[發(fā)明專利]PET校正系數(shù)的生成方法、系統(tǒng)、可讀存儲(chǔ)介質(zhì)和設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910925567.2
• 申請日: 2019-09-27
• 公開（公告）號(hào): CN110706175B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐嵩松;趙勇;董筠
• 申請（專利權(quán)）人: 上海聯(lián)影醫(yī)療科技股份有限公司
• 主分類號(hào): G06T5/00
• 分類號(hào): G06T5/00
• 代理公司: 杭州華進(jìn)聯(lián)浙知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33250
• 代理人: 戴賢群

本發(fā)明涉及一種PET校正系數(shù)的生成方法、系統(tǒng)和磁共振系統(tǒng)，屬于醫(yī)療影像技術(shù)領(lǐng)域，在虛擬的PET系統(tǒng)環(huán)境中，對虛擬放射源進(jìn)行蒙特卡洛仿真，并獲得幾何校正系數(shù)，對放射源進(jìn)行實(shí)驗(yàn)掃描，并結(jié)合幾何校正系數(shù)獲得晶體干涉校正系數(shù)，使用仿真結(jié)合實(shí)驗(yàn)的方法生成校正系數(shù)，無需定制長度超過2米的均勻模體(中空圓柱源、棒源或者平板源)，也無需設(shè)計(jì)和加工支持長軸源穩(wěn)定和勻速旋轉(zhuǎn)的機(jī)械裝置或者支持長軸源穩(wěn)定和勻速往復(fù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械裝置，簡化了設(shè)備設(shè)計(jì)，同時(shí)降低了設(shè)備成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及醫(yī)療影像技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種PET校正系數(shù)的生成方法、系統(tǒng)、可讀存儲(chǔ)介質(zhì)和設(shè)備。

背景技術(shù)

PET(Positron Emission Tomography，正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層掃描)是當(dāng)今核醫(yī)學(xué)領(lǐng)域發(fā)展最快一項(xiàng)成像技術(shù)，在臨床檢測中得到廣泛的應(yīng)用。

在PET系統(tǒng)中，閃爍晶體探測器探測效率受到多種因素的影響，如放射源的能量、強(qiáng)度、入射方位和角度，閃爍晶體及光導(dǎo)的物理性能及加工質(zhì)量，閃爍晶體位于模塊中的相對位置，光電倍增管的增益，閃爍晶體、光導(dǎo)及光電倍增管的耦合情況，電子學(xué)處理，冷卻系統(tǒng)，外界環(huán)境溫濕度等等。由閃爍晶體對所組成的響應(yīng)線的探測效率又受如兩端閃爍晶體分別位于模塊中的相對位置、分別位于不同探測器環(huán)的位置，系統(tǒng)幾何結(jié)構(gòu)，閃爍晶體形狀，響應(yīng)線距離視野中心的距離等因素的影響。為了在視野(FOV)內(nèi)處處都能得到無偽影、均勻且定量準(zhǔn)確的PET重建圖像，需要對由閃爍晶體對所組成的響應(yīng)線的探測效率進(jìn)行校正。為獲得PET系統(tǒng)的校正系數(shù)，即需使用能夠覆蓋系統(tǒng)視野的均勻模體(中空圓柱源、旋轉(zhuǎn)棒源、平面源或者往復(fù)運(yùn)動(dòng)棒源)進(jìn)行掃描。對于具有超長軸向視野的全身掃描PET，其軸向長度接近2米，若使用傳統(tǒng)方法，則需要長度超過2米的均勻模體(中空圓柱源、棒源或者平板源)，制造近2米長的內(nèi)部放射源活度分布均勻的中空圓柱源、平板源或者棒源的難度很大，成本很高。即便能夠制造，其擺放、存儲(chǔ)、運(yùn)輸?shù)仁植槐恪＝?米長棒源的準(zhǔn)直，支持棒源穩(wěn)定和勻速旋轉(zhuǎn)的機(jī)械裝置，支持棒源穩(wěn)定和勻速往復(fù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械裝置等的設(shè)計(jì)和加工也極其復(fù)雜和昂貴。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要針對獲得PET系統(tǒng)校正系數(shù)的傳統(tǒng)方式設(shè)計(jì)復(fù)雜、成本高昂的問題，提供一種PET校正系數(shù)的生成方法、系統(tǒng)、可讀存儲(chǔ)介質(zhì)和設(shè)備。

一種PET校正系數(shù)的生成方法，包括以下步驟：

在虛擬的PET系統(tǒng)環(huán)境中，對虛擬放射源進(jìn)行蒙特卡洛仿真模擬，獲得仿真模擬數(shù)據(jù)，根據(jù)仿真模擬數(shù)據(jù)獲取第一真事件計(jì)數(shù)；

根據(jù)第一真事件計(jì)數(shù)和對應(yīng)虛擬放射源的理論真事件計(jì)數(shù)獲取幾何校正系數(shù)；

對放射源進(jìn)行掃描，獲得掃描數(shù)據(jù)，根據(jù)幾何校正系數(shù)對掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行幾何校正，獲取第二真事件計(jì)數(shù)；

根據(jù)第二真事件計(jì)數(shù)和對應(yīng)放射源的理論真事件計(jì)數(shù)獲取晶體干涉校正系數(shù)。

根據(jù)上述的PET校正系數(shù)的生成方法，在虛擬的PET系統(tǒng)環(huán)境中，對虛擬放射源進(jìn)行蒙特卡洛仿真，并獲得幾何校正系數(shù)，對放射源進(jìn)行實(shí)驗(yàn)掃描，并結(jié)合幾何校正系數(shù)獲得晶體干涉校正系數(shù)，使用仿真結(jié)合實(shí)驗(yàn)的方法生成校正系數(shù)。由PET掃描儀幾何特性和探測晶體材料所決定的物理效應(yīng)，比如：立體角效應(yīng)，伽馬光子入射角效應(yīng)，伽馬光子入射深度效應(yīng)，晶體內(nèi)部散射效應(yīng)，等可以通過蒙特卡洛仿真的方法模擬，并獲得幾何校正系數(shù)；對于由PET掃描儀工藝和電子學(xué)特性所決定的物理效應(yīng)，比如：閃爍晶體及光導(dǎo)的物理性能及加工質(zhì)量，晶體與光電倍增管耦合情況，光電倍增管的增益，晶體解碼誤差等效應(yīng)，可以通過掃描實(shí)驗(yàn)獲得；將兩者相結(jié)合，從而得到準(zhǔn)確的PET校正系數(shù)，無需定制長度超過2米的均勻模體(中空圓柱源、棒源或者平板源)，也無需設(shè)計(jì)和加工支持長軸源穩(wěn)定和勻速旋轉(zhuǎn)的機(jī)械裝置或者支持長軸源穩(wěn)定和勻速往復(fù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械裝置，簡化了設(shè)備設(shè)計(jì)，同時(shí)降低了設(shè)備成本。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)仿真模擬數(shù)據(jù)獲取第一真事件計(jì)數(shù)的步驟包括以下步驟：