CN105792754A - 用于轴向分段正电子发射断层造影数据的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于生成正电子发射断层造影(PET)图像的方法包括：限定沿PET成像系统的检查轴具有预定长度的扫描窗，该扫描窗对应于将由PET成像系统连续扫描的感兴趣区域；限定对应于扫描窗内两个单独扫描区域的至少两个数据箱中；限定重叠扫描窗内的单独扫描区域中的每一个的一部分的过渡区域，过渡区域具有比扫描窗的长度短的宽度；将过渡区域内采集的发射数据装箱至两个数据箱中；将从过渡区域外侧采集的发射数据装箱至两个数据箱中的一个中，以及使用两个数据箱中的发射数据重建图像。

Description

用于轴向分段正电子发射断层造影数据的方法和系统
技术领域
本文公开的主题一般地涉及成像系统，以及更加特别地涉及用于轴向分段(segmenting)正电子发射断层造影(PET)数据的方法和系统。
背景技术
PET系统生成表示受检者16的体内正电子发射核素的分布的图像。在正电子通过湮灭(annihilation)与电子相合时，正电子-电子对的全部物质(mass)转换为两个511keV的光子。光子在沿响应线的相对方向上发射。通过沿响应线在检测器环上放置的检测器检测湮灭光子。在这些光子到达并同时在检测器元件处检测到时，这称作为并发。然后基于所采集的发射数据生成图像，包括湮灭光子检测信息。
在操作中，至少一些已知的PET系统使用步进扫描(step-and-shoot)方法采集发射数据。例如，受检者16定位在PET成像系统内的第一轴向位置处。然后在第一轴向位置处采集发射数据。随后，受检者16则移动至第二轴向位置，其中采集附加的发射数据。因此，受检者16移动至PET成像系统内的多个轴向位置以采集发射数据。
然而，在一些情形中，PET检测器的灵敏度在整个扫描上不是均匀的。因此，使用操作的步进扫描模式采集的发射数据可具有不均匀的信噪比(SNR)。更具体地，灵敏度轮廓(profile)可以是不均匀的，使得使用在操作步进扫描模式期间采集的发射数据重建的图像的一些可具有非一致的质量。此外，因为发射数据在不同的个别轴向位置处采集，必须利用加权平均来执行其中图像重叠的区域处的重建，使得形成图像的各个帧的重建每次一帧地被执行。
发明内容
在一个实施例中，提供了一种用于生成正电子发射断层造影(PET)图像的方法。该方法包括限定沿PET成像系统的检查轴具有预定长度的扫描窗，该扫描窗对应于由PET成像系统将连续扫描的感兴趣区域；限定对应于扫描窗内两个单独扫描区域的至少两个数据箱；限定重叠扫描窗内每个单独扫描区域的一部分的过渡区域；将过渡区域内采集的发射数据装箱(bin)至两个数据箱；将从过渡区域外侧采集的发射数据装箱至两个数据箱中的一个，以及使用两个数据箱中的发射数据重建图像。
在另一个实施例中，提供了一种正电子发射断层造影(PET)成像系统。该PET成像系统包括检测器和耦合至检测器的处理器。该处理器编程以接收限定沿PET成像系统的检查轴具有预定长度的扫描窗的输入，该扫描窗对应于由PET成像系统将连续扫描的感兴趣区域；限定对应于扫描窗内两个单独扫描区域的至少两个数据箱；限定重叠扫描窗内每个单独扫描区域的一部分的过渡区域；将过渡区域内采集的发射数据装箱至两个数据箱；将从过渡区域外侧采集的发射数据装箱至两个数据箱中的一个，以及使用两个数据箱中的发射数据重建图像。
在其他实施方式中，提供了一种编程的编码有程序的非暂时计算机可读媒介。该非暂时计算机可读媒介编程以指示计算机接收限定沿PET成像系统的检查轴具有预定长度的扫描窗的输入，该扫描窗对应于由PET成像系统将连续扫描的感兴趣区域；限定对应于扫描窗内两个单独扫描区域的至少两个数据箱；限定重叠扫描窗内每个单独扫描区域的一部分的过渡区域；将过渡区域内采集的发射数据装箱至两个数据箱；将从过渡区域外侧采集的发射数据装箱至两个数据箱中的一个，以及使用两个数据箱中的发射数据重建图像。
附图说明
图1是根据各个实施例形成的示范成像系统的示图；
图2是根据各个实施例图示用于生成感兴趣对象的图像的方法的流程图；
图3根据各个实施方式图示形成的示范成像系统的一部分；
图4是根据各个实施例的对发射数据装箱的方法的图解说明；
图5是根据各个实施例生成的灵敏度轮廓；
图6是根据各个实施例的图1中示出的第一模态单元的方框图。
具体实施方式
