[發明專利]數據驅動的對事件接受/拒絕邏輯的優化

有效

• 申請號: 201280048783.X
• 申請日: 2012-10-03
• 公開（公告）號: CN103890611A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: S·普雷弗爾哈爾;E·S·漢西斯;J·S·維納;J·布雷多諾;D·索厄德斯-埃梅德;L·邵
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: G01T1/29
• 分類號: G01T1/29
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 王英;劉炳勝

技術領域

本申請涉及核醫學成像、正電子發射斷層攝影（PET）、單光子發射計算機斷層攝影（SPECT），并且具體涉及對被用于重建PET圖像的事件的確定。

背景技術

PET核醫學涉及在受檢者體中引入放射性藥物。所述放射性藥物通過代謝過程靶向特定的感興趣區域或器官。所述放射性藥物以相對短的半衰期衰變。針對圖像形成的基本過程是引起發射正電子的衰變事件。所述正電子在撞擊電子之前行進短的距離。當所述正電子撞擊所述電子時，發生湮滅事件。湮滅事件的標志為在180°相反方向行進的能量為511keV的兩個伽馬光子的發射。光子在相反方向行進的路徑被稱作響應線（LOR）。

PET掃描器探測來自稱作符合事件的同一湮滅事件的伽馬光子的對。PET掃描器在所述符合事件與散射或隨機事件之間進行區分。散射事件是光子的路徑（典型地由于致密材料的康普頓散射）被改變的事件。散射的概率隨著患者尺寸、各種類型的組織（例如骨）的密度，以及存在的其他對象（例如植入物）而變化。當所述路徑改變時，所述光子損失能量，并且以低于511keV的能量到達。在康普頓散射中，散射的角度（康普頓角）與喪失的能量成比例。能量窗越大，則允許的康普頓散射角越大。

在一對光子中的僅一個撞擊探測器時發生隨機事件。另一個光子或者行進到被所述探測器覆蓋的區域之外，或者通過與核相互作用等等而被完全吸收。單個隨機事件不被使用，這是因為要計算在重建算法中使用的LOR需要一對中的兩個事件。伽馬光子從一個探測器行進到正好相反的探測器的時間間隔代表符合事件之間的最大間隔。

由于探測器物理性質以及光子能量與到達時間測量中不可避免的不精確性，針對可接受的符合事件的時間間隔不能被設置為任意小。所述時間間隔包括所述行進時間以及測量時間的延遲或偏差兩者。由于減少了時間測量中的不精確，飛行時間測量可以得以進行并且變得更為準確。然而，個體探測器測量之間的時間差、精確時間測量性以及因操縱條件造成的變動，仍會導致事件時間的不精確。較大的時間窗或符合事件之間較長的可接受間隔允許所探測的LOR中較大的不精確性。

類似地，事件的測量能量水平與從湮滅事件發出的伽馬光子的預期能量511keV的差不能任意地小。探測器中使用的特定技術、工作溫度以及其他不精確相組合，使事件的測量能量水平變化。

探測到的符合事件的數目隨著湮滅事件發生的數目而變化。湮滅事件的數目是由所用的放射性藥物的類型，以及所述放射性藥物在探測區域中的濃度確定的。所述放射性藥物中放射性核素的類型具有已知的半衰期或衰變速率。隨著所述放射性核素衰變，所述放射性藥物的濃度降低，計數速率也降低。所述放射性藥物被配置為靶向選擇的代謝過程，其攝取或吸收所述放射性藥物以創建聚焦區或圖像中的亮斑。所述放射性藥物隨著所述放射性核素衰變、所述放射性藥物被代謝或諸如此類而以不同速率洗出靶區域或靶器官。放射性藥物的濃度影響發射速率。例如，氯化釕-82靶向心肌細胞。其具有高發射速率和為75秒的短半衰期。

在發射速率非常高時，事件的區分度可以更大，同時仍記錄足夠的符合事件以重建高質量圖像。可選地，在發射速率較低時，可以減小事件的區分度，以獲得更多的符合事件。

無需精確的飛行時間信息，圖像重建可以使用預期發射點的統計學分布。統計學方法在計算中心或分布之前使用小的樣本集。用于確定符合事件的硬件參數典型地是由制造商設置的，并且不能被操作者更改。設置兩個參數：時間窗，其確定符合事件之間的最大允許間隔；以及針對直接、非散射LOR事件所要求的最小能量水平。在對真實事件的靈敏度與對虛假事件的誤接受之間存在權衡。虛假事件包括不是從相同湮滅事件發出的對的光子在探測器的撞擊，并且包括隨機事件和散射事件。

存在在數據采集之前已知的信息，以及在數據采集期間可獲得的數據，它們可以被用于剪裁事件窗和能量窗。放射性藥物的特性是已知的，例如靶向的區或器官、預期發射速率以及半衰期。時間-劑量信息是在數據采集之前已知的。患者尺寸和感興趣區域是在數據采集之前已知的。在混合設備上獲得的計算機斷層攝影或磁共振衰減校正圖提供有關特定受檢者的組織密度的詳細信息，例如何處發現密質骨以及何處存在高濃度的水等價組織。

發明內容

本身請提供一種新的改進的對符合事件的數據驅動的接受，其克服了上文提到的問題及其他問題。