[發(fā)明專利]確定飛行時(shí)間的方法、裝置、介質(zhì)及正電子斷層掃描儀

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911326093.6
• 申請(qǐng)日: 2019-12-20
• 公開（公告）號(hào): CN111012372B
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫智鵬;王希;李明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 沈陽(yáng)智核醫(yī)療科技有限公司
• 主分類號(hào): A61B6/03
• 分類號(hào): A61B6/03
• 代理公司: 北京博思佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11415
• 代理人: 靳玫

本公開涉及一種確定飛行時(shí)間的方法、裝置、介質(zhì)及正電子斷層掃描儀，用以解決相關(guān)技術(shù)計(jì)算光子對(duì)的飛行時(shí)間不夠準(zhǔn)確的問(wèn)題。所述方法包括：獲取第一光子到達(dá)第一探測(cè)器的能量以及時(shí)間，以及第二光子到達(dá)第二探測(cè)器的能量以及時(shí)間，所述第一光子和所述第二光子是同一湮滅事件產(chǎn)生的光子對(duì)；將所述第一光子到達(dá)所述第一探測(cè)器時(shí)的能量和所述第二光子到達(dá)所述第二探測(cè)器時(shí)的能量輸入偏差預(yù)測(cè)模型，得到所述偏差預(yù)測(cè)模型輸出的時(shí)間偏差；根據(jù)所述時(shí)間偏差對(duì)所述第一光子到達(dá)所述第一探測(cè)器的時(shí)間和所述第二光子到達(dá)所述第二探測(cè)器的時(shí)間之差進(jìn)行補(bǔ)償，得到所述光子對(duì)的飛行時(shí)間。本公開提供的技術(shù)方案提升了飛行時(shí)間的準(zhǔn)確性。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及正電子發(fā)射斷層掃描技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種確定飛行時(shí)間的方法、裝置、介質(zhì)及正電子斷層掃描儀。

背景技術(shù)

PET(Positron?Emission?Tomography)中文名為正電子發(fā)射斷層掃描。在利用PET技術(shù)掃描之前，需要先給被掃描人注射含有放射性元素的藥物，待藥物在人體內(nèi)被充分吸收后，開始采集從人體內(nèi)發(fā)出的伽馬射線。該伽馬射線由光子對(duì)背對(duì)背發(fā)射形成，兩個(gè)光子發(fā)射方向呈近似180°，兩個(gè)光子擊中PET掃描儀的探測(cè)器之后，會(huì)產(chǎn)生光電信號(hào)。每個(gè)光子擊中探測(cè)器的時(shí)間信息和能量信息會(huì)被記錄下來(lái)。其中，同一湮滅事件產(chǎn)生的光子對(duì)中的兩個(gè)光子到達(dá)探測(cè)器的時(shí)間差稱為飛行時(shí)間(TOF，Time?of?Flight)。

相關(guān)技術(shù)中，光子到達(dá)探測(cè)器的時(shí)間是根據(jù)能量閾值判斷的，即光子的能量達(dá)到能量閾值的時(shí)刻作為探測(cè)器的計(jì)時(shí)觸發(fā)點(diǎn)。而由于高能光子的能量達(dá)到能量閾值的時(shí)間早于低能光子，因此，若光子對(duì)中存在高能光子和低能光子，則探測(cè)器對(duì)該光子對(duì)的兩個(gè)光子的計(jì)時(shí)時(shí)間存在偏移，進(jìn)而導(dǎo)致對(duì)光子對(duì)的飛行時(shí)間的計(jì)算存在時(shí)間偏差。相關(guān)技術(shù)中暫沒(méi)有消除該時(shí)間偏差的技術(shù)方案。

發(fā)明內(nèi)容

本公開的主要目的是提供一種確定飛行時(shí)間的方法、裝置、存儲(chǔ)介質(zhì)及正電子斷層掃描儀，用以解決相關(guān)技術(shù)計(jì)算光子對(duì)的飛行時(shí)間不夠準(zhǔn)確的問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本公開第一方面提供一種確定飛行時(shí)間的方法，所述飛行時(shí)間是指同一湮滅事件所產(chǎn)生的光子對(duì)到達(dá)正電子斷層掃描儀PET的探測(cè)器的時(shí)間差，所述方法包括：

獲取第一光子到達(dá)第一探測(cè)器的能量以及時(shí)間，以及第二光子到達(dá)第二探測(cè)器的能量以及時(shí)間，所述第一光子和所述第二光子是同一湮滅事件產(chǎn)生的光子對(duì)，所述第一探測(cè)器和所述第二探測(cè)器是所述正電子斷層掃描儀的任意兩個(gè)探測(cè)器；

將所述第一光子到達(dá)所述第一探測(cè)器時(shí)的能量和所述第二光子到達(dá)所述第二探測(cè)器時(shí)的能量輸入偏差預(yù)測(cè)模型，得到所述偏差預(yù)測(cè)模型輸出的時(shí)間偏差；

根據(jù)所述時(shí)間偏差對(duì)所述第一光子到達(dá)所述第一探測(cè)器的時(shí)間和所述第二光子到達(dá)所述第二探測(cè)器的時(shí)間之差進(jìn)行補(bǔ)償，得到所述光子對(duì)的飛行時(shí)間。

可選地，所述偏差預(yù)測(cè)模型的訓(xùn)練數(shù)據(jù)的構(gòu)建包括：

根據(jù)樣本光子對(duì)的理論飛行時(shí)間以及實(shí)測(cè)飛行時(shí)間確定真實(shí)時(shí)間偏差；

根據(jù)所述樣本光子對(duì)中的第一樣本光子到達(dá)探測(cè)器的能量、第二樣本光子到達(dá)探測(cè)器的能量以及所述真實(shí)時(shí)間偏差構(gòu)建用于訓(xùn)練所述偏差預(yù)測(cè)模型的訓(xùn)練數(shù)據(jù)。

可選地，在所述根據(jù)樣本光子對(duì)的理論飛行時(shí)間以及實(shí)測(cè)飛行時(shí)間確定真實(shí)時(shí)間偏差之前，包括：

根據(jù)伽馬射線源在每一層正電子斷層圖像中的空間位置，確定所述伽馬射線源在所述正電子斷層掃描儀的坐標(biāo)系中的直線表達(dá)式，所述伽馬射線源是預(yù)置在所述正電子斷層掃描儀的掃描視野中的射線源；

所述根據(jù)樣本光子對(duì)的理論飛行時(shí)間以及實(shí)測(cè)飛行時(shí)間確定真實(shí)時(shí)間偏差，包括：

若所述第一探測(cè)器和所述第二探測(cè)器探測(cè)到樣本光子對(duì)，則確定所述第一探測(cè)器到所述第二探測(cè)器的連線在所述坐標(biāo)系中的連線表達(dá)式；并，