一種pet圖像環(huán)狀偽影的去除方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請(qǐng)涉及醫(yī)學(xué)成像技術(shù)，特別涉及一種PET圖像環(huán)狀偽影的去除方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層掃描（Positron Emission Tomography，PET)是一種利用 向生物體（例如，人體）內(nèi)部注入正電子放射性同位素標(biāo)記的化合物，而在體外測(cè)量它們?cè)?生物體內(nèi)的空間分布和時(shí)間特性的檢測(cè)技術(shù)，具有靈敏度高、準(zhǔn)確性好、定位準(zhǔn)確的特點(diǎn)， 在臨床醫(yī)學(xué)上具有較高的應(yīng)用價(jià)值，例如可以應(yīng)用于腫瘤檢測(cè)、腦血管疾病的診斷等。PET 或者PET/CT設(shè)備通過(guò)探測(cè)從生物體發(fā)出的射線，經(jīng)重建得到反映生物體各組織代謝情況 的PET圖像。
[0003] 系統(tǒng)在探測(cè)這些射線時(shí)，受探測(cè)器系統(tǒng)幾何結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、探測(cè)器晶體類型、系統(tǒng)所處 環(huán)境等因素影響，系統(tǒng)實(shí)際接收的射線數(shù)目和生物體發(fā)射的射線數(shù)目不相同，因此在進(jìn)行 PET圖像重建之前需要對(duì)掃描得到的PET數(shù)據(jù)進(jìn)行校正。常用的數(shù)據(jù)校正包括隨機(jī)校正、正 規(guī)化校正、計(jì)數(shù)丟失校正、散射校正、衰減校正等。但是，經(jīng)過(guò)上述的數(shù)據(jù)校正后，PET圖像 可能仍然存在環(huán)狀偽影，特別是在高計(jì)數(shù)率成像時(shí)，PET圖像更可能存在環(huán)狀偽影。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 有鑒于此，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环NPET圖像環(huán)狀偽影的去除方法和裝置，以消除PET圖像 的環(huán)狀偽影。
[0005] 具體地，本申請(qǐng)是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0006] 第一方面，提供一種PET圖像環(huán)狀偽影的去除方法，所述方法應(yīng)用于對(duì)PET數(shù)據(jù)中 的每條符合響應(yīng)線LOR進(jìn)行校正；所述方法包括：
[0007] 對(duì)于所述L0R，確定所述LOR對(duì)應(yīng)的兩個(gè)符合探測(cè)器模塊BLOCK ;
[0008] 對(duì)于每個(gè)BLOCK，根據(jù)所述BLOCK的計(jì)數(shù)率，獲取在所述計(jì)數(shù)率下的所述BLOCK對(duì) 應(yīng)的BLOCK脈沖堆積校正因子；
[0009] 將所述兩個(gè)BLOCK的BLOCK脈沖堆積校正因子相乘，得到所述LOR對(duì)應(yīng)的局部脈 沖堆積校正因子；
[0010] 根據(jù)所述局部脈沖堆積校正因子，對(duì)所述LOR進(jìn)行局部脈沖堆積校正。
[0011] 第二方面，提供一種PET圖像環(huán)狀偽影的去除裝置，所述裝置應(yīng)用于對(duì)PET數(shù)據(jù)中 的每條符合響應(yīng)線LOR進(jìn)行校正；所述裝置包括：
[0012] BLOCK確定模塊，用于對(duì)于所述L0R，確定所述LOR對(duì)應(yīng)的兩個(gè)符合探測(cè)器模塊 BLOCK ；
[0013] BLOCK因子確定模塊，用于對(duì)于每個(gè)BLOCK，根據(jù)BLOCK的計(jì)數(shù)率，獲取在所述計(jì)數(shù) 率下的所述BLOCK對(duì)應(yīng)的BLOCK脈沖堆積校正因子；
[0014] LOR因子確定模塊，用于將所述兩個(gè)BLOCK的BLOCK脈沖堆積校正因子相乘，得到 所述LOR對(duì)應(yīng)的局部脈沖堆積校正因子；
