[發(fā)明專利]一種PET散射校正方法、PET成像方法及PET成像系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611244336.8
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN106491153B
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱聞韜;李弘棣
• 申請（專利權(quán)）人: 上海聯(lián)影醫(yī)療科技有限公司
• 主分類號: A61B6/03
• 分類號: A61B6/03;G06T11/00
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技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及正電子發(fā)射斷層成像技術(shù)領(lǐng)域(Positron Emission Tomography，PET)，尤其涉及基于飛行時(shí)間(Time of Flight，TOF)正電子發(fā)射斷層成像過程中的散射校正方法、PET成像方法以及PET成像系統(tǒng)。

背景技術(shù)

正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層掃描是一種檢測人體或動(dòng)物體器官代謝特征的無創(chuàng)醫(yī)學(xué)成像技術(shù)，具有靈敏度高、準(zhǔn)確性好、定位準(zhǔn)確的特點(diǎn)。在PET成像中，將能夠發(fā)射正電子的放射性藥物注射到生物體內(nèi)，正電子與生物體內(nèi)的電子發(fā)生湮滅，產(chǎn)生兩個(gè)方向相反、能量為511keV的伽馬光子，環(huán)繞在被測生物體周圍的探測器對這對光子進(jìn)行探測，并將其信息以符合計(jì)數(shù)的方式進(jìn)行存儲，如果被記錄下來的符合計(jì)數(shù)足夠多，通過圖像重建算法可將原始數(shù)據(jù)重建為放射性核素在被測對象體內(nèi)濃度分布的斷層圖像。

飛行時(shí)間技術(shù)正電子發(fā)射斷層成像(TOF-PET)掃描儀是核醫(yī)學(xué)成像中的一種先進(jìn)的功能成像工具，其應(yīng)用前景已經(jīng)受到核醫(yī)學(xué)成像研究者和設(shè)備制造廠商的高度重視。TOF-PET與傳統(tǒng)PET的成像過程和系統(tǒng)的組成基本相同，但是對應(yīng)的時(shí)間測量系統(tǒng)存在本質(zhì)的區(qū)別：在傳統(tǒng)PET中，時(shí)間測量系統(tǒng)的功能是在符合時(shí)間窗內(nèi)確定真符合是否發(fā)生，以便獲得器官和組織結(jié)構(gòu)的投影；而在TOF-PET中，時(shí)間測量系統(tǒng)的功能是在符合時(shí)間窗內(nèi)確定放射性核素分布的位置和強(qiáng)度，利用正電子湮滅產(chǎn)生的兩個(gè)511keV的伽馬射線到達(dá)探測器的時(shí)間差，根據(jù)光速定位湮滅事件在響應(yīng)線(Line of Response，LOR)上的位置，提高PET掃描儀的成像質(zhì)量，減少用藥量，縮短掃描時(shí)間。

然而，在最新的TOF-PET掃描儀中，雖然相對于傳統(tǒng)2D和擴(kuò)展2D數(shù)據(jù)采集模式，對所有傾斜響應(yīng)線的符合計(jì)數(shù)采集提高了系統(tǒng)的靈敏度，但同時(shí)也引入了大量的散射符合計(jì)數(shù)，從而降低了系統(tǒng)的分辨率和成像的定量準(zhǔn)確性；同樣，在使用鉛擋板或鎢擋板的數(shù)據(jù)采集中，擋板上產(chǎn)生的光子散射也會(huì)對PET成像的分辨率和對比度產(chǎn)生很大的影響。鑒于此，為了提高TOF-PET成像的準(zhǔn)確性，有必要對TOF-PET系統(tǒng)進(jìn)行有效的散射校正。

發(fā)明內(nèi)容

本申請的目的在于提供一種用于TOF-PET成像的散射校正方法，該方法可提高散射估計(jì)準(zhǔn)確度。

為了解決上述問題，根據(jù)本申請的一方面，提出一種TOF-PET散射校正方法，包括：

在對受檢者執(zhí)行PET掃描期間，獲取受檢者目標(biāo)區(qū)域的TOF-PET數(shù)據(jù),所述TOF-PET數(shù)據(jù)包括符合事件數(shù)據(jù)和TOF信息；

根據(jù)所述符合事件數(shù)據(jù)獲取目標(biāo)區(qū)域的PET圖像；

基于所述PET圖像和所述TOF-PET數(shù)據(jù)，獲取用于TOF-PET成像的初始散射估計(jì)；

對所述初始散射估計(jì)進(jìn)行校正處理，獲取TOF-PET成像的散射估計(jì)；

基于所述TOF-PET成像的散射估計(jì)對TOF-PET數(shù)據(jù)進(jìn)行散射校正。

可選地，對所述初始散射估計(jì)進(jìn)行降噪處理包括：對所述初始散射估計(jì)進(jìn)行高頻濾波處理，以去除所述初始散射估計(jì)中包含的高頻成分。

可選地，對所述初始散射估計(jì)進(jìn)行校正處理，獲取TOF-PET成像的散射估計(jì)，包括：

利用基于飛行時(shí)間的單次校正方法獲取TOF-PET散射的基準(zhǔn)；

根據(jù)所述TOF-PET散射的基準(zhǔn)對所述初始散射估計(jì)進(jìn)行擬合，獲取擬合參數(shù)；

基于所述擬合參數(shù)和所述TOF散射的基準(zhǔn)獲取TOF-PET成像的散射估計(jì)。

可選地，對所述初始散射估計(jì)進(jìn)行校正處理，獲取TOF-PET成像的散射估計(jì)，包括：

利用與PET圖像互洽的TOF散射估計(jì)對所述初始散射估計(jì)進(jìn)行擬合，獲取擬合參數(shù)；

基于所述擬合參數(shù)和所述初始散射估計(jì)獲取TOF-PET成像的TOF散射估計(jì)。

根據(jù)本申請的另一方面，提出一種PET成像方法，包括：

在對受檢者執(zhí)行PET掃描期間，獲取受檢者目標(biāo)區(qū)域的TOF-PET數(shù)據(jù)，所述TOF-PET數(shù)據(jù)包括符合事件數(shù)據(jù)和TOF信息；

根據(jù)所述符合事件數(shù)據(jù)獲取目標(biāo)區(qū)域的PET圖像；

基于所述PET圖像和所述TOF-PET數(shù)據(jù)，獲取TOF-PET成像的初始散射估計(jì)；

對所述初始散射估計(jì)進(jìn)行校正處理，獲取TOF-PET成像的散射估計(jì)；

基于所述TOF-PET成像的散射估計(jì)對TOF-PET數(shù)據(jù)進(jìn)行散射校正；以及，重建所述經(jīng)散射校正的TOF-PET數(shù)據(jù)，獲取目標(biāo)區(qū)域的TOF-PET圖像。