CN104508513B - 一种用于对伽马事件进行分类的正电子发射断层摄影系统、方法及处理器 - Google Patents
一种用于对伽马事件进行分类的正电子发射断层摄影系统、方法及处理器 Download PDFInfo
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Abstract
一种正电子发射断层摄影(PET)系统(10)及方法(100)对伽马事件进行分类。至少一个处理器(62、66、70)被编程以接收针对对应于伽马事件的多个闪烁事件的事件数据。所述伽马事件是由来自感兴趣区域(ROI)(14)的伽马光子生成的。所述事件数据的所述伽马事件被分类成多个分类。所述分类区分单晶体伽马事件与多晶体伽马事件。
Description
技术领域
本申请总体上涉及正电子发射断层摄影(PET)。本申请特别适用于与在固态PET扫描器中生成高分辨率图像相结合，并且将特别参考其加以描述。然而，应当理解，本申请还适用于其他使用场合并且不一定限于前述应用。
背景技术
PET扫描器通常使用光电倍增管(PMT)探测器和Anger逻辑来定位伽马事件。这使伽马光子如何与晶体层相互作用“模糊”并导致信息丢失。511keV伽马光子中的60％经历康普顿散射。这些伽马事件中的约一半在单个晶体中完成能量沉积。剩余的伽马事件，约30％，在两个或更多个晶体中完成能量沉积。
随着诸如硅光电倍增管的固态传感器的出现，关于伽马光子如何与晶体层相互作用的额外信息是可获得的。该额外信息允许对单晶体和多晶体康普顿事件的识别。对于多晶体事件，由每个像素探测到的能量通常必须经历“聚类”以将康普顿散射放回到“一起”。这通过核查探测器模块内的“单个”时间戳并且核查“集群窗口”内的时间戳而得以完成。如果两个或更多个像素具有该窗口内的时间戳，则将这些像素的能量相加以得到组合的总能量，并且合适的算法被用于为该能量分配位置。
除了对单晶体和多晶体康普顿事件的识别以外，所述额外信息还允许对低能光子(LEP)光共享的识别。即使当伽马能量的全部被倾倒入单个晶体中时，也能够存在取决于使用的反射体几何结构的晶体光到相邻像素的小量的LEP“光泄漏”。校准期间的统计轮廓能够区分LEP光共享与康普顿事件。
在重建期间，已知的固态PET系统考虑多晶体康普顿事件，多晶体康普顿事件占伽马事件的约30％。如果这些伽马事件被丢弃，则整体系统 灵敏度将降至具有PMT和Anger逻辑的标准PET的(1-0.3)2＝0.49或49％，这一般是不可接受的。然而，在一些实例中，将期望在重建期间丢弃多晶体康普顿事件，因为考虑多晶体伽马事件导致空间重建中的误差。也就是说，沉积的能量水平不是对哪个晶体首先被击中的指示。因此，晶体入射面的初始交叉点在几个晶体内是不确定的。
发明内容
本申请提供一种新的且改进的系统和方法，所述系统和方法克服了以上提到的问题及其他问题。
根据一个方面，提供了一种正电子发射断层摄影(PET)系统。所述系统包括至少一个处理器，所述至少一个处理器被编程以接收针对对应于伽马事件的多个闪烁事件的事件数据。所述伽马事件是由来自感兴趣区域(ROI)的伽马光子生成的。所述处理器然后将所述事件数据的所述伽马事件分类成多个分类。所述分类区分单晶体伽马事件与多晶体伽马事件。
根据一个方面，提供了一种正电子发射断层摄影(PET)方法。所述方包括接收针对对应于伽马事件的多个闪烁事件的事件数据。所述伽马事件是由来自感兴趣区域(ROI)的伽马光子生成的。所述方法还包括将所述事件数据的所述伽马事件分类成多个分类。所述分类区分单晶体伽马事件与多晶体伽马事件。
根据另一方面，提供了一种正电子发射断层摄影(PET)系统。所述系统包括多个固态探测器模块，所述多个固态探测器模块接收来自感兴趣区域的伽马光子并生成针对对应于由所述伽马光子生成的伽马事件的多个闪烁事件的事件数据。所述多个固态探测器中的每个包括以1：1的比率与多个闪烁晶体光学耦合的多个光电换能器。所述光电换能器探测所述闪烁事件，其中，所述闪烁事件被生成在所述闪烁晶体中。所述系统还包括至少一个处理器，所述至少一个处理器被编程为接收针对所述闪烁事件的所述事件数据。另外，所述处理器将所述事件数据的所述伽马事件分类成多个分类。所述分类区分单晶体伽马事件与多晶体伽马事件。