[0015] LOR校正模塊，用于根據(jù)所述局部脈沖堆積校正因子，對(duì)所述LOR進(jìn)行局部脈沖堆 積校正。
[0016] 本申請(qǐng)?zhí)峁┑腜ET圖像環(huán)狀偽影的去除方法和裝置，通過(guò)根據(jù)LOR對(duì)應(yīng)的兩個(gè) BLOCK的BLOCK脈沖堆積校正因子，得到該LOR對(duì)應(yīng)的局部脈沖堆積校正因子，用以對(duì)LOR 進(jìn)行脈沖堆積校正，從而消除了 PET圖像的環(huán)狀偽影。
【附圖說(shuō)明】
[0017] 圖1是本申請(qǐng)一示例性實(shí)施例示出的一種PET數(shù)據(jù)校正流程圖；
[0018] 圖2是本申請(qǐng)一示例性實(shí)施例示出的一種PET探測(cè)裝置示意圖；
[0019] 圖3是本申請(qǐng)一示例性實(shí)施例示出的BLOCK平均因子模型建立示意圖；
[0020] 圖4是本申請(qǐng)一示例性實(shí)施例示出的BLOCK平均單事件模型建立示意圖；
[0021] 圖5是本申請(qǐng)一示例性實(shí)施例示出的光子對(duì)探測(cè)示意圖；
[0022] 圖6是本申請(qǐng)一示例性實(shí)施例示出的LOR記錄示意圖；
[0023] 圖7是本申請(qǐng)一示例性實(shí)施例示出的PET圖像環(huán)狀偽影的去除方法的流程圖；
[0024] 圖8是本申請(qǐng)一示例性實(shí)施例示出的環(huán)狀偽影去除效果對(duì)比圖；
[0025] 圖9是本申請(qǐng)一示例性實(shí)施例示出的控制設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026] 圖10是本申請(qǐng)一示例性實(shí)施例示出的一種PET圖像環(huán)狀偽影的去除裝置的結(jié)構(gòu) 示意圖；
[0027] 圖11是本申請(qǐng)一示例性實(shí)施例示出的另一種PET圖像環(huán)狀偽影的去除裝置的結(jié) 構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 這里將詳細(xì)地對(duì)示例性實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，其示例表示在附圖中。下面的描述涉及 附圖時(shí)，除非另有表示，不同附圖中的相同數(shù)字表示相同或相似的要素。以下示例性實(shí)施例 中所描述的實(shí)施方式并不代表與本申請(qǐng)相一致的所有實(shí)施方式。相反，它們僅是與如所附 權(quán)利要求書(shū)中所詳述的、本申請(qǐng)的一些方面相一致的裝置和方法的例子。
[0029] PET是將發(fā)射正電子的放射性核素（如F - 18等，可以簡(jiǎn)稱正電子核素）標(biāo)記到 能夠參與生物體組織血流或代謝過(guò)程的化合物上，該化合物可以稱為示蹤劑，并將該示蹤 劑注射到生物體體內(nèi)，讓生物體在PET的有效視野范圍內(nèi)進(jìn)行PET顯像。在這個(gè)過(guò)程中， 示蹤劑中的正電子核素會(huì)釋放出正電子e+，釋放出的正電子e+在生物體內(nèi)運(yùn)動(dòng)一段距離 后，會(huì)與周圍環(huán)境中的負(fù)電子e-發(fā)生湮滅，產(chǎn)生一對(duì)能量相等（511KeV)、傳播方向相反（約 180度）的γ光子。利用PET系統(tǒng)的探測(cè)裝置，可以探測(cè)該γ光子對(duì)，進(jìn)而分析正電子的 存在，并重建反映生物體各組織代謝情況的PET圖像，獲得示蹤劑在受檢生物體內(nèi)的濃度 分布，醫(yī)生可以據(jù)此判斷癌癥等疾病的病灶。
[0030] 為了獲得清晰的圖像，在進(jìn)行PET圖像重建之前需要對(duì)掃描得到的PET數(shù)據(jù)進(jìn)行 校正，常用的數(shù)據(jù)校正包括隨機(jī)校正、正規(guī)化校正、計(jì)數(shù)丟失校正、散射校正、衰減校正等。 而本公開(kāi)提供的方法也應(yīng)用于圖像重建之前的PET數(shù)據(jù)校正階段，用于消除重建得到的 PET圖像的環(huán)狀偽影。由于環(huán)狀偽影主要是由于在探測(cè)γ光子對(duì)時(shí)發(fā)生了脈沖堆積現(xiàn)象 (由于脈沖堆積一方面可能導(dǎo)致計(jì)數(shù)丟失，另一方面可能導(dǎo)致計(jì)數(shù)位置錯(cuò)誤，因此容易在 PET圖像中出現(xiàn)環(huán)狀偽影），因此本公開(kāi)將這種消除環(huán)狀偽影的校正稱為"局部脈沖堆積校 正"。參見(jiàn)圖1的示例，可以看到，在采集臨床數(shù)據(jù)后，圖像重建之前的PET數(shù)據(jù)校正的過(guò)程 中，本公開(kāi)需要經(jīng)過(guò)上述局部脈沖堆積校正。