在与附图结合阅读时，将更好理解某些实施例的下面详细描述。就图形图示各种实施例的功能模块的简图来说，功能框不一定指示硬件电路系统之间的划分。因此，例如，功能框(例如，处理器或存储器)中的一个或多个可以单件硬件(例如，通用信号处理器或一块随机存取存储器、硬盘或诸如此类)实现。类似地，程序可以是独立程序，可作为子例程包含在操作系统中，可以是安装的软件包中的功能等。应该理解，各种实施方式不限于图中示出的布置和工具。
如本文使用的，以单数陈述的并且以单词“一”或“一个”进行的元件或步骤应该理解为不排除复数个所述元件或步骤，除非这种排除明确地规定。此外，对本发明的“一个实施方式”的提及不意图解释为排除也包含所陈述的特征的附加的实施例的存在。此外，除非相反地明确规定，“包括”或“具有”具有特定性质的一个元件或多个元件的实施例可包括不具有那个性质的附加的元件。
各个实施例提供了用于轴向分段在感兴趣区域的连续工作台运动(CTM)扫描期间采集的发射数据的系统和方法。如本文所使用的，CTM意味着在工作台连续地运动时在感兴趣区域上采集发射数据。因此，采集发射数据而没有在整个扫描周期上中断。更具体地，以及如下文更加详细地说明的，限定具有预定长度的扫描窗，其中扫描窗对应于将例如由正电子发射断层造影(PET)成像系统连续扫描的感兴趣区域。如本文所使用的，连续地意味着在整个扫描过程期间采集发射数据而不管工作台处于运动还是是静止的。在所图示实施例中，在整个扫描过程期间工作台运动而没有中断。因此，在扫描过程期间采集的发射数据也是连续的，意味着发射数据不具有任意中断、间隙、和/或暂停。
在操作中，然后限定对应于扫描窗内两个单独扫描区域的至少两个数据箱，使得过渡区域重叠扫描窗内单独扫描区域中每个的一部分。因此，在操作中在检测器接近过渡区域时，所有的发射数据存储在第一箱或子集内，以及没有发射数据存储在第二箱或子集内。在检测器进入过渡区域中时，所有发射数据存储在第一箱中以及发射数据的增加量存储在第二箱中。在过渡区域的中心处，基本上所有发射数据存储在第一和第二两个箱中。在检测器继续经过中心点时，所有发射数据存储在第二箱中，而发射数据的减少量存储在第一箱中。在检测器退出过渡区域时，存储在第一箱内的发射数据的量逐渐减少至零以及所有发射数据然后排他地存储在第二箱中。
因此，第一箱中的发射数据形成第一数据子集以及存储在第二箱内的发射数据形成第二数据子集。所产生的数据子集具有与全部CTM数据集相同的配置，例如，在扫描窗的整个长度上采集的单个数据集。因此，在完成第一数据子集之后，该系统可配置为成使用第一数据子集中的发射数据而同时在第二数据子集中存储数据来重建图像。以这样的方式，减少了重建图像的整个时间。
本文描述的方法可使用诸如在图1中示出的成像系统10的成像系统来实现。在各个实施例中，成像系统10是多模态成像系统，其包括不同类型的医学成像系统，例如正电子发射断层造影(PET)、单光子发射计算机断层造影(SPECT)、计算机断层造影(CT)、超声系统、磁共振成像(MRI)或能够生成诊断图像的任何其他系统。在所图示的实施例中，成像系统10是PET/CT系统。应该意识到，各种实施例不限于多模态医学成像系统，而可在例如诸如独立PET成像系统或独立SPECT系统的单模态医学成像系统上使用。此外，各种实施例不限于用于对人类受检者成像的医学成像系统，而可包括用于对非人类对象等成像的兽医或非医学系统。
参照图1，多模态成像系统10包括第一模态单元12和第二模态单元14。两个模态单元使多模态成像系统10能够使用第一模态单元12在第一模态扫描对象或受检者16以及使用第二模态单元14在第二模态扫描受检者16。多模态成像系统10允许在不同模态的多个扫描以促进在单模态系统上增加的诊断能力。在所图示实施例中，第一模态12是PET成像系统，而第二模态14是CT系统。成像系统10示出为包括与PET成像系统12关联的台架18和与CT系统14关联的台架20。在操作期间，例如使用机动工作台24将受检者16定位在通过成像系统10限定的中心开口22内。
成像系统10还包括操作者工作站30。在操作期间，机动工作台24响应于从操作者工作站30接收的一个或多个命令而将受检者16移入台架18和/或20的中心开口22中。工作站30然后操作第一和/或第二模态12和14以扫描受检者16并采集受检者16的PET发射数据40和/或CT数据42。工作站30可体现为个人计算机(PC)，其靠近成像系统10定位并且经由通信链路32而硬接线到成像系统10。工作站30还可体现为诸如膝上型计算机或手持式计算机的便携式计算机，其将信息传送到成像系统10并且接收来自成像系统10的信息。可选地，通信链路32可以是无线通信链路，其能够将信息无线地传送到工作站30和/或从工作站30将信息无线地传送到成像系统10。在操作中，工作站30配置成实时控制成像系统10的操作。还对工作站30编程来执行本文描述的医学图像诊断采集和重建过程。