一个优点在于提高的空间分辨率。
另一优点在于重建的多种模式。
另一优点在于原始列表模式文件。
另一优点在于标注有康普顿散射器的量的事件数据。
本领域的普通技术人员在阅读并理解了下文详细描述后，将认识到本发明的更进一步的优点。
附图说明
本发明可以采取各种部件和部件的布置，以及各种步骤和步骤的安排的形式。附图仅出于图示优选的实施例的目的，并且不应被解释为对本发明的限制。
图1图示采用固态探测器模块的正电子发射断层摄影(PET)系统。
图2图示探测器模块的至少一部分。
图3图示PET处理系统。
图4图示用于对伽马事件进行过滤和分类的方法的框图。
具体实施方式
参考图1，正电子发射断层摄影(PET)系统10包括成像体积12，成像体积12用于接收患者的感兴趣区域(ROI)14以进行成像。另外，PET系统10能够包括诸如病床的患者支撑物(未示出)以将患者支撑和/或将ROI 14定位在成像体积12中。ROI 14的范例包括但不限于心脏、大脑、甲状腺、骨、关节、韧带、肌腱、肌肉、神经、肾、肺、肿瘤、损伤等。
PET系统10还包括多个固态探测器模块16、18、20、22、24、26、28、30，所述多个固态探测器模块通常被布置在绕成像体积12的圆中。探测器模块16、18、20、22、24、26、28、30包括用于接收来自成像体积12的伽马光子的接收面32、34、36、38、40、42、44、46。响应于接收伽马光子，探测器模块16、18、20、22、24、26、28、30生成针对伽马事件的事件数据，所述事件数据被提供给PET系统10的PET处理系统48。所述伽马事件通常是单晶体事件和/或多晶体事件。如所图示的，一对伽马光子从ROI 14被发射并且几乎同时地(即，并发地)撞击第一探测器模块16和第二探测器模块24。
参考图2，探测器模块16、18、20、22、24、26、28、30中的每个 50包括多个闪烁体元件52，多个闪烁体元件52通常限定探测器模块50的接收面54。闪烁体元件52与多个光敏元件56光学耦合。通常，闪烁体元件52以1：1的比率与光敏元件56光学耦合。当伽马光子在闪烁体元件52中沉积能量时，闪烁体元件52闪烁并向光敏元件56发射可见光光子。由所述闪烁事件创建的能量或光的量与所沉积的能量的量直接相关。另外，所述伽马光子可以被散射或被偏转。这种轨迹变化通过散射角或康普顿角来限定。沉积的能量的量与散射角或康普顿角成比例。在所图示的范例中，伽马光子G1在将其能量中的剩余部分最终沉积在第三闪烁体元件中之前被散射在两个闪烁体元件中，从而引起在三个不同闪烁体元件中的三个闪烁事件。闪烁元件的范例包括闪烁体板(例如，碘化钠晶体)、个体闪烁晶体或像素化晶体(例如，LYSO、LSO等)等。
光敏元件56探测闪烁事件，并通过对由所述闪烁事件发射的光子进行计数来探测闪烁事件的能量。当光敏元件56中的一个在时间窗口内探测到至少预定数量的光子时，其触发。在所图示的范例中，伽马光子G2将其能量的全部沉积在单个晶体中，并且闪烁事件被单个光敏元件探测到。然而，由于低能量光子(LEP)光共享，多个光敏元件可以感测闪烁事件。当被沉积在闪烁元件中的伽马能量被除了对应于所述闪烁元件的光敏元件以外的光敏元件探测到时，LEP光共享发生。小量的光横贯闪烁体元件52的表面上的反射涂层，并进入相邻闪烁元件。所述相邻闪烁元件起光导的作用，以将所述光引导到其对应的光敏元件。另外，光敏元件56限定像素化探测网格58，其中光敏元件56中的每个对应于像素化探测网格58中的不同像素。像素化探测网格58能够被细分成多个非重叠的块，例如块60，每块由像素的群组构成，例如2×2像素的群组。光敏元件的范例包括数字或模拟硅光电倍增管(SiPM)、光电二极管以及其他光电换能器。
探测器模块50使用光敏元件56来创建针对伽马事件的事件数据。针对伽马事件的事件数据描述由光敏元件56探测到的对应闪烁事件。针对每个闪烁事件的事件数据识别探测闪烁事件的一个或多个光敏元件、由探测闪烁事件的光敏元件探测到的能量以及闪烁事件的时间。低水平的LEP光共享可能不足以使所述相邻光敏元件触发。然而，不能识别泄漏到相邻闪烁元件中的LEP的能量导致在重建期间对伽马事件的能量的低估。因此， 针对每个闪烁事件的事件数据还能够识别由与探测闪烁事件的光敏元件相邻的一个或多个光敏元件探测到的能量。
