[發(fā)明專利]一種正電子斷層掃描及重建方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910826374.1
• 申請(qǐng)日: 2019-09-03
• 公開（公告）號(hào): CN110559008B
• 公開（公告）日: 2022-10-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 褚政;王瑤法;高思澤;葉宏偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 明峰醫(yī)療系統(tǒng)股份有限公司
• 主分類號(hào): A61B6/03
• 分類號(hào): A61B6/03;A61B6/00
• 代理公司: 紹興市越興專利事務(wù)所(普通合伙) 33220
• 代理人: 蔣衛(wèi)東

本發(fā)明提供了一種正電子斷層掃描方法及重建方法，涉及X射線計(jì)算機(jī)斷層掃描成像技術(shù)領(lǐng)域，掃描方法包括PET裝置定位到預(yù)定軸向感興趣區(qū)；將軸向感興趣區(qū)前移1/4個(gè)軸向探測(cè)器晶體寬度；PET裝置開始靜態(tài)采集數(shù)據(jù)，持續(xù)采集時(shí)間為預(yù)設(shè)單床位掃描時(shí)長(zhǎng)的一半；將感興趣區(qū)后移半個(gè)軸向探測(cè)器晶體寬度；完成余下單床位掃描時(shí)間的靜態(tài)數(shù)據(jù)采集任務(wù)。重建方法包括兩次掃描數(shù)據(jù)的在符合事件上合并或在正弦圖上合并。本發(fā)明的掃描方法是在不改變?cè)休S向掃描感興趣區(qū)的定位長(zhǎng)度下，通過控制掃描床的微小偏移，在感興趣區(qū)內(nèi)進(jìn)行兩次子掃描，單次掃描的時(shí)間是原來掃描的一半，可以獲得軸向更精細(xì)的空間分布信息，從而提高了PET系統(tǒng)的軸向成像分辨率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及X射線計(jì)算機(jī)斷層掃描成像（PET/CT、PET/MRI），尤其涉及一種正電子斷層掃描及重建方法。

背景技術(shù)

PET（正電子發(fā)射斷層）的設(shè)備，它是核醫(yī)學(xué)成像中一種先進(jìn)的功能成像工具，其工作原理是：在對(duì)生物體掃描前，給生物體注射含放射性核素的示蹤劑，放射性核素在生物體內(nèi)衰變，并發(fā)射出正電子，其與附近物質(zhì)的電子發(fā)生湮滅作用，產(chǎn)生一對(duì)能量相等、方向相反的光子；PET裝置的探測(cè)器捕獲到這對(duì)高能光子，稱為一次符合事件，在掃描空間中形成一條響應(yīng)線（LOR），將這對(duì)光子的空間、時(shí)間信號(hào)轉(zhuǎn)換成電子信息，保存到存儲(chǔ)介質(zhì)中。經(jīng)過一段時(shí)間的累積采集，獲得足夠多的符合事件后，利用重建算法重建出放射性物質(zhì)在生物體內(nèi)的空間分布情況。注射的示蹤劑在生物體內(nèi)的分布與新陳代謝強(qiáng)弱呈正相關(guān)，因此，在臨床上可以直觀表征生物體潛在的病變和血管血流的生理特征。

PET裝置的設(shè)計(jì)通常是探測(cè)器呈筒狀緊密分布，探測(cè)器在軸向的分布密度低于切向的。這就導(dǎo)致了在實(shí)際的掃描過程中，軸向的有效采樣的空間響應(yīng)線數(shù)量相對(duì)偏低，重建出來的三維圖像在軸向的實(shí)際分辨率也低于切向方向。因此在掃描比較小的精細(xì)物體時(shí)，在軸向分辨率上PET設(shè)備會(huì)存在著瓶頸效應(yīng)。

基于此，做出本申請(qǐng)。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，本發(fā)明提供了一種正電子斷層掃描及重建方法，以提高PET系統(tǒng)的軸向成像分辨率。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：

一種正電子斷層掃描方法，其特征在于包括如下步驟：

PET裝置定位到預(yù)定軸向感興趣區(qū)；

將軸向感興趣區(qū)前移1/4個(gè)軸向探測(cè)器晶體寬度；

PET裝置開始靜態(tài)采集數(shù)據(jù)，持續(xù)采集時(shí)間為預(yù)設(shè)單床位掃描時(shí)長(zhǎng)的一半；

將感興趣區(qū)后移半個(gè)軸向探測(cè)器晶體寬度；

完成余下單床位掃描時(shí)間的靜態(tài)數(shù)據(jù)采集任務(wù)作為優(yōu)選，每次靜態(tài)采集數(shù)據(jù)輸出格式為正弦圖或列表模式。

作為優(yōu)選，PET裝置做多床位全身掃描時(shí)，根據(jù)上述單個(gè)的感興趣區(qū)的掃描方式，重復(fù)所有多床位感興趣區(qū)的掃描任務(wù)，完成PET數(shù)據(jù)采集工作。

一種正電子斷層掃描方法獲取的數(shù)據(jù)的重建方法，包括兩次掃描數(shù)據(jù)的在符合事件上合并或在正弦圖上合并；

其中在符合事件上合并，包括以下步驟：

獲得兩次掃描的兩組符合數(shù)據(jù)，PET裝置收集到一對(duì)成對(duì)出現(xiàn)高能光子后，會(huì)形成一次符合計(jì)數(shù)，每一個(gè)掃描位置，在偏移前后各自進(jìn)行符合計(jì)數(shù)，得到兩組符合數(shù)據(jù)；

根據(jù)切向距離、角度方向、起始層標(biāo)號(hào)、結(jié)束層標(biāo)號(hào)四個(gè)基本維度分別定義兩組符合數(shù)據(jù)，得到 CoinA和CoinB；其中的CoinB是病床偏移D/2后采集，D為探測(cè)晶體在軸向的長(zhǎng)度；

根據(jù)定義后的兩組符合數(shù)據(jù)的第三維度和第四維度的維度分別計(jì)算更新的坐標(biāo)，得到CoinA2和CoinB2；

將CoinA2 和CoinB2兩組數(shù)據(jù)合并，得到CoinC；