[發(fā)明專利]PET時間分辨率測算、重建系統(tǒng)和方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010741679.5 | 申請日： | 2020-07-29 |
| 公開（公告）號： | CN111839569B | 公開（公告）日： | 2022-11-01 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 褚政;葉宏偉 | 申請（專利權(quán)）人： | 明峰醫(yī)療系統(tǒng)股份有限公司 |
| 主分類號： | A61B6/03 | 分類號： | A61B6/03;G01N23/046;G06T11/00;G06T5/40 |
| 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 |
| 地址： | 310016 浙江省杭州市*** | 國省代碼： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | pet 時間分辨率 測算 重建 系統(tǒng) 方法 | ||
1.一種PET時間分辨率測算、重建方法，包括如下步驟：
(1)PET原始符合數(shù)據(jù)采集；
(2)輻射源空間分布獲取，對PET原始符合數(shù)據(jù)進行無飛行時間的重建，得到光子空間分布圖以及光子衰減分布圖；
(3)符合事件累積，對PET原始符合數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，得到每個晶體的時間直方圖分布H1；
(4)LOR線追蹤累積，根據(jù)光子空間分布圖計算得到每個晶體的時間直方圖分布H2；
(5)特征寬度計算，根據(jù)步驟(3)和步驟(4)得到的H1和H2計算得到第k個晶體的特征展寬σk為第k個晶體的時間分辨率；
(6)迭代更新，對步驟(5)得到的時間分辨率σk和上一次時間分辨率σ0進行更新迭代，得到更新后的σ’k，比較σ0和σ’k的差值，判斷是否滿足設(shè)定值，若不滿足設(shè)定值，將σ’k回傳至步驟(4)，進行下一次更新，循環(huán)往復(fù)直至滿足設(shè)定值，跳出循環(huán)，得到最終的結(jié)果σk；
(7)重建，利用重建公式并根據(jù)光子衰減分布圖對σk進行重建得到圖像結(jié)果。
2.如權(quán)利要求1所述的一種PET時間分辨率測算、重建方法，其特征在于：所述步驟(2)中的重建方法采用有序子集最大似然期望值法、最大似然期望值法或濾波反投影。
3.如權(quán)利要求1所述的一種PET時間分辨率測算、重建方法，其特征在于：所述步驟(3)中，定義H1為H1[c ,h]，這里的c代表晶體的序號，這里的h代表出現(xiàn)在該晶體上的事件所記錄的時間差。
4.如權(quán)利要求3所述的一種PET時間分辨率測算、重建方法，其特征在于：所述步驟(4)中，定義H2為H2[c ,h]，這里的c代表晶體的序號，h代表出現(xiàn)在該晶體上的事件所記錄的時間差；H2的記錄規(guī)則是:統(tǒng)計所有從晶體c出發(fā)的LOR線，其中任意一條LOR線上，記錄LOR上每一個位置的圖像強度Intens和距離中心的位置Dis，通過光速與距離的換算因子C，得到H2上更新的位置是Dis/C；定義射線追蹤法獲取到晶體c，時間偏移h的強度為H2，則
公式中，Voxel為步驟(2)計算出的體數(shù)據(jù)，LORc是與晶體c相關(guān)的所有LOR，xi(h) ,yi(h) ,zi(h)是晶體c的第i條LOR上時間差為h的三維坐標(biāo)，σ’i是與晶體c的第i個LOR上配對晶體ci’的特征寬度。
5.如權(quán)利要求4所述的一種PET時間分辨率測算、重建方法，其特征在于：所述步驟(5)中，
其中優(yōu)化求解最大值算法argmax使用線搜索(line search)實現(xiàn)；||代表計算向量的范數(shù)。
6.如權(quán)利要求5所述的一種PET時間分辨率測算、重建方法，其特征在于： 所述步驟(6)中，
σ’k＝∈σk0+(1-∈)σk
σ’k代表更新后的晶體分辨率寬度，σk0代表上一次分辨率，σk代表步驟（5）計算的分辨率，∈是經(jīng)驗參數(shù)，代表更新的速度。
7.一種PET時間分辨率測算、重建系統(tǒng)，其特征在于：包括
PET原始符合數(shù)據(jù)采集模塊；輻射源空間分布獲取模塊，用于對PET原始符合數(shù)據(jù)進行無飛行時間的重建，得到光子空間分布圖以及光子衰減分布圖；
符合事件累積模塊，用于對PET原始符合數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，得到每個晶體的時間直方圖分布H1；
LOR線追蹤累積模塊，用于根據(jù)光子空間分布圖計算得到每個晶體的時間直方圖分布H2；
特征寬度計算模塊，用于根據(jù)步驟符合事件積累模塊和LOR線追蹤累積模塊得到的H1和H2計算得到第k個晶體的特征展寬σk為第k個晶體的時間分辨率；
迭代更新模塊，用于對特征寬度計算模塊得到的時間分辨率σk和上一次時間分辨率σ0進行更新迭代模塊，用于得到更新后的σ’k，比較σ0和σ’k的差值，判斷是否滿足設(shè)定值，若不滿足設(shè)定值，將σ’k回傳至步驟LOR線追蹤累積模塊，進行下一次更新，循環(huán)往復(fù)直至滿足設(shè)定值，跳出循環(huán)，得到最終的結(jié)果σk；
重建模塊，用于利用重建公式對σk進行重建得到圖像結(jié)果。
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