CN107115119A - Pet图像衰减系数的获取方法、衰减校正的方法及系统 - Google Patents

Pet图像衰减系数的获取方法、衰减校正的方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种PET图像衰减系数的获取方法、衰减校正的方法及系统。在基于区段CT扫描的情况下，通过CT扫描区的CT值与PET扫描区的像素值之间的映射关系，可以客观地得到第一子区域如骨组织的CT值，并根据第一子区域的CT值定量地得到第一子区域的第一衰减系数，相较于图像分割后直接对例如是骨组织的第一子区域进行衰减系数的赋值，结果更为准确和可靠。

Description

PET图像衰减系数的获取方法、衰减校正的方法及系统
技术领域
本发明涉及医疗技术领域，特别涉及一种PET图像衰减系数的获取方法、衰减校正的方法及系统。
背景技术
PET/CT设备(正电子发射断层显像/X线计算机断层成像仪，全称PositronEmission Tomography/Computed Tomography)，是一种将PET(功能代谢显像)和CT(解剖结构显像)两种影像技术有机地结合在一起的新型的影像设备。具体地，PET技术是将放射性标记药物注射到人体内，然后采用探测器探测放射性标记药物在人体各脏器内的湮灭情况，并根据湮灭事件得到人体脏器的断层图像，同时应用CT技术为放射性标记药物在人体内的分布情况进行精确定位，使这台机器同时具有PET和CT的优点。
利用PET扫描成像，其依赖于准确的衰减校正，未经过衰减校正的PET图像无法提供准确的SUV值(标准摄取值，Standard Uptake Value)用以疾病诊断。进而，基于CT的优点，可利用CT图像对PET图像进行衰减校正，使经过衰减校正的PET图像能够达到定量分析的目的，提高PET图像诊断的准确性。然而，CT的透射成像对人体会造成额外的辐射损伤，在无明确临床指症的情况下，一般不建议进行全身CT扫描。在部分区段缺乏CT扫描的情况下(例如人体下肢)，若需要对PET全身成像进行衰减校正(即需要获取全身的γ线的衰减图像)，传统的方式是基于无CT扫描区段的PET图像信息得到该区段的衰减图像信息，最终得到对应于全身的γ线的衰减图像。但是，PET的放射性活度分布与γ线的衰减图像之间并无明确的对应关系，因此，该方式的准确度和可靠性低。此外，为了对PET全身成像进行衰减校正，另一种典型的做法是利用CT扫描覆盖整个人体，以得到全身的γ线的衰减图像，但是该方式提升了CT辐射的剂量，加大了对人体的伤害。
因此，有必要开发一种在CT支持部分扫描的情况下，如何准确获取无CT扫描区段的PET图像衰减系数的方法，并利用获取的衰减系数对PET图像进行衰减校正的方法和系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种PET图像衰减系数的获取方法、衰减校正的方法及系统，在获得人体一部分的CT图像以及人体全身PET图像的情况下，取得人体无CT扫描支持区域的γ线衰减图像，一方面降低CT辐射剂量，另一方面提高PET图像衰减校正的准确性和可靠性。
为实现上述目的以及其它相关目的，本发明提供了一种PET图像衰减系数的获取方法，包括：
获取第一预定区段的PET数据，根据所述第一预定区段的PET数据得到第一预定区段的PET图像，所述第一预定区段的PET图像包括第一部分区段的PET图像及第二部分区段的PET图像，并对所述第二部分区段的PET图像进行分割以得到第一子区域和第二子区域；
获取第二预定区段的CT数据，所述第一预定区段覆盖所述第二预定区段，所述第二预定区段的CT数据包括第一部分区段的CT数据；
根据所述第一部分区段的PET图像所包含的像素数据与所述第一部分区段的CT数据，获取第一部分区段的PET图像包含的像素数据与对应的CT数据之间的映射关系；
根据所述第一部分区段的PET图像包含的像素数据与对应的CT数据之间的映射关系以及所述第一子区域的PET图像所包含的像素数据，获取所述第一子区域的CT数据；
