CN106137237A - 移动线源装置及其平面源、pet设备的校正方法、装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种PET设备的几何校正装置和方法、移动线源装置及其所形成平面源的活度均匀性校正方法，利用简单的装置实现线源的匀速移动，通过移动得到一个平面源，并将其校正成为均匀的平面源，得到出几何校正因子。所述移动线源装置包括线源和驱动件，驱动件具有与线源固定连接的输出端；输出端可带动线源转动至与水平面呈预定角度的预定平面内，并带动线源在预定平面内匀速转动形成平面源；几何校正装置通过校正因子获取单元得到几何校正因子。所述校正方法根据线源上的各点到转动中心的距离获得各点的活度校正因子，由基准点的活度和活度校正因子对平面源校正；根据各晶体对接收的与各自近似垂直的均匀平面源的光信号，得到几何校正因子。

Description

移动线源装置及其平面源、PET设备的校正方法、装置

技术领域

本发明涉及医疗设备技术领域，特别是涉及一种移动线源装置及其所形成平面源的活度均匀性校正方法、PET设备的几何校正方法和装置。

背景技术

在PET设备中，大多数的重建算法要求设备中每对晶体对的灵敏度一致。但是由于设备的多边形几何结构的影响，导致晶体对的灵敏度存在差别。如果不对其校正，重建算法重建出来的图像会存在环形伪影，严重影响图像的质量。为了解决这一问题，我们需要在重建算法对设备采集的数据重建之前，对数据进行几何校正，保证晶体对的灵敏度一致。

对PET设备进行几何校正的思路是：在PET设备的圆形孔径位置处放置一个均匀的放射源(放射出大量的方向相反的光子对)装置，PET设备对其扫描，然后借助于PET设备实际采集到的数据，设计校正算法，算出几何校正因子。

目前使用的放射源主要有旋转棒源、平面源、环形源和移动线源等。

以线源为例，其使用方法是：将线源以某种方式固定在PET设备的床上，并使得该线源与PET设备的孔径中心轴垂直，然后沿着与PET设备孔径中心轴平行的方向匀速的移动该线源。该过程中，PET设备对线源发出的光子对进行采集，采集的数据暂时保存。之后，改变线源固定在PET设备的床位上的方向，以及床位的移动方向，再次采集线源发出的光子对。最后，借助于采集到的数据，计算几何校正因子。

虽然，放射源还可以采用旋转棒源、平面源和环形源，但这些放射源都存在较多缺陷。其中，旋转棒源所采用系统的工艺复杂，造价昂贵，而且棒源会产生散射事件，不容易存储和屏蔽；平面源装置制造困难、成本高、产生散射事件、很难保证均匀发射光子对，而且难于屏蔽、存储和控制；环形源的缺点在于极难制造且产生较多的散射事件，严重影响采集数据的真实性。

相对而言，移动线源的制造难度低，能够克服上述其他放射源的缺陷，但是，移动线源需要借助于床的移动来实现移动，移动的过程中需要保持床位慢速、匀速移动，对床位的控制要求较高，工艺相对复杂，工程较大。

发明内容

本发明的其中一个目的是提供一种移动线源装置及其所形成平面源的活度均匀性校正方法，能够利用简单的装置实现线源的匀速移动，进而通过移动形成一个平面源，还可以通过活度均匀性校正成为均匀的平面源。

本发明的另一个目的是提供一种PET设备的几何校正装置和方法，借助移动线源移动并校正形成的均匀平面源采集数据，进而计算几何校正因子。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种移动线源装置，包括线源和用于驱动所述线源的驱动件，所述驱动件具有与所述线源固定连接的输出端；处于第一工作状态时，所述输出端带动所述线源转动至与水平面呈预定角度的预定平面内；处于第二工作状态时，所述输出端带动所述线源在所述预定平面内匀速转动，以形成平面源。

本发明的移动线源装置，驱动件具有与线源固定连接的输出端，以带动线源相对水平面转动预定角度，到达与水平面呈预定角度的预定平面内，进而根据需要改变线源所在的平面；更为重要的是，当线源处于某一预定平面内时，可以通过输出端带动线源在该预定平面内转动，进而在该预定平面内形成平面源。基于此，本申请的移动线源装置可以取代现有技术的平面源装置，以解决现有平面源装置所存在的各种弊端，又兼具线源的功能，能够同时满足对线源和平面源的需求；再者，由于线源可以根据需要转动预定角度，从而在所需的预定平面内形成平面源，那么，当需要对与某一个面垂直的晶体对采集数据时，通过对线源转动角度的调整，即可在所需的面内形成平面源，完成与该平面源垂直的各晶体对的放射扫描，操作简单便捷；当需要其他位置的平面源时，即可转动线源至另一个所需的预定平面，提高了使用便捷性，能够更好地满足多方向的放射需求。

