本專利文獻(xiàn)要求2014年6月6日提交的序列號為62/008,791的臨時(shí)美國專利申請?jiān)?5 U.S.C.下的申請日的權(quán)益，所述美國專利申請由此通過引用被并入。

背景技術(shù)：

本實(shí)施例涉及單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層掃描（SPECT）。特別地，本實(shí)施例涉及SPECT中的死區(qū)時(shí)間校正。

在SPECT成像期間，檢測器電子器件花費(fèi)時(shí)間來執(zhí)行對發(fā)射的檢測。在該時(shí)段期間，由于檢測器電子器件的不可用性，附加的發(fā)射沒有被檢測到。結(jié)果，實(shí)際的發(fā)射可能少計(jì)。針對死區(qū)時(shí)間校正所檢測發(fā)射的計(jì)數(shù)。在一種途徑中，信號以固定的頻率和幅度被輸入到檢測器電子器件。由于固定的頻率，已知數(shù)目的信號被輸入。由于來自從患者檢測發(fā)射的死區(qū)時(shí)間，固定頻率信號中的一些沒有被檢測到。固定頻率中檢測到的那些與輸入數(shù)目的比率提供死區(qū)時(shí)間的度量。來自患者的所檢測發(fā)射的計(jì)數(shù)除以所述比率以針對死區(qū)時(shí)間而進(jìn)行校正。

由于在電子器件處輸入固定頻率信號，因此檢測器對死區(qū)時(shí)間的任何貢獻(xiàn)被忽略。這促成所重構(gòu)圖像中的不確定性。在定量SPECT中，不確切的校正可能導(dǎo)致不確切的量化。當(dāng)對具有對應(yīng)高計(jì)數(shù)率的治療同位素進(jìn)行成像時(shí)，不準(zhǔn)確性可能更顯著。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

作為介紹，以下描述的優(yōu)選實(shí)施例包括用于針對伽馬相機(jī)或其它檢測器的死區(qū)時(shí)間確定的方法、系統(tǒng)和非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。發(fā)射的長壽命的點(diǎn)源被定位在固定的位置處使得伽馬相機(jī)檢測來自源的發(fā)射而同時(shí)還用于檢測來自患者的發(fā)射。長壽命的點(diǎn)源，在掃描時(shí)間中，充當(dāng)發(fā)射的固定頻率源，允許包括晶體檢測器效應(yīng)的死區(qū)時(shí)間校正測量。

在第一方面中，提供了一種用于針對伽馬相機(jī)的死區(qū)時(shí)間確定的方法。所述伽馬相機(jī)從被連接成鄰近于伽馬相機(jī)的放射性同位素源檢測計(jì)數(shù)率，并且在檢測所述計(jì)數(shù)率的同時(shí)檢測來自患者體內(nèi)的發(fā)射。根據(jù)所述計(jì)數(shù)率來確定死區(qū)時(shí)間。發(fā)射的計(jì)數(shù)作為死區(qū)時(shí)間的函數(shù)而被計(jì)算。

在第二方面中，一種SPECT系統(tǒng)包括被連接以向伽馬相機(jī)發(fā)射輻射的經(jīng)屏蔽點(diǎn)源。檢測電子器件被配置成檢測發(fā)射，包括來自經(jīng)屏蔽點(diǎn)源的輻射以及來自患者的放射性同位素發(fā)射。處理器被配置成針對檢測電子器件的死區(qū)時(shí)間進(jìn)行校正，所述校正是來自經(jīng)屏蔽點(diǎn)源的輻射的實(shí)時(shí)檢測的函數(shù)。

在第三方面中，提供了一種用于針對發(fā)射檢測器的死區(qū)時(shí)間確定的方法。檢測器檢測來自患者的第一發(fā)射和來自點(diǎn)源的第二發(fā)射。第二發(fā)射經(jīng)受來自第一發(fā)射的檢測的死區(qū)時(shí)間。處理器根據(jù)第二發(fā)射的計(jì)數(shù)而校正第一發(fā)射的計(jì)數(shù)。

本發(fā)明由隨后的權(quán)利要求限定，并且本章節(jié)中沒有什么應(yīng)當(dāng)被理解為對那些權(quán)利要求的限制。本發(fā)明的另外的方面和優(yōu)點(diǎn)在以下結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例而被討論并且可以稍后獨(dú)立地或以組合地被要求保護(hù)。

附圖說明

組件和各圖不一定是按比例的，代替地將強(qiáng)調(diào)置于說明本發(fā)明的原理上。此外，在各圖中，同樣的參考標(biāo)號貫穿不同的視圖而指明對應(yīng)的部分。

圖1是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的具有死區(qū)時(shí)間校正的SPECT系統(tǒng)的框圖；

圖2是具有添加的長壽命點(diǎn)源的準(zhǔn)直器和檢測器的一個(gè)實(shí)施例的橫截側(cè)視圖；以及

圖3是用于針對發(fā)射檢測器的死區(qū)時(shí)間確定的方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖圖解。

