CN107390253A - 单光子发射断层成像设备质控标定方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种单光子发射断层成像设备质控标定方法及系统，包括：将注入目标核素的均匀面源模型放置于带准直器的单光子发射断层成像设备探头前表面处；采集各独立通道的输出数字化信号幅度以及时间信息的原始数据；根据与参考基准比较的方法获得增益预校正系数，并对各通道的输出原始数据进行校正；按需求采集相应数据完成对探测器增益校正、能量校正标定操作；同时在不增加放射源种类的基础上，通过引入准直器或探测器组成材料的一种或多种的特征能量峰，以实现探头能量分辨率和刻度系数质控标定。本发明设备探头摆位无需处于特殊标定模式，无特殊空间要求，并为远程设备故障诊断提供技术支持。
Description
技术领域
本发明涉及核医学技术领域，特别涉及一种单光子发射断层成像设备质控标定方法及系统。
背景技术
在单光子发射断层成像设备(SPECT)或伽马相机长期使用过程中，由于电子元件的老化，机械结构变形以及环境温度的影响等原因，使得SPECT性能发生漂移，需技师定期对探头进行质控操作。甚至当设备出现性能变差或图像质量下降到一定程度时，往往需要厂家或第三方公司对设备进行通道增益校正(PMT gain)、能量校正(Energy)、线性校正(Linearity)等标定操作。一般在常规标定过程中需要拆卸准直器，并通常要求放射源到探测器前表面要大于5倍有效视野(useful field of view，UFOV)的距离，不仅带来拆装准直器时间上的耗费而且引入了磕碰探测器面的可能性，此外还对设备机房空间要求较高。
此外在核医学科日常质控和性能测试项中，作为常用放射性核素之一的99mTc，对其进行能量刻度和能量分辨率计算是频率较高的操作，而且在测试条件中常常需要用到57Co。但往往考虑到放射源的管理及费用，医院的核医学科基本不会或很少会购买57Co放射源，对设备的质控标定操作和后续使用造成不便。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决上述相关技术中的技术问题之一。
为此，本发明的一个目的在于提出一种单光子发射断层成像设备质控标定方法。该单光子发射断层成像设备质控标定方法利用均匀的面源模型放置于准直器的探头处前表面，并对各通道的输出数据进行校正，以及进行能量分辨率和刻度系数质控标定。这样无需拆卸准直器，设备探头摆位无需处于特殊标定模式，无特殊空间要求，使得操作更便宜和更简化，并为远程设备故障诊断提供技术支持。
本发明的另一个目的在于提出一种单光子发射断层成像设备质控标定系统。
为了实现上述目的，本发明的第一方面公开了一种单光子发射断层成像设备质控标定方法，包括：将注入目标核素的均匀面源模型放置于带准直器的单光子发射断层成像设备探头前表面处；采集各独立通道的输出数字化信号幅度以及时间信息的原始数据；根据与参考基准比较的方法获得增益预校正系数，并对各通道的输出原始数据进行校正；按需求采集相应数据以完成对探测器增益校正、能量校正标定操作；在不增加放射源种类的基础上，通过引入准直器或探测器组成材料的一种或多种的特征能量峰，通过分析采集到的原始数据得到对应的能谱，对能谱进行处理提取到目标核素及其特征峰的峰位，将峰位与其物理真实值相拟合，以实现探头能量分辨率和刻度系数质控标定。
根据本发明的单光子发射断层成像设备质控标定方法，可以无需拆卸准直器，设备探头摆位无需处于特殊标定模式，无特殊空间要求，使得操作更便宜和更简化，并为远程设备故障诊断提供技术支持。
另外，根据本发明上述实施例的单光子发射断层成像设备质控标定方法还可以具有如下附加的技术特征：
进一步地，通过固有无准直器的单光子发射断层成像设备的输出数据和带有准直器的单光子发射断层成像设备的输出数据，处理数据获取对应的能谱曲线，从能谱上分析和提取对应核素的光电峰位进行比较，获取所述预校正系数δi,所述预校正系数的公式为：
其中，Ei为第i通道在固有无准直器的条件下输出数据，Ecoli为第i通道在带准直器采集条件输出数据。
进一步地，还包括：通过引入面源模型内注入的目标核素发射出的伽玛射线与铅或钨准直器相作用释放的特征X射线，或引入与探测器性质相关的其它能谱特征，对探测器采集获取的能谱曲线进行分析，计算得到目标核素和特征X射线峰的数字化幅度峰位，对数字化幅度值与其物理真实值相拟合，完成对目标核素的能量分辨率和刻度系数质控标定。
