一種pet圖像環狀偽影的去除方法和裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本申請涉及醫學成像技術，特別涉及一種PET圖像環狀偽影的去除方法和裝置。
【背景技術】
[0002] 正電子發射計算機斷層掃描（Positron Emission Tomography，PET)是一種利用 向生物體（例如，人體）內部注入正電子放射性同位素標記的化合物，而在體外測量它們在 生物體內的空間分布和時間特性的檢測技術，具有靈敏度高、準確性好、定位準確的特點， 在臨床醫學上具有較高的應用價值，例如可以應用于腫瘤檢測、腦血管疾病的診斷等。PET 或者PET/CT設備通過探測從生物體發出的射線，經重建得到反映生物體各組織代謝情況 的PET圖像。
[0003] 系統在探測這些射線時，受探測器系統幾何結構設計、探測器晶體類型、系統所處 環境等因素影響，系統實際接收的射線數目和生物體發射的射線數目不相同，因此在進行 PET圖像重建之前需要對掃描得到的PET數據進行校正。常用的數據校正包括隨機校正、正 規化校正、計數丟失校正、散射校正、衰減校正等。但是，經過上述的數據校正后，PET圖像 可能仍然存在環狀偽影，特別是在高計數率成像時，PET圖像更可能存在環狀偽影。
【發明內容】
[0004] 有鑒于此，本申請提供一種PET圖像環狀偽影的去除方法和裝置，以消除PET圖像 的環狀偽影。
[0005] 具體地，本申請是通過如下技術方案實現的：
[0006] 第一方面，提供一種PET圖像環狀偽影的去除方法，所述方法應用于對PET數據中 的每條符合響應線LOR進行校正；所述方法包括：
[0007] 對于所述L0R，確定所述LOR對應的兩個符合探測器模塊BLOCK ;
[0008] 對于每個BLOCK，根據所述BLOCK的計數率，獲取在所述計數率下的所述BLOCK對 應的BLOCK脈沖堆積校正因子；
[0009] 將所述兩個BLOCK的BLOCK脈沖堆積校正因子相乘，得到所述LOR對應的局部脈 沖堆積校正因子；
[0010] 根據所述局部脈沖堆積校正因子，對所述LOR進行局部脈沖堆積校正。
[0011] 第二方面，提供一種PET圖像環狀偽影的去除裝置，所述裝置應用于對PET數據中 的每條符合響應線LOR進行校正；所述裝置包括：
[0012] BLOCK確定模塊，用于對于所述L0R，確定所述LOR對應的兩個符合探測器模塊 BLOCK ；
[0013] BLOCK因子確定模塊，用于對于每個BLOCK，根據BLOCK的計數率，獲取在所述計數 率下的所述BLOCK對應的BLOCK脈沖堆積校正因子；
[0014] LOR因子確定模塊，用于將所述兩個BLOCK的BLOCK脈沖堆積校正因子相乘，得到 所述LOR對應的局部脈沖堆積校正因子；
[0015] LOR校正模塊，用于根據所述局部脈沖堆積校正因子，對所述LOR進行局部脈沖堆 積校正。
[0016] 本申請提供的PET圖像環狀偽影的去除方法和裝置，通過根據LOR對應的兩個 BLOCK的BLOCK脈沖堆積校正因子，得到該LOR對應的局部脈沖堆積校正因子，用以對LOR 進行脈沖堆積校正，從而消除了 PET圖像的環狀偽影。
【附圖說明】
[0017] 圖1是本申請一示例性實施例示出的一種PET數據校正流程圖；
[0018] 圖2是本申請一示例性實施例示出的一種PET探測裝置示意圖；
[0019] 圖3是本申請一示例性實施例示出的BLOCK平均因子模型建立示意圖；
[0020] 圖4是本申請一示例性實施例示出的BLOCK平均單事件模型建立示意圖；
[0021] 圖5是本申請一示例性實施例示出的光子對探測示意圖；
[0022] 圖6是本申請一示例性實施例示出的LOR記錄示意圖；
[0023] 圖7是本申請一示例性實施例示出的PET圖像環狀偽影的去除方法的流程圖；
[0024] 圖8是本申請一示例性實施例示出的環狀偽影去除效果對比圖；
[0025] 圖9是本申請一示例性實施例示出的控制設備結構示意圖；
[0026] 圖10是本申請一示例性實施例示出的一種PET圖像環狀偽影的去除裝置的結構 示意圖；
[0027] 圖11是本申請一示例性實施例示出的另一種PET圖像環狀偽影的去除裝置的結 構示意圖。
【具體實施方式】
[0028] 這里將詳細地對示例性實施例進行說明，其示例表示在附圖中。下面的描述涉及 附圖時，除非另有表示，不同附圖中的相同數字表示相同或相似的要素。以下示例性實施例 中所描述的實施方式并不代表與本申請相一致的所有實施方式。相反，它們僅是與如所附 權利要求書中所詳述的、本申請的一些方面相一致的裝置和方法的例子。
