208提供患者209在醫療成像坐標系統中的圖像，如相對于原點Om的距離Xm、Ym和Zm。
如這里參考的美國專利申請09/610,490中所描述的，成像系統200還包括一個坐標注冊系統210。坐標注冊系統210適于向醫療成像系統的坐標注冊位置跟蹤系統的坐標。
位置跟蹤系統206、醫療成像系統208和坐標注冊系統210最好與一個處理單元212(也稱為數據處理器212)進行有線或無線通信。
在成像系統200運行過程中，在進行了患者209的放射性藥物處理之后，臨床醫生/內科醫生/外科醫生(沒有在圖中顯示)可以在檢查中圍繞目標區域移動或掃描輻射探頭202。通過利用輻射探頭202測量輻射計數率并由位置跟蹤系統206利用校正計數率指示來校正該計數率，獲得目標區域的生理活動圖，來跟蹤輻射探頭202的移動或掃描運動。
現在參考附圖13，該圖說明了依照本發明的一個優選實施方案的具有輻射探頭202的成像形式。為了簡明起見，圖13中顯示的例子是針對一個一維圖像形式，但很容易理解，對于其它維數的圖像形式，可以采用同樣的原理。
在一個實施本發明的例子中，輻射探頭202可以是一個包含一個準直器211和輻射探測器213的γ射線探頭。通過探頭準直器211將γ射線投影到輻射探測器213上，根據檢測到的輻射產生電信號。輻射探頭202向一個包含脈沖高度分析儀電路(沒有在圖中顯示)的探頭計數器215發送脈沖，脈沖高度分析儀電路分析由輻射探測器213產生的電信號。如果該電信號是處在一個選定的能量窗中，則由探頭計數器215來計數輻射的能級，即輻射計數器的數值。
合適的輻射探測器的例子包括固體探測器(SSD)(CdZnTe，CdTe，HgI，Si，Ge等等)、閃爍探測器(NaI(TI)，LSO，GSO，CsI，CaF等等)、氣體探測器、或閃爍纖維探測器(S101，S104等等)。
與輻射探頭202相關的位置傳感器204檢測輻射探頭202的位置，位置跟蹤系統206計算和監測輻射探頭202在位置跟蹤坐標系統中的位置。以2、3、最高可達6的自由度來計算和監測直線方向位移-X、Y和Z以及圍繞X、Y和Z軸的旋轉(即分別為旋轉的角度ρ、θ和φ)。
適當的位置跟蹤系統的例子包括測量機械臂(FaroArm，http//www.faro.com/products/faroarm.asp)、光學跟蹤系統(Northern Digital Inc.，Ontario，Canada NDI-POLARIS無源或有源系統)、磁跟蹤系統(NDI-AURORA)、紅外跟蹤系統(E-PEN系統，http//www.e-pen.com)和超聲波跟蹤系統(E-PEN系統)。
處理單元212將探頭計數器215的輻射探測計數率和位置跟蹤系統206的位置信息合并在一起，利用一個成像軟件算法217形成患者體內的目標區域的放射示蹤劑分布的一個二維或三維圖像。可以將空間探頭位置和空間計數率共同存儲在一個存儲器中，或者在一個計算機監視器214上顯示為對應于空間計數率位置的標記圖。
圖14中顯示了一個這樣的圖形的例子，表示的是利用一個連接到位置跟蹤系統206的10mm核輻射探頭202檢測的在人體內30mm深的一個輻射點源218(圖13)的未處理的一維仿真。圖14的圖形向外科醫生表示在約50mm的探頭位置有一個約500的最大計數率。
在本發明的一個優選實施方案中，成像軟件算法217使用了一個平均處理，來改進圖14的曲線。下面將參考圖15來描述這一平均處理。
探頭計數器215將探頭計數率信息N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)送入到處理單元212(步驟301)。位置傳感器204將探頭位置信息(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)送入處理單元212(步驟302)。探頭參數(如物理尺寸(dx，dy，dz)也被輸入到處理單元212(步驟303)。
隨后，處理單元在處理單元存儲器中查找所有表示探頭強度的三維象素(即體象素)(步驟304)，即Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz。處理單元212從成像信息起始處(步驟305)開始計算在每個三維象素中進行的計算處理次數，即M(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)。處理單元212然后根據下面的公式在每個三維象素中計算新的平均計數率(步驟306)
N(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)＝[N(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)+N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)]/[M(Xc+dx，Yc+dy，c+dz)+1]然后，處理單元212校正表示在N(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)處接收的三維象素的顯示圖像(步驟307)。而后，對下一個探頭位置重復進行該算法(步驟308)。
圖16中顯示了將圖15中的平均算法應用于圖14中的例子所得到的圖形。
圖17和18分別顯示的是由圖15中的連接位置跟蹤系統206的γ輻射探頭和平均算法產生的強放射性交叉影像圖像和強放射性4.77mm條形影像圖像。探測圖像是利用一個連接到ScintiPack模型296的探頭EG&G Ortec NaI(TI)模型905-1(厚度＝1”，直徑＝1”)形成的。所用的位置跟蹤系統是可從Ascension Technology Corporation，P.O.Box 527，Burligton，Vermont 05402 USA(http//www.ascension-tech.com/graphic.htm)購得的Ascension miniBIRD。AscensionTechnology公司的磁跟蹤和定位系統利用直流磁場來克服附近金屬產生的阻礙和畸變。信號可以無衰減地穿過人體。
在本發明的另外的實施方案中，成像軟件算法217可以采用一個最小化處理來改進圖14中的曲線，如下面參考圖19所描述。
探頭計數器215將探測計數率信息N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)送入到處理單元212(步驟401)。位置傳感器204將探測位置信息(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)送入處理單元212(步驟402)。探頭參數(如物理尺寸(dx，dy，dz)也被輸入到處理單元212(步驟403)。
隨后，處理單元212在處理單元存儲器中查找所有表示探測體積的三維象素(步驟404)，即Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz，處理單元212從在處理單元存儲器中代表探頭體積的像素中找到那些具有比輸入的探測計數率值N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)高的計數率值(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)的三維象素(步驟405)。然后，處理單元212將較高計數率的三維象素改變為具有輸入的探測計數率N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)的三維象素(步驟406)，并校正較高計數率值的三維象素N(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)處的顯示圖像(步驟407)。然后對下一個探測位置重復該算法(步驟408)。
圖20中顯示了將圖19中的平均算法應用于圖14中的例子所得到的圖形。
本發明提供了另外一種算法，以一個控制音量來估算輻射源的分布，并參考圖27A-27G對其進行了描述。在該算法中，假定輻射源包括在所有方向上不均勻輻射的強輻射源，并假定該輻射源位于和平均分布于一個有限的體積內。
現在參考圖27A和27B，圖中顯示了一個輻射傳感器600，通常最好具有與管狀準直器一樣的形狀。如上所述，利用輻射傳感器600來記錄輻射量子602，由此提供單位時間的平均量子數。輻射傳感器600可以圍繞所關注的體積604移動。假定在一個給定的時刻傳感器600的位置及其方向(記憶所研究的體積604的位置)是已知的(圖27A)。
最好為管狀準直器提供一個輻射量子的圓盤探測器606。該量子探測器606最好放置在管的尾端608，輻射量子可以僅通過管的開孔前端610到達探測器606(圖27B)。
現在參考圖27C，圖中顯示了一個座標系統(x，y，z)，其原點O位于輻射傳感器600的中心，(x，y)平面是探測器的平面，z軸是準直器管的中心。準直器的幾何尺寸-高h和半徑ρ是已知的。
由于管子的旋轉對稱性，很顯然總強度為I的輻射源Q＝Q(x，y，x)沿所有方向不均勻輻射，僅利用Q到準直器的軸線(z軸)的距離r和Q距(x，y)平面的距離z來確定由輻射傳感器600的量子探測器606記錄的強度部分。換句話說，存在一個僅由準直器參數ρ和h定義的函數φ(r，z)(可以很容易利用ρ、h、r和z寫出相應的顯式表達式)，使得由探測器606記錄的輻射點Q＝Q(x，y，x)＝Q(r，z)的強度與φ(r，z)和輻射點的總強度I成正比。
現在參考圖27D。依照前面的討論，如果在一個體積V內用某個輻射分布I(Q)＝I(Q(r，z))來取代一個輻射點，則由輻射傳感器600記錄的輻射強度正比于下面的積分(其常數的比例不取決于輻射分布和傳感器位置)∫VI(Q(r,z))Φ(r,z)dQ......(1)]]>現在討論根據由公式(1)的測量方法獲得的值進行強度分布I(Q)的估算算法。為簡明起見，參考圖27E來討論一個二維問題的第一種情況，其中強度I(Q)是分布在某個二維平面中。如下面所描述，三維問題是二維問題的直接一般化。
如圖27E中所見，輻射源是分布在一個平面的矩形區域V中。考慮兩個坐標系統。第一坐標系統是一個對于傳感器600的傳感器坐標系統(x，y，z)。第二坐標系統是對應于輻射源平面(u，v)的輻射源坐標系統(u，v，w)。
假定在每次增加離散時間時，在(u，v，w)坐標系統中，(x，y，z)系統的原點位置和z軸單元矢量的方向是已知的。換句話說，移動傳感器在(u，v，w)坐標系統中的位置和方向是已知的，并假定(u，v，w)坐標系統是靜止的。
認為輻射源在平面(u，v)上的某個有界的給定矩形V中是根據分布函數I(Q)分布的。I(Q)＝I(u，v)是未知的，探求V中定義的輻射(或輻射強度)分布函數。
為了使輻射分布函數I(Q)的估算問題規范化，將認為函數I(Q)是根據V中定義的函數的某個有限維空間H得到的。換句話說，不估算函數I(Q)本身，而是估算分布函數I(Q)的某個有限維近似值。
最簡單的有限維近似方法是將矩形V劃分為若干組等同的矩形單元，并認為階躍函數的空間H與該劃分相對應(即在劃分的單元中的空間函數是常數)，如圖27F中所示。
如果將矩形V足夠精確地劃分為小矩形，那么該階躍函數逼近足以用來估算輻射分布I(Q)。
設矩形V的每個邊被劃分為n個相等的部分(圖27F)。則m＝n2為相應劃分的階躍函數的空間H的維數。
空間H通常是與n×n維矩陣的m維空間同構的(其自然標積為<*，*>)。
設I＝(Iij)i，j＝1，...，n為需要估算的H的未知單元，假定單元I是按積分(1)形式的K泛函{Φk}k＝1...k來測量的<I，Φk>＝∑i，j＝1...nIijΦij(k)(2)其中Φk＝(Φij(k)i，j＝1，...，n，k＝1，...，K(在利用相應的階躍函數進行的函數I(Q)的逼近后，將積分(1)轉換為和(2))。
泛函，Φk，k＝1，...，K，對應于傳感器的K個離散位置(圖27E)。已知公式(1)的函數Φ(r，z)的顯式表達式、每個時間k、傳感器相對于觀察區域V的位置，則可以計算所有的矩陣Φk＝(Φij(k))i，j＝1，...，n，k＝1，...，K。
由此，可得到下面的測量公式Ψk＝<I，Φk>+εk，k＝1，...，K (3)此處，Ψk是空間H的未知單元I的測量結果，εk是隨機誤差(εk獨立的隨機變量，Eεk＝0，k＝1，...，K)。
設MH-＞H為下面形式的空間H中的運算符M＝∑k＝1..KΦkΦk. (4)從而，由下面的公式可得單元I的最好的無偏移的線性估算 I^=M-1Ψ,......(5)]]>其中M-1H-＞H為公式(4)的運算符M的逆運算符，并且Ψ＝∑k＝1..KΨkΦk， (6)(其中Ψk是公式(3)的測量結果)。
利用估算(5)的一個問題(除非是空間H的維數m很大時的計算上的問題)是，公式(3)的運算符MH-＞H是“不可逆”的。換句話說，估算問題是“病態的”。這意味著在測量公式(3)中具有一個噪聲εk，即使該噪聲很小，有時也可能會導致很大的估算誤差距離 這就意味著估算問題需要附加的調整。這是求解一個大型線性方程組的常規問題。有幾種方法來求解這樣的方程組。下面將描述一種已知的求解此類方程組的方法，但也可以采用多種其它的方法，包括梯度下降方法，(http//www-visl.technion.an.il/1999/99-03/www/)中的方法和本領域中所熟知的其它方法。而且，可以通過考慮大體上重疊的測量間的校正來改進圖像的重構。在下面的描述中，假定對于象素或體元而言，有一個固定的階躍函數，也可以采用諸如小波、高斯等可以更好地適用于某些應用的其它基本原理。
為了獲得規則的估算 來替代 可以利用算符M的特征向量分解設，1，2，...，m為對應于特征值λ1≥λ2≥...≥λm≥0的算符MH-＞H的特征向量。
設R是某個自然數，1＜R＜m(R為“規則化參數”)。設H(R)為利用前R個特征向量1，2，…，R生成的空間H的子空間。
H(R)＝sp{k}k＝l…R．(7)設P(R)H-＞H(R)為在子空間H(R)上的正交投影。
可以獲得如下的規則化估算 設Φk(R)＝P(R)Φk，k＝1，...，KΨ(R)＝∑k＝1...KΨkΦk(R)， (8)M(R)H(R)-＞H(R)為下列公式的運算符M(R)＝∑k＝1...KΦk(R)Φk(R)(9)(算符M(R)是對公式(4)的算符M對公式(7)的子空間H(R)的約束)，那么，I^(R)=(M(R))-1Ψ(R)......(10)]]>當適當選擇規則化參數R(以便不使特征值λR過小)時，則估算(10)是穩定的。
有幾種可能的選擇參數R的方法。一種方法是將R作為一個“編程參數”，并“在試驗中”獲得合理的值。另一種方法是選擇某個“優化”值。如果已知公式(3)中的隨機噪聲εk的協變算子，而且有關空間H的單元I的信息是一個先驗結果，則可以采用這種方法。
將一個矩形域劃分為很多個相等的矩形的方法的一個缺陷是空間H的維數過大(特別在三維的情況下)。如果矩形V的每個邊被劃分為n個相等的部分，那么空間H的維數將為n2，求解對應的估算方程的矩陣的維數為n2×n2＝n4(在三維情況下，n3×n3=n6)。顯然，對于較大的n，這種情況可能產生嚴重的存儲空間和計算時間問題。
依照本發明的一個優選實施方案，使用矩形V的不規則劃分。該不規則劃分方法可以顯著減小問題的維數，有利于計算機計算。
更具體地講，上面描述的所研究區域V的規則劃分的缺陷是考慮了實際上沒有信號的多個單元(圖27F)。更好的方法是使僅在具有高信號的區域采用較小的單元，而在低信號的區域采用較大的單元。