[0031] 如下說(shuō)明本公開(kāi)的PET圖像環(huán)狀偽影的去除方法，該方法涉及到了 PET的服務(wù)采 集階段和臨床掃描階段。其中，服務(wù)采集階段主要是進(jìn)行系統(tǒng)校準(zhǔn)和校正過(guò)程，例如正規(guī)化 校正、計(jì)數(shù)丟失校正等。通過(guò)服務(wù)采集階段采集得到的校正數(shù)據(jù)，來(lái)計(jì)算系統(tǒng)相關(guān)的校準(zhǔn)和 校正因子。在臨床掃描階段主要是通過(guò)服務(wù)采集階段得到的因子對(duì)臨床掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn) 和校正，最終得到理想的PET圖像。具體到本公開(kāi)，對(duì)于PET數(shù)據(jù)進(jìn)行局部脈沖堆積校正 時(shí)，將使用"局部脈沖堆積校正因子"，而該因子的確定需要使用服務(wù)采集階段得到的一些 參數(shù)。因此，在如下的描述中，將首先描述在服務(wù)采集階段如何確定需要使用的參數(shù)，再描 述在臨床掃描階段如何利用得到的局部脈沖堆積校正因子進(jìn)行校正。
[0032] 服務(wù)采集階段：在本階段需要分別確定每個(gè)探測(cè)器模塊Block對(duì)應(yīng)的脈沖堆積校 正因子，即確定各個(gè)"Block脈沖堆積校正因子"。
[0033] 如圖2所示，簡(jiǎn)單示意了 PET系統(tǒng)中用于探測(cè)γ光子對(duì)的探測(cè)裝置。如圖2所示， PET系統(tǒng)的探測(cè)裝置200 -般包括沿軸線排列的多個(gè)探測(cè)環(huán)20,每個(gè)探測(cè)環(huán)20由多個(gè)探測(cè) 器模塊21拼裝而成，該探測(cè)器模塊即為本公開(kāi)中的"Block"。每個(gè)探測(cè)器模塊21可以由閃 爍晶體和光電倍增管組成，閃爍晶體可以吸收γ光子，并根據(jù)γ光子的能量產(chǎn)生一定數(shù)量 的可見(jiàn)光光子，光電倍增管則將閃爍晶體產(chǎn)生的可見(jiàn)光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)輸出，例如轉(zhuǎn)換 為脈沖輸出。上述探測(cè)到一個(gè)γ光子入射到一個(gè)閃爍晶體的事件可以稱之為"單事件"。
[0034] 對(duì)于單個(gè)的Block，本公開(kāi)提供了 "Block平均因子模型"，用于根據(jù)該模型計(jì)算每 一個(gè)Block對(duì)應(yīng)的一個(gè)參數(shù)"平均因子BlockAvgFactor"，還提供了 "Block平均單事件模 型"，用于根據(jù)該模型計(jì)算每一個(gè)Block對(duì)應(yīng)的另一個(gè)參數(shù)"平均單事件BlockAvgSingle"。 再根據(jù)BlockAvgFactor和BlockAvgSingle這兩個(gè)參數(shù)，計(jì)算對(duì)應(yīng)Block的"Block脈沖堆 積校正因子"。
[0035] 參見(jiàn)圖3的示例，Block平均因子模型是根據(jù)正規(guī)化校正因子建立的。結(jié)合圖1也 可以看到，在局部脈沖堆積校正之前，PET系統(tǒng)可以預(yù)先進(jìn)行正規(guī)化校正，并且在正規(guī)化校 正的過(guò)程中，根據(jù)采集得到的正規(guī)化校正數(shù)據(jù)計(jì)算各個(gè)正規(guī)化校正因子，例如可以使用如 下公式（1)所示的CBN(Component_based normalization，基于因子法的正規(guī)化校正）因子 法模型計(jì)算各校正因子。根據(jù)正規(guī)化校正數(shù)據(jù)計(jì)算正規(guī)化校正因子的過(guò)程，