具體實(shí)施方式

長壽命放射性同位素用于針對伽馬相機(jī)的實(shí)時(shí)絕對系統(tǒng)死區(qū)時(shí)間確定。在患者獲取時(shí)間時(shí)，檢測器被暴露于長壽命放射性同位素。來自長壽命放射性同位素的發(fā)射是規(guī)律的和可分離的，這是由于通過被成像的放射性示蹤劑而來自患者體內(nèi)發(fā)射的固定空間位置和不同的發(fā)射能量。通過使用長壽命的放射性同位素來測量死區(qū)時(shí)間，并且針對死區(qū)時(shí)間而校正來自放射性示蹤劑的發(fā)射的計(jì)數(shù)。系統(tǒng)死區(qū)時(shí)間的實(shí)時(shí)測量被結(jié)合作為來自患者掃描的輸入數(shù)據(jù)的部分，從而測量在獲取時(shí)間時(shí)的真實(shí)系統(tǒng)死區(qū)時(shí)間。

圖1示出了用于死區(qū)時(shí)間校正的單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層掃描（SPECT）系統(tǒng)10的一個(gè)實(shí)施例。系統(tǒng)10包括處理器12、存儲器14、顯示器16、檢測器18、檢測器電子器件20、和經(jīng)屏蔽的源26。處理器12、存儲器14和/或顯示器16是SPECT系統(tǒng)10的部分或者是分離的（例如計(jì)算機(jī)或工作站）?？梢蕴峁└郊拥?、不同的或更少的組件。例如，提供用戶輸入裝置、患者床、或其它SPECT有關(guān)的設(shè)備。系統(tǒng)的其它部分可以包括功率供給、通信系統(tǒng)和用戶接口系統(tǒng)?？梢允褂萌魏维F(xiàn)在已知或稍后開發(fā)的SPECT系統(tǒng)10。作為另一示例，顯示器16不被提供。

檢測器18是與臺架（gantry）連接的伽馬相機(jī)。伽馬相機(jī)可以包括檢測器電路20和檢測器18，或僅僅檢測器18。伽馬相機(jī)是平面光子檢測器，諸如具有晶體或閃爍體與光電倍增管或其它光學(xué)檢測器。所述臺架繞患者而旋轉(zhuǎn)伽馬相機(jī)。在患者的掃描期間，利用相機(jī)在相對于患者的不同位置或角度處檢測發(fā)射事件。

檢測器18具有任何形狀。例如，檢測器18在與患者正交的平面上具有方形或矩形檢測表面?？梢允褂闷渌螤睢?/p>

參考圖2，準(zhǔn)直器24被定位成在檢測器18前方、與其鄰近、或在其附近。準(zhǔn)直器24是檢測器18的部分或連接到檢測器18。準(zhǔn)直器24包括鉛、鎢或者不透伽馬輻射或吸收并衰減伽馬輻射的其它材料。準(zhǔn)直器24包括使來自一些方向（例如更加正交）的伽馬輻射通過并且限制來自以其它角度的方向的輻射的孔或其它結(jié)構(gòu)。

相對于檢測器18而定位經(jīng)屏蔽的點(diǎn)源26。經(jīng)屏蔽的點(diǎn)源26被屏蔽在鉛、鎢或其它材料中，防止或限制暴露于患者。屏蔽可以在屏蔽中具有孔、窗口、或間隙，以用于允許來自點(diǎn)源26的伽馬射線的發(fā)射照射在檢測器18上?？梢允褂萌魏未笮〉狞c(diǎn)源26，諸如具有長壽命的放射性同位素的1mm³容器?？梢允褂镁€狀或其它形狀的源。

點(diǎn)源26是長壽命的、經(jīng)工廠校準(zhǔn)的點(diǎn)源。點(diǎn)源26的放射性同位素相對于由患者攝入的或用于從患者發(fā)射伽馬射線的放射性同位素是長壽命的。如果放射性同位素的半衰期足夠長（例如，6個(gè)月、1年或更多），那么來自放射性同位素的衰變速率在針對給定患者的患者獲取期間基本上是恒定的。點(diǎn)源26的放射性同位素基本上充當(dāng)固定頻率信號，但是是與包括檢測器18的整個(gè)成像鏈而不是僅僅信號處理檢測器電路或電子器件20交互的一個(gè)固定頻率信號。用于點(diǎn)源26的一些示例性放射性同位素包括單發(fā)射放射性同位素，諸如具有8.9E6Y的T1/2的182Hf、270.4的E-Gamma、和79.0的BR，或者多發(fā)射放射性同位素，諸如具有10.55y的T1/2的Ba133、81.0、276.4、和302.9+356.0+383.8keV的E-Gamma、和32.9、7.2和89.3%的對應(yīng)BR、或具有3.76E10y的T1/2的176Lu、88.3、201.8和306.8的E-Gamma以及14.5、78.0和93.6的對應(yīng)BR?？梢允褂闷渌派湫酝凰亍?/p>

經(jīng)屏蔽的點(diǎn)源26被連接成以可重復(fù)的或已知的定位向檢測器18發(fā)射輻射。連接是通過焊接、螺栓、閂鎖、壓合、螺紋化或者與準(zhǔn)直器24、檢測器18、臺架、框架或其它結(jié)構(gòu)的其它連接。經(jīng)屏蔽的點(diǎn)源26可以被添加到現(xiàn)有的檢測器18或準(zhǔn)直器24，諸如添加支架以將點(diǎn)源26附連到支承檢測器18的框架。經(jīng)屏蔽的點(diǎn)源26可以被設(shè)計(jì)成配合準(zhǔn)直器24或者是準(zhǔn)直器24的部分。例如，在準(zhǔn)直器26中形成螺紋孔。經(jīng)屏蔽的點(diǎn)源26的屏蔽包括匹配螺紋以用于附連。

