CN106725573B - 一种连续进床pet系统的计数丢失校正方法和装置 - Google Patents

一种连续进床pet系统的计数丢失校正方法和装置 Download PDF

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Abstract

本申请提供一种连续进床PET系统的计数丢失校正方法和装置，其中方法包括：对于PET系统对应的虚拟系统中的每条虚拟响应线，确定对应的多条实际响应线，每一条实际响应线对应实际系统中的一个扫描状态；在每个扫描状态下，根据每个实际晶体对应的虚拟晶体的单光子计数率，得到实际晶体的单光子计数率；确定扫描状态下的实际响应线对应的两个实际晶体分别所在的Block的单光子计数率；进而得到两个Block的计数丢失校正因子，得到实际响应线的计数丢失校正因子；确定虚拟响应线的计数丢失校正因子，根据每条虚拟响应线的计数丢失校正因子进行计数丢失校正。本申请实现了对连续进床PET中的计数丢失校正。

Description

一种连续进床PET系统的计数丢失校正方法和装置
技术领域
本申请涉及医疗设备技术，特别涉及一种连续进床PET系统的计数丢失校正方法和装置。
背景技术
正电子发射型计算机断层显像(Positron Emission Computed Tomography，简称：PET)是通过探测从人体发出的γ光子，经重建得到反映人体各组织代谢情况的图像。PET设备受到探测器系统结构设计、晶体积分时间、前端电子、符合判别电路等因素影响，系统实际接收的入射光子数目会少于人体发出的光子数目。PET扫描获得的扫描数据在用于PET图像定量分析时，需要对这部分扫描数据进行计数丢失补偿，以使得PET图像数据更加准确。
PET扫描方式包括步进式多床位扫描和连续进床扫描，其中，在步进式多床位扫描方式中，对单一床位扫描时，探测器与患者相对静止，探测器晶体收集来自患者身体固定部位放射的光子，忽略放射性核素的衰变影响，探测器每个晶体在对单一床位扫描的过程中收集到的单光子计数率不变，此时可以通过常用的测量法进行计数丢失补偿。但是，在连续进床扫描时，探测器与患者一直相对运动，探测器上每个晶体上的单光子计数是患者身体不同部位放射的单光子计数的叠加，且每个晶体在整个连续扫描过程中收集到的单光子计数率是随时间变化的，此时测量法将不再适用。因此，需要探索连续进床扫描模式中的计数丢失校正方法。
发明内容
为解决现有存在的技术问题，本申请期望提供一种连续进床PET系统的计数丢失校正方法和装置，以实现对连续进床PET中的计数丢失校正。
具体地，本申请是通过如下技术方案实现的：
第一方面，提供一种连续进床正电子发射型计算机断层显像PET系统的计数丢失校正方法，所述方法包括：
对于所述PET系统对应的虚拟系统中的每一条虚拟响应线，确定所述一条虚拟响应线对应的多条实际响应线，每一条所述实际响应线对应所述PET系统的实际系统中的一个扫描状态；
在每一个所述扫描状态下，根据所述实际系统中每个实际晶体对应的虚拟晶体的单光子计数率，得到所述实际晶体的单光子计数率；
确定所述扫描状态下的所述实际响应线对应的两个实际晶体分别所在的Block，根据所述实际晶体的单光子计数率得到所述实际响应线对应的两个Block的单光子计数率；
根据所述Block的单光子计数率，得到所述两个Block的计数丢失校正因子；
根据两个Block的计数丢失校正因子，得到所述实际响应线的计数丢失校正因子；
根据所述多条实际响应线的计数丢失校正因子，确定所述虚拟响应线的计数丢失校正因子；
根据每一条所述虚拟响应线的计数丢失校正因子，对所述虚拟响应线进行计数丢失校正。
第二方面，提供一种连续进床正电子发射型计算机断层显像PET系统的计数丢失校正装置，所述装置包括：
响应线确定模块，用于对于所述PET系统对应的虚拟系统中的每一条虚拟响应线，确定所述一条虚拟响应线对应的多条实际响应线，每一条所述实际响应线对应所述PET系统的实际系统中的一个扫描状态；
晶体计数率确定模块，用于在每一个所述扫描状态下，根据所述实际系统中每个实际晶体对应的虚拟晶体的单光子计数率，得到所述实际晶体的单光子计数率；
模块计数率确定模块，用于确定所述扫描状态下的所述实际响应线对应的两个实际晶体分别所在的Block，根据所述实际晶体的单光子计数率得到所述实际响应线对应的两个Block的单光子计数率；
模块因子确定模块，用于根据所述Block的单光子计数率，得到所述两个Block的计数丢失校正因子；
