專利名稱：Pet 數(shù)據(jù)處理方法、pet 數(shù)據(jù)處理裝置、計(jì)算機(jī)可讀的存儲(chǔ)介質(zhì)、以及數(shù)據(jù)處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本說明書所記載的實(shí)施方式涉及使用三角形分割插補(bǔ)法來重建將收集到的檢測(cè)器信息作為材料的圖像的伽馬射線掃描儀系統(tǒng)(scannersystem)。
背景技術(shù)：
正電子發(fā)射斷層攝影(Positron Emission Tomography PET)的用途在圖像診斷領(lǐng)域正在擴(kuò)大。在PET成像中，通過注射、吸入、或經(jīng)口攝取，將放射性醫(yī)藥品導(dǎo)入應(yīng)該形成圖像的被檢體。投放放射性醫(yī)藥品后，根據(jù)其物理性質(zhì)以及分子生物學(xué)性質(zhì)，集中于被檢體內(nèi)的特定部位。藥劑的實(shí)際的空間分布、積聚區(qū)域中的藥品的濃度、以及從投放到最終排出的過程的動(dòng)態(tài)均為臨床上具有重要意義的因素。在該過程中，附著于放射性醫(yī)藥品上的一個(gè)正電子放出體根據(jù)半衰期、分支比等同位素的物理性質(zhì)而放出正電子。放射性核素放出正電子。當(dāng)一個(gè)放正電子與一個(gè)電子碰撞時(shí)，發(fā)生一個(gè)湮沒現(xiàn)象，該正電子以及電子被破壞。大多數(shù)情況下，通過一個(gè)湮沒現(xiàn)象，實(shí)質(zhì)上發(fā)生向大致180度相反方向行進(jìn)的兩條51 IkeV伽馬射線。通過檢測(cè)這兩條伽馬射線，并引出連結(jié)檢測(cè)部位彼此的線，即引出同時(shí)計(jì)數(shù)線(Line-Of-Response L0R),從而能夠發(fā)現(xiàn)概然性高的原來的分解部位。該過程僅僅是單純地識(shí)別可能發(fā)生相互作用的線的過程，如果大量蓄積這些線，則能夠通過使用重建斷層的過程，來推定原來的分布。如果在除了上述2個(gè)閃爍現(xiàn)象的部位之外的部位，還能夠準(zhǔn)確利用定時(shí)(幾百皮秒以內(nèi))，則能夠通過計(jì)算飛行時(shí)間(Time-Of-Flight :T0F)，增加發(fā)生這些現(xiàn)象的概然性高的、沿著上述的線的與該位置相關(guān)的進(jìn)一步信息。如果大量收集現(xiàn)象，則能生成通過重建斷層來推定被檢體的圖像所需的信息。由對(duì)應(yīng)的檢測(cè)器元件所檢測(cè)到的實(shí)質(zhì)上同時(shí)發(fā)生的兩個(gè)現(xiàn)象形成同時(shí)計(jì)數(shù)線。將該同時(shí)計(jì)數(shù)線按照幾何學(xué)屬性進(jìn)行直方圖化，能夠形成應(yīng)該重建的投影，即能夠形成正弦圖(sinogram)。在PET圖像重建中，以使用基于濾波逆投影法(FilteredBack-Projection FBP)、3D再投影法(Re-Projection RP)、以及傅立葉重組法(Fourier Re-binning F0RE)的重建算法為目的，為了根據(jù)不均勻地采樣后的原LOR正弦圖得到均勻地采樣的正弦圖，有時(shí)使用插補(bǔ)法。通常，該多維插補(bǔ)根據(jù)均勻地采樣的矩形格點(diǎn)的值來實(shí)施。然而，在多邊形的檢測(cè)器模塊被內(nèi)設(shè)于環(huán)體的PET系統(tǒng)中，如圖I所示，原LOR正弦圖的采樣點(diǎn)沒有位于矩形的格子上，而是位于菱形的采樣格子上。這些菱形的采樣格子能夠被認(rèn)為是離散的采樣點(diǎn)。以一部分的用途用于離散的數(shù)據(jù)用的插補(bǔ)法是所謂的線性三角形分割插補(bǔ)法(2D)。其作為3D中的線性四面體法而被周知。在線性三角形分割插補(bǔ)法中，首先，根據(jù)離散的采樣點(diǎn)形成2D三角形。例如，在德洛涅(Delaunay)三角形分割中，在作為所提供的點(diǎn)的集合的維諾(Voronoi)圖中，通過連接相鄰的所有的點(diǎn)來形成三角形。一旦確定所有的三角形，則均勻地采樣后的正弦圖的各采樣點(diǎn)將位于特定的三角形的內(nèi)部(或者其邊上)。進(jìn)而，接著，通過使用采用了重心坐標(biāo)的插補(bǔ)方法使線性表面適于該三角形上，從而確定新的采樣中的值。在圖2中，示出用于得到插補(bǔ)正弦圖的均勻地采樣后的格子，但其根據(jù)重建過程的必要性而確定。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)非專利文獻(xiàn) I Isaac Amidror, " Scattered data interpolationmethods forelectronic imaging systems a survey " , Journal ofElectronics Imaging, April2002，Vol. 11，No. 2，pp. 157-176.

