[發(fā)明專利]在定量單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層掃描中利用多個(gè)光電峰的重構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201580033744.6
• 申請(qǐng)日: 2015-06-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106659452B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-05-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬駿;X.容;A.H.維雅;A.亞希爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 美國(guó)西門(mén)子醫(yī)療解決公司
• 主分類號(hào): G01T1/161
• 分類號(hào): G01T1/161
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 葉菲;劉春元

在利用多個(gè)光電峰的定量SPECT中，在重構(gòu)內(nèi)或作為重構(gòu)的部分、而不是在重構(gòu)后執(zhí)行針對(duì)所述多個(gè)光電峰的組合。迭代地執(zhí)行重構(gòu)，因此針對(duì)所述多個(gè)光電峰的組合在重構(gòu)的迭代循環(huán)內(nèi)執(zhí)行，諸如組合不同光電峰的經(jīng)后向投影的反饋以用于更新容積。

相關(guān)申請(qǐng)

本專利文檔要求2014年6月23日提交的、申請(qǐng)序列號(hào)為62/015,572的臨時(shí)美國(guó)專利申請(qǐng)?jiān)谙碌纳暾?qǐng)日的權(quán)益，所述美國(guó)專利申請(qǐng)由此通過(guò)引用被并入。

背景技術(shù)

本實(shí)施例涉及單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層掃描（SPECT）。SPECT成像使用放射性同位素或放射性示蹤劑來(lái)確定患者體內(nèi)的生理功能?；诎l(fā)射的計(jì)數(shù)，為了定性SPECT而對(duì)放射性同位素的空間分布進(jìn)行成像。對(duì)于定量SPECT，測(cè)量身體內(nèi)的放射性濃度或由身體內(nèi)組織對(duì)放射性示蹤劑的特定攝取。根據(jù)所檢測(cè)的發(fā)射來(lái)重構(gòu)放射性濃度（即，來(lái)自不同位置的放射性示蹤劑的濃度）?？紤]到各種建模和SPECT中的未知，定量SPECT的一般使用是受限的。例如，定量SPECT僅僅在針對(duì)Tc-99m的工業(yè)中被實(shí)現(xiàn)，所述Tc-99m具有單發(fā)射光電峰（即，能量峰）。

在核醫(yī)學(xué)中所使用的寬范圍的同位素（例如Lu-177、In-111、Sm-153）以多個(gè)光電峰而發(fā)射光子。通過(guò)在定性SPECT中使用多光電峰放射性同位素，每個(gè)光電峰被分別重構(gòu)，從而為每個(gè)光電峰提供分別重構(gòu)的容積。經(jīng)重構(gòu)的體元然后被求和以改善信噪比。然而，對(duì)重構(gòu)的輸出結(jié)果進(jìn)行求和在定量SPECT中可能并不有用。對(duì)來(lái)自不同光電峰的輸出放射性濃度進(jìn)行求和并不提供用于定量的準(zhǔn)確放射性濃度。

發(fā)明內(nèi)容

作為介紹，下述優(yōu)選實(shí)施例包括用于利用多個(gè)光電峰的定量SPECT的方法、系統(tǒng)和非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。針對(duì)多個(gè)光電峰的組合在重構(gòu)內(nèi)執(zhí)行或作為重構(gòu)的部分被執(zhí)行，而不是在重構(gòu)后執(zhí)行。重構(gòu)被迭代地執(zhí)行，因此針對(duì)多個(gè)光電峰的組合在重構(gòu)的迭代循環(huán)內(nèi)執(zhí)行，諸如組合不同光電峰的經(jīng)后向投影的反饋，以用于更新容積。

在第一方面中，提供了一種用于利用多個(gè)光電峰的定量SPECT的方法。SPECT檢測(cè)器檢測(cè)來(lái)自患者的發(fā)射。所述發(fā)射是以具有相應(yīng)多個(gè)光電峰的同位素的不同光電峰范圍的。在重構(gòu)中，執(zhí)行針對(duì)所述不同光電峰范圍中的第一和第二光電峰范圍的前向投影。后向投影對(duì)來(lái)自所述第一和第二光電峰范圍的反饋進(jìn)行組合。根據(jù)重構(gòu)而生成圖像。

在第二方面中，一種非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)已經(jīng)在其中存儲(chǔ)了表示指令的數(shù)據(jù)，所述指令通過(guò)經(jīng)編程的處理器可執(zhí)行以用于利用多個(gè)發(fā)射能量的SPECT。所述存儲(chǔ)介質(zhì)包括指令以用于利用針對(duì)該能量的算子（operator）來(lái)分別對(duì)所述多個(gè)發(fā)射能量中的每一個(gè)進(jìn)行投影，并且組合來(lái)自針對(duì)所述多個(gè)發(fā)射能量的投影的結(jié)果的梯度。

在第三方面中，提供了一種SPECT系統(tǒng)。檢測(cè)器用于檢測(cè)來(lái)自以第一和第二光電峰發(fā)射的同位素的以所述第一和第二光電峰的發(fā)射。處理器被配置成根據(jù)所述發(fā)射來(lái)在三維中重構(gòu)發(fā)射的分布。所述重構(gòu)使用共軛梯度，其中所述共軛梯度是以所述第一和第二光電峰二者的發(fā)射的函數(shù)。顯示器被配置成顯示來(lái)自重構(gòu)的圖像。

本發(fā)明通過(guò)隨后的權(quán)利要求來(lái)被限定，并且本章節(jié)中沒(méi)有什么應(yīng)當(dāng)被理解為對(duì)那些權(quán)利要求的限制。本發(fā)明的另外的方面和優(yōu)點(diǎn)在以下結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例來(lái)被討論并且可以稍后獨(dú)立地或以組合地被要求保護(hù)。

附圖說(shuō)明

組件和各圖不一定是按比例的，代替地將強(qiáng)調(diào)置于說(shuō)明本發(fā)明的原理上。此外，在各圖中，同樣的參考標(biāo)號(hào)貫穿不同的視圖標(biāo)明對(duì)應(yīng)的部分。

圖1是用于利用多個(gè)光電峰的定量SPECT成像的方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖圖解；以及

圖2是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的用于利用多個(gè)光電峰的定量SPECT成像的系統(tǒng)的框圖。

具體實(shí)施方式