实际响应线因子确定模块，用于根据两个Block的计数丢失校正因子，得到所述实际响应线的计数丢失校正因子；
虚拟响应线因子确定模块，用于根据所述多条实际响应线的计数丢失校正因子，确定所述虚拟响应线的计数丢失校正因子；
数据校正模块，用于根据每一条所述虚拟响应线的计数丢失校正因子，对所述虚拟响应线进行计数丢失校正。
本申请提供的连续进床PET系统的计数丢失校正方法和装置的有益效果：通过获得对应的虚拟晶体上的单光子计数，再利用晶体效率和实际晶体与虚拟晶体的对应关系，获得不同扫描状态下的系统中晶体的单光子计数率，进而得到每个扫描状态下的计数丢失校正因子，最后再根据虚拟响应线和不同扫描状态的实际响应线的关系，通过实际响应线的校正因子的加权平均获得虚拟响应线的校正因子，实现了对连续进床PET中的计数丢失校正。
附图说明
图1是本申请一示例性实施例示出的一种被扫描对象在PET系统中执行连续进床扫描的场景示意图；
图2是本申请一示例性实施例示出的一种PET系统的立体示意图；
图3是本申请一示例性实施例示出的一种虚拟系统的剖面图；
图4是本申请一示例性实施例示出的一种晶体环示意图；
图5是本申请一示例性实施例示出的一种晶体与扫描位置的对应关系图；
图6是本申请一示例性实施例示出的一种晶体与扫描位置对应的运动过程；
图7是本申请一示例性实施例示出的一种实际系统和虚拟系统对应示意图；
图8是本申请一示例性实施例示出的一种响应线扫描时间示意图；
图9是本申请一示例性实施例示出的一种扫描状态示意图；
图10是本申请一示例性实施例示出的一种计数丢失校正的流程图；
图11是本申请一示例性实施例示出的一种对被扫描对象进行扫描的应用场景；
图12是本申请一示例性实施例示出的一种图像重建设备的框图；
图13是本申请一示例性实施例示出的一种计数丢失校正装置的结构示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
本申请实施例提供了一种计数丢失校正方法，该方法可以应用于连续进床扫描的PET系统中的计数丢失校正。连续进床扫描方式是，患者躺在PET扫描床上，扫描床按照一个固定的速率运动，PET系统则进行持续扫描。参见图1所示，该图1示例了一个被扫描对象(例如，患者)在PET系统中执行连续进床扫描的场景示意图，图中的箭头所示为被扫描对象的进床方向(例如，患者躺在扫描床上，扫描床沿该箭头方向移动)，可以是按照一个固定的速率运动。
图1所示的PET系统，其实是该PET系统的一个截面，该PET系统可以包括很多探测环，可以参见图2，该图2所示是PET系统的立体示意图，其中示例了四个Block(探测器模块)环21(实际的Block环数量会更多)，每个Block 环由多个Block22拼装而成，每个Block22包括若干晶体23。其中，多个探测环构成一个内部空间24，被扫描对象就位于该内部空间24中，在这个内部空间发生的正电子湮灭事件所产生的单光子即γ光子可以被探测环中的晶体23接收到。图1所示的PET系统例如可以是按照图2中的虚箭头所示的方向剖面得到，并且由图2可以看到，可以将PET系统理解为包括很多的晶体环，该晶体环可以是沿着探测环21相同的方向的一个环状的晶体串，其中可以包括很多单个的晶体，比如一环100个晶体。
本申请实施例将PET系统虚拟为一个虚拟系统，可以参见图3，该虚拟系统10包括很多的虚拟晶体，例如，虚拟晶体11的大小可以认为与普通的PET系统的晶体一致，该虚拟系统10也包括很多探测环，形式上与图2所示的实际的PET系统是相同的，图3也是该虚拟系统的一个剖面图；区别的地方在于，虚拟系统10比实际的PET系统要大，主要是探测环的数量会增加(比如，实际PET系统包括20个探测环，虚拟PET系统包括40个探测环，数量仅是示例)。比如，由图1可以看到，实际PET系统在进床方向(该方向后续可以称为Z轴)上的长度通常比被扫描对象的长度要小，而由图3可以看到，虚拟的PET系统在Z轴方向上的长度要比被扫描对象的长度大，这样才可以通过该虚拟的PET系统10，将连续进床扫描虚拟成被扫描对象在PET系统中固定扫描的模式，使得被扫描对象在PET系统中固定不动就可以得到全身各个部位的扫描。
此外，图3所示的虚拟系统10，还有一个特点是，其中的每一个虚拟晶体都固定对应被扫描对象的其中一个扫描位置。比如，图3中所示的虚拟晶体11对应被扫描对象的扫描位置13，由于虚拟晶体11的长度可以认为与普通的PET系统的晶体一致，所以与一个虚拟晶体对应的扫描位置也可以认为是一个晶体的长度，比如，假设x是被扫描对象上的一个点位置，(x-δ,x+δ]的范围可以认为是上述扫描位置13，其中，δ为晶体大小的一半。对于扫描位置15，可以是与虚拟晶体14对应，每一个虚拟晶体与被扫描对象12的一个扫描位置对应。