所述連接定位經(jīng)屏蔽的點(diǎn)源26使得屏蔽中的孔或窗口指向檢測器18。定位使點(diǎn)源26成角度以使伽馬發(fā)射通過準(zhǔn)直器24到檢測器18。

點(diǎn)源26被定位在檢測器18前方的任何地方。在一個(gè)實(shí)施例中，點(diǎn)源26被定位在拐角處或可能不會檢測到來自患者的許多伽馬射線的其它區(qū)域。由于準(zhǔn)直，檢測器18的邊緣或拐角可能不太可能檢測到來自患者的發(fā)射。結(jié)果，經(jīng)屏蔽的點(diǎn)源26不太可能干擾對來自患者22的發(fā)射的檢測。由于大小，點(diǎn)源26暴露或覆蓋檢測器18的小部分（例如小于1%）。對著準(zhǔn)直器24來放置點(diǎn)源26或者將點(diǎn)源26放置在準(zhǔn)直器24中或者使點(diǎn)源26與準(zhǔn)直器24間隔開。

檢測器電子器件20包括脈沖算術(shù)電路、脈沖高度分析器、數(shù)字化儀、濾波器、模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器、專用集成電路、現(xiàn)場可編程門陣列、信號處理器、其組合、處理器12、或其它現(xiàn)在已知的或稍后開發(fā)的用于對檢測器18上每個(gè)發(fā)射的定位和能量進(jìn)行檢測的電路。處理器可以被提供用于積聚（pile-up）處置。檢測器電子器件20接收光電倍增管或檢測器18的其它光檢測器的輸出并且輸出定位、時(shí)間和能級。檢測器電子器件20可以包括閾函數(shù)、濾波器或用于由于不可解析的積聚或能量不在針對放射性同位素的預(yù)期窗口或范圍中而拒絕發(fā)射的其它處理。

檢測器電子器件20檢測發(fā)射，包括來自經(jīng)屏蔽的點(diǎn)源26的輻射以及來自患者22的放射性同位素發(fā)射。在患者獲取期間使用放射性同位素標(biāo)記（即點(diǎn)源26）用于死區(qū)時(shí)間確定不需要對檢測器電子器件20的任何修改。檢測器電子器件20可以應(yīng)用不同的能量范圍濾波器來在來自點(diǎn)源26和患者22的發(fā)射之間進(jìn)行區(qū)分。例如，用于患者的放射性同位素是具有以140keV的發(fā)射的峰值能量的Tc-99m，并且點(diǎn)源26使用具有以270.4keV的發(fā)射的峰值能量的182Hf。通過檢測如在140keV的10%或其它范圍內(nèi)的能量，來自患者的發(fā)射被檢測到。通過檢測如在270.4keV的10%或其它范圍內(nèi)的能量，來自點(diǎn)源26的發(fā)射被檢測到。檢測器電子器件20或其它處理器針對給定能量范圍而對發(fā)射的數(shù)目進(jìn)行計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)是絕對計(jì)數(shù)或計(jì)數(shù)率（即，每單位時(shí)間的發(fā)射的數(shù)目）。點(diǎn)源26的放射性同位素的能量與患者22體內(nèi)使用的放射性同位素的能量可分離或可區(qū)分。具有范圍外的能量的發(fā)射不被計(jì)數(shù)或被丟棄。

在針對患者22的掃描會話期間發(fā)生通過檢測器18和檢測器電子器件20的檢測?；颊?2被定位在SPECT系統(tǒng)10的臺架內(nèi)或SPECT系統(tǒng)10的床上。為了患者體內(nèi)的成像攝取，檢測器18檢測來自患者22的發(fā)射。從有限源（即患者22）中的任何位置發(fā)生發(fā)射?；颊唧w內(nèi)的放射性示蹤劑遷移到與特定生物化學(xué)反應(yīng)相關(guān)聯(lián)的特定類型的組織或位置、與所述組織或位置連接或者以其它方式在所述組織或位置處集中。結(jié)果，從該類型的組織或反應(yīng)的位置發(fā)生更大量的發(fā)射。例如，放射性示蹤劑被設(shè)計(jì)成與葡萄糖攝取、脂肪酸合成或其它新陳代謝過程的位置鏈接。在針對SPECT成像的給定實(shí)例的一個(gè)掃描約定和/或放射性示蹤劑的攝入或注入期間發(fā)生給定的成像會話。

在一個(gè)實(shí)施例中，檢測器電子器件20執(zhí)行積聚分離。發(fā)射可以足夠快速地順序發(fā)生使得來自一個(gè)發(fā)射的能量可以導(dǎo)致稍后的發(fā)射看似具有較高能量。通過分出發(fā)射并且計(jì)及積聚，可以更準(zhǔn)確地確定以所期望能量的發(fā)射，而不丟棄應(yīng)當(dāng)維護(hù)的實(shí)際發(fā)射。由于使用來自不同能量的發(fā)射（例如來自患者22和點(diǎn)源26），因此積聚處理可以變更死區(qū)時(shí)間的計(jì)算。在一個(gè)實(shí)施例中，變更是可接受的。在另一實(shí)施例中，積聚處理不被使用。代替地，在沒有積聚分離的情況下操作檢測器電子器件20。使用完全整合（fully integrated）的模式（即，基于能量來檢測而不嘗試計(jì)及來自其它發(fā)射的能量尾）。