参考图3，PET处理系统48包括数据采集处理器62。数据采集处理器62在诸如几毫秒的预定长度的数据采集期内采集来自探测器模块16、18、20、22、24、26、28、30的用于对ROI 14进行成像的事件数据。所述事件数据包括针对在数据采集期期间由探测器模块16、18、20、22、24、26、28、30探测到的全部闪烁事件的事件数据。数据采集处理器62还将所采集的事件数据存储在成像缓冲器64中。成像缓冲器64不需要存储针对整幅图像的事件数据。
在准备采集时，ROI 14被注射有一种或多种放射性同位素。这样的放射性同位素的范例包括但不限于，F 18、Rb 82、C 11、O 15等。所述放射性同位素能够与放射性配体组合并与放射性配体一起被注射以创建放射性药物，所述放射性药物结合到具体类型的组织或优选地被具体类型的组织吸收。另外，ROI 14被定位在成像体积12中。例如，患者被定位在所述患者支撑物上，并且所述患者支撑物将ROI 14移动到成像体积12中。
PET处理系统48的事件过滤和分类处理器66通常经由成像缓冲器64从数据采集处理器62接收用于对ROI 14进行成像的事件数据。使用所接收的事件数据，事件过滤和分类处理器66通过基于晶体间康普顿散射的“量”来过滤掉所述事件数据中的无效伽马事件并利用分类来标记所述事件数据中的剩余伽马事件来更新所述事件数据。所述剩余伽马事件能够例如被分类为将所述伽马能量沉积在以下中的一种中：1)单个晶体；2)两个相邻晶体；3)两个非相邻晶体；以及4)超过两个晶体。事件分类处理器66还将所更新的事件数据存储在经分类的事件数据存储器68中。能够使用例如列表模式文件来存储所述事件数据和所述分类。
参考图4，事件分类处理器66被编程为执行方法100。方法100包括基于时间和探测器模块来对所述事件数据的所述闪烁事件进行聚类102以创建多个集群，针对所述伽马事件中的每种一个。这包括，针对对应于所述伽马事件的所述探测器模块中的每个，基于所述闪烁事件的时间来对对应于所述探测器模块的所述闪烁事件进行聚类以创建所述集群中的一个或多个。所述集群中的每个对应于所述伽马事件中的不同一种并且包括所 述伽马事件中的一个或多个探测到的闪烁事件。
所述集群能够任选地被能量校正104。能量校正是重要的，因为伽马事件的能量能够跨过可变数量的光敏元件。能量校正确保光敏元件的全部组合均维持一致的能量峰值，例如511keV。
另外，所述集群(如经能量校正的，在适用时)被过滤106以去除对应于具有在目标能量窗口外部的能量的伽马事件的集群，所述能量例如约511keV。这包括，针对所述集群中的每个，对由所述集群的所述光敏元件探测到的所述能量进行求和。其后，将所述和与所述目标能量窗口进行比较以确定所述和是否落入所述目标能量窗口内。只要所述和落在所述目标能量窗口外部，则过滤掉所述集群。
针对剩余集群中的每个，确定108探测对应于所述集群的伽马事件的能量的像素。如以上所指出的，针对闪烁事件的事件数据识别探测所述闪烁事件的一个或多个光敏元件以及由探测所述闪烁事件的光敏元件探测到的能量。另外，针对所述闪烁事件的事件数据能够识别由对应于探测所述闪烁事件的光敏元件的一个或多个块中的其他光敏元件探测到的能量。由于所述光敏元件对应于像素，所以能够通过对针对所述集群的所述闪烁事件的事件数据的分析来确定所述集群的像素。
所确定的像素能够任选地被过滤110以去除仅对应于探测到LEP光共享的光敏元件的像素。校准期间的统计轮廓能够被采用于识别LEP光共享。例如，如果探测到的光敏元件的能量小于预定量，则所述光敏元件探测到了LEP光共享。
接下来，分析所述剩余像素以确定112针对对应于所述集群的伽马事件的分类。如果所述剩余像素仅包括单个像素，则对应于所述集群的伽马事件的伽马能量被沉积在单个晶体内。如果所述剩余像素包括超过两个像素，则对应于所述集群的伽马事件的伽马能量被沉积在超过两个晶体内。如果所述剩余像素包括两个相邻像素和两个非相邻像素中的一种，则对应于所述集群的伽马事件的伽马能量分别被沉积在两个相邻晶体或两个非相邻晶体中的一个内。