上述的每一个虚拟晶体与一个扫描位置对应，其中的“对应”可以这样理 解：假设被扫描对象12在虚拟系统10中固定不动的扫描，被扫描对象的上述扫描位置13与虚拟晶体11在位置上正对，类似于传统的分床扫描模式中的扫描床固定不动时的晶体与扫描位置的一一对应。
此外，如前面提到的，图3只是示意了虚拟的PET系统的一个剖面，其实该虚拟的PET系统也是一个环形的探测装置，类似于图2所示的立体系统，当被扫描对象放置于虚拟的PET系统的内部空间时，对应某一个位置的虚拟晶体的数量很多，其实是一个晶体环。可以参见图4的示例，以扫描位置13为例，虚拟晶体11、虚拟晶体41、虚拟晶体42等一个环的很多晶体都是与该扫描位置对应的虚拟晶体，也就是说，与某个扫描位置的对应的虚拟晶体是一个环的多个虚拟晶体，这些虚拟晶体只是相对于扫描位置的角度不同。可以想象，当患者躺在扫描床上，位于图2所示的内部空间24中时，其实就是位于一个环状探测装置的内部，患者的任一个位置都对应着一个环的晶体。
经过上述描述可以看到，该虚拟系统10，即为虚拟成一个类似于分床扫描模式时的PET系统，尽管被扫描对象12在PET系统中以连续进床模式进行的扫描，实际上扫描床是不断运动的，但通过该PET系统10假想成一个相当于扫描床不动时扫描的系统，相当于将被扫描对象12放置在图3的虚拟系统10中进行固定不动的扫描，虚拟系统10中的各个虚拟晶体固定对应被扫描对象的其中一个扫描位置。
如下在介绍本申请的计数丢失校正方法之前，先说明下上述虚拟系统中的某个虚拟晶体的单光子计数率的计算过程，在后续的计数丢失校正方法中将使用到该虚拟晶体的单光子计数率：
其中，在计算虚拟晶体的单光子计数率之前，需要统计该系统中的每一个虚拟晶体在被扫描对象的扫描过程中所获取到的单光子计数，该单光子计数即在整个扫描过程中该虚拟晶体接收到的单光子(即正电子湮灭事件中产生的γ光子)的数量。
虚拟晶体的单光子计数的计算：
首先，每一个虚拟晶体的单光子计数都是实际的PET系统中的多个实际晶 体的单光子计数的累加，具体是将哪些实际晶体接收到的哪部分单光子计数，统计到与这些实际晶体对应的某个虚拟晶体，可以结合图5来说明。
如图5所示，仍以被扫描对象12的其中一个扫描位置为例，比如，以扫描位置13为例，该扫描位置13对应的是虚拟晶体11。在连续进床扫描模式中，被扫描对象将随着扫描床一起移动，而被扫描对象上的扫描位置13也将随之一起移动，图5中示出了扫描位置13被扫描过程的两个端点，从13-1的位置开始接受扫描，并沿着箭头51的方向(这也是扫描床的进床方向)随被扫描对象一起运动，直至运动到13-2的位置停止接受扫描(比如，可以是移出了PET系统)。图5中还示出了这两个端点位置所对应的晶体环，其中的虚线52表示这两个晶体环之间是连续的，还有很多晶体环，可以想象，这是一个立体的实际的PET系统，只是在图5中仅示出了该系统两个端侧的两个晶体环。
请继续参见图5，实际晶体53、实际晶体54、实际晶体55直至实际晶体58(图5仅示例了一部分实际晶体，实际数量更多)，组成了一个“晶体串”，该晶体串的方向与箭头51所示的行进方向平行，并且，在扫描位置13从13-1的位置到13-2的位置这个过程的扫描中，上述晶体串中的每一个实际晶体都会有一个与扫描位置13“对应”的时间。比如，扫描位置13位于图5所示的最左端的晶体环中时，实际晶体53处于与扫描位置13“对应”的位置，当扫描位置13位于图5所示的最右端的晶体环中时，实际晶体58处于与扫描位置13“对应”的位置，中间的各个晶体比如实际晶体54、实际晶体55等都会有一个与扫描位置13“对应”的位置。
图6示例了某一个实际晶体与扫描位置13位置对应的运动过程示意图，请结合图6所示，以实际PET系统的其中一个实际晶体55为例，图6示意了连续进床扫描过程中的五个时刻，分别为T1、T2、T3、T4和T5，从T1至T5的顺序，被扫描对象12沿着箭头所示的进床方向在移动，可以是按照一定的速率匀速进床。其中，实际晶体55的位置固定，并且，随着上述被扫描对象12的进床移动，实际晶体55的中心线S所对应的被扫描对象12上的位置也在不断移 动。其中，在T3时刻，扫描位置13的左侧“x-δ”(x是扫描位置13的中心线，δ是实际晶体长度的一半)到达实际晶体55的中心线S，在T4时刻，扫描位置13的右侧“x+δ”到达实际晶体55的中心线S，在T3至T4的时间段内，可以认为扫描位置13与实际晶体55对应。