處理器12是通用處理器、數(shù)字信號處理器、圖形處理單元、專用集成電路、現(xiàn)場可編程門陣列、數(shù)字電路、模擬電路、其組合、或用于處理發(fā)射信息的其它現(xiàn)在已知或稍后開發(fā)的設(shè)備。處理器12是單個(gè)設(shè)備、多個(gè)設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)。對于多于一個(gè)設(shè)備，可以使用處理的并行或順序劃分。構(gòu)成處理器12的不同設(shè)備可以執(zhí)行不同的功能，諸如一個(gè)處理器（例如專用集成電路或現(xiàn)場可編程門陣列）用于重構(gòu)并且另一個(gè)用于針對死區(qū)時(shí)間校正發(fā)射計(jì)數(shù)。在一個(gè)實(shí)施例中，處理器12是控制處理器或SPECT系統(tǒng)10的其它處理器。在其它實(shí)施例中，處理器12是分離的工作站或計(jì)算機(jī)的部分。

處理器12依據(jù)所存儲的指令來操作以執(zhí)行本文中描述的各種動作，諸如執(zhí)行圖3的動作38、44和46。處理器12由軟件、固件、和/或硬件來被配置以執(zhí)行、控制執(zhí)行和/或接收從圖1的動作中的任何或全部動作所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。

在一個(gè)實(shí)施例中，處理器12被配置成針對檢測器電子器件20的死區(qū)時(shí)間進(jìn)行校正。在檢測處理期間，檢測器電子器件20（處理器12可以是其部分）引起延遲。在延遲期間發(fā)生的任何發(fā)射不被處理或不被檢測到。這種納秒或微秒的延遲是死區(qū)時(shí)間。為了針對死區(qū)時(shí)間進(jìn)行校正，處理器12確定對所發(fā)生的但是由于死區(qū)時(shí)間而沒有被檢測到的發(fā)射的百分比或數(shù)目進(jìn)行表示的縮放因子（scaling factor）。基于所述縮放因子來增加所檢測發(fā)射的計(jì)數(shù)。

在一個(gè)實(shí)施例中，處理器12使用對來自經(jīng)屏蔽點(diǎn)源26的輻射的實(shí)時(shí)檢測來用于校正。使用來自經(jīng)屏蔽點(diǎn)源26的發(fā)射的計(jì)數(shù)。由于這些發(fā)射被檢測而同時(shí)還執(zhí)行操作來用相同檢測器檢測來自患者的發(fā)射，所以來自點(diǎn)源26的發(fā)射經(jīng)受檢測器電子器件20的死區(qū)時(shí)間。點(diǎn)源26以規(guī)律或已知的速率生成發(fā)射，因此在來自患者的發(fā)射的計(jì)數(shù)期間發(fā)射的數(shù)目是已知的。

可替換地，來自點(diǎn)源26的發(fā)射的數(shù)目在當(dāng)不存在死區(qū)時(shí)間的另一時(shí)間被測量，諸如在校準(zhǔn)SPECT系統(tǒng)10之后但是沒有體?；蚧颊叩那闆r下（例如在每個(gè)月度校準(zhǔn)之后）。當(dāng)沒有來自患者體內(nèi)的放射性示蹤劑的發(fā)射的時(shí)候測量來自點(diǎn)源26的發(fā)射。通過對計(jì)數(shù)進(jìn)行測量而不是使用假定的計(jì)數(shù)，由于未對準(zhǔn)所引起的效應(yīng)或其它變量更有可能被包括在計(jì)數(shù)中。在沒有死區(qū)時(shí)間的情況下來自檢測器18的所假定或測量的計(jì)數(shù)被存儲在存儲器14中以供在死區(qū)時(shí)間校正中使用。

處理器12計(jì)算在患者的掃描期間在給定時(shí)間段中點(diǎn)源26發(fā)射的數(shù)目與當(dāng)不存在死區(qū)時(shí)間時(shí)的發(fā)射的數(shù)目的比率。該比率指示縮放因子。所述比率指示由于死區(qū)時(shí)間缺失了什么百分比的實(shí)際發(fā)射，使得所檢測的計(jì)數(shù)可以增加以計(jì)及死區(qū)時(shí)間。在患者獲取期間來自點(diǎn)源26的計(jì)數(shù)率與當(dāng)不存在死區(qū)時(shí)間時(shí)的計(jì)數(shù)率的比率提供縮放因子。由于所述比率取決于患者掃描期間的測量，因此所述比率是在患者獲取時(shí)的系統(tǒng)死區(qū)時(shí)間的實(shí)時(shí)度量。在其它實(shí)施例中，使用與比率不同的函數(shù)。