本发明还提供一种PET设备的几何校正装置，包括具有扫描环的PET机，还包括校正因子获取单元和上述的移动线源装置，所述移动线源装置以其线源置入所述扫描环内，且所述线源的中心、所述线源的转动中心与所述扫描环的中心重合；所述校正因子获取单元根据所述PET机的晶体对接收到的与各晶体对垂直的均匀平面源所发出的光信号，得到各晶体对的几何校正因子。

本发明的几何校正装置，由于采用了上述的移动线源装置，可以使得线源移动至与部分晶体对垂直的预定平面内，形成便于这部分晶体对接收的光子对；然后，可以使得移动线源转动至与另一部分晶体对垂直的另一个预定平面内，进而形成便于该部分晶体对接收的光子对，如此，移动线源形成若干平面源，使得各晶体对都能够找到与各自大致垂直的平面源；当移动线源装置对这些平面源完成校正后，可以获得相应的均匀平面源，为晶体对的校正奠定基础；接着，校正因子获取单元可以根据各晶体对所接收到的与各自垂直的均匀平面源所发出的光子对，获得得到各晶体对的几何校正因子，对PET设备进行几何校正。

可见，基于上述的移动线源装置，使得PET设备的各晶体对都能够找到与各自大致垂直的均匀平面源，使得采集的数据准确度更高；尤其是，该移动线源装置可以在与水平面呈不同角度的若干个预定平面内得到均匀平面源，不仅解决了现有平面源装置的弊端，还针对各晶体对的分布情况形成相应的均匀平面源，提高了晶体对的校正精度和效率。

本发明还提供一种移动线源所形成平面源的活度均匀性校正方法，采用上述的移动线源装置获取平面源；

在所述线源上选取一个点作为基准点，获取所述基准点的活度；

根据所述线源上的各点到所述线源的转动中心的距离，获得所述线源上各点的活度校正因子，并根据所述基准点的活度和所述活度校正因子对平面源内的各点进行校正，以得到各点活度一致的均匀平面源。

本发明移动线源所形成平面源的校正方法，根据线源上各点到线源的转动中心的距离，获得出线源上各点的活度校正因子，然后根据基准点的活度和各点的活度校正因子对各点的活度进行校正，使得平面源上各点的活度保持一致，进而形成均匀平面源。可见，通过活度校正因子，本发明实现了对不均匀平面源的校正，整个方法简单易行；由于到转动中心的距离一致的各点的活度一致，根据该距离得到的校正因子准确可靠，使得校正的准确度和精度较高。

本发明还提供了一种PET设备的几何校正方法，通过上述的校正方法获取若干均匀平面源，并通过所述PET机的各晶体对采集各所述均匀平面源的光信号，根据各所述晶体对所接收的与各自垂直的所述均匀平面源的光信号，借助于基于因子的正规化校正算法得到各所述晶体对的几何校正因子。

本发明的几何校正方法，通过校正得到的均匀平面源对各晶体对进行扫描，以使得各晶体对采集的信号更加真实可靠，进而得到准确的几何校正因子。

附图说明

图1为本发明所提供PET设备的几何校正装置在一种实施方式中的结构示意图；

图2为图1中移动线源装置的线源转动所形成第一平面源的结构示意图；

图3为图1中移动线源装置的线源转动第一预定角度的结构示意图；

图4为图1中移动线源装置的线源转动所形成第二平面源的结构示意图；

图5为图1中移动线源装置的线源转动第二预定角度的结构示意图；

图6为图1中移动线源装置的线源转动所形成第三平面源的结构示意图；

图7为图1中移动线源装置的线源转动所形成的某个平面源的正面结构示意图；

图8为本发明所提供平面源的校正方法在一种具体实施方式中的原理示意图；

图9为本发明所提供PET设备的几何校正装置中单个扫描环与其垂直的平面源的结构示意图。

图1-9中：

PET机101、扫描环102、线源103、第二支撑臂104、第一支撑臂105、扫描床106。

具体实施方式

本发明提供了提供一种移动线源装置及其所形成平面源的校正方法，能够利用简单的装置实现移动线源的匀速移动，进而通过移动形成一个平面源，还可以通过活度均匀性校正成为均匀的平面源。