按照上述的原理，被扫描对象12在连续进床的过程中，对于图5中所示的实际晶体53至实际晶体58之间的这个晶体串来说，每个实际晶体都会有一个类似图6所示的对应扫描位置13的时间段，在该时间段内该实际晶体接收到的单光子数即属于扫描位置13对应的虚拟晶体11接收的单光子计数的一部分。即，可以将实际晶体53至实际晶体58之间的这个晶体串中的每个实际晶体在对应扫描位置13时接收到的光子数累加，得到图4中所示的对应扫描位置13的虚拟晶体11的单光子计数。其中，虚拟晶体11与上述的晶体串的关系，由图4和图5可以看到，如果假设扫描位置13处于晶体环的环心，那么，虚拟晶体11与上述晶体串中的每个实际晶体在这个晶体环中的位置是相同的，即实际晶体与所述虚拟晶体在对应所述扫描位置时与扫描位置的相对位置关系相同(如果以晶体环360度来看，两者在环上的角度位置相同)。
同理，在图5中，另一个晶体串，包括实际晶体60、实际晶体61、实际晶体62直至实际晶体64的晶体串，将这些实际晶体在对应扫描位置13时接收到的单光子数，可以均累加到图4所示的虚拟晶体42中。其他虚拟晶体的单光子计数的获得不再详述，原理与上述相同，都是由与该虚拟晶体位于相同位置的一个晶体串的各个实际晶体的单光子数的累加。如果将一个实际晶体在对应某个扫描位置时接收到的单光子计数称为一个单光子计数分量，则实际PET系统的一个晶体串的多个实际晶体将获取到对应该扫描位置的多个单光子计数分量，将这些单光子计数分量叠加即得到对应该扫描位置的虚拟晶体的单光子计数。
通过上述的方法，可以对虚拟的PET系统中的每个虚拟晶体，得到该虚拟晶体在扫描过程中的单光子计数，即对于某一个虚拟晶体来说，确定该虚拟晶体对应的被扫描对象的扫描位置，还确定该虚拟晶体所对应的实际PET系统中 的某个晶体串，将该扫描位置在整个扫描过程中与上述晶体串中的各个实际晶体对应时的单光子计数累加到虚拟晶体中。
在上面实施例中获得虚拟晶体上的单光子计数之后，以虚拟晶体i为例，除以虚拟晶体i对应的扫描位置在PET系统中的扫描时间(该扫描时间是所述的扫描位置在实际PET系统中经过的扫描时间，比如图5中的扫描位置13从13-1的位置扫描到13-2的位置的时间段)，得到该虚拟晶体i的单光子计数率si，该单光子计数率si是一个计数总数除以时间的简单平均值。
在上述的例子中，将连续进床扫描的PET系统虚拟为一个虚拟系统virtualsystem，而图1所示的PET系统可以称为实际系统real system。并且，为了进行区别，虚拟系统中的晶体可以称为虚拟晶体，例如，虚拟晶体11；可以将实际系统中的晶体称为实际晶体，例如，实际晶体53。此外，在后续的例子中，还可以将虚拟系统中的响应线(Line ofResponse，简称：LOR)称为虚拟响应线，将实际系统中的响应线称为实际响应线。
在对连续进床扫描PET系统的计数丢失校正时，不仅要用到上述描述的虚拟晶体的单光子计数率，还需要使用到两个因素，一个是“单光子计数率和计数丢失校正因子的对应关系”，可以记录成一个对应查找表，另一个是实际PET系统中的每个实际晶体的相对接收效率。如下先说明这两个因素的获取：
单光子计数率和计数丢失校正因子的对应关系：
在静止状态扫描一个注入放射性药物的模体，模体在PET系统中均匀发射射线(如圆柱形模体)，初始活度较高(如50mCi，通常超过临床病人扫描时的活度)，按照时间段进行多个时间段的扫描，由于药物随时间衰变，活度会越来越低，保证最后几个时间段几乎无计数丢失发生。
对每一个扫描时间段i，根据药物衰变计算扫描的平均药物活度ai，计算系统的单光子计数率si，该系统单光子计数率是PET系统中的Block的单光子计数率，即各个Block的平均单光子计数率；还计算系统的真符合计数率ti，根据无计数丢失情况下真符合计数率随活度增加成正比增加的原理，以及最小活度下几个时间段无计数丢失的情况，利用最小活度下几个时间段的真符合计数率和活度，如利用无计数丢失的M个时间段的ai和ti，获得无计数丢失情况下真符合计数率与活度的比例关系λ＝[∑(ti/ai)]/M(或者λ＝(∑ti)/(∑ai))，假设共扫描 (或者 然后，求出各活度下无计数丢失的真符合计数率根据实际真符合计数率就可求出计数丢失校正因子然后建立单光子计数率和计数丢失校正因子的函数关系η＝f(s)，根据该函数关系就可以得到Block的单光子计数率和计数丢失校正因子之间的对应关系。
其中，函数f(s)可以为多项式函数或者分段函数。