處理器12被配置成對來自患者22的發(fā)射的計(jì)數(shù)進(jìn)行縮放。任何或所有計(jì)數(shù)被縮放，諸如針對檢測器上每個(gè)位置的計(jì)數(shù)。通過縮放因子來對計(jì)數(shù)進(jìn)行縮放。在有和沒有死區(qū)時(shí)間的情況下來自點(diǎn)源26的計(jì)數(shù)的比率用于對來自患者的計(jì)數(shù)進(jìn)行縮放。在有和沒有死區(qū)時(shí)間的情況下來自患者的發(fā)射的計(jì)數(shù)的比率與來自點(diǎn)源26的比率相同。在沒有死區(qū)時(shí)間的情況下來自患者的計(jì)數(shù)是未知的，所以在具有死區(qū)時(shí)間的情況下來自患者的發(fā)射的計(jì)數(shù)除以來自點(diǎn)源的發(fā)射的比率。對于除了比率之外的函數(shù)，使用用于調(diào)整或增加來自患者的發(fā)射的計(jì)數(shù)的乘法或其它函數(shù)。通過基于來自點(diǎn)源26的輻射的發(fā)射的數(shù)目而對來自患者的放射性示蹤劑發(fā)射的計(jì)數(shù)進(jìn)行加權(quán)，提供了更準(zhǔn)確的計(jì)數(shù)。

對于給定的成像會話，使用單個(gè)校正?？商鎿Q地，針對不同的時(shí)段、諸如相對于患者的檢測器18的不同定位來計(jì)算所述比率或縮放因子?；卺槍υ撓鄳?yīng)時(shí)段所測量的權(quán)重來校正針對每個(gè)時(shí)段的計(jì)數(shù)。

使用處理器12或另一處理器的SPECT系統(tǒng)10被配置成通過向所校正的計(jì)數(shù)應(yīng)用系統(tǒng)矩陣或前向投影來重構(gòu)所成像的容積。來自患者的發(fā)射，其針對死區(qū)時(shí)間被校正，在重構(gòu)中被使用。任何重構(gòu)可以用于估計(jì)患者體內(nèi)的放射性濃度。SPECT系統(tǒng)10從存儲器14或緩沖器中訪問所檢測的發(fā)射事件來重構(gòu)?；趤碜詸z測器上不同位置的發(fā)射倉（bin）的經(jīng)校正的計(jì)數(shù)，處理器12被配置成作為患者體內(nèi)的位置的函數(shù)來計(jì)算特定的攝取值（SUV）。通過利用針對患者22體內(nèi)的放射性同位素的劑量來對如由計(jì)數(shù)所表示的放射性濃度進(jìn)行歸一化而計(jì)算一個(gè)或多個(gè)位置處的SUV。可替換地，沒有SUV的放射性濃度被用于重構(gòu)中。

所檢測的發(fā)射事件、其它功能信息、或其它掃描數(shù)據(jù)被存儲在存儲器14中。數(shù)據(jù)以任何格式來被存儲。存儲器14是緩沖器、高速緩存、RAM、可移除介質(zhì)、硬驅(qū)動器、磁性的、光學(xué)的、數(shù)據(jù)庫或其它現(xiàn)在已知或稍后開發(fā)的存儲器。存儲器14是單個(gè)設(shè)備或者兩個(gè)或多個(gè)設(shè)備的群組。存儲器14是SPECT系統(tǒng)10的部分或遠(yuǎn)程工作站或數(shù)據(jù)庫，諸如PACS存儲器。

存儲器14可以存儲在處理的不同階段的數(shù)據(jù)，諸如在沒有死區(qū)時(shí)間的情況下來自點(diǎn)源26的計(jì)數(shù)和計(jì)數(shù)時(shí)段、在患者掃描期間的計(jì)數(shù)和時(shí)段、表示來自患者的所檢測發(fā)射的沒有進(jìn)一步處理的原始數(shù)據(jù)（例如能量和位置）、在重構(gòu)之前的經(jīng)濾波或閾值化的數(shù)據(jù)、經(jīng)重構(gòu)的數(shù)據(jù)、經(jīng)濾波的重構(gòu)數(shù)據(jù)、系統(tǒng)矩陣、前向投影信息、投影數(shù)據(jù)、閾值、將顯示的圖像、已經(jīng)顯示的圖像、或其它數(shù)據(jù)。存儲器14或不同的存儲器存儲所述比率或其它縮放因子以用于針對死區(qū)時(shí)間進(jìn)行校正。存儲器14或不同的存儲器存儲來自患者的發(fā)射的經(jīng)校正的計(jì)數(shù)。為了處理，數(shù)據(jù)繞過存儲器14，被臨時(shí)存儲在存儲器14中，或從存儲器14被加載。