現在參考圖27G，該圖顯示了依照本發明的一個優選實施方案的不規則單元劃分的優勢。
在第一階段，按“大型”單元進行規則劃分，并按如上所述進行測量和估算。在這種方法中，以大型單元進行強度分布估算。
在第二階段，將某些強度大于某個閾值的單元劃分成4個相等的子單元(或者在三維情況下劃分為8個子單元)。例如，可以通過將(所有大型單元的)平均強度減去兩倍(或三倍)δ(標準偏差)來獲得一個合適的閾值。對這些劃分按如上所述進行測量和估算。
連續進行單元劃分和隨后的測量及估算，直到在某個較小的單元劃分達到所需精度為止，該精度通常是由所用的計算機的計算和存儲能力確定的。
可以以二維情況相同的方法來處理三維問題，唯一的不同是使用的是平行六面體V，而不是矩形V(圖27D)。由此，每個劃分的部分也是平行六面體。
上述的算法可以用于多種成像系統。例如，該算法可以與輻射探測器探頭、輻射探頭探測器陣列、不同設計的大型γ照相機，如多頭照相機、常規照相機和自動白色平衡(AWB)掃描儀一同使用。該算法適用于SPECT和平面成像，并用于所有類型的具有任意類型光子能的同位素。
根據前面的討論，熟練技術人員將會意識到，上述的算法可用來預測輻射源和該輻射源附近的不確定區域(基于系統測量誤差)的位置。該算法還指導用戶進行附加的測量，根據系統操作員的需要使不確定區域最小。
因此，該算法包括一個反饋系統，通過分析來確定關于輻射源的不確定區域的邊界，并指導醫務人員在這些不確定區域進行附加的掃描，以改進精度、減小誤差，并由此使不確定區域的邊界最小。
利用輻射探頭202進行的連續采樣可以提供腫瘤的位置和腫瘤區域的生理輻射活動圖。通過較大數量的掃描獲得較高的安全和精確性。
現在參考圖21，該圖顯示的是一個依照本發明的一個優選實施方案構成和運行的圖像重構系統450。圖像重構系統450產生一個組合圖像451，該組合圖像是由醫學成像系統208中的具有處理單元212中最大輻射位置(及其不確定區域)的圖像和醫療儀器452，如活體組織穿刺針位置的圖像組成的。該組合圖像451使醫生能更好地評估醫療儀器452相對于(醫學成像系統208)組織圖像的位置，和由輻射檢測算法推斷的輻射區域位置。
現在參考圖22，該圖顯示的是依照本發明的一個優選實施方案的輻射圖重構算法的流程圖。
在圖像處理程序中通常采用解卷積方法。這里參考的Sapia等人的美國專利6,166,853中描述了這種解卷積方法的例子。(但是，應當意識到，不應將這些例子和本發明局限于美國專利6,166,853中介紹的解卷積方法。)在通常的圖像獲取過程中，光線(或者其它電磁波能量)穿過一個有限的縫隙到成像平面。所得的圖像是源對象的光線和成像系統的縫隙的卷積的結果。通常可以直接利用縫隙的傅立葉變換得到一個系統傳遞函數。如本領域所熟知，僅在二維中，即x-y平面上存在由于卷積產生的模糊效應。一個點分布函數(PSF)是一個用于描述二維卷積模糊的表達式。PSF實際上產生于由點源的成像。PSF的傅立葉變換是通過系統傳遞函數和迪拉克-δ函數的卷積獲得的系統傳遞函數。一個點源是迪拉克-δ函數的物理等效，在頻域中，迪拉克-δ函數是跨越頻譜的統一算子。因此，PSF的傅立葉變換應當是縫隙的傅立葉變換。但是，PSF包含噪聲和諸如色差等效應引起的模糊現象。
可以通過解卷積來消除或削弱PSF對總體模糊效應的影響。
參考圖22，在本發明的情況中，可以通過探測器縫隙的傅立葉變換并考慮噪聲和諸如色差等效應引起的模糊現象來確定輻射探測器的傳遞函數(步驟500)。一個傳遞函數的例子可以是一個歸一化分布。利用數學技術，可以確定傳遞函數的解卷積(步驟502)。
探測器的每個空間位置的計數讀數構成了探測器可視域中所有體元(或者二維圖形時的象素，這里使用的術語“體元”包括象素和體元)的輻射計數和。在至少一個體元處，最好在每個體元處，根據所用的探測器獨有的傳遞函數的解卷積來指定一個計數值(步驟504)。可用一個附加的數學方法來處理每個體元從不同的探測器所觀察的多種讀數得到的不同數值(步驟506)。例如，這一處理可以構成一個簡單的代數平均值、最小值或平均倒數的倒數，以便產生每個體元的一個單一的讀數值。然后利用解卷積來重構減小的或沒有模糊效應的輻射圖的體元(步驟508)。
這里所描述的算法不僅適用于利用定向的射線探測器獲得的讀數的分析，而且也適用于空間靈敏(pixelated)的射線探測器。在這種情況中，可以按照針對定向射線探測器所用的算法來處理每個象素的讀數。利用空間靈敏的探測器的隱含意圖是為了通過從多個并列方向接收讀數來節省測量時間。這樣，產生大量重疊的低分辨率圖像，然后經過處理形成一個高分辨率的圖像。此外，可以掃描空間靈敏的探測器，更進一步地利用上述算法來提高分辨率。
因此，適用于定向探測器的算法也同樣適用于空間靈敏的探測器，只不過在每個位置不是一個輻射讀數，而是并行處理一大組離散位置。每個象素可以看作一個具有一個由所用的分段準直器的幾何形狀規定的角度的離散的探測器。每個象素占用不同的空間位置，因此利用這里描述的算法，可以將其看作一個新的單一方向探頭位置。也可以像使用定向的探測器那樣，通過掃描空間靈敏的探測器來掃描整組象素，獲得新位置的一組新的數據點。一旦根據空間敏感的探測器的每個象素獲得了一個低分辨率圖像，可以采用高分辨率算法來產生一個高分辨率圖像。例如，這里參考的J.Acoust.Soc.Am.，Vol.77，No.2，1985年2月，第567-572頁；Yokota和Sato，IEEE Trans.Acoust.Speech SignalProcess.(1984年4月)；Yokota和Sato，Acoustical ImagingPlenum，New York，1982年，Vol.12；H.Shekarforoush和R.Chellappa，“Data-Driven Multi-channel Super-resolution withApplication to Video Sequences”，Journal of Optical Society ofAmerica-A，vol.6，no.3，pp.481-492，1999；H.Shekarforoush，J.Zerubia和M.Berthod，“Extension of Phase Correlation toSub-pixel Registration”，IEEE Trans.Image Processing，toappear；P.Cheeseman，B.Kanefsky，R.Kruft，J.Stutz，和R.Hanson，“Super-Resolved Surface Reconstruction From MultipleImages，”NASA Technical Report Fia-94-12，1994年12月；A.M.Tekalp，M.K.ozkan，和M.I.Sezan，“High-Resolution ImageResolution for Lower-Resolution Image Sequences and Space-Varying Image Resolution，”，IEEE International Conference onAcoustics，Speech，and Signal Processing(San Fransisco，CA)，pp.III-169-172，3月23-26，1992年，http//www-visl.technion.ac.il/1999/99-03/www/中描述了合適的高分辨率算法。試驗結果在一系列的臨床試驗中，在針對其病狀預先注射了適當的放射性藥劑的患者身上對本發明的一些基本原理進行了驗證。根據利用具有一個磁位置跟蹤系統的手持探測器對預定的患病區域進行的掃描，構建了二維彩色編碼圖。將所得的表明輻射計數等級的圖與常規γ照相機的圖像相比較。檢測的輻射性藥劑包括18FDG、99MTc-MDP、99MTC sodiumpertechnetate、99MTc erthrocytes。在下面的病狀中，從由本發明的系統產生的圖像中和由常規γ照相機產生的圖像中可以觀測到類似的放射性標記圖形。
圖23A和24B表示的是分別從由本發明的系統產生的圖像中和由常規γ照相機產生的圖像中觀測的一個58歲男人的自主甲狀腺瘤的放射性標記圖形。
圖24A和24B表示的是分別從由本發明的系統產生的圖像中和由常規γ照相機產生的圖像中觀測的一個89歲女人的疑為是肱骨變形性骨炎樣的放射性標記圖形。
圖25A和25B表示的是分別從由本發明的系統產生的圖像中和由常規γ照相機產生的圖像中觀測的一個19歲女人的慢性骨髓炎的放射性標記圖形。
圖26A和26B表示的是分別從由本發明的系統產生的圖像中和由常規γ照相機產生的圖像中觀測的一個18歲男人的成神經管細胞瘤的骨骼轉移性病灶的放射性標記圖形。
下面提供了一系列可利用本發明的系統和方法的優勢的現有療法在癌癥診斷中，本發明的系統和方法可用于從體外或通過內窺鏡檢查法來拍攝癌癥和/或指導進入式診斷(活組織檢查)。其例子包括，但不局限于，肺癌活組織檢查、乳癌活組織檢查、前列腺活組織檢查、子宮頸癌活組織檢查、淋巴癌活組織檢查、甲狀腺癌活組織檢查、腦癌活組織檢查、骨癌活組織檢查、結腸癌活組織檢查、胃腸癌內窺鏡檢查和活組織檢查、陰道癌的內窺鏡檢查、前列腺癌的內窺鏡檢查拍攝(通過直腸)、卵巢癌的內窺鏡檢查拍攝(通過陰道)、宮頸癌的內窺鏡檢查拍攝(通過陰道)、膀胱癌的內窺鏡檢查和拍攝(通過尿道)、膽癌的內窺鏡檢查和拍攝(通過胃)、肺癌的拍攝、乳癌的拍攝、黑素瘤的拍攝、腦癌的拍攝、淋巴癌的拍攝、腎癌的拍攝、胃腸癌的拍攝(從外部)。
在特定的MRI情況下，輻射探測器可以與一個小的RF線圈組合或封裝在一起，用于發射和接收或僅用來接收在前列腺或其它附近的限定位置(如陰道、導氣管、上部腸胃道等等)進行診斷和治療的直腸探頭的MRI信號。
本發明的系統和方法還有利于癌癥的定向定位治療。其例子包括，但不局限于在肺癌、乳癌、前列腺癌、子宮癌、肝癌、淋巴癌、甲狀腺癌、腦癌、骨癌、結腸癌(通過直腸的內窺鏡檢查法)、胃癌(通過胸腔的內窺鏡檢查法)、胸腔癌、小腸癌(通過直腸或胸腔的內窺鏡檢查法)、膀胱癌、腎癌、陰道癌和卵巢癌的情況中采用的內部的腫瘤化學療法、內部腫瘤近距離放射治療、內部腫瘤低溫切除、內部腫瘤射頻切除、內部腫瘤超聲波切除、內部腫瘤激光切除。
在心臟病方面，本發明有利于下面的處理，其中的方法和系統可用于在PTCA過程中評估組織的灌注、組織存活能力和內部血流量(僅用氣囊或結合伸展的方位)，在心原性休克的情況中評估心臟的損傷，在心肌梗死后評估心臟的損傷，在評估心力衰竭狀況中按照組織活力和組織灌注來對組織進行評估，在CABG手術之前評估內部血管的活力和灌注。
輻射探測器可以安裝在一個通過血管進入心臟的導管中，來估算心臟內的局部缺血，以便引導切除探頭或其它類型的治療定位在心臟內的適當位置。另一種可以利用本發明的應用是定位血凝塊。例如，可以利用上述的輻射探測器來評估或區分新的血凝塊和舊的血凝塊。因此，例如可以將輻射探測器放置在一個口徑很小的導線上，如PTCA中所用的導線，以便進行內部血凝塊的成像。可以搜索主動脈弓中的內部血凝塊，因為約為75％的中風都是由其中的血凝塊引起的。
也可以在下列過程中利用本發明的方法和系統來評估組織灌注、組織存活能力和內部血流量評估組織存活能力，標注梗死的CABG過程；評估血管的再形成成功與否的CABG過程。
本發明在治療學上還有許多其它的應用，例如，但不局限于注入短距離治療種子、超聲波射頻冷凍療法和定位放射切除。
應當意識到，本發明還可用于許多其它的治療過程。
為清楚起見，在獨立的實施方案中對本發明的某些特征進行了描述，也可以在一個單一實施方案中采用這些特征的組合。相反，為簡明起見，在一個單一的實施方案中對本發明的多個特征進行了描述，也可以單獨地或在任何適當的子組合中利用這些特征。
盡管結合特定的實施方案對本發明進行了描述，但是很顯然，對于那些本領域的熟練人員而言，可以對本發明進行修正和更改。由此，本發明包含所有屬于附加的權利要求的宗旨和范圍內的修正和更改。本說明書在整體上引用了說明書中提及的所有印刷的或電子形式的出版物、專利和專利申請，相當于特定地和獨立地引用了每個單獨的出版物、專利或專利申請。此外，不應將本專利申請中的任何參考的引用和證明理解這種參考是可以使用的本發明現有技術。
權利要求
1.一個用于計算一個放射性輻射源在一個坐標系統中的位置的系統，該系統包括a)一個放射性輻射探測器；b)一個與該放射性輻射探測器相連和/或與其通信的位置跟蹤系統；和c)一個數據處理器，其被設計和配置成用來從該位置跟蹤系統和放射性輻射探測器接收數據輸入，并用來計算放射性輻射源在一個坐標系統中的位置。
2.依照權利要求1的系統，其中放射性輻射源是從包括放射性藥物標記的良性腫瘤、放射性藥物標記的惡性腫瘤、放射性藥物標記的血管凝塊、放射性藥物標記的有關炎癥的成分、放射性藥物標記的膿腫和放射性藥物標記的血管異常中選擇的。
3.依照權利要求1的系統，其中放射性輻射探測器是從包括一個小角度放射性輻射探測器、一個寬角度放射性輻射探測器、多個單獨的小角度放射性輻射探測器和一個空間敏感的放射性探測器中選擇的。
4.依照權利要求1的系統，其中位置跟蹤系統是從包括一個關節臂位置跟蹤系統、一個基于加速計的位置跟蹤系統、一個基于電位計的位置跟蹤系統、一個基于聲波的位置跟蹤系統、一個基于射頻的位置跟蹤系統、一個基于磁場的位置跟蹤系統和一個基于光學的位置跟蹤系統中選擇的。
5.一種用來確定一個放射性輻射源在一個坐標系統中的位置的方法，該方法包括的步驟有a)提供一個與一個位置跟蹤器相連或與其通信的放射性輻射探測器；和b)監測從放射性輻射源發出的放射性，同時，監測放射性輻射探測器在坐標系統中的位置，由此確定該放射性輻射源在坐標系統中的位置。
6.依照權利要求5的方法，其中放射性輻射源是從包括放射性藥物標記的良性腫瘤、放射性藥物標記的惡性腫瘤、放射性藥物標記的血管凝塊、放射性藥物標記的有關炎癥的成分、放射性藥物標記的膿腫和放射性藥物標記的血管異常中選擇的。
7.依照權利要求5的方法，其中放射性輻射探測器是從包括一個小角度放射性輻射探測器、一個寬角度放射性輻射探測器、多個單獨的小角度放射性輻射探測器和一個空間敏感的放射性探測器中選擇的。
8.依照權利要求5的方法，其中位置跟蹤系統是從包括一個關節臂位置跟蹤系統、一個基于加速計的位置跟蹤系統、一個基于電位計的位置跟蹤系統、一個基于聲波的位置跟蹤系統、一個基于射頻的位置跟蹤系統、一個基于磁場的位置跟蹤系統和一個基于光學的位置跟蹤系統中選擇的。
9.一個系統，用于計算一個放射性輻射源在第一坐標系統中的位置，并進一步將該位置投影到一個第二坐標系統上，該系統包括(a)一個放射性輻射探測器；a)一個與該放射性輻射探測器相連和/或與其通信的位置跟蹤系統；和b)一個數據處理器，被設計和配置成用來i.從該位置跟蹤系統和放射性輻射探測器接收數據輸入；ii.計算放射性輻射源在第一坐標系統中的位置；和iii.將放射性輻射源的位置投影到一個第二坐標系統上。
10.依照權利要求9的系統，其中放射性輻射源是從包括放射性藥物標記的良性腫瘤、放射性藥物標記的惡性腫瘤、放射性藥物標記的血管凝塊、放射性藥物標記的有關炎癥的成分、放射性藥物標記的膿腫和放射性藥物標記的血管異常中選擇的。
11.依照權利要求9的系統，其中放射性輻射探測器是從包括一個小角度放射性輻射探測器、一個寬角度放射性輻射探測器、多個單獨的小角度放射性輻射探測器和一個空間敏感的放射性探測器中選擇的。