發(fā)明內(nèi)容
然而，作為插補(bǔ)原LOR正弦圖時(shí)發(fā)現(xiàn)的難點(diǎn)的例子，可以列舉出(I)由于它們沒有存在于矩形的格子上，因此難以確定所希望的采樣點(diǎn)的最近的點(diǎn)，以及(2)處理不規(guī)則地分布的采樣點(diǎn)，不存在系統(tǒng)及方法。進(jìn)而，實(shí)現(xiàn)線性三角形分割插補(bǔ)是創(chuàng)造性的工作。例如，形成三角形時(shí)，哪一原采樣點(diǎn)都不能存在于其他的三角形的內(nèi)部。由于不規(guī)則，離散的數(shù)據(jù)的三角形分割是含糊的，因此，希望找到生成最大的具有最小角度的三角形的最優(yōu)的三角形分割方法。另外，采樣數(shù)據(jù)點(diǎn)的三角形分割易受到各變量中所使用的單元的影響。甚至以最優(yōu)的三角形分割法的德洛涅的方法，根據(jù)情況，有時(shí)生成不同的三角形分割的組。一種為了重建實(shí)施方式涉及的PET圖像而將PET數(shù)據(jù)進(jìn)行插補(bǔ)的PET數(shù)據(jù)處理方法，包括收集通過使用PET掃描儀將被檢體進(jìn)行掃描而得到的PET現(xiàn)象數(shù)據(jù)，根據(jù)上述收集到的PET現(xiàn)象數(shù)據(jù)生成原正弦圖，確定連接上述原正弦圖內(nèi)的采樣點(diǎn)的多個(gè)三角形，使用上述確定的多個(gè)三角形，根據(jù)上述原正弦圖確定均勻地采樣后的正弦圖。與附圖一起考察，由于通過參照以下的詳細(xì)的說明加深對(duì)本發(fā)明的理解，因此，大概易于更完全地理解本發(fā)明以及附屬的許多諸優(yōu)點(diǎn)。


圖I是表示具有不是存在于矩形的格子上，而存在于菱形的采樣格子上的采樣點(diǎn)的原LOR正弦圖的圖。圖2是表示用于得到插補(bǔ)正弦圖的均勻地采樣后的格子的圖。圖3是表示針對(duì)在中央徑向槽中均勻地分布的、被配置在攝像區(qū)域的中心的點(diǎn)源(小型磁盤)的2D正弦圖，將線性插補(bǔ)與三角形分割插補(bǔ)進(jìn)行比較的圖。圖4是表示按照本說明書所記載的一實(shí)施方式形成的三角形的實(shí)例的圖。圖5是表示按照本說明書所記載的一實(shí)施方式，根據(jù)圖I所示的正弦圖進(jìn)行三角形分割的結(jié)果的圖。圖6是表示使用本說明書所記載的一實(shí)施方式的某一組件形成的三角形的圖。圖7是表示使用本說明書所記載的一實(shí)施方式的另一組件形成的三角形的圖。圖8是表示按照本說明書所記載的代替實(shí)施方式，根據(jù)圖I所示的正弦圖進(jìn)行三角形分割的結(jié)果的圖。圖9是表示按照本說明書所記載的另一代替實(shí)施方式，根據(jù)圖I所示的正弦圖進(jìn)行三角形分割的結(jié)果的圖。圖10A是表示本說明書所記載的一實(shí)施方式涉及的方法的步驟的圖。
圖IOB是表示本說明書所記載的一實(shí)施方式涉及的方法的步驟的圖。圖IOC是表示本說明書所記載的一實(shí)施方式涉及的方法的步驟的圖。圖IOD是表示本說明書所記載的一實(shí)施方式涉及的方法的步驟的圖。圖11是表示為了 按照本說明書所記載的實(shí)施方式得到PET現(xiàn)象信息而能夠使用的伽馬射線檢測(cè)系統(tǒng)的圖。
具體實(shí)施例方式在一實(shí)施方式中，為了重建PET圖像而插補(bǔ)PET數(shù)據(jù)的方法包含(I)收集通過使用PET掃描儀來將被檢體進(jìn)行掃描而得到的PET現(xiàn)象數(shù)據(jù)的步驟；(2)根據(jù)收集到的PET現(xiàn)象數(shù)據(jù)生成原正弦圖的步驟；(3)確定連接該原正弦圖內(nèi)的采樣點(diǎn)的多個(gè)三角形的步驟，
(4)使用這些被確定的多個(gè)三角形，根據(jù)原正弦圖確定均勻地采樣后的正弦圖的步驟。在另一實(shí)施方式中，生成原正弦圖的步驟包括確定存儲(chǔ)對(duì)于原正弦圖內(nèi)的各采樣點(diǎn)的矢徑值的第I列表的步驟；確定存儲(chǔ)對(duì)于原正弦圖內(nèi)的各采樣點(diǎn)的角度值的第2列表的步驟，確定多個(gè)三角形的上述步驟包括，為了確定這些多個(gè)三角形，在原正弦圖內(nèi)，將相鄰的采樣點(diǎn)在水平方向與每列進(jìn)行連接的步驟。在另一實(shí)施方式中，生成原正弦圖的步驟包括(I)將原正弦圖內(nèi)的第I采樣點(diǎn)，即，使用一對(duì)指數(shù)(irad，iphi)而從各第I以及第2列表得到矢徑值以及角度值的第I采樣點(diǎn)，選擇為第I三角形點(diǎn)的步驟；(2)將第2三角形點(diǎn)確定為使用指數(shù)(irad+l，iphi)而從各第I以及第2列表得到的原采樣點(diǎn)的步驟；(3)將第3三角形點(diǎn)確定為使用指數(shù)(irad+2，iphi)而從各第I以及第2列表得到的原采樣點(diǎn)的步驟；(4)將這些各第I、第2、以及第3三角形點(diǎn)作為上述多個(gè)三角形中的某個(gè)三角形的各頂點(diǎn)進(jìn)行存儲(chǔ)的步驟。另外，根據(jù)另一實(shí)施方式，確定多個(gè)三角形的步驟包括，在irad指數(shù)值的某個(gè)范圍內(nèi)，以固定iphi指數(shù)的狀態(tài)，對(duì)于通過使指數(shù)irad增加I而選擇的多個(gè)第I原采樣點(diǎn)，重復(fù)上述的選擇步驟、第I確定步驟、第2確定步驟、以及存儲(chǔ)步驟的步驟，與在iphi指數(shù)值的某個(gè)范圍內(nèi)重復(fù)上述的重復(fù)步驟的步驟。在另一實(shí)施方式中，確定均勻地采樣后的正弦圖的步驟包括(I)對(duì)均勻地采樣后的正弦圖的每個(gè)均勻的采樣點(diǎn)，確定上述多個(gè)三角形中的對(duì)應(yīng)的三角形的步驟；(2)針對(duì)上述多個(gè)三角形的各三角形，使用該三角形的各頂點(diǎn)的數(shù)據(jù)值(例如，現(xiàn)象的度數(shù))來實(shí)施使用了重心坐標(biāo)的插補(bǔ)方法，并對(duì)于與該三角形對(duì)應(yīng)的均勻采樣點(diǎn)生成插補(bǔ)數(shù)據(jù)值的步驟。另外，在另一實(shí)施方式中，上述的方法包含使用均勻地采樣后的正弦圖以及插補(bǔ)數(shù)據(jù)值來實(shí)施重建，生成PET圖像的步驟。