本发明还提供一种PET设备的几何校正装置和方法，借助移动线源移动并校正形成的均匀平面源采集数据，进而得到几何校正因子。

以下结合附图，对本发明进行具体介绍，以便本领域技术人员准确理解本发明的技术方案。

如图1-7所示，本发明提供了一种PET设备的几何校正装置，包括具有扫描环102的PET机101和移动线源装置，其中，移动线源装置的线源103置入扫描环102内，并能够在该扫面环内转动形成平面源，以便扫面环102对平面源采集数据。

诚如背景技术所述，为实现PET设备的几何校正，需要将一个均匀的放射源置入扫描环102内，对PET设备进行空扫描，以通过扫描环102中的晶体对采集该均匀的放射源所发出的光子对，并借助于采集到的数据设计相应的校正算法，得到几何校正因子。

本发明正是采用移动线源装置作为上述均匀的放射源使用。

基于此，本发明还提供了一种移动线源装置，包括线源103和用于驱动线源103的驱动件，其中，驱动件具有与线源103固定连接的输出端，并通过该输出端带动线源103运动。输出端可以带动线源103实现两个工作状态，并可以这两个工作状态之间切换，处于第一工作状态时，输出端带动线源103转动，使得线源103转动至与水平面呈预定角度的预定平面内；处于第二工作状态时，输出端带动线源103在预定平面内匀速转动，以便在该预定平面内形成平面源。

本文所述的第一、第二等词仅为了区分结构相同或类似的两个以上的部件，或者相同或类似的两个以上结构，或者两个以上的状态，不表示对顺序的特殊限定。

本文所述的预定角度是指根据放射需要所设定的角度，线源103可以转动至与水平面呈预定角度的平面内，将该平面作为预定平面，进而在该预定平面内匀速转动形成平面源；并且，如果需要在其他的平面内形成平面源，输出端可以带动线源103转动至与水平面呈其他角度的另一个预定平面内，以便在另一个预定平面内形成所需的平面源。

也就是说，预定角度可以根据需要设置，可以为特定的值，也可以根据需要变换，主要是通过该预定角度控制线源103转动后所处的预定平面，进而找到与该预定平面对应的晶体对，便于形成分别与各晶体对垂直的多个平面源。

驱动件还可以具有固定端，固定端和输出端是相对而言的，固定端主要用于实现整个移动线源装置的固定和安装定位，输出端用于实现线源103的安装，并带动线源103运动。

使用时，线源103通过驱动件的固定端固定在所需的设备上，然后驱动输出端带动线源103转动，使得线源103转动至与水平面呈预定角度的预定平面内，该预定平面即为需要形成平面源的平面；接着，输出端带动线源103在当前所在的预定平面内匀速转动，形成平面源。

具体而言，线源103处于不同角度时，与水平面存在不同的夹角，在不同的预定平面内旋转得到的平面源，都是作为放射性源供给晶体对采集数据的；由于晶体对只有对与其垂直的平面源采集数据时，获取的数据才更加真实有效，那么，在仅构造一个平面源的情况下，必然会存在与该平面源不垂直甚至平行的晶体对，这部分晶体对就采集不到数据，也就无法对这部分晶体对进行校正，因此，通常情况下，我们需要获取与水平面存在不同夹角的多个平面源，即各平面源并不在一个平面内。

针对上述需求，本申请的移动线源装置中，驱动件的输出端可以带动线源103处于第一工作状态，以获取所需的预定平面，并可以根据需要改变该预定平面，并且在获取所需的预定平面后，带动线源103处于第二工作状态，在该预定平面内形成平面源。

如果移动线源装置所应用的设备仅采用一个平面源即可覆盖所有的晶体对，本申请的移动线源装置也可以设置驱动输出端带动线源103处于第二工作状态的相关部件，只要将移动线源装置置于合适的位置即可。