根据所述第一子区域的CT数据，获取所述第一子区域的第一衰减系数。
可选的，上述获取方法还包括：为所述第二子区域设定第二衰减系数，所述第二衰减系数为水的衰减系数。
可选的，根据所述第一部分区段的PET图像包含的像素数据与对应的CT数据之间的映射关系以及所述第一子区域的PET图像所包含的像素数据，以插值或拟合的方式获取所述第一子区域的CT数据。
可选的，所述第一预定区段的PET数据是扫描对象全身的PET数据；所述第二预定区段的CT数据是扫描对象胸腹部的CT数据，或者是扫描对象上肢以及下肢关节的CT数据。
可选的，所述第一子区域为骨组织区域，所述第二子区域为非骨组织区域。
可选的，所述第二子区域包括多个第三子区域。
可选的，所述第一子区域的第一衰减系数通过如下公式获取：
其中，μ1为所述第一子区域的第一衰减系数，k1、k2…kN为获取第二预定区段的CT数据时采用的X线的能量值，a1、a2…aN以及b1、b2…bN均为大于0的常量，N为大于0的自然数，CT为CT值，单位Hu。
可选的，采用图像分割方法对上述第二部分区段的PET图像进行分割以得到第一子区域和第二子区域。
可选的，所述图像分割方法为区域生长法。
此外，本发明还提供了一种用于PET图像衰减校正的方法，其利用上述任一项所述的获取方法得到第一子区域的第一衰减系数后，包括：
获取第二子区域的第二衰减系数以及第二预定区段的第三衰减系数；
根据第一衰减系数、第二衰减系数和第三衰减系数，得到所述第一预定区段的衰减图像；
利用所述第一预定区段的衰减图像校正所述第一预定区段的PET数据，并生成经衰减校正后的所述第一预定区段的PET图像。
可选的，利用所述第一预定区段的衰减图像校正所述第一预定区段的PET数据的具体步骤包括：
将所述第一预定区段的衰减图像进行正投影，得到其投影数据；
利用所述投影数据，对所述第一预定区段的PET数据进行修正，得到衰减校正后的所述第一预定区段的PET数据；
对衰减校正后的所述第一预定区段的PET数据进行重建，得到衰减校正后的所述第一预定区段的PET图像。
可选的，所述第三衰减系数根据所述第二预定区段的CT数据获取，并将所述第二衰减系数赋值为水的衰减系数。
另外，本发明还提供了一种用于PET图像衰减校正的系统，其包括PET图像重建单元、分割单元、CT数据获取单元、映射单元以及衰减系数获取单元；
所述PET图像重建单元用于获取第一预定区段的PET数据，并根据所述第一预定区段的PET数据得到第一预定区段的PET图像，所述第一预定区段的PET图像包括第一部分区段的PET图像及第二部分区段的PET图像；
所述分割单元用于对所述第二部分区段的PET图像进行分割以得到第一子区域和第二子区域；
所述CT数据获取单元用于获取第二预定区段的CT数据，所述第一预定区段覆盖所述第二预定区段，所述第二预定区段的CT数据包括第一部分区段的CT数据；
所述映射单元用于根据所述第一部分区段的PET图像所包含的像素数据与所述第一部分区段的CT数据，获取第一部分区段的PET图像包含的像素数据与对应的CT数据之间的映射关系；
所述衰减系数获取单元用于根据所述第一部分区段的PET图像包含的像素数据与对应的CT数据之间的映射关系以及所述第一子区域的PET图像所包含的像素数据，获取所述第一子区域的CT数据，并根据所述第一子区域的CT数据获取所述第一子区域的第一衰减系数。
可选的，所述系统还包括衰减校正单元，用于获取所述第一子区域的第一衰减系数、所述第二子区域的第二衰减系数以及所述第二预定区段的第三衰减系数，并根据所述第一衰减系数、第二衰减系数以及第三衰减系数，得到所述第一预定区段的衰减图像，以利用所述第一预定区段的衰减图像校正所述第一预定区段的PET数据；
所述PET图像重建单元还用于利用校正后的所述第一预定区段的PET数据生成经衰减校正的所述第一预定区段的PET图像。
可选的，所述衰减校正单元还用于接收外界信号，所述外界信号包括第二衰减系数，且所述第二衰减系数为水的衰减系数，所述第三衰减系数由所述衰减校正单元根据所述第二预定区段的CT数据得到。