例如，当上述函数为多项式函数时，该函数可以为的形式，s表示Block上的单光子计数率，ak为多项式系数，该函数可以由数据序列si，ηji通过多项式拟合得到。
例如，当上述函数为分段函数时，该函数可以为：
插值方法为通过s附近的si对应的ηi利用线性插值或其他插值方法获得。
晶体的相对接收效率：
晶体的接收效率定义如下，如果在单位时间内有N个单光子发射到晶体上，被识别到M个，则晶体接收效率为ω＝M/N。
获得不同活度下PET系统中每个实际晶体的相对接收效率，在PET系统中心放置轴向长度超过PET轴长的一个圆柱型水模，初始活度较高(如50mCi，通常超过临床病人扫描时的活度)，按照时间段进行多个时间段的扫描。由于药物随时间衰变，活度会越来越低，如某个时间段的药物活度为Dt，在静止状态 下扫描模体，发射到各晶体位置处的单光子计数率在该时间段内是相同的，获得所有晶体的单光子计数，使用如下公式计算晶体相对接受效率：
其中，i表示晶体号，Si(t)表示晶体i上的单光子计数率，表示所有与晶体i在单环中位置相同的晶体的单光子计数率均值，即单环中位置相同的轴向上一串晶体的单光子计数率均值，这里的晶体接收效率为轴向上一串晶体中各晶体之间的相对值。根据不同剂量测试结果建立函数关系即只要知道轴向一串晶体上的单光子计数率即可获得相应的晶体接收效率
在上述说明了虚拟晶体的单光子计数率、Block的单光子计数率和计数丢失校正因子之间的对应关系、以及晶体的相对接收效率的获取后，如下描述本申请的计数丢失校正方法的实现。其中，在连续进床扫描的PET系统中对计数丢失的校正，是根据虚拟系统中的虚拟响应线来进行校正，可以是根据对应每一条虚拟响应线的计数丢失校正因子，来对虚拟响应线的数据进行计数丢失校正。
那么，可以计算每一条虚拟响应线对应的计数丢失校正因子，参见图7所示，以虚拟系统virtual system中的其中一条虚拟响应线71为例，该虚拟响应线71对应两个虚拟晶体，比如，其中一个虚拟晶体是此外，一条虚拟响应线71对应实际系统real system中的多条实际响应线，并且，一条虚拟响应线的计数丢失校正因子也是根据所述多条实际响应线的计数丢失校正因子综合得到。比如，图7中的实际响应线72是其中一条与虚拟响应线71对应的实际响应线，该实际响应线72对应两个实际晶体，比如，其中一个实际晶体是
结合图8和图9来说明“与一条虚拟响应线对应的多条实际响应线”：所述多条实际响应线是所述虚拟响应线在“响应线的扫描时间”过程中的响应线，且每一条实际响应线对应一个扫描状态。
例如，如图8所示，该图8示例了“响应线的扫描时间”，扫描时间是这条响应线在实际PET系统中的扫描时间。比如，在图8中，虚拟的PET系统中的与被扫描对象中的某个扫描位置x对应的响应线Y，该响应线Y在实际的PET 系统中由开始扫描到结束扫描的时间段，即图8中的被扫描对象由时间Ts运动至时间Te的时间段，也是该响应线Y由实际系统的一端运动到另一端的时间。
如图9所示，在图8示例的响应线扫描时间过程中，响应线Y是逐个晶体地由一端移动到另一端，可以将分别对应每个晶体时的状态称为一个扫描状态。比如，图9中在最左端的实际响应线Y1处于时间Ts时，此时可以称为一个扫描状态，沿进床方向右移一个晶体，则进入另一个扫描状态，得到另一个实际响应线Y2，依次类推，时间Te时对应的是最后一个扫描状态，对应一个实际响应线Y3。每一个扫描状态对应一个实际响应线，Ts运动至时间Te的过程中对应多条实际响应线，这些实际响应线都是与图7中的虚拟响应线71对应，且图7中的实际响应线72是其中一条与虚拟响应线71对应的响应线，也是其中一个扫描状态。
而对于一条实际响应线的计数丢失校正因子，可以根据该实际响应线对应的两个实际晶体所在的Block确定，求出对应的两个Block的计数丢失校正因子，即可得到该实际响应线的计数丢失校正因子。前述已经得到，Block的单光子计数率与计数丢失校正因子的对应关系查找表，因此，可以通过获取所述Block的单光子计数率，进而查表即可得到该Block的计数丢失校正因子。
在上述原理说明的基础上，图10示出了本申请一个例子中的计数丢失校正的流程图，该方法以对其中一条虚拟响应线的数据进行计数丢失校正为例进行说明，其他的虚拟响应线的校正同理。如图10所示，该方法可以包括：
在步骤1001中，在每一个扫描状态下，根据一个实际晶体对应的虚拟晶体的单光子计数率，以及该虚拟晶体对应的实际系统中轴向一列实际晶体的相对接收效率，得到该实际晶体的单光子计数率。
