CN105943070A - 一种pet系统及其成像方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种PET系统及其成像方法，涉及医学成像技术领域。该成像方法包括：在预设间隔时间内相继给待检测生物体注射多种不同的示踪剂；控制探测器从不同的角度采集所述待检测生物体内多种不同的示踪剂放射的伽玛射线；对多种不同的示踪剂放射的伽玛射线进行分离处理，以获取多种不同的示踪剂所对应的多个PET图像，然后将多个PET图像进行融合生成三维多示踪剂融合重建图像。本发明能够实现多示踪剂单次PET扫描成像，节省了扫描时间、减少了辐射剂量，并且能够得到各示踪剂在同一时间和生理条件下的待检测生物体的生理代谢信息，提高了检测精度；此外，还克服了现有的乳腺PET系统可能会导致重建的PET图像存在角度缺失的问题。
Description
技术领域
本发明属于医学成像技术领域，尤其涉及一种PET(Positron EmissionTomography，正电子发射断层成像技术)系统及其成像方法。
背景技术
乳腺癌是女性排名第一的常见恶性肿瘤。在世界范围内，乳腺癌占所有癌症发病率的10％，占女性癌症发病率的32％。根据我国肿瘤登记点2014年最新发布的数据，乳腺癌发病人数已占女性全部恶性肿瘤的16.97％，并且呈现年轻化趋势。由于生活习惯西方化，乳腺癌在城市的发病率高于农村地区，并呈现年轻化趋势。
乳腺PET将正电子发射断层成像技术专用于乳腺疾病诊断，是一种高灵敏度、高特异性乳腺癌早期影像诊断设备，非常有利于乳腺肿瘤的精确诊断和准确定位。由于在癌变过程中乳腺组织代谢功能的改变往往要早于乳腺组织结构的改变，所以超声、CT、核磁等临床现有乳腺结构成像设备检查得到的结构信息相比，乳腺PET检查所得到的功能信息更有利于乳腺肿瘤的早期诊断。此外，不同的放射性示踪剂能够反映不同的生理代谢过程，因此，如果采用对各生理或药理特征变化敏感的不同示踪剂来进行乳腺PET成像，就能够得到乳腺肿瘤在代谢、细胞增殖、血流和发扬病理等各方面特征，从而提高乳腺肿瘤早期诊断的准确性。然而，现有的乳腺PET系统在采用多种正电子示踪剂进行PET成像时，需要分开进行多次PET扫描，其明显不仅增加了对患者的放射性辐射和吸收剂量、PET临床扫描的成本和时间，而且在多次扫描的间隔期间病人的位置或生理状态可能发生变化，影响检查精度；此外，现有的乳腺PET系统一般采用双平板探测器采集正电子示踪剂的加码放射线，其只能从固定角度采集人体内部正电子示踪剂的加码放射线，可能会导致重建的PET图像存在角度缺失的问题。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种PET系统及其成像方法，旨在解决上述现有的乳腺PET系统存在的增加了对患者的放射性辐射和吸收剂量、PET临床扫描的成本和时间，而且在多次扫描的间隔期间病人的位置或生理状态可能发生变化，影响检查精度以及可能会导致重建的PET图像存在角度缺失的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种PET系统，包括示踪剂注射单元、探测器、探测器控制单元以及多示踪剂信号分离单元，其中：
所述示踪剂注射单元，用于在预设间隔时间内相继给待检测生物体注射多种不同的示踪剂；
所述探测器控制单元，用于控制所述探测器从不同的角度采集所述待检测生物体内多种不同的示踪剂放射的伽玛射线；
所述多示踪剂信号分离单元，用于对所述多种不同的示踪剂放射的伽玛射线进行分离处理，以获取多种不同的示踪剂所对应的多个PET图像，然后将所述多个PET图像进行融合生成三维多示踪剂融合重建图像。