由事件分类处理器66执行的所述分类能够额外地或备选地包括将所述伽马事件中的每种标记为将所述伽马能量沉积在以下中的一种中：1)单 个晶体；2)块内的两个相邻晶体；3)不同块中的两个相邻晶体；以及4)任何其他组合。如以上所讨论的，块是对探测器模块的像素化探测网格的细分，通常是2×2的像素的群组。由图4描述的方法100能够被采用于通过对所述分类的确定112的修改来执行该分类，以包括以下逻辑。
如果所述剩余像素仅包括单个像素，则对应于所述集群的伽马事件的伽马能量被沉积在单个晶体内。如果所述剩余像素共享共同的块并且是相邻的，则对应于所述集群的伽马事件的伽马能量被沉积在块内的两个相邻晶体中。如果所述剩余像素是相邻的，但不共享共同的块，则对应于所述集群的伽马事件的伽马能量被沉积在不同块中的两个相邻晶体中。如果所述剩余像素不满足前面的任意，则对应于所述集群的伽马事件的伽马能量被沉积在晶体的其他组合中。
返回参考图3，PET处理系统48的重建处理器70通常经由经分类事件数据存储器68接收用于对ROI 14进行成像的经分类事件数据，并生成ROI 14的一幅或多幅图像表示。另外，重建处理器70接收对多种重建模式中的一种的选择，以及任选地，接收与所选择的重建模式相关联的参数，以控制所述图像表示的生成。所述选择是通过例如重建处理器70的用户使用PET处理系统48的用户输入设备72来执行的。另外，能够利用在例如PET处理系统48的显示设备74上被呈现给用户的用户接口来方便所述选择。
所述重建模式包括“普通”模式，所述“普通”模式使用全部有效伽马事件对或LOR用于重建；和“高分辨率”模式，所述“高分辨率”模式仅使用单晶体伽马事件用于重建。所述“高分辨率”模式具有所述“普通”模式的灵敏度的大约一半，但没有由于漏识别的伽马进入位置而引起的空间“模糊”。所述重建模式还能够包括“混合”模式，所述“混合”模式通过选择性加权组合“普通”模式与“高分辨率”模式。
为了生成“普通”或“高分辨率”模式图像表示，重建处理器70基于所选择的重建模式来过滤所述伽马事件对或LOR，并将所述剩余伽马事件对或LOR重建成所述图像表示。例如，如果选择了所述“高分辨率”模式，则从经分类的事件数据过滤掉基于一种或多种多晶体伽马事件的全部伽马事件对或LOR，并且根据所述剩余伽马事件对或LOR来重建所述图像表示。
为了生成“混合”图像表示，重建处理器70根据经分类的事件数据来生成“普通”和“高分辨率”模式图像表示两者。其后，通过例如在逐个像素的基础上的加权来组合两幅图像。能够在对所述重建模式的选择期间选择所述两幅图像的相对权重。备选地，重建处理器70基于对事件的对中限定LOR的分类来加权每个LOR，以生成“混合”图像表示。针对较高分辨率的图像，对仅由单晶体事件限定的LOR比由多晶体事件限定的LOR加权更重，后者被加权较轻。事件被散射在的晶体的数量越大，加权越小。为了生成具有改善的噪声统计以及减小的空间分辨率的图像，对散射事件加权更大。对全部事件的等同加权被用于创建普通图像。
尽管不是必须的，但是在一些实施例中，重建处理器70使用“优先”信息来帮助对经分类的事件数据的使用。例如，“高分辨率”图像能够被用作对于剩余的重建过程的“优先”(例如，以生成“普通”图像表示)，因此维持扫描数据的完全“灵敏度”。
重建处理器70，除了生成诸如“高分辨率”图像表示和/或“普通”图像表示的所述图像表示以外，通常还将所述图像表示存储在PET处理系统48的图像存储器76中以供后续使用。备选地，存储所述列表模式数据。例如，所述图像表示能够由视频处理器采用和/或被显示在诸如显示设备74的显示设备上。在显示所述图像表示中，所述图像表示能够例如并排地被显示。也预见到，重建处理器70能够生成一幅或多幅声波图，例如光峰和/或康普顿正弦图。
