单光子发射断层成像技术(Single Photon Emission Computed Tomography,SPECT)是一种对放射性药物在体内分布的成像技术,作为一种核医学成像技术被广泛应用于对骨骼、肿瘤、内脏、心脏等疾病的临床诊断中。准直器是SPECT成像系统的核心组件,准直器的结构、尺寸、形状等多方面都会影响到SPECT的成像性能,如灵敏度、空间分辨率、信噪比等,准直器的设计就是对这些性能进行优化和平衡。常用的准直器为平行束准直器(Parallel Beam,PB),具有视野大的优点,广泛应用在临床诊断中,但灵敏度偏低限制了其临床效果。本课题组的前期工作在PB准直器断层内打开了 一个倾斜γ射线通道,形成多路平行束准直器(Multiplexing Parallel Beam,MPB),前期工作指出 MPB 保留了 PB 准直器的特性,并在提高灵敏度下仍获得高的空间分辨率;前期工作还指出,断层之间没有相互影响,这些为进一步增加倾斜γ射线通道提供支持的基础。PB准直器是一次性制造完成的高精度精密仪器,加工完成后不可改变其性能参数,本课题组前期提出的断层内打开一个倾斜γ射线通道的MPB准直器也是如此。在临床成像时,通常是通过更换不同的PB准直器来满足成像对不同性能准直器的需要。本文在前期工作的基础上,设计一种可调节倾斜γ射线通道宽度的多路平行束准直器,具有1个平行束和8个倾斜平行束,其灵敏度比前期断层内打开γ射线通道的MPB进一步提高,而调节γ射线通道宽度可以改变准直器的某些性能,满足临床不同成像情况的需要,同时减少频繁更换准直器。本文设计了一种可以改变γ射线通道宽度的可调式多路平行束(MPB)准直器,γ射线通过该准直器后形成1个平行束和8个倾斜平行束组成多路平行束,8个倾斜平行束的灵敏度补偿使得可调式多路平行束准直器能获得更高的灵敏度。本文在二种可调方式下计算和模拟了点源和面源的投影性能,可调式MPB准直器对点源的响应具有PB准直器的特性,可以看为9个平行束准直器的叠加,接受更多的γ光子;而面源的计算和模拟指出,MPB准直器投影随l的变化与PB准直器有明显的不同,MPB的投影可以分为三个层次组成:PB方向投影、OPBA方向投影和OPBQ方向投影。OPBA方向投影和OPBQ方向投影随l拉伸,有一个凹下、水平和凸起变化过程,该变化过程为研究在MPB准直器下获取数据的方式提供了基础。与PB准直器的相比,MPB准直器具有接收γ光子多、灵敏度高和信噪比高的优势。