如前所述，一条虚拟响应线对应实际系统中的多条实际响应线，且每一条实际响应线可以称为对应一个扫描状态。例如，图9中的Y1处于一个扫描状态，扫描床右移一个晶体后，Y2又对应一个扫描状态。
以图7中的实际响应线72为例，在该扫描状态下，可以求出实际PET系统 中的每个实际晶体的单光子计数率。具体的，以其中一个实际晶体为例，该状态下的其他实际晶体可以按照与相同的方法求取单光子计数率。
实际晶体的单光子计数率的计算：如图7所示，实际晶体对应虚拟晶体类似于图5中的“实际晶体53、实际晶体54、实际晶体55直至实际晶体58等组成的晶体串与虚拟晶体11对应”，实际晶体是对应的其中一个晶体。按照前述的方法求得虚拟晶体的单光子计数率再根据 对应的实际系统中轴向一列实际晶体的相对接收效率，可以得到实际晶体 的单光子计数率。
具体的，由于虚拟晶体中晶体与实际晶体中所在位置上轴向一串晶体对应，可以记为即共有Z个实际晶体与虚拟晶体对应，虚拟晶体上的单光子计数率是一串晶体计数率的平均。因此获得的单光子计数率即知道了一串晶体的平均计数率，由第二步可知各晶体之间的晶体相对接收效率ω1,ω2,...,ωZ。从而可知实际晶体中 对应的单光子计数率为其中，ωm是实际晶体的相对接收效率。
按照上述同样的方法可以求得实际响应线72所处的扫描状态下的所有实际晶体的单光子计数率，只是其他实际晶体的单光子计数率计算时，使用的是对应的其他虚拟晶体的单光子计数率，比如，在实际响应线72所处的扫描状态下，如果要计算实际晶体之外的其他实际晶体的单光子计数率，先要确定对应该其他实际晶体的一个虚拟晶体，然后同样要获取该虚拟晶体的单光子计数率，再按照上述公式计算该其他实际晶体的单光子计数率。
如上所述，对于每一个实际响应线对应的扫描状态下，都可以计算出实际系统中的每个实际晶体的单光子计数率。
在步骤1002中，对一个Block上多个实际晶体的单光子计数率进行加和，得到一个扫描状态下的各个Block的单光子计数率。
在一个PET系统中可以包括多个Block，并且每个Block包括多个实际晶体。在一个扫描状态下，步骤1001中已经得到了所有实际晶体的单光子计数率，本步骤可以对同属于一个Block上的多个实际晶体的单光子计数率进行加和，得到Block的单光子计数率。
在步骤1003中，确定所述扫描状态下的实际响应线对应的两个实际晶体分别所在的Block，得到所述实际响应线对应的两个Block的单光子计数率。
对于虚拟响应线对应的每一条实际响应线，实际响应线对应两个实际晶体，例如，实际响应线72对应的其中一个实际晶体是属于一个Block，同理，一条实际响应线对应的两个实际晶体分别属于一个Block，那么实际响应线对应两个Block。在步骤1002中，已经得到该实际响应线对应的两个Block的单光子计数率。每一条实际响应线对应的两个Block的单光子计数率都可以同理得到。
在步骤1004中，根据所述Block的单光子计数率，得到所述两个Block的计数丢失校正因子。
前面已经预先建立了Block的单光子计数率与计数丢失校正因子的对应关系，本步骤可以根据该对应关系，得到与Block的单光子计数率对应的Block的计数丢失校正因子。每一条实际响应线对应的两个Block的计数丢失校正因子都可以同理得到。
在步骤1005中，根据两个Block的计数丢失校正因子，得到所述实际响应线的计数丢失校正因子。
例如，假设实际响应线对应的两个Block，分别对应的计数丢失校正因子为a和b，则该实际响应线的计数丢失校正因子可以为
在步骤1006中，根据所述多条实际响应线的计数丢失校正因子，确定所述虚拟响应线的计数丢失校正因子。
例如，按照上面的步骤，与一条虚拟响应线对应的多条实际响应线的计数丢失校正因子都可以得到，则可以将该多条实际响应线的计数丢失校正因子进行加权平均，获得对应的所述虚拟响应线的计数丢失校正因子。
在步骤1007中，根据每一条所述虚拟响应线的计数丢失校正因子，对所述响应线进行计数丢失校正。
本例子中，求出每一条虚拟响应线的计数丢失校正因子后，可以对每条虚拟响应线的数据进行计数丢失校正。例如，可以用每一条虚拟响应线上的符合计数乘以该响应线对应的计数丢失校正因子。
本例子的连续进床PET系统的计数丢失校正方法，通过获得对应的虚拟晶体上的单光子计数，再利用晶体效率和实际晶体与虚拟晶体的对应关系，获得不同扫描状态下的系统中晶体的单光子计数率，进而得到每个扫描状态下的计数丢失校正因子，最后再根据虚拟响应线和不同扫描状态的实际响应线的关系，通过实际响应线的校正因子的加权平均获得虚拟响应线的校正因子，实现了对连续进床PET中的计数丢失校正。
