[發明專利]一種用于雙平板PET探測器的圖像重建方法

有效

• 申請號: 201310055434.7
• 申請日: 2013-02-21
• 公開（公告）號: CN103099637A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發明（設計）人: 張輝;劉懿龍;汪夢蝶;白凈
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: A61B6/03
• 分類號: A61B6/03
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧;關暢

1.一種用于雙平板PET探測器的圖像重建方法，其包括以下步驟：

1）設置一雙平板PET探測結構，它是由一上平板探測器和一下平板探測器平行正對組成，所述上平板探測器和下平板探測器之間的區域為有效成像區域；

2）利用仿真軟件對雙平板PET探測結構的成像過程進行仿真，記錄所有符合事件對應的LOR信息和湮滅事件所在的體素；

3）根據湮滅事件中伽馬光子對的位置對符合事件類型進行判斷，如果符合事件對應的一對伽馬光子產生的位置相一致，則認為該符合事件為真符合事件，如果位置不一致，則認為此次符合事件為隨機符合事件，并將隨機符合事件剔除；

4）對體素范圍進行擴展；

5）利用雙平板PET探測器結構的對稱性計算得到壓縮的系統響應矩陣；

6）利用獲取的系統響應矩陣對圖像進行重建。

2.如權利要求1所述的一種用于雙平板PET探測器的圖像重建方法，其特征在于：所述步驟5）利用雙平板PET探測器結構的對稱性計算得到壓縮的系統響應矩陣，包括以下步驟：

①根據對稱性原理確定所需要考慮的所有LOR與所需要考慮的所有體素構成的組合；

②對仿真時獲得的不屬于上述組合的符合事件所對應的LOR和體素同時進行平移、翻轉或坐標交換使其屬于①中所述的所需要考慮的LOR和體素“組合”，即將LOR經過平移、翻轉或坐標交換后，與①所描述的需要考慮的一條LOR重合，而對應體素在經過同樣操作以后，也能和①所描述的需要考慮的體素重合；

③計算上述各“組合”所包含的符合事件數的平均值，并將此平均值作為系統響應矩陣中相應的元素值；

④根據設定的閾值，將符合事件不足的元素置為零；

⑤以稀疏矩陣的形式存儲系統響應矩陣。

3.如權利要求2所述的一種用于雙平板PET探測器的圖像重建方法，其特征在于：所述步驟①根據對稱性原理確定所需要考慮的所有LOR與所需要考慮的所有體素構成的組合，包括以下步驟：

a)沿平板PET探測器的短軸和長軸方向對晶體進行編號，為行號和列號，同時對上平板探測器和下平板探測器進行編號，將上、下平板探測器分別標號為Ⅰ和Ⅱ或者將上、下平板探測器分別編號為Ⅱ和Ⅰ，根據雙平板PET探測結構的對稱性原理，選擇平板探測器Ⅱ中行號和列號最小的一個晶體與平板探測器Ⅰ中的所有行號不大于列號的晶體組成的LOR；

b)根據z方向的翻轉不變性，選擇擴展后體素范圍內靠近平板探測器Ⅱ的一半成像層面所包含的體素；

c）上述步驟a）選擇的LOR和上述步驟b）選擇的所有體素構成若干LOR和體素的組合。

4.如權利要求3所述的一種用于雙平板PET探測器的圖像重建方法，其特征在于：所述步驟6）利用獲取的系統響應矩陣對圖像進行重建中，查找某條LOR和某個體素對應的系統響應矩陣中的元素，具體步驟為：

①首先判斷體素是否屬于靠近平板探測器Ⅱ的一半成像層面，如果體素不屬于靠近平板探測器Ⅱ的一半成像層面，先將體素和相應的LOR均沿z方向翻轉，使得經過翻轉后，體素屬于靠近平板探測器Ⅱ的一半成像層面；

②分析LOR經過何種操作能夠與所述步驟5）中①描述的所需要考慮的LOR重合，并對體素做同樣的操作，經過上述操作后獲得的LOR和體素的組合對應的壓縮后的系統響應矩陣的元素，即為所需要查找的元素。

5.如權利要求1或2或3或4所述的一種用于雙平板PET探測器的圖像重建方法，其特征在于：所述步驟4）對體素進行擴展的過程為：對于有效成像范圍內任意的平行于平板探測器的成像層面，首先將體素范圍沿x正方向擴展，使得在x和y方向上的體素數目相等，保證在交換體素的x和y坐標后，體素不會越界；然后將體素范圍分別沿x負方向和y負方向分別再擴展一倍，保證體素進行x，y和z方向的翻轉及進行x和y方向平移后，體素不會越界。