存儲器14附加地或可替換地是具有處理指令的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)。存儲器14存儲對經(jīng)編程的處理器12可執(zhí)行的指令進(jìn)行表示的數(shù)據(jù)。用于實(shí)現(xiàn)本文中所討論的過程、方法和/或技術(shù)的指令被提供在非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)或存儲器（諸如高速緩存、緩沖器、RAM、可移除介質(zhì)、硬驅(qū)動器、或其它計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)）上。計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)包括各種類型的易失性和非易失性存儲介質(zhì)。在圖中圖示的或本文中所述的功能、動作或任務(wù)響應(yīng)于計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中或其上存儲的一個(gè)或多個(gè)指令集而被執(zhí)行。功能、動作或任務(wù)獨(dú)立于指令集、存儲介質(zhì)、處理器或處理策略的特定類型并且可以由單獨(dú)或以組合而操作的軟件、硬件、集成電路、固件、微代碼等等來執(zhí)行。同樣地，處理策略可以包括多重處理、多重任務(wù)化、并行處理等等。在一個(gè)實(shí)施例中，指令存儲在可移除介質(zhì)設(shè)備上用于被本地或遠(yuǎn)程系統(tǒng)讀取。在其它實(shí)施例中，指令存儲在遠(yuǎn)程位置中用于通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)或在電話線路上傳遞。在還其它的實(shí)施例中，指令被存儲在給定的計(jì)算機(jī)、CPU、GPU或系統(tǒng)內(nèi)。

顯示器16是CRT、LCD、等離子體屏幕、投影儀、打印機(jī)或用于示出圖像或量的其它輸出設(shè)備。顯示器16顯示經(jīng)重構(gòu)的患者容積的圖像，諸如作為位置的函數(shù)而示出放射性濃度?；颊叩慕M織的攝取函數(shù)（例如SUV）可以被表示在圖像中。多平面重構(gòu)、3D再現(xiàn)、或橫截面成像可以用于根據(jù)所重構(gòu)容積的體元來生成圖像。可替換地或附加地，由處理器12所得到的任何量可以被顯示，諸如SUV和/或SUV中的改變?？梢源_定其它量，諸如針對區(qū)域的平均SUV或放射性濃度，在預(yù)定單位容積中的最大SUV、峰值SUV，放射性濃度中的變化，或總SUV。圖像值或量基于已經(jīng)通過使用點(diǎn)源26實(shí)時(shí)針對死區(qū)時(shí)間而校正的計(jì)數(shù)。

圖3示出了用于針對伽馬相機(jī)或其它發(fā)射檢測器的死區(qū)時(shí)間確定的方法的一個(gè)實(shí)施例。死區(qū)時(shí)間被確定并且用于校正定性和/或定量SPECT中的發(fā)射計(jì)數(shù)。死區(qū)時(shí)間的實(shí)時(shí)度量用于校正來自患者的所檢測發(fā)射的數(shù)目。方法適用于對給定患者的給定掃描。

所述方法通過圖1的系統(tǒng)、圖2的布置、二者或其它系統(tǒng)和布置來實(shí)現(xiàn)。處理器執(zhí)行動作38-46。伽馬相機(jī)或檢測器以及檢測器電子器件執(zhí)行動作30-36。長壽命的源用于執(zhí)行動作30、32和34。放射性示蹤劑用于執(zhí)行動作32和36。其它設(shè)備或材料可以被使用或控制以執(zhí)行各種動作中的任一個(gè)。

可以執(zhí)行附加的、不同的或更少的動作。例如，在其中來自長壽命源的發(fā)射的數(shù)目被假定或模擬的情況下不執(zhí)行動作30。作為另一示例，不提供動作44和/或46。在其它示例中，提供與定位患者、配置SPECT掃描儀和/或SPECT成像有關(guān)的動作。動作以所示的次序或不同的次序來被執(zhí)行。

在動作30中，檢測來自長壽命源的發(fā)射。伽馬相機(jī)或其它檢測器對來自通過檢測器所定位的經(jīng)屏蔽的源的發(fā)射進(jìn)行檢測。作為校準(zhǔn)或其中來自其它放射性同位素的發(fā)射沒有同樣被檢測到的其它時(shí)間的部分，來自長壽命源的發(fā)射被檢測到。隨時(shí)間的計(jì)數(shù)或發(fā)射速率被確定。在檢測器和電子器件不經(jīng)受死區(qū)時(shí)間的時(shí)候做出所述確定。發(fā)射被測量以建立用于長壽命源的基線計(jì)數(shù)率。在可替換的實(shí)施例中，來自長壽命源的計(jì)數(shù)率被假定或模擬。計(jì)數(shù)率被存儲并且稍后從存儲器中加載。

在動作32中，在患者的掃描期間檢測發(fā)射。在掃描期間，伽馬相機(jī)或其它檢測器檢測來自任何源的發(fā)射。發(fā)射來自長壽命的源和來自患者體內(nèi)的放射性同位素。在相對于檢測器的拐角或其它定位處檢測到來自長壽命的源的發(fā)射。通過安置經(jīng)屏蔽的源來將發(fā)射指向檢測器，可以檢測發(fā)射?；颊唧w內(nèi)的放射性同位素是注入或攝入的液體示蹤劑。在患者的掃描期間檢測來自不同放射性同位素的發(fā)射。

在患者掃描期間來自兩個(gè)源的發(fā)射經(jīng)受死區(qū)時(shí)間。長壽命的源可以周期性地生成發(fā)射，但是具有足夠的間隔來避免檢測中的死區(qū)時(shí)間。來自患者體內(nèi)的放射性同位素的發(fā)射可能不太規(guī)律并且可能以時(shí)間上可變量的間隔而發(fā)生。由于來自患者的發(fā)射，來自患者的其它發(fā)射和/或來自長壽命源的發(fā)射可能由于死區(qū)時(shí)間而沒有被檢測到。檢測器和檢測電子器件缺失了來自兩個(gè)源的一些發(fā)射。

