可变角双探头单光子发射计算机断层成像设备概述
可变角双探头单光子发射计算机断层成像设备（Single Photon Emission Computed Tomography, SPECT）是一种先进的医疗影像设备，主要用于神经系统、心血管系统、肿瘤的诊断和研究。该设备由北京永新医疗设备有限公司研发，并于2017年获得了国家食品药品监督管理总局的批准注册。
设备组成及功能
设备组成
该设备由以下几个主要部分组成：
主机：包括伽玛光子探头、准直器、机架、悬臂监控终端以及手控盒模块。
检查床：用于患者躺卧，便于进行检查。
配电柜：提供电力支持。
采集处理工作站：用于数据的采集和处理。
采集主控工作站：控制数据采集过程。
功能特点
可变角设计：这是国产首台可变角、全数字化双探头临床通用型SPECT设备。通过加装多针孔准直器，无需探头旋转即可实现对心脏、甲状腺等小器官快速高效精准的图像采集。
多功能应用：广泛应用于心脏、骨骼、肺、脑、肾、甲状腺等器官的功能研究及疾病诊断，如肿瘤诊断、形成机理研究及疗效评估。
技术解决方案与发展
虚拟样机与优化设计
项目团队利用计算机辅助设计与分析（CAD/CAE）技术，构建了人体SPECT机械系统虚拟样机。基于动力学仿真与疲劳可靠性分析，应用拓扑优化与尺寸优化相结合的方法，对SPECT机械系统进行优化设计，使其具有高承载、多工作模式、轻量化等特点。
多轴运动控制系统
采用基于Ethernet和CAN总线的分布式多智能体（Agent）控制技术，构建了具有高可控性、高可靠性、低配线量的多轴运动控制系统。应用模糊PID控制技术实现了人体轮廓自动跟踪运动控制。
故障诊断与维护
在机械系统故障机理与智能诊断方法研究方面，建立了包含故障信息源的刚-柔耦合动力学虚拟样机和故障机理模型，分析各类故障与机构动力学表现之间的内在作用机理。探索基于DS证据理论与模糊推理的多传感器信息融合方法，实现故障特征识别与定位。构建基于迁移学习的故障智能诊断系统，实现小样本、多工况下的设备健康状况监测，为SPECT设备维护和安全运行提供了理论和技术支撑。
应用与推广
应用实例
SPECT机电系统设计相关技术已成功应用于国内首台可变角、全数字化双探头临床通用型SPECT整机研制。2017年4月，“可变角双探头单光子发射计算机断层成像设备”通过国家食品药品监督管理总局审批；2019年，该设备入围工信部《首台(套)重大技术装备推广应用指导目录(2019版)》(编号:13.10.8)。
临床应用
该设备不仅填补了国内空白，而且各项性能指标达到国际先进水平。其临床应用可进一步提升我国肿瘤、缺血性心脏病、肾脏疾病的诊断能力，有助于节省临床资源、降低医疗成本。
总结
可变角双探头单光子发射计算机断层成像设备是一项重要的医疗技术创新，具有广泛的应用前景。通过不断的技术优化和创新，该设备在临床应用中表现出色，为我国医疗影像技术的发展做出了重要贡献。未来，随着技术的进一步发展和完善，相信该设备将在更多的医疗领域发挥重要作用。
