[發明專利]用于計算正電子發射斷層造影的吸收參數的值的方法

有效

• 申請號: 201310041350.8
• 申請日: 2013-02-01
• 公開（公告）號: CN103239251A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: J.O.布魯姆哈根;M.芬切爾;R.拉德貝克
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: A61B6/03
• 分類號: A61B6/03;A61B5/055
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 謝強

技術領域

本發明涉及一種用于借助磁共振斷層造影計算用于檢查對象的正電子發射斷層造影的吸收參數的位置分辨的值的方法，以及一種磁共振設備、一種用于正電子發射斷層造影的方法和一種正電子發射斷層造影儀。

背景技術

正電子發射斷層造影（PET）是用于功能成像的廣泛使用的方法。在檢查時對檢查對象或受檢人員給予弱放射性物質，其在生物體中的分布借助PET來觀察。由此，可以描繪生物體的生化和生理功能。作為放射藥物，在此例如使用利用放射性核素標記的分子，所述放射性核素發射正電子。利用多個環形圍繞受檢人員布置的探測器來檢測在正電子衰減時通過受檢人員身體中的電子所形成的以互相180°的角度被發射的高能光子。根據所確定的物理過程，例如可以優選地將具有511×10³電子伏特的初始能量的光子用于PET。僅僅跟蹤利用兩個相對的探測器所記錄的相合事件。可以將這些事件與按照互相180°的角度發出的光子相對應。從這些所記錄的、相合的衰減事件中可以推導出檢查區域中放射性核素的位置分布并且計算一系列截面圖像。典型地，PET數據的位置分辨率小于其他成像方法，例如計算機斷層造影（CT）或磁共振斷層造影（MRT）的分辨率。

衰減時所形成的光子在經過物質時可以被吸收，其中吸收概率取決于通過物質的路徑長度和相應的吸收參數μ。組織中的吸收通過衰減校正系數ACF來描述。衰減校正系數ACF通過下式給出

ACF=EXP(-INT(μ(r)dr))，

其中，EXP表示指數函數并且INT?dr表示在光子從原點到探測器的傳播路徑r上的線積分。換言之，吸收參數μ也就是光子在體積元素內部的吸收的概率的度量。從吸收參數μ的值中可以定量地計算出吸收概率。

例如，當要進行PET數據的定量分析，以便例如獲得在受檢人員的區域中標記的物質的積聚的定量化時，或者要達到特別高分辨率的PET成像時，值得努力的是，使用衰減校正系數ACF對PET數據進行衰減校正。如果進行衰減校正，則在所述確定中的不可靠性對經過衰減校正的PET數據的精度具有大的影響。例如，如果僅以特定的不可靠性來確定吸收參數μ，即，吸收參數μ的值具有明顯錯誤，則根據衰減校正系數ACF指數地取決于吸收參數μ這一事實，衰減校正系數ACF也具有不可靠性。對于PET數據的盡可能精確的校正，所述校正也考慮高階，例如二階的效果（例如PET散射，所謂的“scatter?correction，散射修正”），可能需要無失真的衰減校正圖（所謂的μ-map），即，吸收參數μ的值的參數圖。此外，散射縮放（所謂的“scatter?scaling”）可能需要對象輪廓的精確說明。因為，借助吸收參數μ的值的參數圖進行的射線的衰減的校正需要對進行衰減的結構和對象的方位的知識。

已知不同的方法來產生這樣的參數圖。例如，可以借助組合的PET/CT系統或組合的PET/MRT系統來確定參數圖。在PET/MRT系統的情況下，PET設備和磁共振（MR）設備可以集成地在一個設備中呈現。例如在根據MR數據確定參數圖的情況下可以借助合適的MR拍攝技術來實驗地區分例如脂肪、水、肺和背景，并且為這些不同的區域分配吸收參數μ的不同值。相應的方法對于CT數據是已知的。

然而，MR數據的視野或可測量體積由于磁場均勻性和梯度場的線性的物理技術上的局限而在所有三個空間方向上受到限制。典型地，通過超導管型線圈磁鐵產生MR設備的基本磁場。患者或檢查對象位于管中的磁體內部。在管的邊緣附近，即MR設備的視野外部，出現MR數據中的強烈位置失真。特別強的失真例如不能滿足或只能有限地滿足對MR圖像的位置忠實（Ortstreue）的特殊要求。基于這樣的要求,典型地確定MR設備的視野。利用常規的MR拍攝技術于是在視野外部不能實現或只能有限實現忠于原始的成像。因為對于后面的PET測量的參數圖的確定來說是關鍵的對象，例如，患者的手臂，也可能位于在檢查對象外部的該區域上，所以也需要在那里確定參數圖。為此參見G.Delso?et?al.“The?effect?of?limited?MR?field?of?view?in?MR/PET?attenuation?correction”in?Med.Phys.37（2010）2804-2812。