为形成一个完整连续的平面源，线源103通常在预定平面内匀速转动一周，以使得该平面源所发出的光子形成连续的光子放射面，更全面地覆盖与该平面源大致垂直的各晶体对。

所述大致垂直是指，晶体对与平面源处于大致垂直的位置，具体可以相对垂直的位置偏离一定较小角度；当存在多个不同位置的平面源时，如果一个晶体对偏离其他平面源的垂向较大程度，而与某一个平面源的垂向偏离程度较小，则认为该晶体对与该平面源大致垂直。也就是说，大致垂直是相对而言的。

如图1所示，本发明的移动线源装置中，驱动件可以包括第一支撑臂105、第二支撑臂104和匀速电机，第一支撑臂105可以设有安装用的定位部，具体可以在第一支撑臂105的其中一端形成该定位部，以实现与扫描床106等部件的连接定位，便于将移动线源装置固定在所需的设备上；第二支撑臂104的一端形成输出端，另一端与第一支撑臂105铰接，使得第二支撑臂104能够相对第一支撑臂105转动，进而带动线源103转动至与水平面呈预定角度的预定平面内，使得移动线源装置处于第一工作状态；第二支撑臂104的输出端通过匀速电机与线源103连接，该匀速电机驱动线源103在预定平面内匀速转动，从而在该预定平面内形成平面源，使得移动线源装置处于第二工作状态。

匀速电机是指能够驱动线源103匀速转动的电机，具体形式不限。

具体可以将匀速电机的电机轴连接于线源103的中心，还可以使得电机轴与第二支撑臂104垂直，此时，线源103的中心构成其转动中心，第二支撑臂104经由匀速电机带动线源103在与其垂直的平面内转动，进而将线源103带动至不同的位置，使得线源103处于不同的预定平面内。

此时，第二支撑臂104与匀速电机的转动处于不同的维度内，不会相互干涉，尤其利于匀速电机对线源103的匀速驱动。

驱动件还可以包括转动电机，用于驱动第二支撑臂104绕其与第一支撑臂105的铰接点转动，进而带动线源103转动至与水平面呈预定角度的预定平面内，改变线源103所在的平面。

或者，驱动件还可以包括手动驱动部，该手动驱动部可以为手柄等结构，通过手动驱动第二支撑臂104绕其与第一支撑臂105的铰接点转动，起到改变线源103所在平面的作用。

不管是手动还是电动驱动第二支撑臂104转动，均可以较为便捷地改变线源103所在的平面，采用手动驱动时，可以简化结构，提高操作便捷性，以便根据需要控制转动角度，进而控制预定平面的位置；当采用电动驱动时，可以提高自动化程度，当线源103在一个预定平面内转动获得所需的平面源后，可以自动控制线源103转动至另一个预定平面，实现转动的自动控制。

为便于控制转动角度，本发明的移动线源装置还可以包括测量件，如角度刻度盘等，具体可以安装在第二支撑臂104与第一支撑臂105的铰接处，用于衡量第二支撑臂104的转动角度，便于本领域技术人员掌握转动角度的情况，有效控制线源103的转动角度，进而精确地将线源103转动至各所需的预定平面。

此外，本发明的移动线源装置还可以设有止动结构，当第二支撑臂104带动线源103转动至与水平面呈预定角度的预定平面内时，通过止动结构可以使得第二支撑臂104保持在该位置，进而将线源103支撑在该预定平面内，将第一工作状态固定，为第二工作状态做准备，以便在第二工作状态下，线源103能够稳定地在预定平面内匀速转动而获得完整连续的平面源。

止动结构的形式多样，可以为棘轮棘齿的结构形式，也可以为止动卡爪的结构形式，具体可以设置在用于驱动第二支撑臂104转动的转动电机或者手动驱动部，还可以设置在第二支撑臂104周向的任意位置，只要能够限制第二支撑臂104转动即可。

可以理解，由于第二支撑臂104需要根据需要改变线源103所处的预定平面，该止动结构应该满足解除止动的需求，并在需要定位时对第二支撑臂104进行止动。

再者，本发明的移动线源装置还包括控制单元，该控制单元与匀速电机和第二支撑臂104信号连接，以控制第二支撑臂104带动线源103依次转动若干预定角度，进而形成若干预定平面；同时，控制单元控制匀速电机，使得匀速电机驱动线源103在各预定平面内转动，获取相应的平面源。

