[發明專利]一種歸一化校正因子獲取方法及醫學成像方法

有效

• 申請號: 201810489175.1
• 申請日: 2018-05-21
• 公開（公告）號: CN108932740B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 李炳軒
• 申請（專利權）人: 湖北銳世數字醫學影像科技有限公司
• 主分類號: G06T11/00
• 分類號: G06T11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開一種歸一化校正因子獲取方法，包括：在均勻模體衰減過程中，基于實際采集的數據確定探測系統中任意兩個通道i₁和i₂所形成的響應線實際靈敏度為所述ε_i為第i個通道的實際靈敏度；在相同探測系統中，基于系統響應矩陣確定任意第i₁和i₂兩個通道所形成的響應線的理論靈敏度為所述η_i為第i個通道的理論靈敏度；確定探測系統中任意第i₁和i₂兩個通道所形成的響應線的歸一化因子為：該方法通過用于校正系統響應矩陣響應線幾何因子與實際探測系統響應線幾何因子的差異，以實現響應線靈敏度的校正，進而實現探測系統靈敏度校正。

技術領域

本發明涉及圖像處理技術領域，尤其是歸一化校正因子的獲取方法及醫學成像方法。

背景技術

PET是英文Positron Emission Tomography的縮寫。其臨床顯像過程為：將發射正電子的放射性核素(如F－18等)標記到能夠參與人體組織血流或代謝過程的化合物上，將標有帶正電子化合物的放射性核素注射到受檢者體內。讓受檢者在PET的有效視野范圍內進行PET掃描。放射核素發射出的正電子在體內移動大約1mm后與組織中的負電子結合發生湮滅輻射，產生兩個能量相等(511KeV)、方向相反的γ光子。利用PET裝置的探測系統，可以探測該γ光子對，進而分析正電子的存在，并重建反映生物體各組織代謝情況的PET圖像，獲得示蹤劑在受檢生物體內的濃度分布，醫生可以據此判斷癌癥等疾病的病灶。

探測通道(以下部分地方簡稱“通道”)作為最基本的接收γ光子信號的單元，每個通道僅和一個晶體耦合，由于兩個光子在體內的路徑不同，到達兩個探測通道的時間也有一定差別，如果在規定的時間窗內(一般為0－15ns)，探測系統探測到兩個互成180度(士0.25度)的光子時，即為一個“符合事件”，獲得“符合事件”的一對探測器之間的“連線”稱投影線，或稱響應線(LOR)，對于任意一個探測通道i而言，如圖1所示，在探測系統中存在一定數量的探測通道j可以與第i個探測通道形成響應線。

在PET成像過程中，由于幾何結構、硬件性能等因素，往往導致探測系統中不同位置處探測器的靈敏度不一致，進而造成數據失真，使得最終形成的圖像上產生偽影。用于消除探測器通道之間的靈敏度差異的方法被稱為歸一化校正。傳統的基于組件的PET歸一化校正方法原理是根據每條響應線的計數率進行校正。該方法一般先計算每個通道的探測效率，然后分別依次計算每個通道所在探測器、探測環軸向位置、探測環徑向位置的幾何因子，最后通過把每條響應線兩端的通道探測效率和幾何因子相乘來獲得該響應線的歸一化因子。

在形成用于診斷的PET圖像的過程(該過程被稱作：圖像重建)中，需要用到系統響應矩陣。系統響應矩陣的本質是圖像中每個像素點所產生的光子被某條響應線所探測到的概率的陣列，系統響應矩陣一般通過數學計算、軟件仿真等方式來獲得，其可能出現與實際探測系統不完全一致的情況，從而使得圖像出現環形偽影等異?，F象。因此，為了得到正確的圖像，需要將實際探測系統的靈敏度校正至與系統響應矩陣一致，而歸一化正是被用來校正上述探測概率差異的方法。傳統的歸一化一般采用一個具有均勻活度的假體來采集正投影數據，然后基于時間數據來計算PET系統的歸一化因子。然而當實際探測系統采集數據的方式與獲取系統響應矩陣時所采用方式存在差異時，那么傳統的歸一化方法無法修正實際探測系統靈敏度與系統響應矩陣的差異。因此需要一種新的歸一化因子獲取方法來解決系統響應矩陣與實際探測系統靈敏度不一致的問題。

發明內容

本發明公開了一種歸一化校正因子獲取方法及醫學成像方法，

為達到上述目的，本發明的解決方案是：

本發明公開了一種歸一化校正因子獲取方法，用于PET探測系統中，其特征在于包括以下步驟：