操作者工作站30包括中央处理单元(CPU)或计算机34、显示器36和输入装置38。如本文使用，术语“计算机”可包括任何基于处理器或基于微处理器的系统，其包括使用微控制器、精简指令集计算机(RISC)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、逻辑电路和能够运行本文描述的功能的任何其它电路或处理器的系统。上面的示例只是示范的，并且因而不意图以任何方式限定术语“计算机”的定义和/或含义。在示范实施例中，计算机34运行存储在一个或多个存储元件或存储器中的指令集，以便处理从第一和第二模态12和14接收的信息。存储元件还可根据期望或需要来存储数据或其他信息。存储元件可采用位于计算机34内的信息源或物理存储器元件的形式。
成像系统10还包括轴向分段模块50，其配置成实现本文所述的各个方法。在一些实施例中，轴向分段模块50配置成接收限定具有预定长度的扫描窗的输入，以及接收将扫描窗限定或分隔为至少两个扫描区域(其将在下文更加详细描述)的输入。在操作中，轴向分段模块50则配置成基于所接收输入将发射数据40存储在箱中。
轴向分段模块50可实现为安装在计算机34中的一件硬件。可选地，轴向分段模块50可实现为安装在计算机34上的指令集。此外，该指令集可以存储在配置成由计算机34利用的非暂时计算机可读媒介上。该指令集可以是独立程序，可作为子例程包含在安装于计算机34上的操作系统中，可以是计算机34上安装的软件包中的功能等。应该理解，各个实施例不限于图中示出的布置和工具。
指令集可包括各种命令，其指示作为处理机器的计算机34执行特定的操作，例如本文描述的各种实施例的方法和过程。指令集可采用软件程序或非瞬态计算机可读媒介的形式。如本文使用的，术语“软件”和“固件”是可互换的，并且包括存储在存储器中用于由计算机运行的任何计算机程序，存储器包括RAM存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器以及非易失性RAM(NVRAM)存储器。上面的存储器类型只是示范的，并且因而关于可用于存储计算机程序的存储器类型不是限制性的。
图2是示范方法100的流程图，该方法用于生成诸如图1中所示的受检者16的感兴趣对象的PET图像。
在102处，限定沿PET成像系统的检查轴具有预定长度的扫描窗152。如本文中所使用的，术语扫描窗指正被成像的患者的部分。因此，扫描窗152可延伸患者的整个长度用于全身扫描、在患者的一部分上用于躯干扫描等等。例如，并参照图3，在操作中，受检者16经由图1中所示的工作台24沿检查轴150运动。在所图示的实施例中，检查轴150沿图1中所示的PET系统12的z轴70延伸，其与工作台24穿过PET系统12的运动基本平行。在各个实施例中，扫描窗152也可沿着z轴70限定。如本文所使用的，扫描窗是受检者16沿z轴在PET系统12内运动以持续采集发射数据40的距离。因此，应该意识到，扫描窗152可具有任意长度，其使操作者能够采集受检者16的诊断信息。例如，并且如图3中所示，扫描窗152具有从第一位置156延伸至第二位置158的长度154。扫描窗152的长度154可被设置，使得扫描窗152包围整个受检者16，在本文中称为全身扫描。此外，扫描窗152的长度15可被减少，使得扫描窗152仅包围受检者16的一部分。例如，并如图3中所示，扫描窗152的长度154被设置，使得从受检者16的躯干区域采集发射数据40。在各个实施例中，扫描窗152的长度154可通过轴向分段模块50或计算机34自动地设置。可选地，扫描窗152的长度154可由操作者手动地输入到分段模块50和/或计算机34中。
在104处，限定对应于扫描窗内两个单独扫描区域166和168的至少两个数据箱162和164。如本文所使用的，数据箱是存储器或其他计算机装置中的空间或储存库，其配置成接收并在其中存储发射数据。因此，在操作中，在从图6中所示的检测器160实时地采集发射数据40时，发射数据40的部分存储在如图3中所示的两个数据箱162和164的至少一个中。下文将更加详细地描述采集并存储发射数据40至箱162和164中的方法。应该意识到，虽然所图示的实施例描述了发射数据40存储在两个箱，例如箱162和164中，但是发射数据40可存储在多于两个箱中，如下文更加详细描述的。在各个实施例中，箱的数量设置为等于扫描区域的数量。例如，在所图示实施例中，扫描窗152分成为两个单独扫描区域，即区域166和168。因此，在所图示实施例中，发射数据40存储在两个箱，即箱162和164中。因此，应该意识到，如果扫描窗152分成为三个扫描区域时，则利用三个箱来存储发射数据40等。