可选的，所述映射单元还具有一存储模块，所述存储模块存储有一映射表，所述映射表表征所述第一部分区段的PET图像所包含的像素数据与对应的CT数据之间的映射关系。
综上，本发明提供的PET图像衰减系数的获取方法、衰减校正的方法及系统中，在获取第一预定区段的PET数据以及第二预定区段的CT数据后，根据第一预定区段的PET数据获取第一预定区段的PET图像，并对未经过CT扫描的第二部分区段的PET图像进行分割，得到第一子区域和第二子区域，进而依据第一预定区段的第一部分区段的PET图像所包含的像素数据与第一部分区段的CT数据，获取PET图像包含的像素数据与对应的CT数据之间的映射关系，之后，根据所述PET图像包含的像素数据与对应的CT数据之间的映射关系以及所述第一子区域的PET图像所包含的像素数据，获取第一子区域的CT数据，随后，根据所述第一子区域的CT数据，获取所述第一子区域的第一衰减系数。在获取第一衰减系数后，后续便可得到第一预定区段的衰减图像，利用第一预定区段的衰减图像校正第一预定区段的PET数据，并生成经衰减校正后的第一预定区段的PET图像。如此一来，在基于区段CT扫描的情况下，通过CT扫描区的CT值与PET扫描区的像素值之间的映射关系，可以客观地得到第一子区域如骨组织的CT值，并根据第一子区域的CT值定量地得到第一子区域的第一衰减系数，相较于图像分割后直接对例如是骨组织的第一子区域进行衰减系数的赋值，结果更为准确和可靠。
特别的，在CT设备仅对扫描对象的上肢或者胸腹部进行扫描的情况下，虽然对扫描对象全身注射了放射性物质，但通常情况下并未对扫描对象的下肢进行PET采集出图，这样一来，势必忽略了已经发生转移的病变组织，因此，此方式诊断结果不准确。为此，本发明的衰减校正在扫描对象的下肢无CT扫描支持的条件下，依然对扫描对象的下肢进行PET采集出图，故而，诊断结果更为准确和可靠。更特别的，通过减少CT扫描的区域，还降低了CT辐射的剂量，减少了影像设备对患者身体所造成的伤害。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种PET图像衰减系数的获取方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的患者上肢的CT图像以及患者全身的PET图像；
图3为本发明实施例提供的CT值与γ线的衰减系数之间的换算关系；
图4为本发明实施例提供的一种用于PET图像衰减校正的方法的流程图；
图5为本发明较佳实施例提供的患者上肢、膝关节以及脚踝关节的CT图像以及患者全身的PET图像；
图6是本发明实施例提供的用于PET图像衰减校正的系统结构框图。
其中，患者上肢的CT图像-10；患者全身的PET图像-20；患者上肢的PET图像-21；患者下肢的PET图像-22；患者全身-30；患者上肢-31；患者下肢-32；膝关节-33；脚踝关节-34；
100-系统；110-PET图像重建单元；120-分割单元；130-CT数据获取单元；140-映射单元；141-存储模块；150-衰减系数获取单元；160-衰减校正单元。
具体实施方式
本发明的核心思想在于提供一种PET图像衰减系数的获取方法，具体包括：
获取第一预定区段的PET数据，根据所述第一预定区段的PET数据得到第一预定区段的PET图像，所述第一预定区段的PET图像包括第一部分区段的PET图像及第二部分区段的PET图像，并对所述第二部分区段的PET图像进行分割以得到第一子区域和第二子区域；
获取第二预定区段的CT数据，所述第一预定区段覆盖所述第二预定区段，所述第二预定区段的CT数据包括第一部分区段的CT数据；
根据所述第一部分区段的PET图像包含的像素数据与所述第一部分区段的CT数据，获取PET图像包含的像素数据与对应的CT数据之间的映射关系，根据所述第一部分区段的PET图像包含的像素数据与对应的CT数据之间的映射关系以及所述第一子区域的PET图像所包含的像素数据，获取所述第一子区域的CT数据；
根据所述第一子区域的CT数据，获取所述第一子区域的第一衰减系数。