在另一實(shí)施方式中，為了重建圖像而將斷層法數(shù)據(jù)進(jìn)行插補(bǔ)的方法包括(I)收集通過使用掃描儀將被檢體進(jìn)行掃描而得到的現(xiàn)象數(shù)據(jù)的步驟；(2)根據(jù)收集到的現(xiàn)象數(shù)據(jù)生成原正弦圖的步驟；(3)為了確定連接該原正弦圖內(nèi)的采樣點(diǎn)的多個(gè)三角形，確定在該原正弦圖內(nèi)相鄰的采樣點(diǎn)在水平方向與每列連接的多個(gè)三角形的步驟；(4)使用這些被確定的多個(gè)三角形，根據(jù)原正弦圖確定均勻地采樣后的正弦圖的步驟。上述方法之后還詳細(xì)地進(jìn)行說明，也能夠擴(kuò)展到三維空間。在具備有模塊樣式的多邊形的環(huán)體的PET系統(tǒng)中，原正弦圖的采樣點(diǎn)不能完全地自由設(shè)定。沒有使用如德洛涅三角形分割那樣的方法，而使用根據(jù)晶體指數(shù)的直接三角形分割法。詳細(xì)而言，該方法是連接相鄰的采樣點(diǎn)，在水平方向在每列構(gòu)成三角形的方法，其結(jié)果構(gòu)成圖5所示的三角形。該方法大幅度地簡(jiǎn)化了三角形分割過程及其實(shí)施方式。另外，以這樣的方式直接形成三角形時(shí)，為了使三角形的最小角度最大化，使用采樣圖案的信息。接著，將三角形分割插補(bǔ)法的一實(shí)施方式與偽碼相關(guān)聯(lián)地進(jìn)行說明。在具有多個(gè)環(huán)體的所提供的PET檢測(cè)器系統(tǒng)中，設(shè)2D原正弦圖坐標(biāo)在每個(gè)環(huán)體為irad以及iphi。這些是整數(shù)，irad = 1,2,... , nrad、iphi = 1,2,... , nphi。nrad 以及 nphi 是 irad 以及 iphi中的指數(shù)的總數(shù)。設(shè)S[irad，iphi]是具備了具有指數(shù)irad以及iphi的所提供的原采樣點(diǎn)的s值的列表。同樣地,設(shè)P[irad,iphi]是具備了具有指數(shù)irad以及iphi的所提供的原采樣點(diǎn)的P值的列表。進(jìn)而，設(shè)一個(gè)三角形具有3個(gè)頂點(diǎn)(X(l)，y(l))，(X(2)，y(2))，以及(x(3), y (3)) o在一實(shí)施方式中，為了生成三角形，使用具有與Rad相關(guān)的兩個(gè)內(nèi)環(huán)以及與Phi相關(guān)的一個(gè)外環(huán)的下述的偽碼。
jT=0;
loop over Phi index:iphi=l to nphi-1 in step of I
loop over Rad index:irad=l to nrad-2 in step、 of I x(l)=S(irad,iphi); x(2)=S(irad+l,iphi);x(3)=S(irad+2,iphi);y(l)=P(irad,iphi);y(2)=P(irad+l,iphi);y(3)=P(irad+2,iphi);saveTriangle(jT);jT++；end loop
loop over Rad index:irad=l to nrad-3 in step of 2 x(l)=S(irad,iphi); x(2)=S(irad+2,iphi); x(3)=S(irad+l,iphi+l); y(l)=P(irad,iphi); y(2)=P(irad+2,iphi); y(3)=P(irad+l,iphi+l); saveTriangle(jT); jT++；
x(l)=S(irad+2,iphi);x(2)=S(irad+l,iphi+l);x(3)=S(irad+3,iphi+l);y(l)=P(irad+2,iphi);y(2)=P(irad+l,iphi+l);y(3)=P(irad+3,iphi+l);saveTriangle(jT);jT++； end loopend loop在iphi = I (角度為0°附近)或者iphi = nphi (角度為180°附近)的Phi的邊界，三角形如iphi = I與iphi = nphi相互彼此相鄰地形成。應(yīng)用了這樣的結(jié)束條件，但為了簡(jiǎn)化，省略圖示。圖4表示使用之前所示的偽碼形成的三角形。具體而言，上面的兩個(gè)三角形通過第I內(nèi)環(huán)生成，下面的兩個(gè)三角形通過第2內(nèi)環(huán)生成。另外，圖4的底部所示的兩個(gè)三角形分別通過之前所示的第2內(nèi)環(huán)的各第I以及第2框(block)而生成。對(duì)于指數(shù)iphi的某個(gè)固定值，伴隨著irad指數(shù)增加,要注意P (irad, iphi)值從左向右在兩個(gè)值相互間切換。從而，如圖 4 的三角形所示，P(irad, iphi) = P(irad+2, iphi)。例如，圖4的左下方的三角形根據(jù)下述的偽碼(之前所示的第2內(nèi)框)生成。
x(l) = S (irad, iphi)；X(2) = S(irad+2, iphi)；X (3) = S (irad+1, iphi+1)；y (I) = P (irad, iphi)；y (2) = P(irad+2, iphi)；y (3) = P (irad+1, iphi+1)；具體而言,在上述的偽碼中，當(dāng)irad = ir且iphi = jp時(shí),通過添加了圖4的(ir,jp)的標(biāo)記的點(diǎn)，來給出三角形的第I頂點(diǎn)(x(l)，y(l))。另外，根據(jù)偽碼，第2頂點(diǎn)(x(2)，y(2))通過添加了圖4的(ir+2，jp)的標(biāo)記的點(diǎn)而給出，第3的頂點(diǎn)(x(3)，y(3))通過添加了圖4的(ir+1, jp+1)的標(biāo)記的點(diǎn)而給出。另外，圖4的右下方的三角形根據(jù)下述的偽碼(之前所示的第3內(nèi)框)生成。x(l) = S(irad+2, iphi)；X (2) = S (irad+1, iphi+1)；x(3) = S(irad+3, iphi+1)；y (I) = P(irad+2, iphi)；y (2) = P (irad+1, iphi+1)；y (3) = P(irad+3, iphi+1)；具體而言，在上述的偽碼中，當(dāng)irad = ir且iphi = jp時(shí)，通過添加了圖4的(ir+2,jp)的標(biāo)記的點(diǎn)，來給出三角形的第I頂點(diǎn)(X⑴，y⑴)。