在本发明实施例所述的PET系统中，所述预设间隔时间范围为10min～20min。
在本发明实施例所述的PET系统中，所述探测器控制单元具体用于：
根据用户输入的旋转模式控制所述探测器从不同的角度采集所述待检测生物体内多种不同的示踪剂放射的伽玛射线，所述旋转模式包括间断旋转模式和连续旋转模式。
在本发明实施例所述的PET系统中，所述探测器控制单元具体用于：
当所述旋转模式为间断旋转模式时，控制所述探测器在任一角度固定不动采集所述待检测生物体内多种不同示踪剂放射的伽玛射线，采集预设时间后再控制所述探测器旋转预设角度至下一角度继续采集所述待检测生物体内多种不同示踪剂放射的伽玛射线，直至所述探测器旋转360度为止；
当所述旋转模式为连续旋转模式时，控制所述探测器在预设扫描时间内持续进行360度旋转，并在旋转过程中连续采集所述待检测生物体内多种不同示踪剂放射的伽玛射线。
在本发明实施例所述的PET系统中，所述多示踪剂信号分离单元具体用于：
基于待检测生物体内的放射性时间活度曲线对所述多种不同的示踪剂放射的伽玛射线进行分离处理，以获取多种不同的示踪剂所对应的多个PET图像，然后将所述多个PET图像进行融合生成三维多示踪剂融合重建图像。
本发明实施例的另一目的在于提供一种PET系统的成像方法，包括：
在预设间隔时间内相继给待检测生物体注射多种不同的示踪剂；
控制探测器从不同的角度采集所述待检测生物体内多种不同的示踪剂放射的伽玛射线；
对所述多种不同的示踪剂放射的伽玛射线进行分离处理，以获取多种不同的示踪剂所对应的多个PET图像，然后将所述多个PET图像进行融合生成三维多示踪剂融合重建图像。
在本发明实施例所述的成像方法中，所述预设间隔时间范围为10min～20min。
在本发明实施例所述的成像方法中，所述控制探测器从不同的角度采集所述待检测生物体内多种不同的示踪剂放射的伽玛射线具体包括：
根据用户输入的旋转模式控制所述探测器从不同的角度采集所述待检测生物体内多种不同的示踪剂放射的伽玛射线，所述旋转模式包括间断旋转模式和连续旋转模式。
在本发明实施例所述的成像方法中，所述根据用户输入的旋转模式控制所述探测器从不同的角度采集所述待检测生物体内多种不同的示踪剂放射的伽玛射线具体包括：
当所述旋转模式为间断旋转模式时，控制所述探测器在任一角度固定不动采集所述待检测生物体内多种不同示踪剂放射的伽玛射线，采集预设时间后再控制所述探测器旋转预设角度至下一角度继续采集所述待检测生物体内多种不同示踪剂放射的伽玛射线，直至所述探测器旋转360度为止；
当所述旋转模式为连续旋转模式时，控制所述探测器在预设扫描时间内持续进行360度旋转，并在旋转过程中连续采集所述待检测生物体内多种不同示踪剂放射的伽玛射线。
在本发明实施例所述的成像方法中，所述对所述多种不同的示踪剂放射的伽玛射线进行分离处理，以获取多种不同的示踪剂所对应的多个PET图像，然后将所述多个PET图像进行融合生成三维多示踪剂融合重建图像具体包括：
基于待检测生物体内的放射性时间活度曲线对所述多种不同的示踪剂放射的伽玛射线进行分离处理，以获取多种不同的示踪剂所对应的多个PET图像，然后将所述多个PET图像进行融合生成三维多示踪剂融合重建图像。
实施本发明实施例提供的一种PET系统及其成像方法具有以下有益效果：
本发明实施例由于首先采用示踪剂注射单元在预设间隔时间内相继给待检测生物体注射多种不同的示踪剂；然后采用探测器控制单元控制所述探测器从不同的角度采集所述待检测生物体内多种不同的示踪剂放射的伽玛射线；最后采用多示踪剂信号分离单元对所述多种不同的示踪剂放射的伽玛射线进行分离处理，以获取多种不同的示踪剂所对应的多个PET图像，然后将所述多个PET图像进行融合生成三维多示踪剂融合重建图像，从而能够实现多示踪剂单次PET扫描成像，节省了扫描时间、减少了辐射剂量，并且能够得到各示踪剂在同一时间和生理条件下的待检测生物体的生理代谢信息，提高了检测精度；此外，还克服了现有的乳腺PET系统可能会导致重建的PET图像存在角度缺失的问题。