为使本发明的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图1～6以及具体实施例，对本发明提出的PET图像衰减系数的获取方法以及利用该获取方法得到的衰减系数进行衰减校正的方法与系统作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
本文中，为了便于叙述，下述实施例中，以第一预定区段为患者全身30，第二预定区段为患者上肢31，患者全身30包括患者上肢31(即第一部分区段)以及患者下肢32(即第二部分区段)，此外，分割形成的第一子区域为骨组织所在的区域(定义为骨组织区域)，以及分割形成的第二子区域为非骨组织所在的区域(定义为非骨组织区域)等作为示意，来进一步说明本发明的PET图像衰减系数的获取方法以及相应的衰减校正方法和校正系统，但不应以此举例作为对本发明的限定。另外，患者上肢31与患者下肢32理论上是相连贯的组织区域。
图1为本发明实施例提供的一种PET图像衰减系数的获取方法的流程图，图2为本发明实施例提供的患者上肢的CT图像以及患者全身的PET图像。如图1所示，该获取方法包括步骤S01、步骤S02、步骤S03、步骤S04、步骤S05以及步骤S06。其中，步骤S01中的CT数据与PET数据的获取顺序没有先后之分。
具体来说，步骤S01为：获取患者上肢31的CT数据以及患者全身30的PET数据。
患者上肢31例如是从患者的颅顶到耻骨联合所在的区域。本文中，将“患者的颅顶到耻骨联合所在的区域”定义为患者上肢31，与患者上肢31相对应地，为患者下肢32，患者下肢32与患者上肢31一起构成了患者的全身30。
此外，CT数据可通过医学影像用CT设备扫描获取，并可进一步根据CT数据，由CT设备处理得到患者上肢31的CT图像10(示出于图2)。CT图像一般用不同深度的灰阶显示组织的密度差别，例如用白色表示组织的高密度部分，黑色表示组织的低密度部分。因为CT图像是一种计算机处理过的图像，故其所谓的密度高低只是相对的，还可以对图像进行反色显示。另外，组织密度的量化用CT值表示，它是将探测器测得的X线衰减系数通过一定的数学变换而得到的相对值，CT值的单位为Hu(Hounsfield unit：豪斯菲尔德)。
举例来说，通常将水的CT值定为0Hu，人体内密度最高的骨组织的CT值定为+1000Hu，密度最低的空气的CT值为-1000Hu，其它各种组织的CT值介于-1000Hu～+1000Hu之间，如软组织的CT值多位于+20～+50Hu，脂肪组织的CT值多位于-40～-90Hu。换而言之，根据CT值的不同，通常将人体内组织分类为水、骨组织、空气、软组织和脂肪组织五大类。
另外，患者全身的PET数据包括患者上肢31的PET数据(即对应于CT扫描的PET数据)以及患者下肢32的PET数据(即对应于无CT扫描的PET数据)。此处的患者下肢32例如是从耻骨联合至脚趾所在的区域。
本实施例的患者全身的PET数据，指的是在对患者全身进行PET扫描时获取的数据，PET数据可通过医学影像用PET设备扫描获取。
接着为步骤S02：根据患者全身的PET数据，得到患者全身的PET图像20。具体的，PET设备根据患者上肢31的PET数据，处理得到患者上肢31的PET图像21，并根据患者下肢32的PET数据，处理得到患者下肢32的PET图像22。患者上肢31的PET图像21和患者下肢32的PET图像22便组成患者全身的PET图像20。
在PET图像中，凡代谢率高的组织或病变，在PET图像上呈明确的高代谢亮信号，凡代谢率低的组织或病变在PET图像上呈低代谢暗信号，即与CT图像一样，相应通过不同深度的灰阶显示组织或病变的代谢差别。PET图像实际上为放射性物质在体内代谢活动的分布图像，通常以放射性物质的活度(活动又称为放射性强度)来表示，即对应组织或病变中存在多少活度的放射性物质，活度大的区域所对应的代谢率高(通常表征为病变区)，放射性活度的单位为Bq(Becquerel：贝克勒尔)。
之后，为步骤S03：对患者下肢32的PET图像22进行分割，得到骨组织区域以及非骨组织区域。