如本文中所使用的，存储器包括以下中的一个或多个：非暂态计算机可读介质；磁盘或其他磁性存储介质；光盘或其他光学存储介质；随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)或其他电子存储器设备或芯片或操作互联芯片的集合；可以经由互联网/内联网或局域网从其检索所存储的指令的互联网/内联网服务器等。另外，如本文中所使用的，处理器包括以下中的一个或多个：微处理器、微控制器、图形处理单元(GPU)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)等；控制器包括至少一个存储器和至少一个处理器，所述处理器运行所述存储器上的处理器可执行指令；用户输入设备包括以下中的一个或多个：鼠标、键盘、触摸屏显示 器、一个或多个按钮、一个或多个开关、一个或多个触发器等；并且显示设备包括以下中的一个或多个：LCD显示器、LED显示器、等离子显示器、投影显示器、触摸屏显示器等。
已经参考优选的实施例描述了本发明。其他人在阅读并理解前面的详细描述后可以进行修改和变化。本发明旨在被解释为包括所有这样的修改和变化，只要它们落入权利要求书或其等价要件的范围内。
Claims (10)
1.一种正电子发射断层摄影(PET)系统(10)，所述系统(10)包括：
多个探测器(16、18、20、22、24、26、28、30)，每个探测器(50)包括以1：1的比率与多个闪烁晶体(52)光学耦合的多个光电换能器(56)，所述光电换能器(56)探测由伽马光子在所述闪烁晶体(52)中生成的闪烁事件；
至少一个处理器(62、66、70)，其被编程以：
接收针对对应于伽马事件的所述闪烁事件的事件数据，所述伽马事件由来自感兴趣区域(ROI)(14)的伽马光子生成；
将所述事件数据的所述伽马事件分类成多个分类，所述分类区分单晶体伽马事件与多晶体伽马事件；
接收对多个重建模式中的一个的选择，所述选择与所述分类中的一个或多个相关联；
仅使用对应于与所选择的重建模式相关联的所述分类的伽马事件来生成所述感兴趣区域(14)的图像表示和/或正弦图；并且
其中，所选择的重建模式包括混合模式，并且其中，所述生成包括：使用对所述伽马事件的加权来生成所述感兴趣区域(14)的所述图像表示，其中，给予伽马事件的权重随着所述伽马事件跨过的晶体的数量增加而减小。
2.根据权利要求1所述的正电子发射断层摄影系统(10)，其中，所述分类包括：
基于时间对所述闪烁事件进行聚类以创建多个集群，每个集群对应于所述伽马事件中的不同一种；
对于所述集群中的每个
确定探测对应于所述集群的所述伽马事件的能量的像素；并且
基于所确定的像素的空间和数量配置来确定对应于所述集群的所述伽马事件的分类。
3.根据权利要求1和2中的任一项所述的正电子发射断层摄影系统(10)，其中，所选择的重建模式还包括高分辨率模式，并且其中，所述生成包括：
仅使用所述伽马事件中的单晶体伽马事件来生成所述感兴趣区域(14)的所述图像表示。
4.根据权利要求1-2中的任一项所述的正电子发射断层摄影系统(10)，其中，所述分类指示伽马能量是否被沉积在：1)单个晶体；2)两个相邻晶体；3)两个非相邻晶体；以及4)超过两个晶体中。
5.根据权利要求1-2中的任一项所述的正电子发射断层摄影系统(10)，其中，所述分类指示伽马能量是否被沉积在：1)单个晶体；2)块内的两个相邻晶体；3)不同块中的两个相邻晶体；以及4)任何其他组合中；其中，块是像素的群组。
6.一种用于对伽马事件进行分类的正电子发射断层摄影(PET)方法(100)，所述方法(100)包括：
响应于伽马光子来生成事件数据，所述生成包括：
利用一个或多个闪烁晶体将所述伽马光子转变成光；并且
利用对应的光学耦合的光学换能器将来自所述闪烁晶体中的每个的所述光转变成闪烁事件数据；
接收对应于伽马事件的闪烁事件数据，所述伽马事件由来自感兴趣区域(ROI)(14)的伽马光子生成；
将所述事件数据的所述伽马事件分类(108、110、112)成多个分类，所述分类区分单晶体伽马事件与多晶体伽马事件；
接收对多个重建模式中的一个的选择，所述选择与所述分类中的一个或多个相关联；并且
仅使用对应于与所选择的重建模式相关联的所述分类的伽马事件来生成所述感兴趣区域(14)的图像表示和/或正弦图；
其中，所选择的重建模式是混合模式，并且其中，所述生成包括：使用对所述伽马事件的加权来生成所述感兴趣区域(14)的所述图像表示，其中，给予伽马事件的权重随着所述伽马事件跨过的晶体的数量增加而减小。
7.根据权利要求6所述的正电子发射断层摄影方法(100)，其中，所述分类包括：