12.依照權利要求9的系統，其中位置跟蹤系統是從包括一個關節臂位置跟蹤系統、一個基于加速計的位置跟蹤系統、一個基于電位計的位置跟蹤系統、一個基于聲波的位置跟蹤系統、一個基于射頻的位置跟蹤系統、一個基于磁場的位置跟蹤系統和一個基于光學的位置跟蹤系統中選擇的。
13.一種方法，用于計算一個放射性輻射源在第一坐標系統中的位置，并進一步將該位置投影到一個第二坐標系統上，該系統包括a)提供一個與一個位置跟蹤系統相連或與其通信的放射性輻射探測器；和b)監測從放射性輻射源發出的放射性，同時，監測放射性輻射探測器在第一坐標系統中的位置，由此確定該放射性輻射源在第一座標系統中的位置，并將該位置投影到第二坐標系統上。
14.依照權利要求13的方法，其中放射性輻射源是從包括放射性藥物標記的良性腫瘤、放射性藥物標記的惡性腫瘤、放射性藥物標記的血管凝塊、放射性藥物標記的有關炎癥的成分、放射性藥物標記的膿腫和放射性藥物標記的血管異常中選擇的。
15.依照權利要求13的方法，其中放射性輻射探測器是從包括一個小角度放射性輻射探測器、一個寬角度放射性輻射探測器、多個單獨的小角度放射性輻射探測器和一個空間敏感的放射性探測器中選擇的。
16.依照權利要求13的方法，其中位置跟蹤系統是從包括一個關節臂位置跟蹤系統、一個基于加速計的位置跟蹤系統、一個基于電位計的位置跟蹤系統、一個基于聲波的位置跟蹤系統、一個基于射頻的位置跟蹤系統、一個基于磁場的位置跟蹤系統和一個基于光學的位置跟蹤系統中選擇的。
17.一個系統，用于計算一個患者的身體器官的位置和身體器官的放射性藥物攝取部分的位置，該系統包括a)與一個第一位置跟蹤系統相連和/或與其通信的三維成像醫療儀器，用來計算身體器官在第一坐標系統中的位置；b)一個與第二位置系統相連和/或與其通信的放射性輻射探測器，用來跟蹤身體器官的放射性藥物攝取部分在第二坐標系統中的位置；和c)至少一個數據處理器，被設計和配置成用來從上述三維成像儀器、第一位置跟蹤系統、放射性輻射探測器和第二位置跟蹤系統中接收數據輸入，并計算身體器官和身體器官的放射性藥物攝取部分在一個公共坐標系統中的位置。
18.依照權利要求17的系統，其中第一坐標系統用作公共的坐標系統，因此身體器官的放射性藥物攝取部分在第二坐標系統中的位置被投影到該第一坐標系統上。
19.依照權利要求17的系統，其中第二坐標系統用作公共的坐標系統，因此身體器官在第一坐標系統中的位置被投影到該第二坐標系統上。
20.依照權利要求17的系統，其中第一坐標系統、第二坐標系統和公共坐標系統是單一的坐標系統。
21.依照權利要求17的系統，其中第一坐標系統、第二坐標系統和公共坐標系統的每一個都是獨立的坐標系統，因此身體器官的放射性藥物攝取部分在第一坐標系統中的位置和身體器官的放射性藥物攝取部分在第二坐標系統中的位置均被投影到公共坐標系統上。
22.依照權利要求17的系統，其中第一位置跟蹤系統和第二位置跟蹤系統是單一的位置跟蹤系統。
23.依照權利要求17的系統，其中成像儀器與一個用作身體器官和該身體器官的放射性藥物攝取部分的視覺上協同表示的圖象顯示裝置之間進行通信。
24.依照權利要求17的系統，其中放射性輻射探測器是從一個小角度放射性輻射探測器、一個寬角度放射性輻射探測器、多個單獨的小角度放射性輻射探測器和一個空間敏感的放射性探測器中選擇的。
25.依照權利要求17的系統，其中位置跟蹤系統是從一個關節臂位置跟蹤系統、一個基于加速計的位置跟蹤系統、一個基于電位計的位置跟蹤系統、一個基于聲波的位置跟蹤系統、一個基于射頻的位置跟蹤系統、一個基于磁場的位置跟蹤系統和一個基于光學的位置跟蹤系統中選擇的。
26.依照權利要求17的系統，其中成像儀器是從包括熒光檢查器、計算機化斷層X光攝影裝置、核磁共振成像裝置、超聲波成像器和光學照相機中選擇的。
27.依照權利要求17的系統，其中放射性藥劑是從包括131I、67Ga、99MTc含甲氧基的異丁基異腈、201TICI、18F-氟基脫氧葡萄糖、125I-纖維蛋白原和111In-octreotide中選擇的。
28.一種方法，用于計算一個患者的身體器官的位置和身體器官的放射性藥物攝取部分的位置，該方法包括的步驟有a)提供與一個第一位置跟蹤系統相連和/或與其通信的三維成像醫療儀器，用來計算身體器官在第一坐標系統中的位置；b)提供一個與第二位置跟蹤系統相連和/或與其通信的放射性輻射探測器，用來跟蹤身體器官的放射性藥物攝取部分在第二坐標系統中的位置；和c)從上述三維成像儀器、第一位置跟蹤系統、放射性輻射探測器和第二位置跟蹤系統中接收數據輸入，并計算身體器官和身體器官的放射性藥物攝取部分在一個公共坐標系統中的位置。
29.依照權利要求28的方法，其中第一坐標系統用作公共的坐標系統，因此身體器官的放射性藥物攝取部分在第二坐標系統中的位置被投影到該第一坐標系統上。
30.依照權利要求28的方法，其中第二坐標系統用作公共的坐標系統，因此身體器官在第一坐標系統中的位置被投影到該第二坐標系統上。
31.依照權利要求28的系統，其中第一坐標系統、第二坐標系統和公共坐標系統是單一的坐標系統。
32.依照權利要求28的方法，其中第一坐標系統、第二坐標系統和公共坐標系統的每一個都是獨立的坐標系統，因此身體器官在第一坐標系統中的位置和身體器官的放射性藥物攝取部分在第二坐標系統中的位置均被投影到公共坐標系統上。
33.依照權利要求28的方法，其中第一位置跟蹤系統和第二位置跟蹤系統是單一的位置跟蹤系統。
34.依照權利要求28的方法，其中成像儀器與一個用作身體器官和該身體器官的放射性藥物攝取部分的視覺上協同表示的圖象顯示裝置之間進行通信。
35.依照權利要求28的方法，其中放射性輻射探測器是從包括一個小角度放射性輻射探測器、一個寬角度放射性輻射探測器、多個單獨的小角度放射性輻射探測器和一個空間敏感的放射性探測器中選擇的。
36.依照權利要求28的方法，其中位置跟蹤系統是從包括一個關節臂位置跟蹤系統、一個基于加速計的位置跟蹤系統、一個基于電位計的位置跟蹤系統、一個基于聲波的位置跟蹤系統、一個基于射頻的位置跟蹤系統、一個基于磁場的位置跟蹤系統和一個基于光學的位置跟蹤系統中選擇的。
37.依照權利要求28的方法，其中成像儀器是從包括熒光檢查器、計算機化斷層X光攝影裝置、核磁共振成像裝置、超聲波成像器和光學照相機中選擇的。
38.依照權利要求28的方法，其中放射性藥劑是從131I、67Ga、99MTc含甲氧基的異丁基異腈、201TICI、18F-氟基脫氧葡萄糖、125I-纖維蛋白原和111In-octreotide中選擇的。
39.一個系統，用于在一個患者的身體器官的放射性藥物攝取部分進行一個體內外科手術，該系統包括a)一個放射性輻射探測器，與第一位置跟蹤系統相連并與其通信，用來跟蹤身體器官的放射性藥物攝取部分在第一坐標系統中的位置。b)外科手術儀器，與第二位置跟蹤系統相連并與其通信，用來跟蹤外科手術儀器在第二坐標系統中的位置。c)至少一個數據處理器，被設計和配置成用來從上述第一位置跟蹤系統、放射性輻射探測器和第二位置跟蹤系統中接收數據輸入，并計算外科手術儀器和身體器官的放射性藥物攝取部分在一個公共坐標系統中的位置。
40.依照權利要求39的系統，其中外科手術儀器包括一個附加的放射性輻射探測器，而上述的至少一個數據處理器進一步被設計和配置成用來從該附加的放射性輻射探測器接收數據輸入，更精確地確定身體器官的放射性藥物攝取部分在公共坐標系統中的位置。
41.依照權利要求39的系統，其中第二坐標系統用作公共的坐標系統，因此外科手術儀器在第一坐標系統中的位置被投影到該第二坐標系統上。
42.依照權利要求39的方法，其中第一坐標系統用作公共的坐標系統，因此身體器官的放射性藥物攝取部分在第二坐標系統中的位置被投影到該第一坐標系統上。
43.依照權利要求39的系統，其中第一坐標系統、第二坐標系統和公共坐標系統是單一的坐標系統。
44.依照權利要求39的系統，其中第二坐標系統、第一坐標系統和公共坐標系統的每一個都是獨立的坐標系統，因此外科手術儀器在第二坐標系統中的位置和身體器官的放射性藥物攝取部分在第一坐標系統中的位置均被投影到公共坐標系統上。
45.依照權利要求39的系統，其中第一位置跟蹤系統和第二位置跟蹤系統是單一的位置跟蹤系統。
46.依照權利要求39的系統，進一步包括一個圖象顯示裝置，用于協同表示該外科手術儀器和該身體器官的放射性藥物攝取部分的位置。
47.依照權利要求39的系統，其中放射性輻射探測器是從包括一個小角度放射性輻射探測器、一個寬角度放射性輻射探測器、多個單獨的小角度放射性輻射探測器和一個空間敏感的放射性探測器中選擇的。
48.依照權利要求39的系統，其中位置跟蹤系統是從包括一個關節臂位置跟蹤系統、一個基于加速計的位置跟蹤系統、一個基于電位計的位置跟蹤系統、一個基于聲波的位置跟蹤系統、一個基于射頻的位置跟蹤系統、一個基于磁場的位置跟蹤系統和一個基于光學的位置跟蹤系統中選擇的。
49.依照權利要求39的系統，其中外科手術儀器是從包括激光探針、心臟導管、心血管塑料導管、內窺鏡檢查探針、活體組織穿刺針、超聲波探針、光纖顯微鏡、抽吸管、腹腔鏡檢查探針、測溫探針和抽吸/沖洗探針中選擇的。對于開放的外科手術，需增加一個指示裝置。
50.依照權利要求39的方法，其中放射性藥劑是從包括131I、67Ga、99MTc含甲氧基的異丁基異腈、201TICI、18F-氟基脫氧葡萄糖、125I-纖維蛋白原和111In-octreotide中選擇的。
51.依照權利要求39的方法，進一步包括與第三位置跟蹤系統相連和/或與其通信的一個三維成像儀器，用來計算一個身體器官在第三坐標系統中的位置。
52.依照權利要求51的方法，其中數據處理器進一步被設計和配置成用來從上述三維成像儀器和第三位置跟蹤系統接收數據輸入，來計算上述外科儀器和身體器官的放射性藥物攝取部分以及身體器官在一個公共坐標系統中的位置。
53.依照權利要求52的系統，其中第二坐標系統用作公共的坐標系統，因此身體器官的放射性藥物攝取部分在第一坐標系統中的位置和身體器官在第三坐標系統中的位置被投影到該第二坐標系統上。
54.依照權利要求52的系統，其中第一坐標系統用作公共的坐標系統，因此外科手術儀器在第二坐標系統中的位置和身體器官在第三坐標系統中的位置被投影到該第一坐標系統上。
55.依照權利要求52的系統，其中第三坐標系統用作公共的坐標系統，外科手術儀器在第二坐標系統中的位置和身體器官的放射性藥物攝取部分在第一坐標系統中的位置被投影到該第三坐標系統上。
56.依照權利要求52的系統，其中第一坐標系統、第二坐標系統、第三坐標系統和公共坐標系統是單一的坐標系統。
57.依照權利要求52的系統，其中第二坐標系統、第一坐標系統、第三坐標系統和公共坐標系統的每一個都是獨立的坐標系統，因此外科手術儀器在第二坐標系統中的位置、身體器官的放射性藥物攝取部分在第一坐標系統中的位置和身體器官在第三坐標系統中的位置均被投影到公共坐標系統上。
58.依照權利要求51的系統，其中第一位置跟蹤系統、第二位置跟蹤系統和第三位置跟蹤系統是單一的位置跟蹤系統。
59.依照權利要求51的系統，進一步包括一個圖象顯示裝置，用于協同表示該外科手術儀器和身體器官的放射性藥物攝取部分以及身體器官的位置。
60.依照權利要求51的系統，其中成像儀器是從包括熒光檢查器、計算機化斷層X光攝影裝置、核磁共振成像裝置、超聲波成像器和光學照相機中選擇的。
61.依照權利要求51的系統，其中位置跟蹤系統是從一個關節臂位置跟蹤系統、一個基于加速計的位置跟蹤系統、一個基于電位計的位置跟蹤系統、一個基于聲波的位置跟蹤系統、一個基于射頻的位置跟蹤系統、一個基于磁場的位置跟蹤系統和一個基于光學的位置跟蹤系統中選擇的。
62.一種方法，用于在一個患者的身體器官的放射性藥物攝取部分進行一個體內外科手術，該方法包括的步驟有a)提供一個放射性輻射探測器，與第一位置跟蹤系統相連并與其通信，用來跟蹤身體器官的放射性藥物攝取部分在第一坐標系統中的位置。b)提供一種外科手術儀器，與第二位置跟蹤系統相連并與其通信，用來跟蹤在進行體內外科手術時，外科手術儀器在第二坐標系統中的位置。c)在進行體內外科手術時，從上述第一位置跟蹤系統、放射性輻射探測器和第二位置跟蹤系統中接收數據輸入，并計算外科手術儀器、身體器官和身體器官的放射性藥物攝取部分在一個公共坐標系統中的位置。
63.依照權利要求62的方法，其中外科手術儀器包括一個附加的放射性輻射探測器，而上述的至少一個數據處理器被進一步設計和配置成用來從該附加的放射性輻射探測器接收數據輸入，更精確地確定身體器官的放射性藥物攝取部分在公共坐標系統中的位置。
64.依照權利要求62的方法，其中第二坐標系統用作公共的坐標系統，因此身體器官的放射性藥物攝取部分在第一坐標系統中的位置被投影到該第二坐標系統上。
65.依照權利要求62的方法，其中第一坐標系統用作公共的坐標系統，因此外科手術儀器在第二坐標系統中的位置被投影到該第一坐標系統上。
66.依照權利要求62的方法，其中第一坐標系統、第二坐標系統和公共坐標系統是單一的坐標系統。
67.依照權利要求62的方法，其中第一坐標系統、第二坐標系統和公共坐標系統的每一個都是獨立的坐標系統，因此外科手術儀器在第二坐標系統中的位置和身體器官的放射性藥物攝取部分在第一坐標系統中的位置均被投影到公共坐標系統上。
68.依照權利要求62的方法，其中第一位置跟蹤系統和第二位置跟蹤系統是單一的位置跟蹤系統。
69.依照權利要求62的方法，進一步包括一個圖象顯示裝置，用于協同表示該外科手術儀器和身體器官位置及該身體器官的放射性藥物攝取部分的位置。
70.依照權利要求62的方法，其中放射性輻射探測器是從包括一個小角度放射性輻射探測器、一個寬角度放射性輻射探測器、多個單獨的小角度放射性輻射探測器和一個空間敏感的放射性探測器中選擇的。
71.依照權利要求62的方法，其中位置跟蹤系統是從包括一個關節臂位置跟蹤系統、一個基于加速計的位置跟蹤系統、一個基于電位計的位置跟蹤系統、一個基于聲波的位置跟蹤系統、一個基于射頻的位置跟蹤系統、一個基于磁場的位置跟蹤系統和一個基于光學的位置跟蹤系統中選擇的。
72.依照權利要求62的方法，其中外科手術儀器是從包括激光探針、心臟導管、心血管塑料導管、內窺鏡檢查探針、活體組織穿刺針、超聲波探針、光纖顯微鏡、抽吸管、腹腔鏡檢查探針、測溫探針和抽吸/沖洗探針中選擇的。
73.依照權利要求62的方法，其中放射性藥劑是從包括131I、67Ga、99MTc含甲氧基的異丁基異腈、201TICI、18F-氟基脫氧葡萄糖、125I-纖維蛋白原和111In-octreotide中選擇的。
74.依照權利要求62的方法，進一步包括提供一個三維成像儀器的步驟，該三維成像權器與第三位置跟蹤系統相連和/或與其通信的，用來計算一個身體器官在第三坐標系統中的位置。
75.依照權利要求74的方法，進一步包括從上述三維成像儀器和第三位置跟蹤系統接收數據輸入，來計算上述外科儀器和身體器官的放射性藥物攝取部分以及身體器官在一個公共坐標系統中的位置的步驟。
76.依照權利要求74的方法，其中第一位置跟蹤系統、第二位置跟蹤系統和第三位置跟蹤系統是單一的位置跟蹤系統。
77.依照權利要求74的方法，進一步包括通過一個可視裝置協同表示外科手術儀器和身體器官的位置和該身體器官的放射性藥物攝取部分的位置的步驟。
78.依照權利要求74的方法，其中成像儀器是從包括熒光檢查器、計算機化斷層X光攝影裝置、核磁共振成像裝置、超聲波成像器和光學照相機中選擇的。
79.依照權利要求74的方法，其中位置跟蹤系統是從包括一個關節臂位置跟蹤系統、一個基于加速計的位置跟蹤系統、一個基于電位計的位置跟蹤系統、一個基于聲波的位置跟蹤系統、一個基于射頻的位置跟蹤系統、一個基于磁場的位置跟蹤系統和一個基于光學的位置跟蹤系統中選擇的。