图11示例了一个对被扫描对象进行扫描的应用场景，例如，可以是通过PET扫描方式对被扫描对象进行扫描。工作人员1101可以通过控制台1102操作PET系统的探测装置(该装置包括晶体)1103对扫描床1104上的被扫描对象比如患者1105进行连续进床扫描。
在扫描过程中，探测装置1103中的各个实际晶体可以将接收到的单光子计数传送到后端的处理设备1106，该处理设备1106可以是用于对探测装置接收到的数据进行处理并进行图像重建的设备。该处理设备1106就可以执行上面方法实施例中描述的连续进床PET系统的计数丢失校正方法。
比如，处理设备1106中可以预先存储了PET系统的各个实际晶体的晶体接收效率。该处理设备1106可以根据接收到的实际晶体的单光子计数确定这些计数对应的是患者1105的哪个扫描位置，并将该计数累加到该扫描位置对应的虚拟晶体中；比如，处理设备1106还可以计算虚拟晶体的单光子计数率，并计算虚拟响应线的计数丢失校正因子，并可以根据该因子对符合数据进行计数丢失 校正。
本申请实施例还提供了一种连续进床PET的计数丢失校正装置，该装置可以应用于图像重建设备，图12是根据一示例性实施例示出的一种图像重建设备1200的框图。例如，该图像重建设备1200可以是图11中所示的处理设备1106。
参照图12，图像重建设备1200可以包括处理组件1201，其进一步包括一个或多个处理器，以及由存储器1202所代表的存储器资源，用于存储可由处理组件1201执行的指令，例如应用程序。存储器1202中存储的应用程序可以包括一个或一个以上的每一个对应于一组指令的模块。本申请的实施例中，计数丢失校正装置可以位于所述的存储器1202中，并且处理组件1201可以通过该计数丢失校正装置执行本申请实施例的计数丢失校正方法。
图像重建设备1200还可以包括一个电源组件1203，该电源组件1203被配置为执行图像重建设备1200的电源管理。一个有线或无线网络接口1204被配置为将图像重建设备1200连接到网络，以及一个输入输出(I/O)接口1205。
本申请实施例的计数丢失校正装置，可以从逻辑上划分为多个模块，比如参见图13所示，该装置可以包括：响应线确定模块1301、晶体计数率确定模块1302、模块计数率确定模块1303、模块因子确定模块1304、实际响应线因子确定模块1305、虚拟响应线因子确定模块1306和数据校正模块1307。
响应线确定模块1301，用于对于所述PET系统对应的虚拟系统中的每一条虚拟响应线，确定所述一条虚拟响应线对应的多条实际响应线，每一条所述实际响应线对应所述PET系统的实际系统中的一个扫描状态；
晶体计数率确定模块1302，用于在每一个所述扫描状态下，根据所述实际系统中每个实际晶体对应的虚拟晶体的单光子计数率，得到所述实际晶体的单光子计数率；
模块计数率确定模块1303，用于确定所述扫描状态下的所述实际响应线对应的两个实际晶体分别所在的Block，根据所述实际晶体的单光子计数率得到所述实际响应线对应的两个Block的单光子计数率；
模块因子确定模块1304，用于根据所述Block的单光子计数率，得到所述 两个Block的计数丢失校正因子；
实际响应线因子确定模块1305，用于根据两个Block的计数丢失校正因子，得到所述实际响应线的计数丢失校正因子；
虚拟响应线因子确定模块1306，用于根据所述多条实际响应线的计数丢失校正因子，确定所述虚拟响应线的计数丢失校正因子；
数据校正模块1307，用于根据每一条所述虚拟响应线的计数丢失校正因子，对所述响应线进行计数丢失校正。
在一个例子中，晶体计数率确定模块1302，具体用于：确定所述虚拟晶体的单光子计数率；根据所述虚拟晶体对应的实际系统中轴向一列实际晶体的相对接收效率，得到所述实际晶体的单光子计数率。
在一个例子中，模块计数率确定模块1303，具体用于对所述Block上多个实际晶体的单光子计数率进行加和。
在一个例子中，模块因子确定模块1304，还用于预先确定Block的单光子计数率与计数丢失校正因子的对应关系。
在一个例子中，虚拟响应线因子确定模块1306，具体用于对多条实际响应线的计数丢失校正因子进行加权平均，获得虚拟响应线的计数丢失校正因子。
本申请实施例的计数丢失校正的功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台图像重建设备执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种连续进床正电子发射型计算机断层显像PET系统的计数丢失校正方法，其特征在于，所述方法包括：