在其中患者被掃描的時(shí)間期間（即當(dāng)患者被定位用于掃描時(shí)），實(shí)時(shí)檢測發(fā)射。在發(fā)生來自患者和長壽命源的發(fā)射時(shí)，檢測到至少一些發(fā)射。

能量對來自不同源的發(fā)射進(jìn)行區(qū)分。檢測電子器件對不同范圍內(nèi)的能量進(jìn)行閾值化或窗口化。一個(gè)范圍被提供用于檢測來自患者體內(nèi)的放射性同位素的發(fā)射。另一范圍被提供用于檢測來自長壽命的源的發(fā)射。能量范圍不重疊，從而允許在發(fā)射的源之間進(jìn)行區(qū)分。發(fā)射的計(jì)數(shù)和/或計(jì)數(shù)率由檢測器和檢測電子器件針對每個(gè)源分別測量。

伽馬相機(jī)，諸如伽馬相機(jī)的檢測電子器件，以完全整合的模式而操作。對于SPECT，完全整合的模式避免積聚處理。發(fā)射要么在能量窗口中要么不在能量窗口中，而不是在積聚處理的情況下分出發(fā)射。如果多個(gè)發(fā)射積聚，那么發(fā)射中的一個(gè)或多個(gè)可能被檢測為具有在感興趣的一個(gè)或多個(gè)范圍外的能量。結(jié)果，在沒有積聚處理的情況下不對發(fā)射進(jìn)行計(jì)數(shù)。通過以完全整合的模式進(jìn)行操作，避免在來自以不同能量的源的發(fā)射之間進(jìn)行區(qū)分?？商鎿Q地，提供積聚處理。

動作32在圖3中被表示為包括動作34和36。附加的、不同的或較少的動作可以被提供用于在患者掃描期間檢測發(fā)射。動作34和36以任何次序、以持續(xù)或重復(fù)的方式被執(zhí)行。

在動作34中，檢測來自長壽命的源的發(fā)射。所述源被定位成鄰近于伽馬相機(jī)。伽馬相機(jī)檢測發(fā)射。通過具有是患者體內(nèi)的放射性同位素（例如以小時(shí)或天數(shù)的半衰期）至少10倍的半衰期（例如以月或年的半衰期），結(jié)果得到的發(fā)射可以被當(dāng)作在患者掃描上的固定頻率信號。

處理器或檢測電子器件針對來自長壽命的源的發(fā)射而確定計(jì)數(shù)和/或計(jì)數(shù)率。計(jì)算發(fā)射的數(shù)目或某個(gè)時(shí)段上的數(shù)目。

在動作36中，檢測來自患者體內(nèi)的發(fā)射。隨著患者體內(nèi)的放射性同位素衰變，發(fā)射伽馬輻射。伽馬相機(jī)檢測所述發(fā)射。

所述檢測發(fā)生在檢測來自長壽命的源的發(fā)射的同時(shí)。發(fā)射可以發(fā)生在相同時(shí)間或不同時(shí)間。每個(gè)所檢測的發(fā)射導(dǎo)致死區(qū)時(shí)間。在死區(qū)時(shí)間中發(fā)生的任何隨后的或后續(xù)的發(fā)射不被檢測到。對發(fā)射的檢測在患者掃描期間繼續(xù)，其中一些發(fā)射缺失。

在動作38中，來自患者的發(fā)射的一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)被校正。處理器增加所述計(jì)數(shù)以計(jì)及在死區(qū)時(shí)間期間發(fā)生的發(fā)射。由于死區(qū)時(shí)間期間的發(fā)射沒有被檢測到，所以代替地校正依賴于在經(jīng)受相同死區(qū)時(shí)間的時(shí)候來自長壽命的源的發(fā)射的計(jì)數(shù)或計(jì)數(shù)率。在不經(jīng)受任何死區(qū)時(shí)間的時(shí)候的計(jì)數(shù)或計(jì)數(shù)率也可以被使用。針對檢測器上的每個(gè)不同定位的計(jì)數(shù)被校正。

如圖3中表示的動作38包括動作40和42。附加的、不同的或更少的動作可以被執(zhí)行以基于動作30-36的檢測來進(jìn)行校正。

在動作40中，基于動作34的檢測，根據(jù)來自長壽命的源的計(jì)數(shù)或計(jì)數(shù)率來確定死區(qū)時(shí)間。死區(qū)時(shí)間是在其期間檢測不能發(fā)生的時(shí)間與總體相比的比率或百分比。在一個(gè)實(shí)施例中，計(jì)算動作34的計(jì)數(shù)或計(jì)數(shù)率（例如來自長壽命的源的、經(jīng)受死區(qū)時(shí)間的計(jì)數(shù)）與動作30的計(jì)數(shù)或計(jì)數(shù)率（例如來自長壽命的源的、不經(jīng)受死區(qū)時(shí)間的計(jì)數(shù)）的比率。該比率指示死區(qū)時(shí)間對于掃描或計(jì)數(shù)來自患者的發(fā)射的總體時(shí)間的相對量。所述比率部分地依賴于利用對來自患者的發(fā)射的檢測的實(shí)時(shí)度量或檢測。