80.依照權利要求75的方法，其中第二坐標系統用作公共的坐標系統，因此身體器官的放射性藥物攝取部分在第一坐標系統中的位置和身體器官在第三坐標系統中的位置被投影到該第二坐標系統上。
81.依照權利要求75的方法，其中第一坐標系統用作公共的坐標系統，因此外科手術儀器在第二坐標系統中的位置和身體器官在第三坐標系統中的位置被投影到該第一坐標系統上。
82.依照權利要求75的方法，其中第三坐標系統用作公共的坐標系統，外科手術儀器在第二坐標系統中的位置和身體器官的放射性藥物攝取部分在第一坐標系統中的位置被投影到該第三坐標系統上。
83.依照權利要求75的方法，其中第一坐標系統、第二坐標系統、第三坐標系統和公共坐標系統是單一的坐標系統。
84.依照權利要求75的方法，其中第一坐標系統、第二坐標系統、第三坐標系統和公共坐標系統的每一個都是獨立的坐標系統，因此外科手術儀器在第二坐標系統中的位置、身體器官的放射性藥物攝取部分在第一坐標系統中的位置和身體器官在第三坐標系統中的位置均被投影到公共坐標系統上。
85.一個用來產生人體的一個放射性輻射源的二維或三維圖像的系統，該系統包括a)一個放射性輻射探測器；b)一個與該放射性輻射探測器相連和/或與其通信的位置跟蹤系統；和c)一個數據處理器，被設計和配置成用來從該位置跟蹤系統和放射性輻射探測器接收數據輸入，來產生該放射性輻射探測器的二維或三維圖像。
86.一種方法，用來產生人體的一個放射性輻射源的二維或三維圖像的系統，該方法包括a)利用一個放射性輻射探測器對人體進行掃描；b)使用一個與該放射性輻射探測器相連和/或與其通信的位置跟蹤系統，來確定該放射性輻射探測器在一個三維坐標系統中的位置；和c)從該位置跟蹤系統和放射性輻射探測器數據處理輸入，來產生該放射性輻射源的二維或三維圖像。
87.一個用于計算一個放射性輻射源在一個坐標系統中的位置的系統，該系統包括a)至少兩個放射性輻射探測器；b)一個與該放射性輻射探測器相連和/或與其通信的位置跟蹤系統，和c)一個數據處理器，被設計和配置成用來從該位置跟蹤系統和上述的至少兩個放射性輻射探測器接收數據輸入，來計算放射性輻射源在一個坐標系統中的位置。
88.依照權利要求87的系統，其中上述至少兩個放射性輻射探測器是通過一個撓性連接器在物理上相互連接的。
89.一個方法，用于確定一個放射性輻射源在一個坐標系統中的位置，該方法包括的步驟有a)提供至少一個與位置跟蹤系統相連和/或與其通信的放射性輻射探測器；和b)監測從放射性輻射源發出的放射性，同時，監測該至少一個放射性輻射探測器在坐標系統中的位置，由此確定該放射性輻射源在座標系統中的位置。
90.依照權利要求89的方法，其中提供上述至少兩個放射性輻射探測器。
91.依照權利要求89的方法，其中上述至少兩個放射性輻射探測器是通過一個撓性連接器在物理上相互連接的。
92.一個系統，用于計算放射性輻射源在一個第一坐標體統中的位置，并進一步將該位置投影到一個第二坐標系統上，該系統包括a)至少兩個放射性輻射探測器；b)一個與上述至少兩個放射性輻射探測器相連和/或與其通信的位置跟蹤系統，和c)一個數據處理器，被設計和配置成用來i.從該位置跟蹤系統和上述的至少兩個放射性輻射探測器接收數據輸入；ii.計算放射性輻射源在第一坐標系統中的位置，和iii.將放射性輻射源的位置投影到第二坐標系統上。
93.依照權利要求92的系統，其中上述至少兩個放射性輻射探測器是通過一個撓性連接器在物理上相互連接的。
94.一種方法，用于計算一個放射性輻射源在一個第一坐標系統中的位置，并將該位置投影到一個第二坐標系統上，該方法包括的步驟有a)提供至少一個與一個位置跟蹤系統相連和/或與其通信的放射性輻射探測器；和b)監測從放射性輻射源發出的放射性，同時，監測該至少一個放射性輻射探測器在第一坐標系統中的位置，由此確定該放射性輻射源在第一座標系統中的位置，并將該位置投影到第二坐標系統上。
95.一個系統，用于在一個患者的身體器官的放射性藥物攝取部分進行一個體內外科手術，該系統包括一個外科手術儀器，與一個位置跟蹤系統相連并與其通信，用來跟蹤該外科手術儀器在一個坐標系統中的位置，該外科手術儀器包括一個與其相連的放射性輻射探測器，用來就地監測放射性藥物。
96.依照權利要求95的系統，其中該放射性輻射探測器是對β射線和正電子射線敏感的。
97.依照權利要求95的系統，其中外科手術儀器包括一個組織切除裝置。
98.依照權利要求95的系統，其中外科手術儀器包括一個組織取樣裝置。
99.依照權利要求95的系統，其中組織取樣裝置包括一個抽吸裝置。
100.一個用來計算一個放射性輻射源在一個坐標系統中的位置的系統，該系統包括a)一個外科手術儀器，被設計和構造成用來進入患者的身體，該外科手術儀器包括一個與其相連或集成于其中的放射性輻射探測器；b)一個與該外科手術儀器相連并與其通信的位置跟蹤系統；和c)一個數據處理器，被設計和配置成用來從上述位置跟蹤系統和放射性輻射探測器接收數據輸入，并計算放射性輻射源在坐標系統中的位置。
101.依照權利要求100的系統，其中放射性輻射源是從包括放射性藥物標記的良性腫瘤、放射性藥物標記的惡性腫瘤、放射性藥物標記的血管凝塊、放射性藥物標記的有關炎癥的成分、放射性藥物標記的膿腫和放射性藥物標記的血管異常中選擇的。
102.依照權利要求100的系統，其中放射性輻射探測器是一個小角度放射性輻射探測器或一個寬角度放射性輻射探測器。
103.依照權利要求100的系統，其中位置跟蹤系統是從包括一個關節臂位置跟蹤系統、一個基于加速計的位置跟蹤系統、一個基于電位計的位置跟蹤系統、一個基于聲波的位置跟蹤系統、一個基于射頻的位置跟蹤系統、一個基于磁場的位置跟蹤系統和一個基于光學的位置跟蹤系統中選擇的。
104.一個系統，用于計算放射性輻射源在一個第一坐標體統中的位置，并進一步將該位置投影到一個第二坐標系統上，該系統包括a)一個外科手術儀器，被設計和構造成用來進入患者的身體，該外科手術儀器包括一個與其相連或集成其中的放射性輻射探測器；b)一個與上述外科手術儀器相連和/或與其通信的位置跟蹤系統；和c)一個數據處理器，被設計和配置成用來i.從該位置跟蹤系統和放射性輻射探測器接收數據輸入；ii.計算放射性輻射源在第一坐標系統中的位置；iii.計算外科手術儀器在第一坐標系統中的位置；和iv.將放射性輻射源和外科手術儀器的位置投影到一個第二坐標系統上。
105.依照權利要求104的系統，其中放射性輻射源是從包括放射性藥物標記的良性腫瘤、放射性藥物標記的惡性腫瘤、放射性藥物標記的血管凝塊、放射性藥物標記的有關炎癥的成分、放射性藥物標記的膿腫和放射性藥物標記的血管異常中選擇的。
106.依照權利要求104的系統，其中放射性輻射探測器是一個小角度放射性輻射探測器或一個寬角度放射性輻射探測器。
107.依照權利要求104的系統，其中位置跟蹤系統是從包括一個關節臂位置跟蹤系統、一個基于加速計的位置跟蹤系統、一個基于電位計的位置跟蹤系統、一個基于聲波的位置跟蹤系統、一個基于射頻的位置跟蹤系統、一個基于磁場的位置跟蹤系統和一個基于光學的位置跟蹤系統中選擇的。
108.一種方法，用于計算放射性輻射源在一個第一坐標體統中的位置，并將該位置投影到一個第二坐標系統上，該方法包括的步驟有a)提供一個外科手術儀器，設計和構造用來進入患者的身體，該外科手術儀器包括一個與其相連或集成于其中的放射性輻射探測器，該外科手術儀器與一個位置跟蹤系統相連和/或與其通信；和b)監測從放射性輻射源發出的放射性，同時，監測放射性輻射探測器在第一坐標系統中的位置，由此確定該放射性輻射源和外科手術儀器在第一座標系統中的位置，并將該放射性輻射源的位置投影到第二坐標系統上。
109.依照權利要求108的系統，其中放射性輻射源是從包括放射性藥物標記的良性腫瘤、放射性藥物標記的惡性腫瘤、放射性藥物標記的血管凝塊、放射性藥物標記的有關炎癥的成分、放射性藥物標記的膿腫和放射性藥物標記的血管異常中選擇的。
110.依照權利要求108的系統，其中放射性輻射探測器是一個小角度放射性輻射探測器或一個寬角度放射性輻射探測器。
111.依照權利要求108的系統，其中位置跟蹤系統是從包括一個關節臂位置跟蹤系統、一個基于加速計的位置跟蹤系統、一個基于電位計的位置跟蹤系統、一個基于聲波的位置跟蹤系統、一個基于射頻的位置跟蹤系統、一個基于磁場的位置跟蹤系統和一個基于光學的位置跟蹤系統中選擇的。
112.一個系統，用于計算一個患者的身體器官的位置和身體器官的放射性藥物攝取部分的位置，該系統包括a)與一個第一位置跟蹤系統相連和/或與其通信的三維成像醫療儀器，用來計算身體器官在第一坐標系統中的位置；b)設計和構造一個外殼手術儀器，用于進入患者的身體，所述外殼手術儀器包括一個與其相連或集成于其中的放射性輻射探測器，所述外科手術儀器用來跟蹤身體器官的放射性藥物攝取部分在第二坐標系統中的位置；和c)至少一個數據處理器，被設計和配置成用來從上述三維成像儀器、第一位置跟蹤系統、放射性輻射探測器和第二位置跟蹤系統中接收數據輸入，并計算身體器官和身體器官的放射性藥物攝取部分以及外科手術儀器在一個公共坐標系統中的位置。
113.依照權利要求112的系統，其中第一坐標系統用作公共的坐標系統，因此身體器官的放射性藥物攝取部分在第二坐標系統中的位置被投影到該第一坐標系統上。
114.依照權利要求112的系統，其中第二坐標系統用作公共的坐標系統，因此身體器官和外科手術儀器在第一坐標系統中的位置被投影到該第二坐標系統上。
115.依照權利要求112的系統，其中第一坐標系統、第二坐標系統和公共坐標系統是單一的坐標系統。
116.依照權利要求112的系統，其中第一坐標系統、第二坐標系統和公共坐標系統的每一個都是獨立的坐標系統，因此身體器官的在第一坐標系統中的位置和身體器官的放射性藥物攝取部分和外科手術儀器在第二坐標系統中的位置均被投影到公共坐標系統上。
117.依照權利要求112的系統，其中第一位置跟蹤系統和第二位置跟蹤系統是單一的位置跟蹤系統。
118.依照權利要求112的系統，其中成像儀器與一個用作身體器官和該身體器官的放射性藥物攝取部分的視覺上協同表示的圖象顯示裝置之間進行通信。
119.依照權利要求112的系統，其中放射性輻射探測器是小角度放射性輻射探測器或一個寬角度放射性輻射探測器。
120.依照權利要求112的系統，其中位置跟蹤系統是從包括一個關節臂位置跟蹤系統、一個基于加速計的位置跟蹤系統、一個基于電位計的位置跟蹤系統、一個基于聲波的位置跟蹤系統、一個基于射頻的位置跟蹤系統、一個基于磁場的位置跟蹤系統和一個基于光學的位置跟蹤系統中選擇的。
121.依照權利要求112的系統，其中成像儀器是從包括熒光檢查器、計算機化斷層X光攝影裝置、核磁共振成像裝置、超聲波成像器和光學照相機中選擇的。
122.依照權利要求112的系統，其中放射性藥劑是從包括2-[18F]氟-2-脫氧-D-葡萄糖、111In-Pentetreotide、L-3-[123I]-Iodo-alpha-甲基-酪氨酸、O-(2-[18F]氟乙烷基)-L-酪氨酸、111In-CapromabPendetide和111In-Satumomab Pendetide中選擇的。
123.一種方法，用于計算一個患者的身體器官的位置和患者體內身體器官的放射性藥物攝取部分的位置，該方法包括的步驟a)提供一個與一個第一位置跟蹤系統相連和/或與其通信的三維成像醫療儀器，用來計算身體器官在第一坐標系統中的位置；b)提供一個外科手術儀器，被設計和構造成用來進入患者的身體，該外科手術儀器包括一個與其相連或集成于其中的放射性輻射探測器，該外科手術儀器與一個第二位置跟蹤系統相連和/或與其通信，來跟蹤身體器官的放射性藥物攝取部分在第二坐標系統種的位置；和c)從上述的三維成像儀器、第一位置跟蹤系統、放射性輻射探測器和第二位置跟蹤系統接收數據輸入，并計算身體器官、外科手術儀器和身體器官的放射性藥物攝取部分在一個公共坐標系統中的位置。
124.依照權利要求123的方法，其中第一坐標系統用作公共的坐標系統，因此身體器官的放射性藥物攝取部分和外科手術儀器在第二坐標系統中的位置被投影到該第一坐標系統上。
125.依照權利要求123的方法，其中第二坐標系統用作公共的坐標系統，因此身體器官在第一坐標系統中的位置被投影到該第二坐標系統上。
126.依照權利要求123的方法，其中第一坐標系統、第二坐標系統和公共坐標系統是單一的坐標系統。
127.依照權利要求113的方法，其中第一坐標系統、第二坐標系統和公共坐標系統的每一個都是獨立的坐標系統，因此身體器官在第一坐標系統中的位置和身體器官的放射性藥物攝取部分的位置在第二坐標系統中的位置均被投影到公共坐標系統上。
128.依照權利要求113的方法，其中第一位置跟蹤系統和第二位置跟蹤系統是單一的位置跟蹤系統。
129.依照權利要求113的方法，其中成像儀器與一個用作身體器官、該身體器官的放射性藥物攝取部分和外科手術儀器的視覺上協同表示的圖象顯示裝置之間進行通信。
130.依照權利要求113的方法，其中放射性輻射探測器是小角度放射性輻射探測器或一個寬角度放射性輻射探測器。
131.依照權利要求113的方法，其中位置跟蹤系統是從包括一個關節臂位置跟蹤系統、一個基于加速計的位置跟蹤系統、一個基于電位計的位置跟蹤系統、一個基于聲波的位置跟蹤系統、一個基于射頻的位置跟蹤系統、一個基于磁場的位置跟蹤系統和一個基于光學的位置跟蹤系統中選擇的。
132.依照權利要求113的方法，其中成像儀器是從包括熒光檢查器、計算機化斷層X光攝影裝置、核磁共振成像裝置、超聲波成像器和光學照相機中選擇的。
133.依照權利要求113的方法，其中放射性藥劑是從包括2-[18F]氟-2-脫氧-D-葡萄糖、111In-Pentetreotide、L-3-[123I]-Iodo-alpha-甲基-酪氨酸、0-(2-[18F]氟乙烷基)-L-酪氨酸、111In-CapromabPendetide和111In-Satumomab Pendetide中選擇的。
134.依照權利要求1的系統，其中數據處理器適用于將放射性輻射探測器的計數率與位置跟蹤系統的位置信息合并，并適用于形成其中包括放射性輻射源的目標區域的放射示蹤物分布圖象。
135.依照權利要求134的系統，進一步包括一個存儲器，適用于存儲位置信息和計數率。
136.依照權利要求134的系統，進一步包括一個顯示器，適于將上述位置信息和計數率顯示為對應于該位置信息和計數率的標記的圖形。
137.依照權利要求134的系統，其中數據處理器適于處理上述計數率和位置信息。
138.依照權利要求137的系統，其中坐標系統包括相互垂直的直線軸X、Y和Z，并圍繞X、Y和Z分別旋轉ρ、θ和φ，其中在該坐標系統中，探測器的位置信息被定義為(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器計數率被定義為N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器的物理尺寸被定義為(dx，dy，dz)；此外，其中數據處理器適于通過查找表示探測器體積，被定義為Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz的所有被稱為三維象素的體象素，確定表示每個三維象素中計數率和位置信息被計算的次數的M(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)，和根據N(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)＝[N(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)+N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)]/[M(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)+1]計算每個三維象素中的平均計數率，來求取計數率和位置信息的平均值。