進(jìn)而，根據(jù)偽碼，第2頂點(diǎn)(x(2), y (2))通過添加了圖4的(ir+1, jp+1)的標(biāo)記的點(diǎn)而給出，第3頂點(diǎn)(x(3), y (3))通過添加了圖4的(ir+3, jp+1)的標(biāo)記的點(diǎn)而給出。圖I表示作為對(duì)之前所示的偽碼的輸入而提供的原采樣空間的僅僅的一部分。圖5表示對(duì)于相同的采樣空間區(qū)域，進(jìn)行上述的方法時(shí)的三角形分割的結(jié)果。圖6表示之前所示的偽碼的、只執(zhí)行第I內(nèi)環(huán)時(shí)的結(jié)果，圖7表示只執(zhí)行第2內(nèi)環(huán)時(shí)的結(jié)果。在使用下述的偽碼生成一部分的三角形的代替實(shí)施方式中，生成圖8所示的三角形。jT=0;
loop over Phi index:iphi=l to nphi-1 in step of I
loop over Rad index:irad=l to nrad-2 in step of I x(l)=S(irad,iphi); x(2)=S(irad,iphi+1); x(3)=S(irad+l,iphi); y(l)=P(irad,iphi); y(2)=P(irad,iphi+1); y(3)=P(irad+l,iphi); saveTriangle(jT); jT++；
x(l)=S(irad+l,iphi+1); x(2)=S(irad,iphi+1); x(3)=S(irad+l,iphi); y(l)=P(irad+l,iphi+1); y(2)=P(irad,iphi+1); y(3)=P(irad+l,iphi); saveTriangle(jT);
jT++； end loop end loop在使用下述的偽碼生成一部分的三角形的另一代替實(shí)施方式中，生成圖9所示的
三角形jT=0;
loop over Phi index:iphi=l to nphi-1 in step of I
loop over Rad index:irad=l to nrad-2 in step of I x(l)=S(irad,iphi); x(2)=S(irad,iphi+1); x(3)=S(irad+l,iphi+1); y(l)=P(irad,iphi); y(2)=P(irad,iphi+1); y(3)=P(irad+l,iphi+1); saveTriangle(jT); jT++；
x(l)=S(irad,iphi); x(2)=S(irad+l,iphi+1); x(3)=S(irad+l,iphi); y(l)=P(irad,iphi); y(2)=P(irad+l,iphi+1); y(3)=P(irad+l,iphi); saveTriangle(jT); jT++； end loop end loop另外，這樣得到的幾個(gè)圖8以及圖9的三角形變?yōu)樾〉娜切危@是不怎么希望的結(jié)果。在3D收集中，3D原正弦圖具有(Rad, Phi, ringCombination)的坐標(biāo)。關(guān)聯(lián)的插補(bǔ)正弦圖具有四個(gè)維度(s，p，z，tilt)。此時(shí)，z是LOR的軸方向的位置的平均，tilt是LOR對(duì)于橫斷面的軸傾斜角度。3D LOR正弦圖的ringCombination在插補(bǔ)正弦圖中，與(z,tilt)相關(guān)。在本說明書中所公開的三角形分割插補(bǔ)法的諸實(shí)施方式中，具有若干優(yōu)點(diǎn)。第I、它們?yōu)檎业剿Ｍ牟蓸狱c(diǎn)的最近的點(diǎn)提供了系統(tǒng)及方法，能夠?qū)⑺鼈儜?yīng)用于離散的數(shù)據(jù)分布。
第2、上述的方法是局部的方法，只使用最近的點(diǎn)，來確定所希望的采樣點(diǎn)中的插補(bǔ)值。對(duì)此，由于附近的槽內(nèi)部的原采樣點(diǎn)全部對(duì)于所希望的采樣點(diǎn)有益，因此，線性插補(bǔ)法是廣域的(相對(duì)而言)的方法。稱為局部的方法的上述的方法的性質(zhì)對(duì)提高活動(dòng)密度的邊界附近的插補(bǔ)結(jié)果起作用。例如，一個(gè)極端的事例是配置在攝像區(qū)域(field-of-view)的中心的點(diǎn)源(小型磁盤)的2D正弦圖。如圖3所示，這是在徑向槽的中央均勻地分布的線。圖3的上側(cè)所示的線性插補(bǔ)法歸結(jié) 于非常不均勻地分布，但如圖3的下側(cè)所示，三角形分割插補(bǔ)提供了極為完美的結(jié)果。第3、實(shí)現(xiàn)公開的三角形分割法的實(shí)施方式的方法簡(jiǎn)單明了，易于實(shí)現(xiàn)，帶來希望的成果。圖IOA IOD表示為了按照一實(shí)施方式重建PET圖像，而對(duì)PET數(shù)據(jù)進(jìn)行插補(bǔ)的方法的諸步驟。圖IOA綜合地表示本實(shí)施方式的方法。在步驟201中，獲得通過使用PET掃描儀對(duì)被檢體進(jìn)行掃描而得到的PET現(xiàn)象數(shù)據(jù)。PET現(xiàn)象數(shù)據(jù)以前接著PET掃描而存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，并從該存儲(chǔ)器中取出。如相關(guān)申請(qǐng)第12/571，562號(hào)所說明的那樣，現(xiàn)象數(shù)據(jù)能夠編成適合清單模式的重建的清單(list)。該申請(qǐng)的內(nèi)容通過在本說明書中參照而進(jìn)行援弓I。在步驟202中，根據(jù)收集到的PET現(xiàn)象數(shù)據(jù)，生成原同時(shí)計(jì)數(shù)線(Line-Of-Response L0R)正弦圖。如之前所敘述的那樣，二維的情況下，生成原LOR正弦圖的步驟包含，確定存儲(chǔ)對(duì)于原LOR正弦圖內(nèi)的各原采樣點(diǎn)的矢徑值的第I列表S[irad，iphi]，和確定存儲(chǔ)對(duì)于原LOR正弦圖內(nèi)的各原采樣點(diǎn)的角度值的第2列表P[irad，iphi]。原采樣點(diǎn)的矢徑值以及角度值使用一對(duì)指數(shù)(irad，iphi)，從各第I以及第2列表得到。在步驟203中，使用如圖IOB IOD所示的那樣的各種方法，從原采樣點(diǎn)生成多個(gè)三角形。在步驟208中，使用這些被確定的多個(gè)三角形，根據(jù)原LOR正弦圖確定均勻地采樣的正弦圖。具體而言，步驟208包含對(duì)均勻地采樣的正弦圖的每個(gè)均勻采樣點(diǎn)，選擇上述多個(gè)三角形中的對(duì)應(yīng)的三角形的步驟，和對(duì)上述多個(gè)三角形中的每個(gè)該三角形，使用該三角形的各頂點(diǎn)的數(shù)據(jù)值實(shí)施使用了重心坐標(biāo)的插補(bǔ)方法，對(duì)于與該三角形對(duì)應(yīng)的均勻采樣點(diǎn)生成插補(bǔ)數(shù)據(jù)值的步驟。在步驟209中，為了生成PET圖像，使用均勻地采樣后的正弦圖以及插補(bǔ)數(shù)據(jù)值，