如PET设备可采用图像分割技术对患者下肢32的PET图像22进行分割处理，以提取衰减校正中比较感兴趣的部分即为骨组织所在的区域，该骨组织所在的区域指的是骨组织的PET图像。骨组织区别以软组织，一般为低代谢区域，易于整体分割。那么，非骨组织所在的区域指的是非骨组织的PET图像，非骨组织例如是软组织、水、脂肪组织、空气。如PET设备优选采用区域生长法分割患者下肢32的PET图像22，得到骨组织区域和非骨组织区域，此方法计算简单，尤其适合于较均匀的连续组织，具有较好的分割效果。
在区域生长法中，使用种子像素作为骨组织生长的起点，然后将种子像素周围邻域中与种子像素有相同或相似性质的像素(根据某种事先确定的生长或相似准则来判定)合并到种子像素所在的区域中。将这些新像素当作新的种子像素继续进行上面的过程，直到再无满足条件的像素可被包括进来，这样一个区域就形成了一个具有骨组织特性的第一子区域。
接着，执行步骤S04：根据患者上肢31的PET图像所包含的像素数据与患者上肢31的CT数据，获取获取患者上肢31的PET图像包含的像素数据与对应的CT数据之间的映射关系。
之后，执行步骤S05：根据患者上肢31的PET图像20所包含的像素数据与对应的CT数据之间的映射关系以及患者下肢32中骨组织区域的PET图像所包含的像素数据，获取患者下肢32中骨组织区域的CT数据。
具体来说，在患者上肢31中，鉴于CT数据的CT值与PET图像21所包含像素的像素值之间存在特定的映射关系，比如骨组织区域的CT值为1000Hu、2000Hu…，而对应于该骨组织区域的像素值例如为n1、n2…，那么，在患者下肢32中，对应分割形成的骨组织区域的像素值例如是m1、m2…，如此一来，在已知患者下肢32中骨组织区域的像素值后，可对照患者上肢31同样为骨组织区域的CT值与患者上肢31之PET图像21中像素值之间的映射关系，经过数据处理(比如插值或拟合)得到患者下肢32中骨组织区域的CT值(CT数据即为CT值)。
进而，执行步骤S06：根据患者下肢32中骨组织区域的CT数据，获取该骨组织区域的第一衰减系数(即γ线的第一衰减系数)。
具体的，利用γ线的第一衰减系数与CT值之间的换算关系，得到患者下肢32中骨组织区域的第一衰减系数。此处，基于人体组织的一致性，通过患者上肢31的CT值和患者上肢31的像素值之间存在的映射关系，来获取患者下肢32(即无CT扫描的区域)之骨组织区域的CT值，并依据第一衰减系数与CT值之间存在特定的换算关系，以此获取第一衰减系数，相比于直接为患者下肢32之骨组织区域设定第一衰减系数，获取的衰减系数更为准确和可靠。
本实施例中，γ线的第一衰减系数与CT值之间的换算可以使用传统PET/CT校正的线性映射方案。图3例举了其中两种线性映射方案，但不应以此为限。具体来说，倘若获取患者上肢31的CT数据时采用X线的能量不同，则对应骨组织的线性映射方案随之不同，具体本领域技术人员可根据现有的成像技术获取相应的线性映射方案。
如图3所示，γ线的第一衰减系数(第一衰减系数定义为相对于水的电子密度，无单位)可通过下述公式计算：
其中，μ1为患者下肢32中骨组织区域的第一衰减系数；k1、k2…kN为获取患者上肢31的CT数据时采用的X线的能量值，即对应于每一个能量值，存在一种映射方案；a1、a2…aN以及b1、b2…bN均为大于0且为已知常量；N为大于0的自然数；CT为CT值，单位Hu。
以两种X线的能量值作为示意，分别是80kVp和140kVp，分别对应有一种线性映射方案，具体如下：
(1)对应于80kVp的X线(虚线a所示)：
μ80kVp＝0.0004(CT)+1，CT大于或等于0Hu
(2)对应于140kVp的X线(虚线b所示)：
μ140kVp＝0.000625(CT)+1，CT大于或等于0Hu