为实现对第二支撑臂104的转动控制，控制单元可以具体与驱动第二支撑臂104转动的转动电机连接，进而对第二支撑臂104的转动进行有效控制。

所述信号连接是指，以有线或者无线实现信号传递的一种连接方式。

所述若干是指数量不确定的多个，通常为三个以上。

如上所述，移动线源装置使用时，可能需要获取若干预定平面，并在各预定平面内形成平面源，则控制单元的设置可以自动实现对预定平面和平面源的控制，提高使用便捷性。

由于各预定平面内的平面源是通过转动得到的，平面源上的各点的活度是不均匀的，即各点的活度存在差异，距离旋转中心近的点的活度较高，距离旋转中心远的点的活度较低，则需要对各平面源进行校正，以获取均匀平面源。

因此，本发明的移动线源装置还设有校正单元，用于对各平面源进行校正，最终获取均匀平面源。校正单元也可以与控制单元信号连接，以便通过控制单元进行统一控制。

校正单元的校正形式多样，具体可以根据活度的分布规律得到活度校正因子，然后通过该活度校正因子对各点的活度进行校正，最终将各点的活度校正一致，形成活度一致的均匀平面源。具体可以参照现有技术进行校正，也可以参照下文结合图8的描述。

需要说明的是，由于图1仅以移动线源装置应用于PET设备，作为实现PET设备的几何校正装置的一部分为例进行说明，故没有示出该移动线源装置的具体结构，仅以线条进行示意，也没有示出匀速电机、转动电机、手动驱动部等结构，但是，本领域技术人员根据上述描述应该可以获知移动线源装置的具体结构，以及如何对移动线源装置进行设置。

结合图2-图6，对本发明PET设备的几何校正装置进行详细说明。

当移动线源装置用于PET设备的几何校正装置时，可以将该移动线源装置设置于扫描床106上，然后借助于支撑臂将线源103置入扫描环102内，并使得线源103的中心、线源103的转动中心以及扫描环102的中心相互重合，则线源103在预定平面内所形成的平面源能够有效覆盖整个扫描环102径向的晶体对，进而对整个径向上的若干晶体对中，垂直于该预定平面的晶体对全面放射，使得凡是垂直于该预定平面的晶体对均能够采集到数据。

换言之，线源103的中心、线源103的转动中心以及扫描环102的中心相互重合，即三个中心处于同一点上，以使得线源103绕其中心在预定平面内转动形成圆形的平面源，且该平面源以扫面环的中心为圆心；那么，扫描环102上始终存在垂直于该平面源的晶体对，且在扫描环102的径向上，凡是与该平面源垂直的晶体对基本上均能够接收到该平面源所发出的光子对。

再者，本发明PET设备的几何校正装置还包括数据采集单元，用于采集PET机101的晶体对所接收到的光信号，具体为各平面源所发出的光子对；数据采集单元还可以将各晶体对所接收到的与各自大致垂直的均匀平面源所发出的光信号传递给校正因子获取单元，以便校正因子获取单元根据相应的光信号得到各晶体对的几何校正因子。

数据采集单元可以包括与各晶体对一一对应地设置的数据采集块，各数据采集块均用于采集与各自对应的晶体所接收的光信号，并从中提取出各晶体对所接收的与各自垂直的平面源的光信号，将这部分光信号传递给校正因子获取单元。

为实现对晶体对的有效覆盖，线源103的长度需要根据扫描环102的内径进行设置，在不触碰扫描环102内壁的同时，尽可能地靠近扫描环102的内径，以避免线源103转动所形成平面源的面积过小，而无法有效覆盖与该平面源的边缘所对应的晶体对。

安装时，具体可以将移动线源装置的第一支撑臂105连接于扫描床106，第二支撑臂104连接于第一支撑臂105，并伸入扫描环102内；此时，第一支撑臂105可以大致垂直设置，第二支撑臂104可以大致水平设置，第一支撑臂105的底端可以与扫描床106固定连接，顶端形成与第二支撑臂104的铰接端；为便于对线源103的动作进行描述，还可以建立坐标系，具体可以输出端与线源103的连接点作为原点O、以竖直向上为Z轴、以扫描床106的延伸方向为X轴、以垂直于XOY平面的方向为Y轴建立三维坐标系，线源103的初始位置可以处于Y轴，如图1所示。

由于晶体对处于PET机101扫描环102的周向，不可能存在一个平面源能够与各晶体对均垂直，因此，需要转动线源103至与水平面处于不同角度的位置，进而获得不同的预定平面，从而在相应的预定平面内形成平面源，使得各晶体对均能够找到与各自垂直的平面源。