[0029] PET是將發射正電子的放射性核素（如F - 18等，可以簡稱正電子核素）標記到 能夠參與生物體組織血流或代謝過程的化合物上，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，讓生物體在PET的有效視野范圍內進行PET顯像。在這個過程中， 示蹤劑中的正電子核素會釋放出正電子e+，釋放出的正電子e+在生物體內運動一段距離 后，會與周圍環境中的負電子e-發生湮滅，產生一對能量相等（511KeV)、傳播方向相反（約 180度）的γ光子。利用PET系統的探測裝置，可以探測該γ光子對，進而分析正電子的 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的濃度 分布，醫生可以據此判斷癌癥等疾病的病灶。
[0030] 為了獲得清晰的圖像，在進行PET圖像重建之前需要對掃描得到的PET數據進行 校正，常用的數據校正包括隨機校正、正規化校正、計數丟失校正、散射校正、衰減校正等。 而本公開提供的方法也應用于圖像重建之前的PET數據校正階段，用于消除重建得到的 PET圖像的環狀偽影。由于環狀偽影主要是由于在探測γ光子對時發生了脈沖堆積現象 (由于脈沖堆積一方面可能導致計數丟失，另一方面可能導致計數位置錯誤，因此容易在 PET圖像中出現環狀偽影），因此本公開將這種消除環狀偽影的校正稱為"局部脈沖堆積校 正"。參見圖1的示例，可以看到，在采集臨床數據后，圖像重建之前的PET數據校正的過程 中，本公開需要經過上述局部脈沖堆積校正。
[0031] 如下說明本公開的PET圖像環狀偽影的去除方法，該方法涉及到了 PET的服務采 集階段和臨床掃描階段。其中，服務采集階段主要是進行系統校準和校正過程，例如正規化 校正、計數丟失校正等。通過服務采集階段采集得到的校正數據，來計算系統相關的校準和 校正因子。在臨床掃描階段主要是通過服務采集階段得到的因子對臨床掃描數據進行校準 和校正，最終得到理想的PET圖像。具體到本公開，對于PET數據進行局部脈沖堆積校正 時，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采集階段得到的一些 參數。因此，在如下的描述中，將首先描述在服務采集階段如何確定需要使用的參數，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行校正。
[0032] 服務采集階段：在本階段需要分別確定每個探測器模塊Block對應的脈沖堆積校 正因子，即確定各個"Block脈沖堆積校正因子"。
[0033] 如圖2所示，簡單示意了 PET系統中用于探測γ光子對的探測裝置。如圖2所示， PET系統的探測裝置200 -般包括沿軸線排列的多個探測環20,每個探測環20由多個探測 器模塊21拼裝而成，該探測器模塊即為本公開中的"Block"。每個探測器模塊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γ光子的能量產生一定數量 的可見光光子，光電倍增管則將閃爍晶體產生的可見光信號轉化為電信號輸出，例如轉換 為脈沖輸出。上述探測到一個γ光子入射到一個閃爍晶體的事件可以稱之為"單事件"。
[0034] 對于單個的Block，本公開提供了 "Block平均因子模型"，用于根據該模型計算每 一個Block對應的一個參數"平均因子BlockAvgFactor"，還提供了 "Block平均單事件模 型"，用于根據該模型計算每一個Block對應的另一個參數"平均單事件BlockAvgSingle"。 再根據BlockAvgFactor和BlockAvgSingle這兩個參數，計算對應Block的"Block脈沖堆 積校正因子"。
[0035] 參見圖3的示例，Block平均因子模型是根據正規化校正因子建立的。結合圖1也 可以看到，在局部脈沖堆積校正之前，PET系統可以預先進行正規化校正，并且在正規化校 正的過程中，根據采集得到的正規化校正數據計算各個正規化校正因子，例如可以使用如 下公式（1)所示的CBN(Component_based normalization，基于因子法的正規化校正）因子 法模型計算各校正因子。根據正規化校正數據計算正規化校正因子的過程，