需要说明的是，图3中：横坐标所指的是CT值，单位为Hu；纵坐标是γ线的衰减系数(定义为相对于水的电子密度，无单位)。此外，对应于80kVp的能量值，以虚线a表示γ线的第一衰减系数与CT值之间的线性关系，其为对非真实的患者试验所取得的试验线，同时临近虚线a的实线c为对真实的患者取得的临床值的临床线，可见，试验线与临床线之间存在一定的误差，但误差较小，在可接受范围以内，表明虚线a所示的线性关系基本上合理。同理，对应于140kVp的能量值，以另一虚线b表示γ线的第一衰减系数与CT值之间的线性关系，其同样为对非真实的患者试验所取得的试验线，同时临近虚线b的另一实线d为对真实的患者取得的临床值的临床线，可见，试验线与临床线之间相应存在一定的误差，但误差依然较小，在可接受范围以内，表明虚线b所示的线性关系基本上合理。
进一步，发明人研究发现，在患者下肢32中，除骨组织区域外，其余大部分是软组织如肌肉和水，因此，将患者下肢32之非骨组织区域的第二衰减系数直接赋值为水的衰减系数。
或者，与患者下肢32之骨组织类似的，基于患者上肢31的PET图像所包含的像素数据与患者上肢31的CT数据之间的映射关系，也可以获取患者下肢32中非骨组织区域的CT数据，然后，根据患者下肢32中非骨组织区域的CT数据，获取患者下肢32中非骨组织区域的第二衰减系数(即γ线的第二衰减系数)。
如图3所示，γ线的第二衰减系数(同样定义为相对于水的电子密度)可通过下述公式计算：
μ2＝{a'(CT)+b'}，CT小于或等于0Hu
其中，μ2为患者下肢32中非骨组织区域的第二衰减系数；a'、b'均为大于0且已知常量；CT为CT值，单位Hu。在一种具体的实施例中，γ线的第二衰减系数为：
μ2＝0.001(CT)+1
如图3所示，软组织的衰减线与骨组织的各条衰减线存在一个共同的端点，有利于以区域生长的方式分割患者下肢32的PET图像22。
本实施例中，所述PET设备可具有存储模块，所述存储模块有一映射表，所述映射表表征患者上肢31的PET图像所包含的像素数据与对应的CT数据之间的映射关系。那么，通过访问该映射表并通过数据处理可得到患者下肢32中骨组织区域的CT值。
在获取了患者下肢32之骨组织区域的第一衰减系数后，便可结合患者下肢32之非骨组织区域的第二衰减系数，以及患者上肢31的第三衰减系数，对患者全身的PET图像20进行衰减校正。具体的，如图4所示，其是本发明实施例提供的用于PET图像衰减校正的方法的流程图，该衰减校正包括：
步骤S11：根据第一衰减系数、第二衰减系数以及第三衰减系数，得到患者全身的衰减图像；
步骤S12：利用患者全身的衰减图像校正患者全身的PET数据，并生成经衰减校正后的患者全身的PET图像。
其中，所述第三衰减系数根据患者上肢31的CT数据获取，所述第二衰减系数优选为水的衰减系数或者通过线性关系换算取得。
进一步，利用患者全身的衰减图像校正患者全身的PET数据的具体步骤包括：
将患者全身的衰减图像进行正投影，得到其投影数据；
利用所述投影数据，对患者全身的PET数据进行修正，得到衰减校正后的患者全身的PET数据；
对衰减校正后的患者全身的PET数据进行重建，得到衰减校正后的患者全身的PET图像。
更进一步的，发明人还发现，骨组织结构中，引入误差最多的部分在于关节部位韧带与半月板等结构，而且这些部位在患者下肢32的PET图像22中同样为低代谢区域，其代谢性质与骨组织结构相似，因此，在图像分割中，难以有效区分骨组织与这些部位，因此会影响骨组织的图像分割精度，故而优选实施例中，除对患者上肢31进行CT扫描外，还对下肢关节包括膝关节33和脚踝关节34，进行了CT扫描，并得到了图5所示的CT图像，即除了患者上肢31的CT图像10外，还包括膝关节33的CT图像和脚踝关节34的CT图像。但是，在该优选实施例中，CT扫描时不覆盖股骨以及胫骨的主要区段，股骨与胫骨的衰减系数相应通过上述获取方法得到。
进一步的，本实施例还提供了一种用于PET图像衰减校正的系统100，如图6所示，该系统100包括PET图像重建单元110、分割单元120、CT数据获取单元130、映射单元140和衰减系数获取单元150。
所述PET图像重建单元110用于获取患者全身30的PET数据，并根据患者全身30的PET数据得到患者全身30的PET图像。
所述分割单元120用于对患者下肢32的PET图像22进行分割以得到骨组织区域和非骨组织区域。所述CT数据获取单元130用于获取患者上肢31的CT数据。