基于此，需要对预定角度进行设置，可以对扫描环102的周向划分为若干等份，以每等份作为一个增量，设定为预定角度，从而形成若干个平面源。

例如，可以选择1°、2°等作为增量，设定为预定角度，使得线源103按照这种增量进行转动，但是，如果选的增量较小，比如说1°，就需要将线源103旋转180次才能完成数据的采集，整个过程比较繁琐，耗时较长。而如果选择的增量较大，例如60°，则线源103只需旋转3次就可以完成数据采集，但是，正如上文所述，需要形成分别与各晶体对垂直的若干平面源，对于此时转动形成的三个平面源采集数据时，很多晶体对与这三个平面源中的任一者均不垂直，而且与各平面源的法向量存在较大的角度偏差，这部分的晶体对无法有效采集数据，也就无法完成对各晶体对的校正。

可见，需要选取合适的增量作为预定角度，以兼顾效率以及数据采集的可靠性，在本实施例中，以30度作为一个增量，如图2-7所示，分别获得相对水平面转动0度、30度、60度、90度、120度以及150度的预定平面，并在各预定平面内形成平面源。

诚然，以30度作为增量转动，对某一角度的平面源采集数据时，也存在与该角度下的平面不垂直的晶体对，但是以该角度作为增量时，会与其他角度的某个平面垂直或者其他角度的某个平面存在较小的法向量角度偏差，进而认为大致与该晶体对垂直。

具体操作时，可以按照图2-7，形成相应的平面源，可以参照下述步骤执行：

S11、将线源103与OY轴平行放置，让其沿着中点O在XOY面内匀速旋转180°，得到一个平面源201,如图2所示；

S12、通过第二支撑轴带动线源103转动，使得线源103在YOZ所在平面内与OY形成30°夹角，如图3所示；

S13、使得线源103在与OY呈30度夹角的预定平面301内，绕着O点匀速旋转180°，得到一平面源401，如图4所示；.

S14、继续转动线源103，使得线源103在YOZ平面内与OY轴成60°夹角，如图5所示；

S15、在与OY轴呈60度夹角的预定平面501内，驱动线源103绕着O点匀速旋转180°，得到一平面源601，如图6所示；

S16、按照步骤S12和步骤S14继续转动线源103，使线源103在YOZ平面内与OY轴成90度、120度、150度夹角，并在各预定平面内，驱动线源103以O为定点，分别在与OY轴成90度、120度、150度夹角的预定平面内，绕着O点匀速旋转180°，得到相应的平面源。

按照上述步骤S11-S16得到各平面源后，如上文所述，需要对各平面源进行活度校正，以得到均匀平面源。

如图7所示，以线源103转动形成的某个平面源701为例，假若线源103由图7所示的初始位置CD匀速旋转到C’D’的位置，转过了α角，在线源103上选取两个距离旋转点O的距离不等的点，分别记为E点与F点，相应地，线源103转动至C’D’时，E点对应E’点，F点对应F’点，对这两点的活度进行分析。

因为线源103是均匀的放射源，线源103由初始位置CD匀速旋转到C’D’的过程中,其在弧EE’与弧FF’上发出的光子总数目S是一致的，又由于是匀速旋转，弧EE’与弧FF’上每点的活度分别相等，因此，E点与F点的活度分别为：活度(E)＝S/EE’的弧长，活度(F)＝S/FF’的弧长。其中，EE’的弧长＝α×OE，FF’的弧长＝α×OF。因此，活度(E)/活度(F)＝OF/OE。

由该计算过程可知，旋转线源103得到的平面源701上，到原点的距离相等的点的活度是一致的。从而，我们只需要校正一条半径上各点的活度即可，例如图7中OC上各点的活度。

设线源103的半径OC上由O点到C点离散分布了N个点，分别为P1,P2,..PN,每点到O点的距离分别为d(P1),d(P2),…d(PN),则每点的活度校正因子可计算为：

$C\left(Pi\right)=\frac{1}{N}\×\[\frac{1}{d\left(P1\right)}+\frac{1}{d\left(P2\right)}+...\frac{1}{d\left(PN\right)})\÷\frac{1}{d\left(Pi\right)}---\left(1\right)$

