[發明專利]使用局部修改的飛行時間（TOF）內核進行TOF PET圖像重建

在審

• 申請號: 201780049043.0
• 申請日: 2017-07-20
• 公開（公告）號: CN109564692A
• 公開（公告）日: 2019-04-02
• 發明（設計）人: Y-M·朱;A·安德烈耶夫;S·M·科紹夫
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: G06T11/00
• 分類號: G06T11/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 孟杰雄;王英

一種成像設備(1)包括：正電子發射斷層攝影(PET)掃描器(10)，其包括輻射探測器(12)和符合電路，所述符合電路用于探測作為定義響應線(LOR)的511keV伽馬射線對的電子?正電子湮滅事件，每個事件具有所述對的511keV伽馬射線之間的探測時間差Δt；至少一個處理器(30)，其被編程為重建數據集以形成重建的PET圖像，所述數據集包括由所述PET掃描器針對感興趣區域采集的探測到的電子?正電子湮滅事件，其中，所述重建包括使用TOF內核對沿著相應的LOR的所述事件進行TOF定位，所述TOF內核具有取決于Δt的位置參數以及在所述感興趣區域上變化的TOF內核寬度或形狀；以及顯示設備(34)，其被配置為顯示所述重建的PET圖像。

技術領域

下文總體上涉及醫學成像領域、正電子發射斷層攝影(PET)領域、圖像重建領域等。

背景技術

圖像重建是開發和應用先進的正電子發射斷層攝影(PET)成像的關鍵組成部分。與非飛行時間(TOF)掃描器相比，商用TOF PET掃描器具有改善的病灶探測能力、減少的掃描時間或注射劑量，以及更準確且更精確的病灶攝取測量。在TOF PET中，測量兩個光子的到達時間差，這有助于對沿著響應線(LOR)的事件進行定位。這種定位的不確定性由系統符合定時分辨率決定。假設根據這種定時差異導出的事件的最可能的位置遵循高斯分布(或者更一般地，TOF內核可以是高斯分布或一些其他分布)。TOF內核的半高全寬(FWHM)由探測器的定時分辨率決定。

原則上，如果定時分辨率足夠高，則能夠精確地確定湮滅事件的位置，并且不需要斷層攝影重建。現有技術的PET掃描器目前提供300ps至500ps的定時分辨率，這與90mm至150mm的事件定位相關聯。定時分辨率的任何改善都可能在圖像質量、信噪比等方面提供顯著的改善。因此，期望通過在PET探測器中采用更高速度的電子器件來繼續降低定時分辨率，這種努力非常昂貴。

下文公開了解決上述問題和其他問題的新的且改進的系統和方法。

發明內容

在一個公開的方面，一種成像設備，包括：PET掃描器，其包括輻射探測器和符合電路，所述符合電路用于探測作為定義LOR的511keV伽馬射線對的電子-正電子湮滅事件，每個事件具有所述對的511keV伽馬射線之間的探測時間差Δt；至少一個處理器，其被編程為重建數據集以形成重建的PET圖像，所述數據集包括由所述PET掃描器針對感興趣區域采集的探測到的電子-正電子湮滅事件，其中，所述重建包括使用TOF內核對沿著相應的LOR的所述事件進行TOF定位，所述TOF內核具有取決于Δt的位置參數以及在所述感興趣區域上變化的TOF內核寬度或形狀；以及顯示設備，其被配置為顯示所述重建的PET圖像。

在另一公開的方面中，提供了一種非瞬態計算機可讀介質，其承載用于控制至少一個處理器以執行圖像采集方法的軟件，所述方法包括：從包括輻射探測器的PET掃描器采集PET發射成像數據，所述PET發射成像數據包括作為定義LOR的511keV伽馬射線對的電子-正電子湮滅事件，每個事件具有所述對的511keV伽馬射線之間的探測時間差Δt；利用至少一個處理器通過將標準TOF內核乘以至少一幅輸入圖像來生成空間變化TOF內核；利用所述至少一個處理器使用所述空間變化TOF內核來重建所述PET成像數據以生成重建圖像；并且利用顯示設備來顯示所述重建圖像。

在另一公開的方面中，一種成像設備包括：PET掃描器，其包括輻射探測器和符合電路，所述符合電路用于探測作為定義LOR的511keV伽馬射線對的電子-正電子湮滅事件，每個事件具有所述對的511keV伽馬射線之間的探測時間差Δt；至少一個處理器，其被編程為重建數據集以形成重建的PET圖像，所述數據集包括由所述PET掃描器針對感興趣區域采集的LOR，其中，所述重建包括使用TOF內核對所述事件進行TOF定位，所述TOF內核具有取決于Δt的位置參數以及隨著所述事件的采集時間而變化的寬度參數；以及顯示設備，其被配置為顯示所述重建的PET圖像。