實(shí)施重建。圖IOB表示生成上述多個(gè)三角形的方法。在步驟301中，根據(jù)各第I以及第2列表的大小，將參數(shù)nphi以及nrad進(jìn)行初始化。指數(shù)iphi也初始化為I。在步驟302中，使用第I方法，即、使用上述的第I內(nèi)環(huán)來生成三角形組，并進(jìn)行存儲(chǔ)。參照?qǐng)DIOC的步驟。在步驟303中，使用第2方法，即、使用上述的第2內(nèi)環(huán)來生成另一三角形組，并進(jìn)行存儲(chǔ)。參照?qǐng)DIOD的步驟。在步驟304中，當(dāng)iphi = nphi-1時(shí)結(jié)束生成三角形的過程,通常,本方法進(jìn)入步驟305。因此，iphi指數(shù)增加I，本過程再次進(jìn)入步驟302。圖IOC表示按照之前所示的偽碼的第I內(nèi)環(huán)生成三角形的第I方法。在步驟401中，irad指數(shù)初始化為I。
在步驟402中，將原LOR正弦圖內(nèi)的第I原采樣點(diǎn)，即，使用一對(duì)指數(shù)(irad, iphi)而從各第I以及第2列表得到矢徑值以及角度值的第I原采樣點(diǎn)選擇為第I三角形點(diǎn)。在步驟403中，第2三角形點(diǎn)被確定為使用指數(shù)(irad+1，iphi)而從各第I以及第2列表得到的原采樣點(diǎn)。在步驟404中，第3三角形點(diǎn)被確定為使用指數(shù)(irad+2，iphi)而從各第I以及第2列表得到的原采樣點(diǎn)。
在步驟405中，將這些各第I、第2、以及第3三角形點(diǎn)作為上述多個(gè)三角形中的某個(gè)三角形的各頂點(diǎn)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。在步驟406中，如果irad與nrad_2相等,貝U結(jié)束本過程。否則，在步驟407中將irad指數(shù)增加I，本過程再次進(jìn)入步驟402。圖IOD是表示按照之前所示的偽碼的第2內(nèi)環(huán)生成三角形的第2方法。在步驟501中，將irad指數(shù)初始化為I。在步驟502中，將原LOR正弦圖內(nèi)的第I原采樣點(diǎn)，S卩，使用一對(duì)指數(shù)(irad，iphi)從各第I以及第2列表得到矢徑值以及角度值的第I原采樣點(diǎn)選擇為第I三角形點(diǎn)。在步驟503中，將第2三角形點(diǎn)確定為使用指數(shù)(irad+2，iphi)而從各第I以及第2列表得到的原采樣點(diǎn)。在步驟504中，將第3三角形點(diǎn)確定為使用指數(shù)(irad+1，iphi+1)而從各第I以及第2列表得到的原采樣點(diǎn)。在步驟505中，將這些各第I、第2、以及第3三角形點(diǎn)作為上述多個(gè)三角形中的某個(gè)三角形的各頂點(diǎn)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。在步驟506中，將原LOR正弦圖內(nèi)的第I原采樣點(diǎn)，即，使用一對(duì)指數(shù)(irad+2，iphi)而從各第I以及第2列表得到矢徑值以及角度值的第I原采樣點(diǎn)選擇為第I三角形點(diǎn)。在步驟507中，將第2三角形點(diǎn)確定為使用指數(shù)(irad+1，iphi+1)而從各第I以及第2列表得到的原采樣點(diǎn)。在步驟508中，將第3三角形點(diǎn)確定為使用指數(shù)(irad+3，iphi+1)而從各第I以及第2列表得到的原采樣點(diǎn)。在步驟509中，將這些各第I、第2、以及第3三角形點(diǎn)作為上述多個(gè)三角形中的某個(gè)三角形的各頂點(diǎn)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。在步驟510中，如果irad為nrad_3以上,則結(jié)束本過程。否則，在步驟511將irad指數(shù)增加2，本過程再次進(jìn)入步驟502。圖11是按照本實(shí)施方式得到伽馬射線或者PET現(xiàn)象信息而能夠使用的伽馬射線檢測(cè)系統(tǒng)的示意圖。在圖11中，在光導(dǎo)130上配置有光電倍增管135以及140，在光導(dǎo)130下配置有第I閃爍晶體的陣列105。另外，第2閃爍晶體的陣列125與閃爍晶體105對(duì)置地配設(shè)，在之上配置有光導(dǎo)115和光電倍增管195以及110。由光電倍增管、光導(dǎo)、以及閃爍晶體能夠形成檢測(cè)器模塊，該圖的伽馬射線檢測(cè)系統(tǒng)具備有內(nèi)設(shè)于環(huán)體的多個(gè)檢測(cè)器模塊。在圖11中，從被檢體(省略圖示)放射出伽馬射線時(shí)，這些伽馬射線在相差約180°，向反方向上移動(dòng)。由閃爍晶體100以及120同時(shí)進(jìn)行伽馬射線檢測(cè)，當(dāng)在規(guī)定的限制時(shí)間內(nèi)由閃爍晶體100以及120檢測(cè)這些伽馬射線時(shí)，確定閃爍現(xiàn)象。從而，檢測(cè)伽馬射線的定時(shí)的系統(tǒng)由閃爍晶體100以及120同時(shí)檢測(cè)伽馬射線。其中，為了全面簡(jiǎn)化，伽馬射線檢測(cè)與閃爍晶體100相關(guān)聯(lián)地進(jìn)行了說明。然而，針對(duì)在本說明書中形成的閃爍晶體100的說明，同樣適用于在閃爍晶體120的伽馬射線檢測(cè)，如果是本領(lǐng)域的技術(shù)人員，會(huì)注意到這一點(diǎn)。