附图说明
图1是本发明实施例提供的PET系统的结构示意图；
图2是本发明实施例中双平板PET探测器的结构示意图；
图3是本发明实施例中三平板PET探测器的结构示意图；
图4是本发明实施例中封闭型四平板PET探测器的结构示意图；
图5是本发明实施例中开放型四平板PET探测器的结构示意图；
图6是本发明实施例中六平板PET探测器的结构示意图；
图7是本发明实施例提供的PET系统的成像方法的具体实现流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1是本发明实施例提供的PET系统的结构示意图。为了便于说明仅仅示出了与本实施例相关的部分。
参见图1所示，本发明实施例提供的一种PET系统，包括示踪剂注射单元、探测器、探测器控制单元以及多示踪剂信号分离单元，其中：
所述示踪剂注射单元，用于在预设间隔时间内相继给待检测生物体注射多种不同的示踪剂。
在实施例中，所述预设间隔时间范围为10min～20min。优选的，所述预设间隔时间为15min。这样方便后续根据示踪剂不同的半衰期，基于待测生物体内的放射性时间活度曲线对其进行精确的显像分离。
所述探测器控制单元，用于控制所述探测器从不同的角度采集所述待检测生物体内多种不同的示踪剂放射的伽玛射线。
在本实施例中，所述探测器控制单元具体用于：根据用户输入的旋转模式控制所述探测器从不同的角度采集所述待检测生物体内多种不同的示踪剂放射的伽玛射线，所述旋转模式包括间断旋转模式和连续旋转模式。
进一步的，所述探测器控制单元具体用于：
当所述旋转模式为间断旋转模式时，控制所述探测器在任一角度固定不动采集所述待检测生物体内多种不同示踪剂放射的伽玛射线，采集预设时间后再控制所述探测器旋转预设角度至下一角度继续采集所述待检测生物体内多种不同示踪剂放射的伽玛射线，直至所述探测器旋转360度为止。
当所述旋转模式为连续旋转模式时，控制所述探测器在预设扫描时间内持续进行360度旋转，并在旋转过程中连续采集所述待检测生物体内多种不同示踪剂放射的伽玛射线。
在本实施例中，所述探测器采用由多个平板探测器组成的多平板PET探测器，例如：采用图2～图7所示的由二、三、四或者六个平板探测器组成的双平板PET探测器、三平板PET探测器、封闭型四平板PET探测器、开放型四平板PET探测器或者六平板PET探测器。其中，所述多平板PET探测器的检测区域可以为封闭型的检测区域，也可以为开放式的检测区域。当所述多平板PET探测器的检测区域为开放式的检测区域时(如图2和图4所示的双平板PET探测器和开放型四平板PET探测器的检测区域即为开放式的检测区域)，所述多平板PET探测器中的每个平板探测器都可以根据探测器控制单元的控制在三维空间中移动和旋转，这样即可以从不同的角度检测待测生物体内多种不同示踪剂的伽玛射线，避免后续PET成像出现角度缺失的问题。
所述多示踪剂信号分离单元，用于对所述多种不同的示踪剂放射的伽玛射线进行分离处理，以获取多种不同的示踪剂所对应的多个PET图像，然后将所述多个PET图像进行融合生成三维多示踪剂融合重建图像。
在本实施例中，所述多示踪剂信号分离单元具体用于：基于待检测生物体内的放射性时间活度曲线对所述多种不同的示踪剂放射的伽玛射线进行分离处理，以获取多种不同的示踪剂所对应的多个PET图像，然后将所述多个PET图像进行融合生成三维多示踪剂融合重建图像。