所述映射单元140用于根据患者上肢31的PET图像21所包含的像素数据与患者上肢31的CT数据，获取患者上肢31的PET图像包含的像素数据与对应的CT数据之间的映射关系。
所述衰减系数获取单元150用于根据患者上肢31的PET图像21包含的像素数据与对应的CT数据之间的映射关系以及患者下肢31中骨组织区域的PET图像所包含的像素数据，获取患者下肢31中骨组织区域的CT数据，并根据患者下肢31中骨组织区域的CT数据获取患者下肢31中骨组织区域的第一衰减系数。
优选的，所述系统100还包括衰减校正单元160，用于获取患者下肢31中骨组织区域的第一衰减系数、所述患者下肢31中非骨组织区域的第二衰减系数以及患者上肢31的第三衰减系数，并根据所述第一衰减系数、第二衰减系数以及第三衰减系数，得到患者全身30的衰减图像，以利用患者全身30的衰减图像校正患者全身的PET数据。更优选的，所述PET图像重建单元110还用于利用校正后的患者全身30的PET数据生成经衰减校正的患者全身30的PET图像。
更优选的，所述衰减校正单元160还用于接收外界信号，所述外界信号包括第二衰减系数，且所述第二衰减系数为水的衰减系数，同时所述第三衰减系数由衰减校正单元160根据患者上肢31的CT数据得到。
可选的，所述映射单元140还具有存储模块141，所述存储模块141存储有映射表，所述映射表表征患者上肢31的PET图像21所包含的像素数据与对应的CT数据之间的映射关系。
本发明较佳实施例如上所述，但并不局限于上述实施例所公开的范围，任何在上述实施例构型基础上变换所得的内容，均在本发明的保护范围之内。此外，所述第二预定区段还可以是患者胸腹部。另外，患者下肢的PET图像被分割后得到的非骨组织中，主要包括水、空气、脂肪以及软组织。
综上，本实施提供的PET图像衰减系数的获取方法、衰减校正的方法及系统中，在获取患者全身的PET数据以及患者上肢的CT数据后，根据患者全身的PET数据获取患者全身的PET图像，并对未经过CT扫描的患者下肢的PET图像进行分割，得到骨组织区域和非骨组织区域，进而依据患者上肢的PET图像所包含的像素数据与患者上肢的CT数据，获取患者上肢的PET图像包含的像素数据与对应的CT数据之间的映射关系，之后，根据患者上肢的PET图像包含的像素数据与对应的CT数据之间的映射关系以及患者下肢中骨组织区域的PET图像所包含的像素数据，获取患者下肢中骨组织区域的CT数据，随后，根据患者下肢中骨组织区域的CT数据，获取患者下肢中骨组织区域的第一衰减系数。在获取骨组织区域的第一衰减系数后，可进一步根据患者下肢中非骨组织区域的第二衰减系数以及患者上肢的第三衰减系数，得到患者全身的衰减图像，利用患者全身的衰减图像校正患者全身的PET数据，并生成经衰减校正后的患者全身的PET图像。如此一来，在基于区段CT扫描的情况下，通过CT扫描区的CT值与PET扫描区的像素值之间的映射关系，可以客观地得到无CT扫描区域之骨组织的CT值，并根据该骨组织的CT值定量地得到该骨组织的第一衰减系数，相较于图像分割后直接为骨组织赋值，结果更为准确和可靠。
特别的，在CT设备仅扫描患者上肢的情况下，虽然对患者全身注射了放射性物质，但通常情况下并未对患者下肢进行PET采集出图，这样一来，势必忽略了已经发生转移的病变组织，因此，此方式诊断结果不准确。为此，本发明的衰减校正在患者下肢无CT扫描支持的条件下，依然对患者下肢进行PET采集出图，故而，诊断结果更为准确和可靠，更特别的，通过减少CT扫描的区域，还降低了CT辐射的剂量，减少了影像设备对患者身体所造成的伤害。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (10)

1.一种PET图像衰减系数的获取方法，其特征在于，包括：
获取第一预定区段的PET数据，根据所述第一预定区段的PET数据得到第一预定区段的PET图像，所述第一预定区段的PET图像包括第一部分区段的PET图像及第二部分区段的PET图像，并对所述第二部分区段的PET图像进行分割以得到第一子区域和第二子区域；