基于时间对所述闪烁事件进行聚类以创建多个集群，每个集群对应于所述伽马事件中的不同一种；
对于所述集群中的每个
确定探测对应于所述集群的所述伽马事件的能量的像素；并且
基于所确定的像素的空间和数量配置来确定对应于所述集群的所述伽马事件的分类。
8.根据权利要求6和7中的任一项所述的正电子发射断层摄影方法(100)，其中，所选择的重建模式是高分辨率模式，并且其中，所述生成包括：
仅使用所述伽马事件中的单晶体伽马事件来生成所述感兴趣区域(14)的所述图像表示。
9.根据权利要求6-7中的任一项所述的正电子发射断层摄影方法(100)，其中，所述分类指示以下中的至少一种：伽马能量是否被沉积在：1)单个晶体；2)两个相邻晶体；3)两个非相邻晶体；以及4)超过两个晶体中。
10.至少一个处理器(62、66、70)，其被编程以执行根据权利要求6-9中的任一项所述的正电子发射断层摄影方法(100)。
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| US9953442B2 (en) | 2015-09-23 | 2018-04-24 | Siemens Medical Solutions Usa, Inc. | Image construction with multiple clustering realizations |
| WO2019041172A1 (en) | 2017-08-30 | 2019-03-07 | Shenzhen United Imaging Healthcare Co., Ltd. | SYSTEM, METHOD AND DETECTOR MODULE FOR PET IMAGING |
| WO2020032921A1 (en) * | 2018-08-07 | 2020-02-13 | Siemens Medical Solutions Usa, Inc. | Compton camera with segmented detection modules |
| CN109521459B (zh) * | 2018-12-07 | 2020-08-25 | 深圳先进技术研究院 | 一种射线在闪烁晶体中的击中点定位方法及其系统 |
| EP3742203A1 (en) * | 2019-05-21 | 2020-11-25 | Koninklijke Philips N.V. | X-ray and gamma imaging using a single radiation detector |
| CN112998732B (zh) * | 2021-02-08 | 2023-07-18 | 上海联影医疗科技股份有限公司 | Pet数据校正方法、装置、计算机设备以及pet图像重建方法 |
| US11982779B2 (en) | 2021-04-14 | 2024-05-14 | Canon Medical Systems Corporation | Method and apparatus for guided pairing of multi-coincidences for time of flight positron emission tomography |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1678924A (zh) * | 2002-08-22 | 2005-10-05 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 一种产生图像和/或投影的设备 |
| CN1777821A (zh) * | 2003-04-24 | 2006-05-24 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 用于对γ辐射进行空间解析检测的检测器元件 |
