[發(fā)明專利]PET 數(shù)據(jù)處理方法、PET 數(shù)據(jù)處理裝置、計(jì)算機(jī)可讀的存儲(chǔ)介質(zhì)、以及數(shù)據(jù)處理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201180004335.5
• 申請(qǐng)日: 2011-11-30
• 公開（公告）號(hào): CN102640016A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張沖;董云;王文莉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社東芝;東芝醫(yī)療系統(tǒng)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): G01T1/161
• 分類號(hào): G01T1/161
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 張靖琳

技術(shù)領(lǐng)域

本說(shuō)明書所記載的實(shí)施方式涉及使用三角形分割插補(bǔ)法來(lái)重建將收集到的檢測(cè)器信息作為材料的圖像的伽馬射線掃描儀系統(tǒng)(scannersystem)。

背景技術(shù)

正電子發(fā)射斷層攝影(Positron?Emission?Tomography：PET)的用途在圖像診斷領(lǐng)域正在擴(kuò)大。在PET成像中，通過(guò)注射、吸入、或經(jīng)口攝取，將放射性醫(yī)藥品導(dǎo)入應(yīng)該形成圖像的被檢體。投放放射性醫(yī)藥品后，根據(jù)其物理性質(zhì)以及分子生物學(xué)性質(zhì)，集中于被檢體內(nèi)的特定部位。藥劑的實(shí)際的空間分布、積聚區(qū)域中的藥品的濃度、以及從投放到最終排出的過(guò)程的動(dòng)態(tài)均為臨床上具有重要意義的因素。在該過(guò)程中，附著于放射性醫(yī)藥品上的一個(gè)正電子放出體根據(jù)半衰期、分支比等同位素的物理性質(zhì)而放出正電子。

放射性核素放出正電子。當(dāng)一個(gè)放正電子與一個(gè)電子碰撞時(shí)，發(fā)生一個(gè)湮沒現(xiàn)象，該正電子以及電子被破壞。大多數(shù)情況下，通過(guò)一個(gè)湮沒現(xiàn)象，實(shí)質(zhì)上發(fā)生向大致180度相反方向行進(jìn)的兩條511keV伽馬射線。

通過(guò)檢測(cè)這兩條伽馬射線，并引出連結(jié)檢測(cè)部位彼此的線，即引出同時(shí)計(jì)數(shù)線(Line-Of-Response：LOR)，從而能夠發(fā)現(xiàn)概然性高的原來(lái)的分解部位。該過(guò)程僅僅是單純地識(shí)別可能發(fā)生相互作用的線的過(guò)程，如果大量蓄積這些線，則能夠通過(guò)使用重建斷層的過(guò)程，來(lái)推定原來(lái)的分布。如果在除了上述2個(gè)閃爍現(xiàn)象的部位之外的部位，還能夠準(zhǔn)確利用定時(shí)(幾百皮秒以內(nèi))，則能夠通過(guò)計(jì)算飛行時(shí)間(Time-Of-Flight：TOF)，增加發(fā)生這些現(xiàn)象的概然性高的、沿著上述的線的與該位置相關(guān)的進(jìn)一步信息。如果大量收集現(xiàn)象，則能生成通過(guò)重建斷層來(lái)推定被檢體的圖像所需的信息。由對(duì)應(yīng)的檢測(cè)器元件所檢測(cè)到的實(shí)質(zhì)上同時(shí)發(fā)生的兩個(gè)現(xiàn)象形成同時(shí)計(jì)數(shù)線。將該同時(shí)計(jì)數(shù)線按照幾何學(xué)屬性進(jìn)行直方圖化，能夠形成應(yīng)該重建的投影，即能夠形成正弦圖(sinogram)。

在PET圖像重建中，以使用基于濾波逆投影法(FilteredBack-Projection：FBP)、3D再投影法(Re-Projection：RP)、以及傅立葉重組法(Fourier?Re-binning：FORE)的重建算法為目的，為了根據(jù)不均勻地采樣后的原LOR正弦圖得到均勻地采樣的正弦圖，有時(shí)使用插補(bǔ)法。通常，該多維插補(bǔ)根據(jù)均勻地采樣的矩形格點(diǎn)的值來(lái)實(shí)施。然而，在多邊形的檢測(cè)器模塊被內(nèi)設(shè)于環(huán)體的PET系統(tǒng)中，如圖1所示，原LOR正弦圖的采樣點(diǎn)沒有位于矩形的格子上，而是位于菱形的采樣格子上。這些菱形的采樣格子能夠被認(rèn)為是離散的采樣點(diǎn)。

以一部分的用途用于離散的數(shù)據(jù)用的插補(bǔ)法是所謂的線性三角形分割插補(bǔ)法(2D)。其作為3D中的線性四面體法而被周知。在線性三角形分割插補(bǔ)法中，首先，根據(jù)離散的采樣點(diǎn)形成2D三角形。例如，在德洛涅(Delaunay)三角形分割中，在作為所提供的點(diǎn)的集合的維諾(Voronoi)圖中，通過(guò)連接相鄰的所有的點(diǎn)來(lái)形成三角形。一旦確定所有的三角形，則均勻地采樣后的正弦圖的各采樣點(diǎn)將位于特定的三角形的內(nèi)部(或者其邊上)。進(jìn)而，接著，通過(guò)使用采用了重心坐標(biāo)的插補(bǔ)方法使線性表面適于該三角形上，從而確定新的采樣中的值。在圖2中，示出用于得到插補(bǔ)正弦圖的均勻地采樣后的格子，但其根據(jù)重建過(guò)程的必要性而確定。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

非專利文獻(xiàn)1：Isaac?Amidror，″Scattered?data?interpolationmethods?for?electronic?imaging?systems：a?survey″，Journal?ofElectronics?Imaging，April?2002，Vol.11，No.2，pp.157-176.

發(fā)明內(nèi)容

然而，作為插補(bǔ)原LOR正弦圖時(shí)發(fā)現(xiàn)的難點(diǎn)的例子，可以列舉出(1)由于它們沒有存在于矩形的格子上，因此難以確定所希望的采樣點(diǎn)的最近的點(diǎn)，以及(2)處理不規(guī)則地分布的采樣點(diǎn)，不存在系統(tǒng)及方法。

進(jìn)而，實(shí)現(xiàn)線性三角形分割插補(bǔ)是創(chuàng)造性的工作。例如，形成三角形時(shí)，哪一原采樣點(diǎn)都不能存在于其他的三角形的內(nèi)部。由于不規(guī)則，離散的數(shù)據(jù)的三角形分割是含糊的，因此，希望找到生成最大的具有最小角度的三角形的最優(yōu)的三角形分割方法。另外，采樣數(shù)據(jù)點(diǎn)的三角形分割易受到各變量中所使用的單元的影響。甚至以最優(yōu)的三角形分割法的德洛涅的方法，根據(jù)情況，有時(shí)生成不同的三角形分割的組。