其中，i的取值范围为1～N中的整数，N为整数，以用于接收所述均匀平面源所发出光信号的扫描环102中晶体的数目为G，例如PET设备的几何校正装置中扫描环102的晶体数目为G，

实际上，N的大小取决于扫描环102的孔径大小以及扫描环102中晶体的数目G，在扫描环102的孔径一致的情况下，晶体的数目G与N存在上述关系。

可见，以线源103的中心为转动中心，该线源103上各点的活度校正因子按照下述方法获取：

获取各点到所述转动中心的距离，以及线源103半径范围内分布的点数，得到各点的距离与点数的比值，

获取线源103半径范围内的各点到转动中心的距离的倒数之和；

以比值与倒数之和的乘积作为活度校正因子。

基于上述原理，本发明还提供了一种移动线源装置所形成平面源的活度均匀性校正方法，用于将移动线源装置转动所形成的平面源校正为均匀平面源，以下结合图8，对本发明的活度均匀性校正方法进行说明。

如图8所示，本发明的活度均匀性校正方法包括以下步骤：

S21：采用上述的移动线源装置，在所需的预定平面内转动得到平面源；

S22：在移动线源装置的线源103上选取一个点作为基准点，获取该基准点的活度，例如，可以选取线源103的中点O作为基准点；

S23：根据线源103上的各点到转动中心的距离，获得线源103上各点的活度校正因子；

S24：根据基准点的活度和各点的活度校正因子，对平面源上的各点进行活度校正，以得到各点的活度一致的均匀平面源。

在步骤S23中，具体可以按照上述公式(1)得到各点的活度校正因子，具体过程参见公式(1)的推导；在步骤S24中，各点的活度可以基于公式(1)的活度校正因子以及基准点的活度获得，进而对各点的活度进行校正，形成各点活度一致的均匀平面源。

本发明还提供了一种PET设备的几何校正方法，该方法包括采样上述校正方法获取若干均匀平面源，具体可以参照步骤S11-S16获取各个平面源，然后再按照步骤S21-S24对各个平面源进行校正，以得到若干均匀平面源，接着，可以通过PET机101的各晶体对采集各均匀平面源的光信号，根据各所述晶体对所接收的与各自近似垂直的均匀平面源的光信号，借助于基于因子的正规化校正算法得到各晶体对的几何校正因子。

如图9所示，以单个晶体环801为例，晶体环801上存在若干晶体对，以其中两个晶体对为例进说明，分别记为晶体对804-804’和晶体对805-805’，这两个晶体对均用于接收平面源802所发出的光子对803。

由于平面源802为校正形成的均匀活性的平面源，因此，其上任意两个不同位置在相同时间内发出的光子的数目是一致的。但是，由于PET设备的环形几何结构的影响，晶体对804-804’与晶体对805-805’实际接收光子的效率是不一致的，即它们实际接收光子对的数目不一致，假设晶体对804-804’与晶体对805-805’实际接收光子的数目分别为Emit1与Emit2，则晶体对804-804’的校正因子是((Emit1+Emit2)/2)/Emit1,晶体对805-805’的校正因子为((Emit1+Emit2)/2)/Emit2。

同理，以晶体环801上存在M个晶体对、各晶体对实际接收光子的数目为Emit1，Emit2…EmitM，则各晶体对的校正因子可以按照下述公式(2)进行计算：

$C\left(n\right)=\frac{Emit1+Emit2+...+EmitM}{M}\÷Emitn---\left(2\right)$

其中，n的取值为1～M中的整数，M为整数。

需要说明的是，本发明的移动线源装置不限于应用到PET设备，形成PET设备的几何校正装置，还可以应用到其他设备，凡是需要线源103或者平面源作为放射源的设备均可以使用。

同理，本发明的移动线源所形成平面源的活度均匀性校正方法，能够校正得到均匀平面源，也不限于应用到PET设备的几何校正方法，凡是需要得到均匀平面源时，均可以采用该校正方法。

其中，PET设备的几何校正装置和方法，不限于本申请中具体给出的结构或者方式，具体可以参照现有技术进行设置。

以上对本发明所提供移动线源装置及其所形成平面源的活度均匀性校正方法，PET设备的几何校正装置和方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (13)

