[發明專利]一種局部高分辨率的PET成像系統及方法

在審

• 申請號: 202010868268.2
• 申請日: 2020-08-26
• 公開（公告）號: CN112022188A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 鄧貞宙;陳卓;胡鳴飛
• 申請（專利權）人: 南昌大學
• 主分類號: A61B6/03
• 分類號: A61B6/03
• 代理公司: 南昌金軒知識產權代理有限公司 36129
• 代理人: 石紅麗

1.一種局部高分辨率的PET成像方法，包括以下步驟：

S1：探測器系統模塊200初步對待測的局部區域進行檢測，根據局部區域的性能需求和大小，規劃最佳的成像需求的探測器性能構成和數目，反饋給探測器設定模塊400，

S2：探測器設定模塊200發出對應的操作指令給機械操作模塊100，機械操作模塊100的每個機械臂帶動所連接的探測器進行系統結構的調整，

S3：數據校正模塊500對變結構后的探測器系統模塊200進行快速歸一化校正，

S4：調整后的探測器系統模塊200獲得局部待測區域的符合數據，圖像重建模塊300對符合數據進行核素分布圖像重建。

2.根據權利要求1所述的一種局部高分辨率的PET成像方法，其特征在于，所述探測器系統模塊200由普通分辨率探測器和高分辨率探測器構成。

3.根據權利要求1所述的一種局部高分辨率的PET成像方法，其特征在于，所述探測器系統模塊200的探測器是均勻分布、和多段分布的分布方式。

4.根據權利要求1所述的一種局部高分辨率的PET成像方法，其特征在于，所述機械操作模塊100由多個機械臂構成。

5.根據權利要求4所述的一種局部高分辨率的PET成像方法，其特征在于，每個所述機械臂上都連接了普通分辨率探測器或高分辨率探測器。

6.根據權利要求2所述的一種局部高分辨率的PET成像方法，其特征在于，所述探測器系統模塊200內的每個探測器都有獨立的前端電子學系統230，環繞包圍待檢測對象。

7.根據權利要求1所述的一種局部高分辨率的PET成像方法，其特征在于，所述數據校正模塊500以薄平板源作為校正源。

8.根據權利要求1所述的一種局部高分辨率的PET成像方法，其特征在于，所述圖像重建模塊300在重建算法上采用OSEM加快收斂速度。

9.根據權利要求2所述的一種局部高分辨率的PET成像方法，其特征在于，所述高分辨率探測器和普通分辨率探測器的尺寸相同，普通分辨率探測器的晶體尺寸是高分辨率探測器晶體尺寸的2倍。

10.一種局部高分辨率的PET成像系統，包括：

機械操作模塊100、探測器系統模塊200、圖像重建模塊300、探測器設定模塊400和數據校正模塊500，

所述機械操作模塊100，與探測器系統模塊200、探測器設定模塊400連接，用于接收相應操作指令，改變探測器系統的結構以及不同空間分辨率探測器的位置，

探測器系統模塊200，與機械操作模塊100與圖像重建模塊300連接，用于檢測伽馬光子得到伽馬射線入射晶體陣列的能量、位置、時間信息，包括閃爍晶體模塊210、SiPM模塊220、前端電子學模塊230，

所述閃爍晶體模塊210，用于將捕獲的伽馬光子轉換成可見光光子，

SiPM模塊220，用于將捕獲的光信號轉化為電脈沖信號，

前端電子學模塊230，用于準確的輸出光子的入射位置并記錄光子的脈沖到達時間及能量信息，包括放大電路模塊231、模擬轉換模塊232、信息提取模塊233、符合處理模塊244，

放大電路模塊231，用于將電脈沖信號進行放大處理，

模數轉換模塊232，用于將模擬電脈沖信號轉化為數字電脈沖信號，

信息提取模塊233，用于從電脈沖信號中提取各相關的位置、時間及能量信息，

符合處理模塊244，用于在系統中利用能量窗甄別、位置排除和時間窗剔選進行符合判斷，將符合的兩個脈沖記為一次符合事件，

圖像重建模塊300，與數據校正模塊500、探測器設定模塊400連接，用于在探測器系統對待測物初步檢測時獲取待測局部性能需求信息，在探測器系統歸一化校正后對符合數據采用迭代算法進行核素分布圖像重建，

所述探測器設定模塊400與圖像重建模塊300連接并接收滿足成像的性能需求信息，做出相應操作指令，

探測器設定模塊400，與圖像重建模塊300與機械操作平臺模塊100連接，用于接收待測局部區域的位置和大小，對機械操作平臺發出相應的操作指令，

數據校正模塊500，與圖像重建模塊300、探測器系統模塊200連接，用于采用基于薄平板源的快速歸一化的方法對被檢測對象成像前，對調整后的系統重新歸一化。