139.依照權利要求137的系統，其中坐標系統包括相互垂直的直線軸X、Y和Z，并圍繞X、Y和Z分別旋轉ρ、θ和φ，其中在該坐標系統中，探測器的位置信息被定義為(Xc，Yc，Zx，ρ，θ，φ)，探測器計數率被定義為N(Xx，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器的物理尺寸被定義為(dx，dy，dz)；此外，其中數據處理器適于通過查找表示探測器體積，被定義為Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz的所有被稱為三維象素的體象素，查找那些具有比輸入的探測器計數率N(Zc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)高的計數率的三維象素，和將這些具有較高的計數率的三維象素改變為具有輸入的探測器計數率N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)的三維象素，來使計數率和位置信息最小化。
140.依照權利要求9的系統，其中數據處理器適用于將放射性輻射探測器的計數率與位置跟蹤系統的位置信息合并，并適用于形成其中包括放射性輻射源的目標區域的放射示蹤物分布圖象。
141.依照權利要求140的系統，進一步包括一個存儲器，適用于存儲位置信息和計數率。
142.依照權利要求140的系統，進一步包括一個顯示器，適于將上述位置信息和計數率顯示為對應于該位置信息和計數率的標記的圖形。
143.依照權利要求140的系統，其中數據處理器適于處理上述計數率和位置信息。
144.依照權利要求143的系統，其中坐標系統包括相互垂直的直線軸X、Y和Z，并圍繞X、Y和Z分別旋轉ρ、θ和φ，其中在該坐標系統中，探測器的位置信息被定義為(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器計數率被定義為N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器的物理尺寸被定義為(dx，dy，dz)；此外，其中數據處理器適于通過查找表示探測器體積，被定義為Zc+dx，Yc+dy，Zc+dz的所有被稱為三維象素的體象素，確定表示每個三維象素中計數率和位置信息被計算的次數的M(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)，和根據N(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)＝[N(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)+N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)]/[M(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)+1]計算每個三維象素中的平均計數率，來求取計數率和位置信息的平均值。
145.依照權利要求143的系統，其中坐標系統包括相互垂直的直線軸X、Y和Z，并圍繞X、Y和Z分別旋轉ρ、θ和φ，其中在該坐標系統中，探測器的位置信息被定義為(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器計數率被定義為N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器的物理尺寸被定義為(dx，dy，dz)；此外，其中數據處理器適于通過查找表示探測器體積，被定義為Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz的所有被稱為三維象素的體象素，查找那些具有比輸入的探測器計數率N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)高的計數率的三維象素，和將這些具有較高的計數率的三維象素改變為具有輸入的探測器計數率N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)的三維象素，來使計數率和位置信息最小化。
146.依照權利要求17的系統，其中至少一個數據處理器適用于將放射性輻射探測器的計數率與位置跟蹤系統的位置信息合并，并適用于形成其中包括放射性輻射源的目標區域的放射示蹤物分布圖象。
147.依照權利要求146的系統，進一步包括一個存儲器，適用于存儲位置信息和計數率。
148.依照權利要求146的系統，進一步包括一個顯示器，適于將上述位置信息和計數率顯示為對應于該位置信息和計數率的標記的圖形。
149.依照權利要求146的系統，其中上述的至少一個數據處理器適于改進上述計數率和位置信息。
150.依照權利要求149的系統，其中坐標系統包括相互垂直的直線軸X、Y和Z，并圍繞X、Y和Z分別旋轉ρ、θ和φ，其中在該坐標系統中，探測器的位置信息被定義為(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器計數率被定義為N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器的物理尺寸被定義為(dx ，dy，dz)；此外，其中數據處理器適于通過查找表示探測器體積，被定義為Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz的所有被稱為三維象素的體象素，確定表示每個三維象素中計數率和位置信息被計算的次數的M(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)，和根據N(Xc+dx，Yx+dy，Zc+dz)＝[N(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)+N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)]/[M(Xx+dx，Yc+dy，Zc+dz)+1]計算每個三維象素中的平均計數率，來求取計數率和位置信息的平均值。
151.依照權利要求149的系統，其中坐標系統包括相互垂直的直線軸X、Y和Z，并圍繞X、Y和Z分別旋轉ρ、θ和φ，其中在該坐標系統中，探測器的位置信息被定義為(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器計數率被定義為N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器的物理尺寸被定義為(dx，dy，dz)；此外，其中數據處理器適于通過查找表示探測器體積，被定義為Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz的所有被稱為三維象素的體象素，查找那些具有比輸入的探測器計數率N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)高的計數率的三維象素，和將這些具有較高的計數率的三維象素改變為具有輸入的探測器計數率N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)的三維象素，來使計數率和位置信息最小化。
152.依照權利要求39的系統，其中上述至少一個數據處理器適用于將放射性輻射探測器的計數率與位置跟蹤系統的位置信息合并，并適用于形成其中包括放射性輻射源的目標區域的放射示蹤物分布圖象。
153.依照權利要求152的系統，進一步包括一個存儲器，適用于存儲位置信息和計數率。
154.依照權利要求152的系統，進一步包括一個顯示器，適于將上述位置信息和計數率顯示為對應于該位置信息和計數率的標記的圖形。
155.依照權利要求152的系統，其中數據處理器適于處理上述計數率和位置信息。
156.依照權利要求155的系統，其中坐標系統包括相互垂直的直線軸X、Y和Z，并圍繞X、Y和Z分別旋轉ρ、θ和φ，其中在該坐標系統中，探測器的位置信息被定義為(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器計數率被定義為N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器的物理尺寸被定義為(dx，dy，dz)；此外，其中數據處理器適于通過查找表示探測器體積，被定義為Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz的所有被稱為三維象素的體象素，確定表示每個三維象素中計數率和位置信息被計算的次數的M(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)，和根據N(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)＝[N(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)+N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)]/[M(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)+1]計算每個三維象素中的平均計數率，來求取計數率和位置信息的平均值。
157.依照權利要求155的系統，其中坐標系統包括相互垂直的直線軸X、Y和Z，并圍繞X、Y和Z分別旋轉ρ、θ和φ，其中在該坐標系統中，探測器的位置信息被定義為(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器計數率被定義為N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器的物理尺寸被定義為(dx，dy，dz)；此外，其中數據處理器適于通過查找表示探測器體積，被定義為Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz的所有被稱為三維象素的體象素，查找那些具有比輸入的探測器計數率N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)高的計數率的三維象素，和將這些具有較高的計數率的三維象素改變為具有輸入的探測器計數率N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)的三維象素，來使計數率和位置信息最小化。
158.依照權利要求85的系統，其中數據處理器適用于將放射性輻射探測器的計數率與位置跟蹤系統的位置信息合并，并適用于形成其中包括放射性輻射源的目標區域的放射示蹤物分布圖象。
159.依照權利要求158的系統，進一步包括一個存儲器，適用于存儲位置信息和計數率。
160.依照權利要求158的系統，進一步包括一個顯示器，適于將上述位置信息和計數率顯示為對應于該位置信息和計數率的標記的圖形。
161.依照權利要求158的系統，其中數據處理器適于處理上述計數率和位置信息。
162.依照權利要求161的系統，其中坐標系統包括相互垂直的直線軸X、Y和Z，并圍繞X、Y和Z分別旋轉ρ、θ和φ，其中在該坐標系統中，探測器的位置信息被定義為(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器計數率被定義為N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器的物理尺寸被定義為(dx，dy，dz)；此外，其中數據處理器適于通過查找表示探測器體積，被定義為Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz的所有被稱為三維象素的體象素，確定表示每個三維象素中計數率和位置信息被計算的次數的M(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)，和根據N(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)＝[N(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)+N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)]/[M(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)+1]計算每個三維象素中的平均計數率，來求取計數率和位置信息的平均值。
163.依照權利要求161的系統，其中坐標系統包括相互垂直的直線軸X、Y和Z，并圍繞X、Y和Z分別旋轉ρ、θ和φ，其中在該坐標系統中，探測器的位置信息被定義為(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器計數率被定義為N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器的物理尺寸被定義為(dx，dy，dz)；此外，其中數據處理器適于通過查找表示探測器體積，被定義為Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz的所有被稱為三維象素的體象素，查找那些具有比輸入的探測器計數率N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)高的計數率的三維象素，和將這些具有較高的計數率的三維象素改變為具有輸入的探測器計數率N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)的三維象素，來使計數率和位置信息最小化。
164.依照權利要求87的系統，其中數據處理器適用于將放射性輻射探測器的計數率與位置跟蹤系統的位置信息合并，并適用于形成其中包括放射性輻射源的目標區域的放射示蹤物分布圖象。
165.依照權利要求164的系統，進一步包括一個存儲器，適用于存儲位置信息和計數率。
166.依照權利要求164的系統，進一步包括一個顯示器，適于將上述位置信息和計數率顯示為對應于該位置信息和計數率的標記的圖形。
167.依照權利要求164的系統，其中上述的至少一個數據處理器適于改進上述計數率和位置信息。