在106处，限定过渡区域170，其重叠扫描窗152内单独扫描区域166和168中每个的一部分。更具体地，并再次参照图3，过渡区域170具有第一侧172、第二侧174以及宽度176。此外，过渡区域170具有大约半程地定位在第一侧172和第二侧174之间的中点178。过渡区域170的宽度176被选择以使过渡区域170的部分能够重叠扫描区域166和168的至少一部分。在各个实施例中，过渡区域170的宽度176和/或中点178的位置可通过轴向分段模块50或计算机34自动地设置。可选地，过渡区域170的宽度176和/或中点178的位置可由操作者手动地输入到分段模块50或计算机34中。
在操作中，中点178大约中途地限定在过渡区域170的第一和第二侧172和174之间。因此，中点178也限定了两个单独扫描区域166和168之间的间隔。在各个实施例中，中点178被定位，使得第一扫描区域166的宽度184基本上与第二扫描区域168的宽度186相同。然而，应该意识到，中点178可定位在沿扫描窗152的长度154的任意位置，只要存在足够的空间用于过渡区域170在中点178周围安装。
例如，中点178可被定位，使得第一扫描区域166小于或大于第二扫描区域168。在各个实施例中，过渡区域170的宽度176小于扫描窗152的长度154。例如，过渡区域170的宽度176可以是扫描窗152的长度154的10％、15％、20％等。在示范实施例中，过渡区域170的宽度176大约是检测器160的轴向视野(FOV)的宽度的两倍。例如，假设检测器160具有轴向FOV＝N，则过渡区域170的宽度176≈2N。
在各个实施例中，第一侧172、第二侧174和中点178运行以将过渡区域170分成为两个单独部分或子区域180和182。更具体地，第一过渡子区域180限定于过渡区域170的第一侧172和中点178之间。此外，第二过渡子区域182限定于中点178和过渡区域170的第二侧174之间。在示范实施例中，因为中点178大约中途地定位在过渡区域170的第一和第二侧172和174之间，第一过渡子区域180的宽度与第二过渡子区域182的宽度大约相同。
在操作中，在102处已经限定扫描窗152、在104处已经限定了数据箱并且在106处已经限定了扫描区域170之后，该方法行进至108，其中继续实时地扫描受检者16以采集发射数据40。此外，在110处，在108处正进行扫描过程期间，将发射数据40分类或装箱至箱，例如箱162和164中。在各个实施例中，发射数据40具有z-θ空间的菱形区域，其中z表示沿z轴70的坐标，以及θ表示z轴70沿响应线(LOR)至检测器160间的角度。因此，在θ＝0时，采集对应于检测器160的全轴向视野的v值的范围。此外，当θ从零开始增加或减少时，可得到较小的z值。在操作中，在工作台24穿过台架12运动时，菱形发射数据40在z方向上转化，以及在菱形移动通过时将发射数据40在每个(z，θ)位置处加到一起。因此，所产生的发射数据40具有v-θ空间中的六边形。
现在参照图4描述PET系统12的整个操作。图4图示一系列简图，其示出在示范CTM扫描过程以采集发射数据40期间受检者16相对于检测器160的位置。
最初，受检者16定位在工作台24上(在图4A中所示)。在所图示实施例中，检测器16保持在静止位置以及受检者16经由工作台24从左至右移动，使得对象的双脚开始进入扫描窗152，如200处所示。然而，应该意识到，工作台24可保持在静止位置，以及检测器160可重新定位以如上所述地那样扫描受检者16。此外，还应该意识到，受检者16可放置在工作台24上任意位置以执行扫描。
如图4A中所示，受检者16开始在扫描窗152内运动。更具体地，受检者16运动至扫描窗152内限定的第一扫描区域166中。在各个实施例中，在受检者16位于第一扫描区域166内和过渡区域170外侧时，发射数据40排他地存储在第一数据箱162内。如本文所使用的，发射数据术语外侧指在过渡区域170内不采集任何发射数据。例如，在扫描窗150的第一侧156和过渡区域170的第一侧172之间采集的发射数据40被认为是在过渡区域170的外侧采集的发射数据。类似地，在扫描窗150的第二侧158和过渡区域170的第二侧172之间采集的发射数据40被认为是在过渡区域170的外侧采集的发射数据。因此，不在发射区域170内采集的发射数据被认为是发射区域170外侧。