对于所述PET系统对应的虚拟系统中的每一条虚拟响应线，确定所述一条虚拟响应线对应的多条实际响应线，每一条所述实际响应线对应所述PET系统的实际系统中的一个扫描状态；
在每一个所述扫描状态下，根据所述实际系统中每个实际晶体对应的虚拟晶体的单光子计数率，得到所述实际晶体的单光子计数率；
确定所述扫描状态下的所述实际响应线对应的两个实际晶体分别所在的探测器模块，根据所述实际晶体的单光子计数率得到所述实际响应线对应的两个探测器模块的单光子计数率；
根据所述探测器模块的单光子计数率，得到所述两个探测器模块的计数丢失校正因子；
根据两个探测器模块的计数丢失校正因子，得到所述实际响应线的计数丢失校正因子；
根据所述多条实际响应线的计数丢失校正因子，确定所述虚拟响应线的计数丢失校正因子；
根据每一条所述虚拟响应线的计数丢失校正因子，对所述虚拟响应线进行计数丢失校正。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据实际系统中每个实际晶体对应的虚拟晶体的单光子计数率，得到实际晶体的单光子计数率，包括：
确定所述虚拟晶体的单光子计数率；
根据所述虚拟晶体对应的实际系统中轴向一列实际晶体的相对接收效率，得到所述实际晶体的单光子计数率。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述实际晶体的单光子计数率得到所述实际响应线对应的两个探测器模块的单光子计数率，包括：
对所述探测器模块上多个实际晶体的单光子计数率进行加和。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
预先确定探测器模块的单光子计数率与探测器模块的计数丢失校正因子的对应关系。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述多条实际响应线的计数丢失校正因子，确定所述虚拟响应线的计数丢失校正因子，包括：
对多条实际响应线的计数丢失校正因子进行加权平均，获得所述虚拟响应线的计数丢失校正因子。
6.一种连续进床正电子发射型计算机断层显像PET系统的计数丢失校正装置，其特征在于，所述装置包括：
响应线确定模块，用于对于所述PET系统对应的虚拟系统中的每一条虚拟响应线，确定所述一条虚拟响应线对应的多条实际响应线，每一条所述实际响应线对应所述PET系统的实际系统中的一个扫描状态；
晶体计数率确定模块，用于在每一个所述扫描状态下，根据所述实际系统中每个实际晶体对应的虚拟晶体的单光子计数率，得到所述实际晶体的单光子计数率；
模块计数率确定模块，用于确定所述扫描状态下的所述实际响应线对应的两个实际晶体分别所在的探测器模块，根据所述实际晶体的单光子计数率得到所述实际响应线对应的两个探测器模块的单光子计数率；
模块因子确定模块，用于根据所述探测器模块的单光子计数率，得到所述两个探测器模块的计数丢失校正因子；
实际响应线因子确定模块，用于根据两个探测器模块的计数丢失校正因子，得到所述实际响应线的计数丢失校正因子；
虚拟响应线因子确定模块，用于根据所述多条实际响应线的计数丢失校正因子，确定所述虚拟响应线的计数丢失校正因子；
数据校正模块，用于根据每一条所述虚拟响应线的计数丢失校正因子，对所述虚拟响应线进行计数丢失校正。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，
所述晶体计数率确定模块，具体用于：确定所述虚拟晶体的单光子计数率；根据所述虚拟晶体对应的实际系统中轴向一列实际晶体的相对接收效率，得到所述实际晶体的单光子计数率。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，
所述模块计数率确定模块，具体用于对所述探测器模块上多个实际晶体的单光子计数率进行加和。
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，
所述模块因子确定模块，还用于预先确定探测器模块的单光子计数率与探测器模块的计数丢失校正因子的对应关系。
10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，
所述虚拟响应线因子确定模块，具体用于对多条实际响应线的计数丢失校正因子进行加权平均，获得所述虚拟响应线的计数丢失校正因子。
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