各光電倍增管110、135、140、以及195分別與數(shù)據(jù)收集單元150連接。數(shù)據(jù)收集單元具備有為了處理來自光電倍增管的信號(hào)而構(gòu)成的硬件。數(shù)據(jù)收集單元150測(cè)定伽馬射線的到達(dá)時(shí)間。將對(duì)于系統(tǒng)時(shí)鐘( 省略圖示)的判別脈沖的時(shí)間進(jìn)行編碼化的數(shù)據(jù)收集單元150生成兩個(gè)輸出(一個(gè)組合光電倍增管135/140，一個(gè)組合光電倍增管110/195)。在飛行時(shí)間PET系統(tǒng)用中，數(shù)據(jù)收集單元150典型地以15 25ps的精度生成時(shí)間戳。數(shù)據(jù)收集單元測(cè)定各PMT的信號(hào)(來自數(shù)據(jù)收集單元150的4個(gè)輸出)的振幅。數(shù)據(jù)收集單元150的輸出被提供給CPU (Central ProcessingUnit) 170,在此進(jìn)行處理。該處理有時(shí)包含由根據(jù)數(shù)據(jù)收集單元輸出來推定能量以及位置，同時(shí)根據(jù)對(duì)每個(gè)現(xiàn)象由時(shí)間戳輸出推定到達(dá)時(shí)間而成，并根據(jù)以前的校正來應(yīng)用大量的校正步驟，提高能量、位置、以及時(shí)間的推定精度。如是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將注意到那樣，CPU170能夠作為個(gè)別邏輯門、面向特定用途的集成電路(Application SpecificIntegrated Circuit :ASIC)、現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門陣列(FieldProgrammable Gate Array :FPGA)、或者其他的復(fù)雜可編程邏輯器件(Complex Programmable Logic Device :CPLD)來實(shí)現(xiàn)。FPGA 或者 CPLD 的實(shí)施方式能夠通過VHDL、Verilog、或者其他的任意的硬件描述語言來來進(jìn)行編碼化，該編碼能夠存儲(chǔ)在直接搭載于該FPGA或者CPLD內(nèi)部的電子存儲(chǔ)器或者作為獨(dú)立的電子存儲(chǔ)器的電子存儲(chǔ)器中。另外，電子存儲(chǔ)器能夠使 ROM (Read Only Memory)、EPROM (Erasable ProgrammableRead Only Memory) > EEPROM(Electronically Erasable and Programmable Read OnlyMemory)、或者閃存等非易失性的存儲(chǔ)器。另外，電子存儲(chǔ)器也能夠是靜態(tài)RAM (RandomAccess Memory)或者動(dòng)態(tài)RAM等易失性的存儲(chǔ)器，為了進(jìn)行電子存儲(chǔ)器的管理以及FPGA或者CPLD與電子存儲(chǔ)器之間的相互作用的管理，也可以設(shè)置微控制器或者微處理器那樣的處理器。或者，CPU170也可以執(zhí)行包含實(shí)施本說明書所記載的功能的一組計(jì)算機(jī)可讀的命令的計(jì)算機(jī)程序，即，也可以執(zhí)行存儲(chǔ)于上述的非暫時(shí)的電子存儲(chǔ)器及/或硬盤驅(qū)動(dòng)器、Q)(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disc)、閃盤、或者其他的任意的公知的存儲(chǔ)媒體中的任一個(gè)的程序。另外，計(jì)算機(jī)可讀的命令能夠提供基于美國因特爾公司的Xeon(注冊(cè)商標(biāo))處理器或者基于美國AMD公司的Opteixm(注冊(cè)商標(biāo))處理器等處理器、以及MicrosoftVISTA (注冊(cè)商標(biāo))、UNIX (注冊(cè)商標(biāo))>Solaris (注冊(cè)商標(biāo))、LINUX (注冊(cè)商標(biāo))、Apple (注冊(cè)商標(biāo))、MAC-OS (注冊(cè)商標(biāo))、以及本領(lǐng)域的技術(shù)人員公知的其他的操作系統(tǒng)等操作系統(tǒng)一起工作的、應(yīng)用程序、背景程式、或者操作系統(tǒng)的構(gòu)成要素、或者它們的組合。一旦通過CPU170來進(jìn)行處理，則該處理完成的信號(hào)被存儲(chǔ)在電子存儲(chǔ)部180，且/或顯示在顯示器145。如是本領(lǐng)域的技術(shù)人員則會(huì)注意到那樣，電子存儲(chǔ)部180能夠作為硬盤驅(qū)動(dòng)器、CD-ROM驅(qū)動(dòng)器、DVD驅(qū)動(dòng)器、閃盤、RAM、ROM、或者在該技術(shù)領(lǐng)域公知的其他的任意的電子存儲(chǔ)部。顯示器145能夠作為L(zhǎng)CD (Liquid CrystalDisplay)顯示器、CRT(Cathode-Ray Tube)顯不器、等離子顯不器、OLED(Organic Light Emitted Diode)、LED (Light Emitted Diode)、或者在該技術(shù)領(lǐng)域公知的其他的任意的顯示器來實(shí)現(xiàn)。從而，在本說明書中形成的電子存儲(chǔ)部180以及顯示器145的說明僅僅是示例，絕不是限定本進(jìn)步的技術(shù)的范圍。另外，圖11也具備接口 175，伽馬射 線檢測(cè)系統(tǒng)經(jīng)由其進(jìn)行其他的外部裝置以及/或用戶的互動(dòng)。例如，接口 175可以作為USB (Universal Serial Bus)接口、PCMCIA (Personal Computer MemoryCard International Association)接口、以太網(wǎng)(注冊(cè)商標(biāo))接口、或者本技術(shù)領(lǐng)域公知的其他的任意的接口。接口 175也能夠是有線式或者無線式，也可以包含用于與鍵盤以及/或者鼠標(biāo)或者用戶進(jìn)行對(duì)話的該技術(shù)領(lǐng)域公知的其他的人機(jī)接口。雖然說明了本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施方式，但這些實(shí)施方式是作為例子而提示的，并不意圖限定本發(fā)明的范圍。實(shí)際上，本說明書記載的新穎的方法及系統(tǒng)的能夠以其他的各種形態(tài)進(jìn)行實(shí)施。并且，在不脫離本發(fā)明的精神的范圍內(nèi)，本說明書記載的方法及系統(tǒng)的形式能夠進(jìn)行各種的省略、置換、變更。后附的權(quán)利要求書及其等同內(nèi)容，意味著作為對(duì)象而包含屬于本發(fā)明的范圍及精神的方式或變形例。