在操作中，在受检者16位于过渡区域170的左侧上时，发射数据40排他地存储在第一数据箱162内。如图4B和4C中所示，受检者16然后运动通过过渡区域170。虽然受检者16在过渡区域170内，发射数据40存储在第一数据箱162和第二数据箱164中。更具体地，在受检者16在过渡区域170的第一侧172和过渡区域170的中点178之间时，发射数据40存储在第一数据箱162中。另外，发射数据40的至少一些存储在第二数据箱164中。
在示范实施例中，在受检者16位于过渡区域170的第一侧172和过渡区域170的中点178之间时存储在第二箱164中的发射数据40的数量从第一侧172至中点178逐渐增加。更具体地，在受检者16从第一侧172至中点178运动通过过渡区域170时，存储在第二数据箱164中的发射数据40的数量逐渐增加，同时所有发射数据40仍存储在第一数据箱162中。在受检者16接近中点168时，基本上所有数据分别存储在第一和第二数据箱162和164两者中。因此，第一数据箱162包括在扫描第一扫描区域166时采集的所有发射数据40以及第二数据箱164包括在扫描第一过渡子区域180时采集的发射数据40。
如图4D中所示，受检者16然后移动至扫描窗152内限定的第二扫描区168中。在各个实施例中，在受检者16位于第二扫描区域168内时，发射数据40存储在第二数据箱164中。此外，在受检者16位于中点178和过渡区域170的第二侧174之间时，发射数据40存储在第二数据箱164中。另外，发射数据40的至少一些存储在第一数据箱162中。在受检者16位于过渡区域170的右侧上，即在第二扫描区域168内时，发射数据40排他地存储在第二数据箱164内。
在示范实施例中，在受检者16位于过渡区域170的中点168和过渡区域170的第二侧174之间时存储在第一箱162中的发射数据40的数量从中点168至第二侧174逐渐减少。更具体地，并且如图4D和4E中所示，在受检者16从中点168至第二侧174移动通过过渡区域170时，存储在第一数据箱162中的发射数据40的数量逐渐减少，同时所有发射数据40仍存储在第二数据箱164中。在受检者16退出过渡区域170时，并且仍然位于第二扫描区域168内，所有发射数据40保存在第二数据箱164内。因此，在受检者16位于过渡区域170时，在扫描第一扫描区域166时采集的发射数据40的一部分存储在第二数据箱164中。类似地，在受检者16位于过渡区域170时，在扫描第二扫描区域168时采集的发射数据的一部分存储在第一数据箱162中。
以这样的方式，第一和第二数据箱162和164每个分别包括在跨每个扫描区166和168延伸的发射数据40。例如，图5是在如上所述的扫描过程期间采集的发射数据40的图解说明，其中图形的左侧是扫描窗154的第一部分156或第一侧，以及图形的右侧是扫描窗154的第二部分158或第二侧。如图5中所示，第一数据箱162包括在扫描第一扫描区域166时采集的所有发射数据40，以及也包括邻近第一扫描区域166并且在过渡区域170内的在扫描第二扫描区域168时采集的的发射数据40的一部分。类似地，第二数据箱164包括在扫描第二扫描区域168时采集的所有发射数据40，以及也包括扫描第一扫描区域166时采集的位于过渡区域170内的发射数据40的一部分。
在操作中，并且如上所述的，在扫描过程中的任意特定时间，PET成像系统10采集v-θ空间中具有菱形区域的发射数据40。因此，发射数据40的全部三维重建利用全部发射数据集。更具体地，因为在扫描过程期间连续地采集发射数据40，在整个扫描窗150的发射数据40中不存在间隙或不连续。此外，在各个实施例中，发射数据40被细分为单独箱。因此，在具有相对长持续时间的扫描过程诸如躯干扫描或全身扫描期间，重建过程可在扫描过程完成之前开始。另外，可结合呼吸门控利用CTM扫描过程，例如在扫描胸腔和大腹时，其中呼吸运动的效应是最大的。
因此，本文描述的各个实施例中，在采集期间细分发射数据集40，使得发射数据40的一部分同时存储在第一数据箱162和第二数据箱中。发射数据40可在受检者16处于过渡区域170内时存储在两个数据箱162和164内，过渡区域170具有大约等于检测器160的两倍轴向长度的宽度176。每个数据箱162和164然后接收发射数据40，其对应与终止于中点178处的全部CTM数据集一致的(z，θ)坐标，如先前所描述的。