在動作42中，在動作36中所檢測的發(fā)射的計(jì)數(shù)被校正。動作36中所檢測的發(fā)射經(jīng)受由于死區(qū)時(shí)間所致的少計(jì)。為了更準(zhǔn)確地反映實(shí)際發(fā)射的數(shù)目，增加計(jì)數(shù)。來自長壽命的源的比率指示少計(jì)的量。通過將所述計(jì)數(shù)除以所述比率，處理器校正所述計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)被增加以計(jì)及很可能或可能在死區(qū)時(shí)間期間缺失的發(fā)射?？梢允褂猛ㄟ^基于動作34的檢測的縮放因子來增加計(jì)數(shù)的其它函數(shù)。

在動作44中，處理器計(jì)算放射性濃度。經(jīng)校正的計(jì)數(shù)用于估計(jì)在患者體內(nèi)的給定位置或區(qū)域處的放射性。放射性濃度可以是針對給定位置的發(fā)射的數(shù)目或經(jīng)校正的計(jì)數(shù)。作為通過SPECT系統(tǒng)的重構(gòu)的部分而確定已經(jīng)接收了液體放射性示蹤劑的患者體內(nèi)的放射性濃度。在將放射性示蹤劑攝入或注入患者體內(nèi)之后，相對于檢測器來定位患者和/或相對于患者來定位檢測器。隨著時(shí)間而檢測來自患者體內(nèi)的放射性示蹤劑的發(fā)射。為了確定患者體內(nèi)發(fā)生發(fā)射的位置，所檢測的發(fā)射，其針對死區(qū)時(shí)間而被校正，被重構(gòu)到對象空間中。

為了重構(gòu)，通過使用系統(tǒng)矩陣或前向投影來重構(gòu)放射性濃度（例如定量SPECT）。根據(jù)所檢測的發(fā)射來重構(gòu)容積或圖像數(shù)據(jù)中發(fā)射的分布?？梢宰鳛橛?jì)算機(jī)斷層掃描中的重構(gòu)的部分來估計(jì)針對每個(gè)位置（例如體元）的攝取數(shù)量或量。SPECT系統(tǒng)估計(jì)針對不同位置的所注入的放射性藥物或示蹤劑的放射性濃度。在定量SPECT中，目標(biāo)是估計(jì)被注入到患者體內(nèi)并分布在患者體內(nèi)的示蹤劑（即同位素）以kBq/ml的放射性濃度。

重構(gòu)是迭代的并且包含成像形成物理學(xué)模型作為定量重構(gòu)的先決條件。圖像形成模型包括所檢測的數(shù)據(jù)（例如，經(jīng)校正的計(jì)數(shù)）、系統(tǒng)矩陣或前向投影、同位素性質(zhì)（例如劑量值）和/或生物學(xué)。系統(tǒng)矩陣或前向投影表示系統(tǒng)的力學(xué)性質(zhì)，但是可以包括其它信息（例如，如由SUV所表示的患者重量和注入時(shí)間）。

重構(gòu)包括投影算子，所述投影算子能夠模擬給定的SPECT系統(tǒng)或SPECT類。任何現(xiàn)在已知或稍后開發(fā)的重構(gòu)方法可以被使用，諸如基于最大似然期望最大化（ML-EM）、定序子集期望最大化（OSEM）、懲罰加權(quán)最小二乘法（PWLS）、最大后驗(yàn)（MAP）、多模態(tài)重構(gòu)、NNLS、或另一途徑。

可以計(jì)算特定的攝取值（SUV）。放射性濃度表示在每個(gè)位置處的攝取量。該攝取量是所發(fā)射的輻射的度量，因此不針對被提供給患者的輻射劑量而被歸一化。結(jié)果，比較來自不同時(shí)間的攝取可能并不有用，除非提供相同的劑量。通過計(jì)算SUV，提供針對劑量而歸一化的攝取，從而允許不同度量的比較。

在動作46中，生成SPECT圖像。在重構(gòu)中使用經(jīng)校正的計(jì)數(shù)。在其中不提供定量SPECT的情況下，可以在沒有SUV和/或放射性濃度計(jì)算的情況下使用經(jīng)校正的計(jì)數(shù)。為了定量或定性SPECT，經(jīng)校正的計(jì)數(shù)用于作為位置的函數(shù)來重構(gòu)發(fā)射。來自不同位置的發(fā)射的相對量被重構(gòu)。

對經(jīng)重構(gòu)的發(fā)射分布進(jìn)行成像?？梢允褂萌魏纬上?，諸如從表示分布的體元中提取平面表示?？梢陨啥嗥矫嬷貥?gòu)。在一個(gè)示例中，執(zhí)行表面再現(xiàn)或使用投影的三維再現(xiàn)。結(jié)果產(chǎn)生的三維表示被顯示在二維屏幕上。

雖然以上已經(jīng)參考各種實(shí)施例而描述了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)理解的是，在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下可以做出許多改變和修改。因此意圖的是，前述詳細(xì)描述被視為說明性的而不是限制性的，并且理解到是以下權(quán)利要求、包括所有等同物意圖限定本發(fā)明的精神和范圍。