權(quán)利要求
1.一種為了重建PET圖像而對(duì)PET數(shù)據(jù)進(jìn)行插補(bǔ)的PET數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，包括 收集通過使用PET掃描儀對(duì)被檢體進(jìn)行掃描而得到的PET現(xiàn)象數(shù)據(jù)， 根據(jù)上述收集到的PET現(xiàn)象數(shù)據(jù)生成原正弦圖， 確定連接上述原正弦圖內(nèi)的采樣點(diǎn)的多個(gè)三角形， 使用上述被確定的多個(gè)三角形，根據(jù)上述原正弦圖來確定均勻地采樣后的正弦圖。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的PET數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于， 上述原正弦圖的生成包括 確定存儲(chǔ)對(duì)于上述原正弦圖內(nèi)的各采樣點(diǎn)的矢徑值的第I列表；以及 確定存儲(chǔ)對(duì)于上述原正弦圖內(nèi)的各采樣點(diǎn)的角度值的第2列表， 上述多個(gè)三角形的確定包含在上述原正弦圖內(nèi)，將相鄰的采樣點(diǎn)在水平方向針對(duì)每列連接，確定上述多個(gè)三角形。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的PET數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于， 上述多個(gè)三角形的確定包括 將上述原正弦圖內(nèi)的第I采樣點(diǎn)，即，使用一對(duì)指數(shù)(irad，iphi)從各上述第I以及第2列表得到矢徑值以及角度值的第I采樣點(diǎn)，選擇為第I三角形點(diǎn)； 將第2三角形點(diǎn)確定為使用指數(shù)(irad+1，iphi)而從各上述第I以及第2列表得到的采樣點(diǎn)； 將第3三角形點(diǎn)確定為使用指數(shù)(irad+2，iphi)而從各上述第I以及第2列表得到的采樣點(diǎn)；以及 將各上述第I、第2、以及第3三角形點(diǎn)作為上述多個(gè)三角形中的某個(gè)三角形的各頂點(diǎn)而進(jìn)行存儲(chǔ)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的PET數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于， 上述多個(gè)三角形的確定包括 將上述原正弦圖內(nèi)的第I采樣點(diǎn)，即，使用一對(duì)指數(shù)(irad，iphi)而從各上述第I以及第2列表得到矢徑值以及角度值的第I采樣點(diǎn)，選擇為第I三角形點(diǎn)； 將第2三角形點(diǎn)確定為使用指數(shù)(irad+2，iphi)而從各上述第I以及第2列表得到的采樣點(diǎn)； 將第3三角形點(diǎn)確定為使用指數(shù)(irad+1，iphi+Ι)而從各上述第I以及第2列表得到的采樣點(diǎn)；以及 將各上述第I、第2、以及第3三角形點(diǎn)作為上述多個(gè)三角形中的某個(gè)三角形的各頂點(diǎn)而進(jìn)行存儲(chǔ)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的PET數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于， 上述多個(gè)三角形的確定包括 將上述原正弦圖內(nèi)的第I采樣點(diǎn)，即，使用一對(duì)指數(shù)(irad+2，iphi)而從各上述第I以及第2列表得到矢徑值以及角度值的第I采樣點(diǎn)，選擇為第I三角形點(diǎn)； 將第2三角形點(diǎn)確定為使用指數(shù)(irad+1，iphi+Ι)而從各上述第I以及第2列表得到的采樣點(diǎn)； 將第3三角形點(diǎn)確定為使用指數(shù)(irad+3，iphi+1)而從各上述第I以及第2列表得到的采樣點(diǎn)；以及 將各上述第I、第2、以及第3三角形點(diǎn)作為上述多個(gè)三角形中的某個(gè)三角形的各頂點(diǎn)進(jìn)行存儲(chǔ)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的PET數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于， 上述多個(gè)三角形的確定包括 以在irad指數(shù)值的某個(gè)范圍內(nèi)固定iphi指數(shù)的狀態(tài),對(duì)于通過使irad指數(shù)增加I而選擇的多個(gè)第I采樣點(diǎn)，重復(fù)上述第I三角形點(diǎn)的選擇、上述第2三角形點(diǎn)的確定、上述第3三角形點(diǎn)的確定、以及各三角形點(diǎn)的存儲(chǔ)， 在iphi指數(shù)值的某個(gè)范圍內(nèi)，重復(fù)上述重復(fù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的PET數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于， 均勻地采樣后的正弦圖的確定包括 對(duì)上述均勻地采樣后的正弦圖的每個(gè)均勻采樣點(diǎn)，選擇上述多個(gè)三角形中的對(duì)應(yīng)的三角形；以及 針對(duì)上述多個(gè)三角形的各三角形，使用上述三角形的各頂點(diǎn)的數(shù)據(jù)值來實(shí)施使用了重心坐標(biāo)的插補(bǔ)方法，對(duì)于與上述三角形對(duì)應(yīng)的上述均勻采樣點(diǎn)生成插補(bǔ)數(shù)據(jù)值。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的PET數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于， 為了生成上述PET圖像，也包含使用上述均勻地采樣后的正弦圖以及上述插補(bǔ)數(shù)據(jù)值來實(shí)施重建。