168.依照權利要求167的系統，其中坐標系統包括相互垂直的直線軸X、Y和Z，并圍繞X、Y和Z分別旋轉ρ、θ和φ，其中在該坐標系統中，探測器的位置信息被定義為(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器計數率被定義為N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器的物理尺寸被定義為(dx，dy，dz)；此外，其中數據處理器適于通過查找表示探測器體積，被定義為Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz的所有被稱為三維象素的體象素，確定表示每個三維象素中計數率和位置信息被計算的次數的M(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)，和根據N(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)＝[N(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)+N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)]/[M(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)+1]計算每個三維象素中的平均計數率，來求取計數率和位置信息的平均值。
169.依照權利要求167的系統，其中坐標系統包括相互垂直的直線軸X、Y和Z，并圍繞X、Y和Z分別旋轉ρ、θ和φ，其中在該坐標系統中，探測器的位置信息被定義為(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器計數率被定義為N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器的物理尺寸被定義為(dx，dy，dz)；此外，其中數據處理器適于通過查找表示探測器體積，被定義為Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz的所有被稱為三維象素的體象素，查找那些具有比輸入的探測器計數率N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)高的計數率的三維象素，和將這些具有較高的計數率的三維象素改變為具有輸入的探測器計數率N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)的三維象素，來使計數率和位置信息最小化。
170.依照權利要求92的系統，其中數據處理器適用于將上述至少兩個放射性輻射探測器的輻射探測器計數率與位置跟蹤系統的位置信息合并，并適用于形成其中包括放射性輻射源的目標區域的放射示蹤物分布圖象。
171.依照權利要求170的系統，進一步包括一個存儲器，適用于存儲位置信息和計數率。
172.依照權利要求170的系統，進一步包括一個顯示器，適于將上述位置信息和計數率顯示為對應于該位置信息和計數率的標記的圖形。
173.依照權利要求170的系統，其中數據處理器適于處理上述計數率和位置信息。
174.依照權利要求173的系統，其中坐標系統包括相互垂直的直線軸X、Y和Z，并圍繞X、Y和Z分別旋轉ρ、θ和φ，其中在該坐標系統中，上述至少兩個探測器的位置信息被定義為(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器計數率被定義為N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器的物理尺寸被定義為(dx，dy，dz)；此外，其中數據處理器適于通過查找表示探測器體積，被定義為Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz的所有被稱為三維象素的體象素，確定表示每個三維象素中計數率和位置信息被計算的次數的M(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)，和根據N(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)＝[N(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)+N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)]/[M(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)+1]計算每個三維象素中的平均計數率，來求取計數率和位置信息的平均值。
175.依照權利要求173的系統，其中坐標系統包括相互垂直的直線軸X、Y和Z，并圍繞X、Y和Z分別旋轉ρ、θ和φ，其中在該坐標系統中，該至少兩個探測器的位置信息被定義為(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器計數率被定義為N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器的物理尺寸被定義為(dx，dy，dz)；此外，其中數據處理器適于通過查找表示探測器體積，被定義為Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz的所有被稱為三維象素的體象素，查找那些具有比輸入的探測器計數率N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)高的計數率的三維象素，和將這些具有較高的計數率的三維象素改變為具有輸入的探測器計數率N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)的三維象素，來使計數率和位置信息最小化。
176.依照權利要求95的系統，進一步包括一個數據處理器，其中該數據處理器適用于將放射性輻射探測器的輻射探測器計數率與位置跟蹤系統的位置信息合并，并適用于形成其中包括放射性輻射源的目標區域的放射示蹤物分布圖象。
177.依照權利要求176的系統，進一步包括一個存儲器，適用于存儲位置信息和計數率。
178.依照權利要求176的系統，進一步包括一個顯示器，適于將上述位置信息和計數率顯示為對應于該位置信息和計數率的標記的圖形。
179.依照權利要求176的系統，其中數據處理器適于處理上述計數率和位置信息。
180.依照權利要求179的系統，其中坐標系統包括相互垂直的直線軸X、Y和Z，并圍繞X、Y和Z分別旋轉ρ、θ和φ，其中在該坐標系統中，探測器的位置信息被定義為(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器計數率被定義為N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器的物理尺寸被定義為(dx，dy，dz)；此外，其中數據處理器適于通過查找表示探測器體積，被定義為Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz的所有被稱為三維象素的體象素，確定表示每個三維象素中計數率和位置信息被計算的次數的M(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)，和根據N(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)＝[N(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)+N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)]/[M(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)+1]計算每個三維象素中的平均計數率，來求取計數率和位置信息的平均值。
181.依照權利要求179的系統，其中坐標系統包括相互垂直的直線軸X、Y和Z，并圍繞X、Y和Z分別旋轉ρ、θ和φ，其中在該坐標系統中，探測器的位置信息被定義為(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器計數率被定義為N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器的物理尺寸被定義為(dx，dy，dz)；此外，其中數據處理器適于通過查找表示探測器體積，被定義為Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz的所有被稱為三維象素的體象素，查找那些具有比輸入的探測器計數率N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)高的計數率的三維象素，和將這些具有較高的計數率的三維象素改變為具有輸入的探測器計數率N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)的三維象素，來使計數率和位置信息最小化。
182.依照權利要求100的系統，其中數據處理器適用于將放射性輻射探測器的輻射探測器計數率與位置跟蹤系統的位置信息合并，并適用于形成其中包括放射性輻射源的目標區域的放射示蹤物分布圖象。
183.依照權利要求18的系統，進一步包括一個存儲器，適用于存儲位置信息和計數率。
184. 依照權利要求182的系統，進一步包括一個顯示器，適于將上述位置信息和計數率顯示為對應于該位置信息和計數率的標記的圖形。
185.依照權利要求182的系統，其中數據處理器適于處理上述計數率和位置信息。
186.依照權利要求185的系統，其中坐標系統包括相互垂直的直線軸X、Y和Z，并圍繞X、Y和Z分別旋轉ρ、θ和φ，其中在該坐標系統中，探測器的位置信息被定義為(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器計數率被定義為N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器的物理尺寸被定義為(dx，dy，dz)；此外，其中數據處理器適于通過查找表示探測器體積，被定義為Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz的所有被稱為三維象素的體象素，確定表示每個三維象素中計數率和位置信息被計算的次數的M(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)，和根據N(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)=N(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)+N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)]/[M(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)+1]計算每個三維象素中的平均計數率，來求取計數率和位置信息的平均值。
187.依照權利要求185的系統，其中坐標系統包括相互垂直的直線軸X、Y和Z，并圍繞X、Y和Z分別旋轉ρ、θ和φ，其中在該坐標系統中，探測器的位置信息被定義為(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器計數率被定義為N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器的物理尺寸被定義為(dx，dy，dz)；此外，其中數據處理器適于通過查找表示探測器體積，被定義為Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz的所有被稱為三維象素的體象素，查找那些具有比輸入的探測器計數率N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)高的計數率的三維象素，和將這些具有較高的計數率的三維象素改變為具有輸入的探測器計數率N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)的三維象素，來使計數率和位置信息最小化。
188.依照權利要求104的系統，其中數據處理器適用于將放射性輻射探測器的輻射探測器計數率與位置跟蹤系統的位置信息合并，并適用于形成其中包括放射性輻射源的目標區域的放射示蹤物分布圖象。
189.依照權利要求188的系統，進一步包括一個存儲器，適用于存儲位置信息和計數率。
190.依照權利要求188的系統，進一步包括一個顯示器，適于將上述位置信息和計數率顯示為對應于該位置信息和計數率的標記的圖形。
191.依照權利要求188的系統，其中數據處理器適于處理上述計數率和位置信息。
192.依照權利要求191的系統，其中坐標系統包括相互垂直的直線軸X、Y和Z，并圍繞X、Y和Z分別旋轉ρ、θ和φ，其中在該坐標系統中，探測器的位置信息被定義為(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器計數率被定義為N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器的物理尺寸被定義為(dx，dy，dz)；此外，其中數據處理器適于通過查找表示探測器體積，被定義為Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz的所有被稱為三維象素的體象素，確定表示每個三維象素中計數率和位置信息被計算的次數的M(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)，和根據N(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)＝[N(dx+Xc，dy+Yc，Zc+dz)+N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)]/[M(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)+1]計算每個三維象素中的平均計數率，來求取計數率和位置信息的平均值。
193.依照權利要求191的系統，其中坐標系統包括相互垂直的直線軸X、Y和Z，并圍繞X、Y和Z分別旋轉ρ、θ和φ，其中在該坐標系統中，探測器的位置信息被定義為(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器計數率被定義為N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器的物理尺寸被定義為(dx，dy，dz)；此外，其中數據處理器適于通過查找表示探測器體積，被定義為Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz的所有被稱為三維象素的體象素，查找那些具有比輸入的探測器計數率N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)高的計數率的三維象素，和將這些具有較高的計數率的三維象素改變為具有輸入的探測器計數率N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)的三維象素，來使計數率和位置信息最小化。