因此，数据箱162和164具有与全部CTM数据集相同的配置，以及子集，例如数据箱162和164，如在步进扫描过程期间采集的。此外，本文所述的数据箱162和164具有不同的灵敏度轮廓，因为在过渡区域170期间采集的发射数据40在步进扫描过程期间不可得到。例如，图5图示针对本文所述的轴向分段方法的示范灵敏度轮廓，其中第一灵敏度轮廓200和第二灵敏度轮廓202对应于上述的第一和第二数据箱162和164。更具体地，第一灵敏度轮廓200的左侧210和第二灵敏度轮廓202的右侧212图示示范灵敏度轮廓用于CTM扫描过程的开始和结束，例如从扫描窗150的第一侧156至扫描窗150的第二侧。另外，灵敏度轮廓200和202的部分214和216分别示出了通过本文所述的轴向分段方法产生的灵敏度轮廓。因此，每个发射数据子集，即数据箱162和164，保持其全灵敏度直至过渡区域170的中点178。因此，使用对应于灵敏度轮廓的全灵敏度(并因此最低噪声)部分的数据箱162和164内的切片可重建至少一副图像。
再次参照图2，在112处，在扫描期间将发射数据40分类或装箱(bined)至箱，例如箱162和箱164，用于重建受检者16的图像。在操作中，在工作台14通过扫描仪连续地移动受检者16采集的CTMPET采集与PET发射数据40融合在一起(或等效地，在检测器160沿受检者16移动以形成单个发射数据集40用于受检者16的身体的轴向分段的重建。在各个实施例中，发射数据40的全轴向长度被细分为子分段，例如箱162和164，以使在完成扫描过程之前能够重建图像，或将采集模式从静态至门控切换，反之亦然。在各个实施例中，发射数据40可通过限定连续的CTM数据区域，例如第一和第二扫描区域166和168，来细分到箱162和164中。在数据空间中，第一和第二扫描区域166和168经由过渡区域170重叠，并且对应数据空间的第一和第二扫描区域166和168的计数用于多个子分段中。每个扫描区域166和/或168然后可以以其期望模式(静态或门控)采集，并独立处理。因此，不需要将来自不同扫描区域的结果组合(如在传统步进扫描全身PET成像中的情形一样)。
因此本文所述的方法提供了若干优点，更具体地，CTM数据采集使图像重建能够分成若干块，允许第一数据箱162的全部三维处理在采集随后的第二数据箱164之前开始(并可能完成)。此外，本文所述的方法使门控采集能够仅在期望的CTM采集的那些部分中使用，诸如胸腔和大腹用于补偿呼吸运动的研究。应该理解，在门控采集期间，可采集全逼真图像而无需数据平均，这是一个优点，因为来自一个数据箱的非门控切片与其他数据箱的门控切片的平均将造成许多问题。
本文描述的方法和轴向分段模块40的各种实施例可提供作为医学成像系统的一部分或与其一起使用，医学成像系统诸如在图1中示出的双模态成像系统10。图6是第二模态单元12的方框图，例如图1中所示的PET成像系统。如在图6中示出的，PET系统12包括检测器阵列160，其布置为个别检测器模块300的环组合件。检测器阵列160还包括中心开口22，其中可例如使用机动工作台24(图1中所示)来定位对象，诸如受检者16。机动工作台24与检测器阵列160的中心轴对齐。在操作期间，机动工作台24响应于从操作者工作站30接收的一个或多个命令而使受检者16移入检测器阵列160的中心开口22中。更具体地，PET扫描仪控制器310对通过通信链路32从操作者工作站30接收的命令作出响应。因此，通过PET扫描仪控制器310从操作者工作站30控制扫描操作。
在操作期间，当光子与检测器阵列160上的闪烁体碰撞时，光子碰撞在闪烁体上产生闪烁。闪烁体产生模拟信号，其被传送到可形成检测器阵列160的一部分的电子设备段(未示出)。电子设备段在发生闪烁事件时输出模拟信号。提供一组采集电路320来接收这些模拟信号。采集电路320处理模拟信号来识别每个有效事件并且提供指示识别的事件的一组数字号码或值。例如，该信息指示何时发生事件以及检测该事件的闪烁闪烁体的位置。
数字信号通过例如电缆的通信链路传送到数据采集控制器322。数据采集处理器322适于基于接收的信号执行散射校正(scattercorrection)和/或各种其他操作。PET系统12还可包括图像重建处理器324，其经由通信链路326而互连到数据采集控制器322。在操作期间，图像重建处理器324在数字信号上执行各种图像增强技术并且生成受检者16的图像。