需要说明的是，由于示踪剂在进入待测生物体后会按照第一动力学的规律进行衰变，这样我们便可以根据器其衰变规律，采集多个不同时刻待检测生物体内的放射性活度，进而根据多个不同时刻待检测生物体内的放射性活度结合示踪剂在待检测生物体内的衰变过滤对多种不同的示踪剂放射的伽玛射线进行分离。本实施例中采用的这种基于待检测生物体内的放射性时间活度曲线对多示踪剂放射的伽玛射线进行分离的方式，可以实现精确的显像分离，提高检测的精确度。应当理解的是，在其他实现示例中，也可以采用基于原始采集的列表式数据或重组后的正弦图数据以及重建的动态图像来实现多示踪剂的显像分离，本实施例提供的显像分离方式并不用于限定本发明。
以上可以看出，本实施例提供的一种PET系统不仅能够实现多示踪剂单次PET扫描成像，节省扫描时间、减少辐射剂量以及得到各示踪剂在同一时间和生理条件下的待检测生物体的生理代谢信息，提高检测精度，而且还能够克服了现有的乳腺PET系统可能会导致重建的PET图像存在角度缺失的问题。
图7是本发明实施例提供的PET系统的成像方法的具体实现流程图，该方法的执行主体为图1所示的PET系统。参见图7所示，本实施例提供的一种PET的成像方法，包括：
在S701中，在预设间隔时间内相继给待检测生物体注射多种不同的示踪剂；
在S702中，控制探测器从不同的角度采集所述待检测生物体内多种不同的示踪剂放射的伽玛射线；
在S703中，对所述多种不同的示踪剂放射的伽玛射线进行分离处理，以获取多种不同的示踪剂所对应的多个PET图像，然后将所述多个PET图像进行融合生成三维多示踪剂融合重建图像。
可选的，所述预设间隔时间范围为10min～20min。
可选的，步骤S702具体包括：
根据用户输入的旋转模式控制所述探测器从不同的角度采集所述待检测生物体内多种不同的示踪剂放射的伽玛射线，所述旋转模式包括间断旋转模式和连续旋转模式。
可选的，所述根据用户输入的旋转模式控制所述探测器从不同的角度采集所述待检测生物体内多种不同的示踪剂放射的伽玛射线具体包括：
当所述旋转模式为间断旋转模式时，控制所述探测器在任一角度固定不动采集所述待检测生物体内多种不同示踪剂放射的伽玛射线，采集预设时间后再控制所述探测器旋转预设角度至下一角度继续采集所述待检测生物体内多种不同示踪剂放射的伽玛射线，直至所述探测器旋转360度为止；
当所述旋转模式为连续旋转模式时，控制所述探测器在预设扫描时间内持续进行360度旋转，并在旋转过程中连续采集所述待检测生物体内多种不同示踪剂放射的伽玛射线。
可选的，步骤S703具体包括：
基于待检测生物体内的放射性时间活度曲线对所述多种不同的示踪剂放射的伽玛射线进行分离处理，以获取多种不同的示踪剂所对应的多个PET图像，然后将所述多个PET图像进行融合生成三维多示踪剂融合重建图像。
此外，需要说明的是，本实施例提供的上述方法中各个步骤，由于与本发明图1所示系统实施例基于同一构思，其带来的技术效果与本发明图1所示系统实施例相同，具体内容可参见本发明图1所示系统实施例中的叙述，此处不再赘述。
因此，可以看出，本实施例提供的一种PET系统的成像方法同样不仅能够实现多示踪剂单次PET扫描成像，节省扫描时间、减少辐射剂量以及得到各示踪剂在同一时间和生理条件下的待检测生物体的生理代谢信息，提高检测精度，而且还能够克服了现有的乳腺PET系统可能会导致重建的PET图像存在角度缺失的问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种PET系统，其特征在于，包括示踪剂注射单元、探测器、探测器控制单元以及多示踪剂信号分离单元，其中：
所述示踪剂注射单元，用于在预设间隔时间内相继给待检测生物体注射多种不同的示踪剂；
