[發(fā)明專(zhuān)利]康普頓散射事例恢復(fù)方法、PET系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010331566.8
• 申請(qǐng)日: 2020-04-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111505699B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂新宇
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海聯(lián)影醫(yī)療科技股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01T1/29
• 分類(lèi)號(hào): G01T1/29;G01T1/202;G01T1/208
• 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: 龍偉

本申請(qǐng)涉及一種康普頓散射事例恢復(fù)方法、PET系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。其中，該方法包括：獲取第一光電傳感器陣列探測(cè)到的能量值，以及光電傳感器陣列?閃爍晶體響應(yīng)矩陣；根據(jù)光電傳感器陣列?晶體響應(yīng)矩陣，確定與第一光電傳感器陣列探測(cè)到的能量值對(duì)應(yīng)的、探測(cè)到光電效應(yīng)事件的第一閃爍晶體的位置；根據(jù)第一閃爍晶體的位置和第一光電傳感器陣列探測(cè)到的能量值，確定康普頓散射事例的第一作用點(diǎn)。通過(guò)本申請(qǐng)，以解決了相關(guān)技術(shù)中康普頓散射事例恢復(fù)精度低的問(wèn)題，提高了康普頓散射事例恢復(fù)的精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及成像設(shè)備領(lǐng)域，特別是涉及康普頓散射事例恢復(fù)方法、PET系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)

PET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(cè)中得到廣泛的應(yīng)用。

在PET系統(tǒng)中，正負(fù)電子湮滅產(chǎn)生的背靠背的511keV單能光子，與兩端的探測(cè)器分別發(fā)生作用而被探測(cè)到。探測(cè)器一般使用閃爍晶體做光轉(zhuǎn)換材料，511keV的伽馬(gamma)光子與晶體發(fā)生兩種響應(yīng)事件：一種是光電效應(yīng)事件，gamma光子通過(guò)一次碰撞，能量完全沉積下來(lái)，釋放出大量的熒光子；另一種是康普頓散射效應(yīng)事件，gamma光子與晶體原子的外層電子，發(fā)生多次碰撞，能量不斷減小，方向不斷改變，最終沉積部分能量或全部能量。這些發(fā)生散射的gamma光子，如果不做鑒別或恢復(fù)，會(huì)損失靈敏度，或者位置判斷錯(cuò)誤，能量精度下降。

圖1a是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的gamma光子在閃爍晶體內(nèi)發(fā)生光電效應(yīng)事件的示意圖，如圖1a所示，gamma光子10在閃爍晶體11內(nèi)只發(fā)生了一次響應(yīng)事件，即單次光電效應(yīng)事件，能量完全沉積。圖1b是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的gamma光子在一個(gè)block內(nèi)發(fā)生散射效應(yīng)事件的示意圖，如圖1b所示，gamma光子在第一個(gè)閃爍晶體內(nèi)能量沒(méi)有完全沉積，如果不做恢復(fù)，將第二個(gè)閃爍晶體作為作用位置將會(huì)造成位置計(jì)算錯(cuò)誤。圖1c是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的gamma光子在相鄰block發(fā)生散射效應(yīng)事件的示意圖，如圖1c所示，gamma光子在一個(gè)block的閃爍晶體內(nèi)能量沒(méi)有完全沉積，如果不做恢復(fù)，會(huì)造成靈敏度損失，或能量信息錯(cuò)誤。

目前通常散射事例恢復(fù)方法是，在一個(gè)給定的時(shí)間窗口(如1ns)內(nèi)，如果發(fā)生大于等于2次響應(yīng)事件，以發(fā)生了2個(gè)為例，能量分別為EA，EB，時(shí)間分別是TA，TB。分兩種情況做處理：第一種情況，如果min(EA，EB)70keV，則認(rèn)為發(fā)生作用的位置(稱(chēng)作第一作用點(diǎn)FI)是能量較大的那個(gè)晶體；第二種情況，如果min(EA，EB)≥70keV，則認(rèn)為第一作用點(diǎn)是能量較小的那個(gè)晶體。判斷出FI晶體后，將EA+EB的總能量作為本次光電效應(yīng)事件的總能量。散射恢復(fù)后的時(shí)間根據(jù)TA，TB計(jì)算。但是，這種方法簡(jiǎn)單粗略，精度不高。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種康普頓散射事例恢復(fù)方法、PET系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，以至少解決相關(guān)技術(shù)中康普頓散射事例恢復(fù)精度低的問(wèn)題。

第一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種康普頓散射事例恢復(fù)方法，包括：

獲取第一光電傳感器陣列探測(cè)到的能量值，以及光電傳感器陣列-閃爍晶體響應(yīng)矩陣，其中，所述光電傳感器陣列-閃爍晶體響應(yīng)矩陣用于表示在一個(gè)康普頓散射事例中光電傳感器陣列探測(cè)到的能量值與探測(cè)到光電效應(yīng)事件的閃爍晶體的位置及沉積能量之間的映射關(guān)系；

根據(jù)所述光電傳感器陣列-晶體響應(yīng)矩陣，確定與所述第一光電傳感器陣列探測(cè)到的能量值對(duì)應(yīng)的、探測(cè)到光電效應(yīng)事件的第一閃爍晶體的位置；

根據(jù)所述第一閃爍晶體的位置和所述第一光電傳感器陣列探測(cè)到的能量值，確定康普頓散射事例的第一作用點(diǎn)。

在其中一些實(shí)施例中，所述光電傳感器陣列-閃爍晶體響應(yīng)矩陣是訓(xùn)練而來(lái)的，其訓(xùn)練過(guò)程包括：

獲取全部光電傳感器陣列探測(cè)到的所有康普頓散射事例的能量值組成的初始解碼圖，并使用閃爍晶體的能量窗對(duì)所述初始解碼圖進(jìn)行能量過(guò)濾，得到過(guò)濾后的解碼圖，以及將所述過(guò)濾后的解碼圖使用Anger蒙版過(guò)濾，得到符合所述Anger蒙版的解碼圖；