如本文使用的，指令集可包括各种命令，其指示作为处理机器的计算机或处理器执行特定的操作，例如本发明的各种实施例的方法和过程。指令集可采用软件程序的形式，其可形成有形的非暂时计算机可读媒介或媒体的一部分。该软件可采用例如系统软件或应用软件的各种形式。此外，该软件可采用单独程序或模块的集合、更大程序内的程序模块或程序模块的一部分的形式。该软件还可包括采用面向对象编程的形式的模块化编程。输入数据由处理机器的处理可响应于操作者命令，或响应于先前处理的结果，或响应于由另外一个处理机器做出的请求。
如本文使用的，术语“软件”和“固件”可包括存储在存储器中用于由计算机运行的任何计算机程序，存储器包括RAM存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器以及非易失性RAM(NVRAM)存储器。上面的存储器类型只是示范的，并且因而关于可用于存储计算机程序的存储器类型不是限制性的。
要理解，上面描述意图是说明性的而不是限制性的。例如，上述实施例(和/或其方面)可相互结合使用。另外，可进行多种修改以使具体状况或材料适合各种实施例的教导，而没有背离其范围。虽然本文所述材料的尺寸和类型意图定义各种实施例的参数，但是它们决不是限制性的，而只是示范的。在审查上面描述时，许多其他实施例对于本领域的技术人员将是显而易见的。因此，应参考所附权利要求书连同这类权利要求书所被赋予的等同物的全部范围来确定各种实施例的范围。在所附权利要求书中，术语“包含”和“其中”用作相应术语“包括”和“其中”的易懂英语等同物。此外，在下面权利要求书中，术语“第一”、“第二”和“第三”等只用作标记，而不是意图对其对象强加数字要求。此外，下面的权利要求书的限制没有以方法加功能形式来书写并且不意图基于35U.S.C.§112第六段来解释，除非并且直到这类权利要求限制确切地使用后面是缺乏进一步结构的功能陈述的短语“用于…的部件”。
本书面描述使用包含最佳模式的示例来公开各种实施例，并且还使本领域的任何技术人员能够实施各种实施例，包含制作和使用任何装置或系统以及执行任何包含的方法。各种实施例的可取得专利的范围由权利要求书限定，并且可包含本领域的技术人员想到的其他示例。如果这类其他示例具有没有不同于权利要求书的文字语言的结构元件，或者如果它们包含具有与权利要求书的文字语言的无实质差异的等效结构元件，则它们意图处于权利要求书的范围之内。

Claims (20)

1.一种用于生成正电子发射断层造影(PET)图像的方法，所述方法包括：
限定沿PET成像系统的检查轴具有预定长度的扫描窗，所述扫描窗对应于将由所述PET成像系统连续扫描的感兴趣区域；
限定对应于所述扫描窗内的两个单独扫描区域的至少两个数据箱；
限定重叠所述两个单独扫描区域中的每一个的一部分的过渡区域，所述过渡区域具有比所述扫描窗的长度短的宽度；
将所述过渡区域内采集的发射数据装箱至所述两个数据箱中；
将从所述过渡区域外侧采集的发射数据装箱至所述两个数据箱的一个中，以及
使用所述两个数据箱中的所述发射数据重建图像。
2.如权利要求1所述的方法，还包括使用第一箱内的所述发射数据重建所述图像而并行地将发射数据装箱至第二不同的箱中。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述过渡区域包含第一侧、第二侧和中点，所述方法还包括：
将在所述过渡区域的左方所采集的所述发射数据装箱至第一数据箱中；以及
将在所述过渡区域的所述第一侧和所述中点之间所采集的所述发射数据的一部分装箱至所述第一数据箱和所述第二数据箱中。
4.如权利要求3所述的方法，还包括从所述过渡区域的所述第一侧至所述中点逐渐增加装箱至所述第二数据箱中的发射数据的数量。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述过渡区域包含第一侧、第二侧和中点，所述方法还包括：
将在所述过渡区域的右方所采集的所述发射数据装箱至第二数据箱中；以及
将在所述过渡区域的所述中点和所述右侧之间所采集的所述发射数据的一部分装箱至所述第一数据箱和所述第二数据箱中。
6.如权利要求5所述的方法，还包括从所述过渡区域的所述中点至所述第二侧逐渐减少装箱至所述第一数据箱中的发射数据的数量。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述过渡区域包含第一过渡子区和第二过渡子区，所述方法还包括：