1.一种移动线源装置，其特征在于，该装置包括线源(103)和用于驱动所述线源(103)的驱动件，所述驱动件具有与所述线源(103)固定连接的输出端；处于第一工作状态时，所述输出端带动所述线源(103)转动至与水平面呈预定角度的预定平面内；处于第二工作状态时，所述输出端带动所述线源(103)在所述预定平面内匀速转动，以形成平面源。

2.如权利要求1的移动线源装置，其特征在于，还包括校正单元，用于对所述线源(103)转动得到的平面源进行校正，以形成均匀平面源。

3.如权利要求2所述的移动线源装置，其特征在于，所述驱动件包括第一支撑臂(105)、第二支撑臂(104)和匀速电机，所述第一支撑臂(105)设有安装用的定位部，所述第二支撑臂(104)的一端形成所述输出端，另一端与所述第一支撑臂(105)铰接，以相对所述第一支撑臂(105)转动，进而带动所述线源(103)转动至所述预定平面内；所述输出端通过所述匀速电机与所述线源(103)连接，以驱动所述线源(103)在所述预定平面内匀速转动。

4.如权利要求3所述的移动线源装置，其特征在于，所述驱动件还包括转动电机或者手动驱动部，用于驱动所述第二支撑臂(104)绕其与所述第一支撑臂(105)的铰接点转动。

5.如权利要求4所述的移动线源装置，其特征在于，还包括用于衡量所述第二支撑臂(104)的转动角度的测量件。

6.如权利要求4所述的移动线源装置，其特征在于，还包括止动结构，可使得所述第二支撑臂(104)保持在与水平面呈预定角度的位置，进而将所述线源(103)支撑在所述预定平面内。

7.如权利要求2-6任一项所述的移动线源装置，其特征在于，所述匀速电机的电机轴连接于所述线源(103)的中心，所述电机轴与所述第二支撑臂(104)垂直。

8.如权利要求7的移动线源装置，其特征在于，还包括与所述匀速电机和所述第二支撑臂(104)信号连接的控制单元，所述控制单元控制所述第二支撑臂(104)依次转动若干所述预定角度，并在各所述预定角度处，通过所述匀速电机驱动所述线源(103)在相应的所述预定平面内转动，获取相应的平面源。

9.一种PET设备的几何校正装置，其特征在于，该装置包括具有扫描环(102)的PET机(101)、校正因子获取单元和上述权利要求2-8任一项所述的移动线源装置，所述移动线源装置以其线源(103)置入所述扫描环(102)内，且所述线源(103)的中心、所述线源(103)的转动中心与所述扫描环(102)的中心重合；所述校正因子获取单元根据所述PET机(101)的晶体对接收到的与各晶体对垂直的均匀平面源所发出的光信号，得到各晶体对的几何校正因子。

10.如权利要求9所述的几何校正装置，其特征在于，还包括数据采集单元，用于采集所述PET机(101)的晶体对接收到的光信号，并将与各晶体对垂直的均匀平面源的光信号传递给所述校正因子获取单元。

11.一种移动线源所形成平面源的活度均匀性校正方法，其特征在于，

采用上述权利要求1-8任一项所述的移动线源装置获取平面源；

在所述线源(103)上选取一个点作为基准点，获取所述基准点的活度；

根据所述线源(103)上的各点到所述线源(103)的转动中心的距离，获得所述线源(103)上各点的活度校正因子，并根据所述基准点的活度和所述活度校正因子对平面源内的各点进行校正，以得到各点活度一致的均匀平面源。

12.如权利要求11所述的活度均匀性校正方法，其特征在于，以所述线源(103)的中心为转动中心，所述线源(103)上各点的活度校正因子按照下述方法获取：

获取各点到所述转动中心的距离，以及所述线源(103)半径范围内分布的点数，得到两者的比值；

获取所述线源(103)半径范围内的各点到所述转动中心的距离的倒数之和；

以所述比值与所述倒数之和的乘积作为所述活度校正因子；

以所述线源(103)半径范围内分布的点数为N，用于接收所述均匀平面源所发出光信号的扫描环(102)中晶体的数目为G，则

13.一种PET设备的几何校正方法，其特征在于，通过权利要求11-12任一项所述的校正方法获取若干均匀平面源，并通过所述PET机(101)的各晶体对采集各所述均匀平面源的光信号，根据各所述晶体对所接收的与各自垂直的所述均匀平面源的光信号，借助于基于因子的正规化校正算法得到各所述晶体对的几何校正因子。