获取第二预定区段的CT数据，所述第一预定区段覆盖所述第二预定区段，所述第二预定区段的CT数据包括第一部分区段的CT数据；
根据所述第一部分区段的PET图像所包含的像素数据与所述第一部分区段的CT数据，获取第一部分区段的PET图像包含的像素数据与对应的CT数据之间的映射关系；
根据所述第一部分区段的PET图像包含的像素数据与对应的CT数据之间的映射关系以及所述第一子区域的PET图像所包含的像素数据，获取所述第一子区域的CT数据；
根据所述第一子区域的CT数据，获取所述第一子区域的第一衰减系数。
2.根据权利要求1所述的PET图像衰减系数的获取方法，其特征在于，还包括：为所述第二子区域设定第二衰减系数，所述第二衰减系数为水的衰减系数。
3.根据权利要求1所述的PET图像衰减系数的获取方法，其特征在于，根据所述第一部分区段的PET图像包含的像素数据与对应的CT数据之间的映射关系以及所述第一子区域的PET图像所包含的像素数据，以插值或拟合的方式获取所述第一子区域的CT数据。
4.根据权利要求1所述的PET图像衰减系数的获取方法，其特征在于，所述第一预定区段的PET数据是扫描对象全身的PET数据；所述第二预定区段的CT数据是扫描对象胸腹部的CT数据，或者是扫描对象上肢以及下肢关节的CT数据。
5.根据权利要求1所述的PET图像衰减系数的获取方法，其特征在于，所述第一子区域为骨组织区域，所述第二子区域为非骨组织区域。
6.一种用于PET图像衰减校正的方法，其特征在于，利用权利要求1-5中任一项所述的获取方法得到第一子区域的第一衰减系数后，包括：
获取第二子区域的第二衰减系数以及第二预定区段的第三衰减系数；
根据第一衰减系数、第二衰减系数和第三衰减系数，得到所述第一预定区段的衰减图像；
利用所述第一预定区段的衰减图像校正所述第一预定区段的PET数据，并生成经衰减校正后的所述第一预定区段的PET图像。
7.根据权利要求6所述的用于PET图像衰减校正的方法，其特征在于，所述第三衰减系数根据所述第二预定区段的CT数据获取，并将所述第二衰减系数赋值为水的衰减系数。
8.一种用于PET图像衰减校正的系统，其特征在于，包括：
PET图像重建单元，用于获取第一预定区段的PET数据，并根据所述第一预定区段的PET数据得到第一预定区段的PET图像，所述第一预定区段的PET图像包括第一部分区段的PET图像及第二部分区段的PET图像；
分割单元，用于对所述第二部分区段的PET图像进行分割以得到第一子区域和第二子区域；
CT数据获取单元，用于获取第二预定区段的CT数据，所述第一预定区段覆盖所述第二预定区段，所述第二预定区段的CT数据包括第一部分区段的CT数据；
映射单元，用于根据所述第一部分区段的PET图像所包含的像素数据与所述第一部分区段的CT数据，获取第一部分区段的PET图像包含的像素数据与对应的CT数据之间的映射关系；
衰减系数获取单元，用于根据所述第一部分区段的PET图像包含的像素数据与对应的CT数据之间的映射关系以及所述第一子区域的PET图像所包含的像素数据，获取所述第一子区域的CT数据，并根据所述第一子区域的CT数据获取所述第一子区域的第一衰减系数。
9.根据权利要求8所述的用于PET图像衰减校正的系统，其特征在于，还包括：
衰减校正单元，用于获取所述第一子区域的第一衰减系数、所述第二子区域的第二衰减系数以及所述第二预定区段的第三衰减系数，并根据所述第一衰减系数、第二衰减系数以及第三衰减系数，得到所述第一预定区段的衰减图像，以利用所述第一预定区段的衰减图像校正所述第一预定区段的PET数据；
所述PET图像重建单元，还用于利用校正后的所述第一预定区段的PET数据生成经衰减校正的所述第一预定区段的PET图像。
10.根据权利要求8所述的用于PET图像衰减校正的系统，其特征在于，所述映射单元还具有一存储模块，所述存储模块存储有一映射表，所述映射表表征所述第一部分区段的PET图像所包含的像素数据与对应的CT数据之间的映射关系。
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