将在所述过渡区域的左方所采集的所述发射数据装箱至第一数据箱中；
将在所述过渡区域的右方所采集的所述发射数据装箱至第二数据箱中；
将在所述第一过渡子区中所采集的所述发射数据的一部分装箱至所述第一和第二数据箱中；以及
将在所述第二过渡子区中所采集的所述发射数据的一部分装箱至所述第一和第二数据箱中。
8.如权利要求1所述的方法，其中所述过渡区域具有大约两倍于从所述感兴趣区域采集数据的检测器的所述轴向视野的宽度。
9.一种正电子发射断层造影(PET)成像系统，包括：
检测器；和
耦合至所述检测器的处理器，所述处理器编程以
接收限定沿所述PET成像系统的检查轴具有预定长度的扫描窗的输入，所述扫描窗对应于将由所述PET成像系统连续扫描的感兴趣区域；
限定对应于所述扫描窗内两个单独扫描区域的至少两个数据箱；
限定重叠所述扫描窗内的所述单独扫描区域中的每一个的一部分的过渡区域，所述过渡区域具有比所述扫描窗的长度短的宽度；
将所述过渡区域内采集的发射数据装箱至所述两个数据箱中；
将从所述过渡区域外侧采集的发射数据装箱至所述两个数据箱中的一个中，以及
使用所述两个数据箱中的所述发射数据重建图像。
10.如权利要求9所述的PET成像系统，其中所述处理器还被编程以使用第一箱内的所述发射数据重建所述图像而并行地将发射数据装箱至第二不同的箱中。
11.如权利要求9所述的PET成像系统，其中所述过渡区域包含第一侧、第二侧和中点，所述处理器还编程以：
将在所述过渡区域的左方所采集的所述发射数据装箱至第一数据箱中；以及
将在所述过渡区域的所述第一侧和所述中点之间所采集的所述发射数据的一部分装箱至所述第一数据箱和所述第二数据箱中。
12.如权利要求11所述的PET成像系统，其中所述处理器还被编程以从所述过渡区域的所述第一侧至所述中点逐渐增加装箱至所述第二数据箱中的发射数据的数量。
13.如权利要求9所述的PET成像系统，其中所述过渡区域包含第一侧、第二侧和中点，所述处理器还编程以：
将在所述过渡区域的右方所采集的所述发射数据装箱至第二数据箱中；以及
将在所述过渡区域的所述中点和所述右侧之间所采集的所述发射数据的一部分装箱至所述第一数据箱和所述第二数据箱中。
14.如权利要求13所述的PET成像系统，其中所述过渡区域包含第一侧、第二侧和中点，所述处理器还编程以从所述过渡区域的所述中点至所述第二侧逐渐减少装箱至所述第一数据箱中的发射数据的数量。
15.如权利要求9所述的PET成像系统，其中所述过渡区域包含第一过渡子区和第二过渡子区，所述处理器还编程以：
将在所述过渡区域的左方所采集的所述发射数据装箱至第一数据箱中；
将在所述过渡区域的右方所采集的所述发射数据装箱至第二数据箱中；
将在所述第一过渡子区中所采集的所述发射数据的一部分装箱至第一和第二数据箱中；以及
将在所述第二过渡子区中所采集的所述发射数据的一部分装箱至所述第一和第二数据箱中。
16.如权利要求9所述的PET成像系统，其中所述过渡区域具有大约两倍于从所述感兴趣区域采集数据的检测器的所述轴向视野的宽度。
17.一种编码有程序的非暂时计算机可读媒介，所述程序编程以指示计算机：
接收限定沿PET成像系统的检查轴具有预定长度的扫描窗的输入，所述扫描窗对应于将由PET成像系统连续扫描的感兴趣区域；
限定对应于所述扫描窗内两个单独扫描区域的至少两个数据箱；
限定重叠所述扫描窗内的所述单独扫描区域中的每一个的一部分的过渡区域，所述过渡区域具有比所述扫描窗的长度短的宽度；
将所述过渡区域内采集的发射数据装箱至所述两个数据箱中；
将从所述过渡区域外侧采集的发射数据装箱至所述两个数据箱中的一个中；以及
使用所述两个数据箱内的所述发射数据重建图像。
18.如权利要求17所述的非暂时计算机可读媒介，其中所述程序还被编程以指示所述计算机使用第一箱内的所述发射数据重建所述图像而并行地将发射数据装箱至第二不同的箱中。
19.如权利要求17所述的非暂时计算机可读媒介，其中所述程序还被编程以指示所述计算机：
将在所述过渡区域的左方所采集的发射数据装箱至第一数据箱中；以及
将在所述过渡区域的所述第一侧和所述中点之间所采集的所述发射数据的一部分装箱至所述第一数据箱和所述第二数据箱中。
20.如权利要求19所述的非暂时计算机可读媒介，其中所述程序还被编程以指示所述计算机从所述过渡区域的所述第一侧至所述中点逐渐增加装箱至所述第二数据箱中的发射数据的数量。
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