所述探测器控制单元，用于控制所述探测器从不同的角度采集所述待检测生物体内多种不同的示踪剂放射的伽玛射线；
所述多示踪剂信号分离单元，用于对所述多种不同的示踪剂放射的伽玛射线进行分离处理，以获取多种不同的示踪剂所对应的多个PET图像，然后将所述多个PET图像进行融合生成三维多示踪剂融合重建图像。
2.如权利要求1所述的PET系统，其特征在于，所述预设间隔时间范围为10min～20min。
3.如权利要求2所述的PET系统，其特征在于，所述探测器控制单元具体用于：
根据用户输入的旋转模式控制所述探测器从不同的角度采集所述待检测生物体内多种不同的示踪剂放射的伽玛射线，所述旋转模式包括间断旋转模式和连续旋转模式。
4.如权利要求3所述的PET系统，其特征在于，所述探测器控制单元具体用于：
当所述旋转模式为间断旋转模式时，控制所述探测器在任一角度固定不动采集所述待检测生物体内多种不同示踪剂放射的伽玛射线，采集预设时间后再控制所述探测器旋转预设角度至下一角度继续采集所述待检测生物体内多种不同示踪剂放射的伽玛射线，直至所述探测器旋转360度为止；
当所述旋转模式为连续旋转模式时，控制所述探测器在预设扫描时间内持续进行360度旋转，并在旋转过程中连续采集所述待检测生物体内多种不同示踪剂放射的伽玛射线。
5.如权利要求4所述的PET系统，其特征在于，所述多示踪剂信号分离单元具体用于：
基于待检测生物体内的放射性时间活度曲线对所述多种不同的示踪剂放射的伽玛射线进行分离处理，以获取多种不同的示踪剂所对应的多个PET图像，然后将所述多个PET图像进行融合生成三维多示踪剂融合重建图像。
6.一种PET系统的成像方法，其特征在于，包括：
在预设间隔时间内相继给待检测生物体注射多种不同的示踪剂；
控制探测器从不同的角度采集所述待检测生物体内多种不同的示踪剂放射的伽玛射线；
对所述多种不同的示踪剂放射的伽玛射线进行分离处理，以获取多种不同的示踪剂所对应的多个PET图像，然后将所述多个PET图像进行融合生成三维多示踪剂融合重建图像。
7.如权利要求6所述的成像方法，其特征在于，所述预设间隔时间范围为10min～20min。
8.如权利要求7所述的成像方法，其特征在于，所述控制探测器从不同的角度采集所述待检测生物体内多种不同的示踪剂放射的伽玛射线具体包括：
根据用户输入的旋转模式控制所述探测器从不同的角度采集所述待检测生物体内多种不同的示踪剂放射的伽玛射线，所述旋转模式包括间断旋转模式和连续旋转模式。
9.如权利要求8所述的成像方法，其特征在于，所述根据用户输入的旋转模式控制所述探测器从不同的角度采集所述待检测生物体内多种不同的示踪剂放射的伽玛射线具体包括：
当所述旋转模式为间断旋转模式时，控制所述探测器在任一角度固定不动采集所述待检测生物体内多种不同示踪剂放射的伽玛射线，采集预设时间后再控制所述探测器旋转预设角度至下一角度继续采集所述待检测生物体内多种不同示踪剂放射的伽玛射线，直至所述探测器旋转360度为止；
当所述旋转模式为连续旋转模式时，控制所述探测器在预设扫描时间内持续进行360度旋转，并在旋转过程中连续采集所述待检测生物体内多种不同示踪剂放射的伽玛射线。
10.如权利要求9所述的成像方法，其特征在于，所述对所述多种不同的示踪剂放射的伽玛射线进行分离处理，以获取多种不同的示踪剂所对应的多个PET图像，然后将所述多个PET图像进行融合生成三维多示踪剂融合重建图像具体包括：
基于待检测生物体内的放射性时间活度曲线对所述多种不同的示踪剂放射的伽玛射线进行分离处理，以获取多种不同的示踪剂所对应的多个PET图像，然后将所述多个PET图像进行融合生成三维多示踪剂融合重建图像。
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