194.依照權利要求112的系統，其中上述至少一個數據處理器適用于將放射性輻射探測器的計數率與位置跟蹤系統的位置信息合并，并適用于形成其中包括放射性輻射源的目標區域的放射示蹤物分布圖象。
195.依照權利要求194的系統，進一步包括一個存儲器，適用于存儲位置信息和計數率。
196.依照權利要求194的系統，進一步包括一個顯示器，適于將上述位置信息和計數率顯示為對應于該位置信息和計數率的標記的圖形。
197.依照權利要求194的系統，其中上述至少一個數據處理器適于改進上述計數率和位置信息。
198.依照權利要求197的系統，其中坐標系統包括相互垂直的直線軸X、Y和Z，并圍繞X、Y和Z分別旋轉ρ、θ和φ，其中在該坐標系統中，探測器的位置信息被定義為(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器計數率被定義為N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器的物理尺寸被定義為(dx，dy，dz)；此外，其中上述至少一個數據處理器適于通過查找表示探測器體積，被定義為Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz的所有被稱為三維象素的體象素，確定表示每個三維象素中計數率和位置信息被計算的次數的M(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)，和根據N(Zc+dx，Yc+dy，Zc+dz)＝[N(dx+Xc，dy+Yc，Zc+dz)+N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)]/[M(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)+1]計算每個三維象素中的平均計數率，來求取計數率和位置信息的平均值。
199.依照權利要求197的系統，其中坐標系統包括相互垂直的直線軸X、Y和Z，并圍繞X、Y和Z分別旋轉ρ、θ和φ，其中在該坐標系統中，探測器的位置信息被定義為(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器計數率被定義為N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器的物理尺寸被定義為(dx，dy，dz)；此外，其中上述至少一個數據處理器適于通過查找表示探測器體積，被定義為Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz的所有被稱為三維象素的體象素，查找那些具有比輸入的探測器計數率N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)高的計數率的三維象素，和將這些具有較高的計數率的三維象素改變為具有輸入的探測器計數率N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)的三維象素，來使計數率和位置信息最小化。
200.依照權利要求5的方法，進一步包括將放射性輻射探測器的計數率與位置跟蹤系統的位置信息合并，并形成其中包括放射性輻射源的目標區域的放射示蹤物分布圖象。
201.依照權利要求200的方法，進一步包括將位置信息和計數率存儲在一個存儲器中。
202.依照權利要求200的方法，進一步包括將上述位置信息和計數率顯示為對應于該位置信息和計數率的標記的圖形。
203.依照權利要求200的方法，進一步包括處理上述計數率和位置信息。
204. 依照權利要求203的方法，其中坐標系統包括相互垂直的直線軸X、Y和Z，并圍繞X、Y和Z分別旋轉ρ、θ和φ，其中在該坐標系統中，探測器的位置信息被定義為(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器計數率被定義為N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器的物理尺寸被定義為(dx，dy，dz)；此外，其中精確化處理包括查找表示探測器體積，被定義為Xc+dx，Yc+dx，Zc+dz的所有被稱為三維象素的體象素，確定表示每個三維象素中計數率和位置信息被計算的次數的M(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)，和根據N(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)＝[N(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)+N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)]/[M(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)+1]計算每個三維象素中的平均計數率。
205.依照權利要求203的方法，其中坐標系統包括相互垂直的直線軸X、Y和Z，并圍繞X、Y和Z分別旋轉ρ、θ和φ，其中在該坐標系統中，探測器的位置信息被定義為(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器計數率被定義為N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器的物理尺寸被定義為(dx，dy，dz)；此外，其中精確化處理包括查找表示探測器體積，被定義為Xc+dx，Yc+dy，Zc+dx的所有被稱為三維象素的體象素，查找那些具有比輸入的探測器計數率N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)高的計數率的三維象素，和將這些具有較高的計數率的三維象素改變為具有輸入的探測器計數率N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)的三維象素。
206.依照權利要求28的方法，進一步包括將放射性輻射探測器的射線探測器計數率與位置跟蹤系統的位置信息合并，并形成其中包括放射性輻射源的目標區域的放射示蹤物分布圖象。
207.依照權利要求206的方法，進一步包括將位置信息和計數率存儲在一個存儲器中。
208.依照權利要求206的方法，進一步包括將上述位置信息和計數率顯示為對應于該位置信息和計數率的標記的圖形。
209.依照權利要求206的方法，進一步包括處理上述計數率和位置信息。
210.依照權利要求209的方法，其中坐標系統包括相互垂直的直線軸X、Y和Z，并圍繞X、Y和Z分別旋轉ρ、θ和φ，其中在該坐標系統中，探測器的位置信息被定義為(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器計數率被定義為N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器的物理尺寸被定義為(dx，dy，dz)；此外，其中精確化處理包括查找表示探測器體積，被定義為Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz的所有被稱為三維象素的體象素，確定表示每個三維象素中計數率和位置信息被計算的次數的M(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)，和根據N(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)＝[N(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)+N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)]/[M(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)+1]計算每個三維象素中的平均計數率。
211.依照權利要求209的方法，其中坐標系統包括相互垂直的直線軸X、Y和Z，并圍繞X、Y和Z分別旋轉ρ、θ和φ，其中在該坐標系統中，探測器的位置信息被定義為(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器計數率被定義為N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器的物理尺寸被定義為(dx，dy，dz)；此外，其中精確化處理包括查找表示探測器體積，被定義為Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz的所有被稱為三維象素的體象素，查找那些具有比輸入的探測器計數率N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)高的計數率的三維象素，和將這些具有較高的計數率的三維象素改變為具有輸入的探測器計數率N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)的三維象素。
212.依照權利要求62的方法，進一步包括將放射性輻射探測器的射線探測器計數率與位置跟蹤系統的位置信息合并，并形成其中包括放射性輻射源的目標區域的放射示蹤物分布圖象。
213.依照權利要求212的方法，進一步包括將位置信息和計數率存儲在一個存儲器中。
214.依照權利要求212的方法，進一步包括將上述位置信息和計數率顯示為對應于該位置信息和計數率的標記的圖形。
215.依照權利要求212的方法，進一步包括處理上述計數率和位置信息。
216. 依照權利要求215的方法，其中坐標系統包括相互垂直的直線軸X、Y和Z，并圍繞X、Y和Z分別旋轉ρ、θ和φ，其中在該坐標系統中，探測器的位置信息被定義為(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器計數率被定義為N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器的物理尺寸被定義為(dx，dy，dz)；此外，其中精確化處理包括查找表示探測器體積，被定義為Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz的所有被稱為三維象素的體象素，確定表示每個三維象素中計數率和位置信息被計算的次數的M(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)，和根據N(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)＝[N(dx+Xc，dy+Yc，Zc+dz)+N (Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)]/[M(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)+1]計算每個三維象素中的平均計數率。
217. 依照權利要求215的方法，其中坐標系統包括相互垂直的直線軸X、Y和Z，并圍繞X、Y和Z分別旋轉ρ、θ和φ，其中在該坐標系統中，探測器的位置信息被定義為(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器計數率被定義為N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器的物理尺寸被定義為(dx，dy，dz)；此外，其中精確化處理包括查找表示探測器體積，被定義為Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz的所有被稱為三維象素的體象素，查找那些具有比輸入的探測器計數率N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)高的計數率的三維象素，和將這些具有較高的計數率的三維象素改變為具有輸入的探測器計數率N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)的三維象素。
218.依照權利要求86的方法，進一步包括將放射性輻射探測器的射線探測器計數率與位置跟蹤系統的位置信息合并，并形成其中包括放射性輻射源的目標區域的放射示蹤物分布圖象。
219.依照權利要求218的方法，進一步包括將位置信息和計數率存儲在一個存儲器中。
220.依照權利要求218的方法，進一步包括將上述位置信息和計數率顯示為對應于該位置信息和計數率的標記的圖形。
221.依照權利要求218的方法，進一步包括處理上述計數率和位置信息。
222.依照權利要求221的方法，其中坐標系統包括相互垂直的直線軸X、Y和Z，并圍繞X、Y和Z分別旋轉ρ、θ和φ，其中在該坐標系統中，探測器的位置信息被定義為(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器計數率被定義為N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器的物理尺寸被定義為(dx，dy，dz)；此外，其中精確化處理包括查找表示探測器體積，被定義為Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz的所有被稱為三維象素的體象素，確定表示每個三維象素中計數率和位置信息被計算的次數的M(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)，和根據N(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)＝[N(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)+N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)]/[M(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)+1]計算每個三維象素中的平均計數率。
223.依照權利要求221的方法，其中坐標系統包括相互垂直的直線軸X、Y和Z，并圍繞X、Y和Z分別旋轉ρ、θ和φ，其中在該坐標系統中，探測器的位置信息被定義為(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器計數率被定義為N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器的物理尺寸被定義為(dx，dy，dz)；此外，其中精確化處理包括查找表示探測器體積，被定義為Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz的所有被稱為三維象素的強度象素，查找那些具有比輸入的探測器計數率N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)高的計數率的三維象素，和將這些具有較高的計數率的三維象素改變為具有輸入的探測器計數率N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)的三維象素。