9.一種為了重建PET圖像而將PET數(shù)據(jù)進(jìn)行插補(bǔ)的PET數(shù)據(jù)處理裝置，其特征在于，具備 存儲(chǔ)部，存儲(chǔ)通過使用PET掃描儀將被檢體進(jìn)行掃描而得到的PET現(xiàn)象數(shù)據(jù)； 生成部，根據(jù)上述存儲(chǔ)的PET現(xiàn)象數(shù)據(jù)生成原正弦圖； 第I確定部，確定連接上述原正弦圖內(nèi)的采樣點(diǎn)的多個(gè)三角形；以及第2確定部，使用上述確定的多個(gè)三角形，根據(jù)上述原正弦圖確定均勻地采樣后的正弦圖。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的PET數(shù)據(jù)處理裝置，其特征在于， 還具備插補(bǔ)部，對(duì)上述均勻地采樣后的正弦圖的每個(gè)均勻采樣點(diǎn)，選擇上述多個(gè)三角形中的對(duì)應(yīng)的三角形，并針對(duì)上述多個(gè)三角形的各三角形，使用上述三角形的各頂點(diǎn)的數(shù)據(jù)值來實(shí)施使用了重心坐標(biāo)的插補(bǔ)方法，并對(duì)于與上述三角形對(duì)應(yīng)的上述均勻采樣點(diǎn)生成插補(bǔ)數(shù)據(jù)值。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的PET數(shù)據(jù)處理裝置，其特征在于 還具備重建部，為了生成上述PET圖像，使用上述均勻地采樣后的正弦圖以及上述插補(bǔ)數(shù)據(jù)值來實(shí)施重建。
12.—種記錄了由計(jì)算機(jī)能夠執(zhí)行的多個(gè)命令的非臨時(shí)的計(jì)算機(jī)可讀的存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于， 上述多個(gè)命令使計(jì)算機(jī)執(zhí)行以下步驟， 收集通過使用PET掃描儀將被檢體進(jìn)行掃描而得到的PET現(xiàn)象數(shù)據(jù)； 根據(jù)上述收集到的PET現(xiàn)象數(shù)據(jù)生成原正弦圖； 確定連接上述原正弦圖內(nèi)的采樣點(diǎn)的多個(gè)三角形；以及使用上述被確定的多個(gè)三角形，根據(jù)上述原正弦圖確定均勻地采樣后的正弦圖。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的計(jì)算機(jī)可讀的存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于， 均勻地采樣后的正弦圖的確定包括 對(duì)上述均勻地采樣后的正弦圖的每個(gè)均勻采樣點(diǎn)，選擇上述多個(gè)三角形中的對(duì)應(yīng)的三角形；以及 針對(duì)上述多個(gè)三角形的各三角形，使用上述三角形的各頂點(diǎn)的數(shù)據(jù)值來實(shí)施使用了重心坐標(biāo)的插補(bǔ)方法，并對(duì)于與上述三角形對(duì)應(yīng)的上述均勻采樣點(diǎn)生成插補(bǔ)數(shù)據(jù)值。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的計(jì)算機(jī)可讀的存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于， 為了生成上述圖像，還使上述計(jì)算機(jī)執(zhí)行使用上述均勻地采樣后的正弦圖以及上述插補(bǔ)數(shù)據(jù)值實(shí)施重建的步驟。
15.一種插補(bǔ)用于圖像重建的斷層數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，包括 收集通過使用掃描儀將被檢體進(jìn)行掃描而得到的現(xiàn)象數(shù)據(jù)； 根據(jù)上述收集到的現(xiàn)象數(shù)據(jù)生成原正弦圖； 為了確定連接上述原正弦圖內(nèi)的采樣點(diǎn)的多個(gè)三角形，確定在上述原正弦圖內(nèi)相鄰的采樣點(diǎn)在水平方向針對(duì)每列連接的多個(gè)三角形；以及 使用上述被確定的多個(gè)三角形，根據(jù)上述原正弦圖確定均勻地采樣后的正弦圖。
全文摘要
提供一種能夠快速地生成均勻地采樣的正弦圖的PET數(shù)據(jù)處理方法、PET數(shù)據(jù)處理裝置、計(jì)算機(jī)可讀的存儲(chǔ)介質(zhì)、以及數(shù)據(jù)處理方法。為了重建PET圖像而將PET數(shù)據(jù)進(jìn)行插補(bǔ)的方法包括收集通過使用PET掃描儀來對(duì)被檢體進(jìn)行掃描而得到的PET現(xiàn)象數(shù)據(jù)的步驟(201)；根據(jù)收集到的PET現(xiàn)象數(shù)據(jù)，生成二維的LOR正弦圖的步驟(202)；為了確定連接LOR正弦圖內(nèi)的采樣點(diǎn)的多個(gè)三角形，確定在LOR正弦圖內(nèi)相鄰的采樣點(diǎn)在水平方向與每列連接的多個(gè)三角形的步驟(203)；使用這些被確定的多個(gè)三角形，根據(jù)LOR正弦圖確定均勻地采樣的正弦圖的步驟(208)。
文檔編號(hào)G01T1/161GK102640016SQ201180004335
公開日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2011年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月2日
發(fā)明者張沖, 王文莉, 董云 申請(qǐng)人:東芝醫(yī)療系統(tǒng)株式會(huì)社, 株式會(huì)社東芝