| CN102449504A (zh) * | 2009-06-01 | 2012-05-09 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 具有改进的量化能力的pet探测器系统 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6180946B1 (en) | 1997-04-17 | 2001-01-30 | Lexitek, Inc. | Radiation camera with high spatial, temporal, and energy resolution |
| US7601963B2 (en) | 2007-07-30 | 2009-10-13 | Siemens Medical Solutions Usa, Inc. | High-resolution depth-of-interaction PET detector |
| WO2010034619A1 (en) | 2008-09-23 | 2010-04-01 | Institut de Física D'Altes Energies | Device for detecting highly energetic photons |
| RU2544388C2 (ru) * | 2009-06-18 | 2015-03-20 | Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. | Создание оптимальных энергетических окон для рассеянных событий при формировании радионуклидных изображений |
| US8530846B2 (en) * | 2009-12-23 | 2013-09-10 | General Electric Company | Apparatus and methods for detector scatter recovery for nuclear medicine imaging systems |
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-
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1678924A (zh) * | 2002-08-22 | 2005-10-05 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 一种产生图像和/或投影的设备 |
| CN1777821A (zh) * | 2003-04-24 | 2006-05-24 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 用于对γ辐射进行空间解析检测的检测器元件 |
| CN102449504A (zh) * | 2009-06-01 | 2012-05-09 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 具有改进的量化能力的pet探测器系统 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Characterization and processing of inter-crystal scatter in a dual layer, high resolution LSO-APD-PET;M. Rafecas et al.;《IEEE nuclear science symposium conference record》;20020101;第1128-1132页 * |
| Inter-crystal scatter in a dual layer，high resolution LSO-APD positron emission tomograph;M Rafecas et al.;《Physics in medicine and biology》;20030101;第48卷;摘要及第829页第2.3节 * |
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