224.依照權利要求89的方法，進一步包括將放射性輻射探測器的射線探測器計數率與位置跟蹤系統的位置信息合并，并形成其中包括放射性輻射源的目標區域的放射示蹤物分布圖象。
225.依照權利要求224的方法，進一步包括將位置信息和計數率存儲在一個存儲器中。
226.依照權利要求224的方法，進一步包括將上述位置信息和計數率顯示為對應于該位置信息和計數率的標記的圖形。
227.依照權利要求224的方法，進一步包括處理上述計數率和位置信息。
228.依照權利要求227的方法，其中坐標系統包括相互垂直的直線軸X、Y和Z，并圍繞X、Y和Z分別旋轉ρ、θ和φ，其中在該坐標系統中，探測器的位置信息被定義為(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器計數率被定義為N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器的物理尺寸被定義為(dx，dy，dz)；此外，其中精確化處理包括查找表示探測器體積，被定義為Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz的所有被稱為三維象素的體象素，確定表示每個三維象素中計數率和位置信息被計算的次數的M(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)，和根據N(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)＝[N(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)+N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)]/[M(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)+1]計算每個三維象素中的平均計數率。
229.依照權利要求227的方法，其中坐標系統包括相互垂直的直線軸X、Y和Z，并圍繞X、Y和Z分別旋轉ρ、θ和φ，其中在該坐標系統中，探測器的位置信息被定義為(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器計數率被定義為N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器的物理尺寸被定義為(dx，dy，dz)；此外，其中精確化處理包括查找表示探測器體積，被定義為Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz的所有被稱為三維象素的體象素，查找那些具有比輸入的探測器計數率N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)高的計數率的三維象素，和將這些具有較高的計數率的三維象素改變為具有輸入的探測器計數率N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)的三維象素。
230.依照權利要求94的方法，進一步包括將上述至少一個放射性輻射探測器的射線探測器計數率與位置跟蹤系統的位置信息合并，并形成其中包括放射性輻射源的目標區域的放射示蹤物分布圖象。
231.依照權利要求230的方法，進一步包括將位置信息和計數率存儲在一個存儲器中。
232.依照權利要求230的方法，進一步包括將上述位置信息和計數率顯示為對應于該位置信息和計數率的標記的圖形。
233.依照權利要求230的方法，進一步包括處理上述計數率和位置信息。
234.依照權利要求233的方法，其中坐標系統包括相互垂直的直線軸X、Y和Z，并圍繞X、Y和Z分別旋轉ρ、θ和φ，其中在該坐標系統中，上述至少一個探測器的位置信息被定義為(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器計數率被定義為N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，上述至少一個探測器的物理尺寸被定義為(dx，dy，dz)；此外，其中精確化處理包括查找表示探測器體積，被定義為Xx+dx，Yc+dy，Zc+dz的所有被稱為三維象素的體象素，確定表示每個三維象素中計數率和位置信息被計算的次數的M(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)，和根據N(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)＝[N(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)+N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)]/[M(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)+1]計算每個三維象素中的平均計數率。
235.依照權利要求233的方法，其中坐標系統包括相互垂直的直線軸X、Y和Z，并圍繞X、Y和Z分別旋轉ρ、θ和φ，其中在該坐標系統中，上述至少一個探測器的位置信息被定義為(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器計數率被定義為N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，上述至少一個探測器的物理尺寸被定義為(dx，dy，dz)；此外，其中精確化處理包括查找表示探測器體積，被定義為Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz的所有被稱為三維象素的體象素，查找那些具有比輸入的探測器計數率N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)高的計數率的三維象素，和將這些具有較高的計數率的三維象素改變為具有輸入的探測器計數率N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)的三維象素。
236. 依照權利要求108的方法，進一步包括將放射性輻射探測器的射線探測器計數率與位置跟蹤系統的位置信息合并，并形成其中包括放射性輻射源的目標區域的放射示蹤物分布圖象。
237.依照權利要求236的方法，進一步包括將位置信息和計數率存儲在一個存儲器中。
238.依照權利要求236的方法，進一步包括將上述位置信息和計數率顯示為對應于該位置信息和計數率的標記的圖形。
239.依照權利要求236的方法，進一步包括處理上述計數率和位置信息。
240.依照權利要求239的方法，其中坐標系統包括相互垂直的直線軸X、Y和Z，并圍繞X、Y和Z分別旋轉ρ、θ和φ，其中在該坐標系統中，監測器的位置信息被定義為(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器計數率被定義為N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器的物理尺寸被定義為(dx，dy，dz)；此外，其中精確化處理包括查找表示探測器體積，被定義為Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz的所有被稱為三維象素的體象素，確定表示每個三維象素中計數率和位置信息被計算的次數的M(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)，和根據N(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)＝[N(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)+N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)]/[M(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)+1]計算每個三維象素中的平均計數率。
241.依照權利要求239的方法，其中坐標系統包括相互垂直的直線軸X、Y和Z，并圍繞X、Y和Z分別旋轉ρ、θ和φ，其中在該坐標系統中，監測器的位置信息被定義為(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器計數率被定義為N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器的物理尺寸被定義為(dx，dy，dz)；此外，其中精確化處理包括查找表示探測器體積，被定義為Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz的所有被稱為三維象素的體象素，查找那些具有比輸入的探測器計數率N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)高的計數率的三維象素，和將這些具有較高的計數率的三維象素改變為具有輸入的探測器計數率N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)的三維象素。
242.依照權利要求123的方法，進一步包括將放射性輻射探測器的射線探測器計數率與位置跟蹤系統的位置信息合并，并形成其中包括放射性輻射源的目標區域的放射示蹤物分布圖象。
243.依照權利要求242的方法，進一步包括將位置信息和計數率存儲在一個存儲器中。
244.依照權利要求242的方法，進一步包括將上述位置信息和計數率顯示為對應于該位置信息和計數率的標記的圖形。
245.依照權利要求242的方法，進一步包括處理上述計數率和位置信息。
246.依照權利要求245的方法，其中坐標系統包括相互垂直的直線軸X、Y和Z，并圍繞X、Y和Z分別旋轉ρ、θ和φ，其中在該坐標系統中，監測器的位置信息被定義為(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器計數率被定義為N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器的物理尺寸被定義為(dx，dy，dz)；此外，其中精確化處理包括查找表示探測器體積，被定義為Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz的所有被稱為三維象素的體象素，確定表示每個三維象素中計數率和位置信息被計算的次數的M(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)，和根據N(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)＝[N(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)+N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)]/[M(Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz)+1]計算每個三維象素中的平均計數率。
247.依照權利要求245的方法，其中坐標系統包括相互垂直的直線軸X、Y和Z，并圍繞X、Y和Z分別旋轉ρ、θ和φ，其中在該坐標系統中，監測器的位置信息被定義為(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器計數率被定義為N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)，探測器的物理尺寸被定義為(dx，dy，dz)；此外，其中精確化處理包括查找表示探測器體積，被定義為Xc+dx，Yc+dy，Zc+dz的所有被稱為三維象素的體象素，查找那些具有比輸入的探測器計數率N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)高的計數率的三維象素，和將這些具有較高的計數率的三維象素改變為具有輸入的探測器計數率N(Xc，Yc，Zc，ρ，θ，φ)的三維象素。
248. 一種用于放射線圖譜重構的方法，該方法包括a)確定一個輻射探測器的傳遞函數；b)確定該傳遞函數的一個解卷積；c)將一個基于該解卷積的計數值賦給該探測器的視場中的至少一個三維象素；和d)利用該解卷積重構該至少一個三維象素。
249.依照權利要求248的方法，其中使用解卷積至少包括減小該至少一個三維象素的模糊現象。
250.依照權利要求248的方法，進一步包括在數學上處理該至少一個三維象素接收的不同探測器觀察到的多個讀數。
251.依照權利要求250的方法，其中數學處理包括確定一個值，用來替代上述至少一個三維象素的單一讀數值。
252.依照權利要求251的方法，其中確定一個值的步驟包括確定至少一個代數平均值、一個最小值和上述至少一個三維象素的讀數的平均倒數的倒數。
253.一個系統，用于計算一個患者的身體器官的位置和身體器官的放射性藥物攝取部分的位置，該系統包括a)與一個第一位置跟蹤系統相連和/或與其通信的二維成像醫療儀器，用來計算身體器官在第一坐標系統中的位置；b)一個與第二位置系統相連和/或與其通信的放射性輻射探測器，用來跟蹤身體器官的放射性藥物攝取部分在第二坐標系統中的位置；和c)至少一個數據處理器，被設計和配置成用來從上述二維成像權器、第一位置跟蹤系統、放射性輻射探測器和第二位置跟蹤系統中接收數據輸入，并計算身體器官和身體器官的放射性藥物攝取部分在一個公共坐標系統中的位置。
254.一種方法，用于計算一個患者的身體器官的位置和身體器官的放射性藥物攝取部分的位置，該系統包括a)提供與一個第一位置跟蹤系統相連和/或與其通信的二維成像醫療儀器，用來計算身體器官在第一坐標系統中的位置；b)提供一個與第二位置系統相連和/或與其通信的放射性輻射探測器，用來跟蹤身體器官的放射性藥物攝取部分在第二坐標系統中的位置；和c)從上述二維成像儀器、第一位置跟蹤系統、放射性輻射探測器和第二位置跟蹤系統中接收數據輸入，并計算身體器官和身體器官的放射性藥物攝取部分在一個公共坐標系統中的位置。
全文摘要
一個用于計算一個放射性輻射源在一個坐標系統中的位置的系統，該系統包括(a)一個放射性輻射探測器；(b)一個與該放射性輻射探測器相連和/或與其通信的位置跟蹤系統；和(c)一個數據處理器，被設計和配置成用來從該位置跟蹤系統和放射性輻射探測器接收數據輸入，來計算放射性輻射源在一個坐標系統中的位置。
文檔編號A61P35/00GK1469720SQ01817689
公開日2004年1月21日 申請日期2001年7月11日 優先權日2000年8月21日
發明者Y·金奇伊, Y 金奇伊, R·阿姆拉米, 防, Y·博斯基拉, 夠, U·安特比, 乇, N·斯多倫科, 嗦卓, G·本達維德, 鏤 , Y·滋伯斯泰恩, 固┒ 申請人:V-目標技術有限公司