进一步地，在探头未安装铅准直器的条件下，通过调整放射源相对设备的摆放位置和方式，以实现能量分辨率和刻度系数质控标定，具体包括：设置特定金属屏蔽或者在准直器前端放置特定金属遮挡，以实现能量分辨率和刻度系数质控标定，所述特定金属包括：铅或者钨合金。
另外，本发明第二方面公开了一种单光子发射断层成像设备质控标定系统，包括：将注入目标核素的均匀面源模型放置于带准直器的单光子发射断层成像设备探头前表面处；获取原始数据模块，用于采集各独立通道的输出数字化信号幅度以及时间信息的原始数据；校正模块，用于根据与参考基准比较的方法获得增益预校正系数，并对各通道的输出原始数据进行校正；质控标定模块，用于按需求采集相应数据以完成对探测器增益校正、能量校正标定操作，在不增加放射源种类的基础上，通过引入准直器或探测器组成材料的一种或多种的特征能量峰，通过分析采集到的原始数据得到对应的能谱，对能谱进行处理提取到目标核素及其特征峰的峰位，将峰位与其物理真实值相拟合，以实现探头能量分辨率和刻度系数质控标定。
根据本发明的单光子发射断层成像设备质控标定系统，可以无需拆卸准直器，设备探头摆位无需处于特殊标定模式，无特殊空间要求，使得操作更便宜和更简化，并为远程设备故障诊断提供技术支持。
另外，根据本发明上述实施例的单光子发射断层成像设备质控标定系统还可以具有如下附加的技术特征：
进一步地，通过固有无准直器的单光子发射断层成像设备的输出数据和带有准直器的单光子发射断层成像设备的输出数据，处理数据获取对应的能谱曲线，从能谱上分析和提取对应核素的光电峰位进行比较，获取所述预校正系数δi,所述预校正系数的公式为：
其中，Ei为第i通道在固有无准直器的条件下输出数据，Ecoli为第i通道在带准直器采集条件输出数据。
进一步地，所述质控标定模块还包括：通过引入面源模型内注入的目标核素发射出的伽玛射线与铅或钨准直器相作用释放的特征X射线，或引入与探测器性质相关的其它能谱特征，对探测器采集获取的能谱曲线进行分析和处理，完成对目标核素的能量分辨率和刻度系数质控标定。
进一步地，所述质控标定模块还包括：在探头未安装铅准直器的条件下，通过调整放射源相对设备的摆放位置和方式，以实现能量分辨率和刻度系数质控标定，具体包括：设置特定金属屏蔽或者在准直器前端放置特定金属遮挡，以实现能量分辨率和刻度系数质控标定，所述特定金属包括：铅或者钨合金。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明一个实施例的单光子发射断层成像设备质控标定方法的流程图；
图2是探测器相对准直器视野的管位排布的示意图；
图3是采集各通道输出光电峰对比示意图；
图4是根据本发明一个实施例的特征峰采集布置图；
图5是根据本发明一个实施例的特征峰的能谱图；
图6是根据本发明另一个实施例的特征峰采集布置图；
图7是根据本发明另一个实施例的特征峰的能谱图；
图8是根据本发明再一个实施例的特征峰采集布置图；
图9是根据本发明再一个实施例的特征峰的能谱图；
图10是根据本发明一个实施例的单光子发射断层成像设备质控标定系统的结构框图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
以下结合附图描述根据本发明实施例的单光子发射断层成像设备质控标定方法及系统。
图1是根据本发明一个实施例的单光子发射断层成像设备质控标定方法的流程图。
如图1所示，根据本发明一个实施例的单光子发射断层成像设备质控标定方法，包括：
S110：将注入目标核素的均匀面源模型放置于带准直器的单光子发射断层成像设备探头前表面处。
具体来说，打开面源模型的注水口，向面源模型中注射单一放射源核素如99mTc标记的药液，摇晃均匀后将面源模型平放在带准直器的探头表面。
S120：采集各独立通道的输出数字化信号幅度以及时间信息的原始数据。
具体来说，在质控标定单光子发射断层成像设备中，加入一个注入单一放射核素的均匀面源模型，然后运行相关标定软件，采集包含由光电转换器件独立输出的各通道数字化信号幅度以及时间信息的原始数据。
S130：根据与参考基准比较的方法获得增益预校正系数，并对各通道的输出原始数据进行校正。
进一步地，根据固有无准直器的单光子发射断层成像设备的输出数据和带有准直器的单光子发射断层成像设备的输出数据获取预校正系数。获取预校正系数的公式为：
其中，Ei为第i通道在固有无准直器的条件下输出数据，Ecoli为第i通道在带准直器采集条件输出数据。
具体来说，由于本方法是带准直器下采集数据，必定会引入一定程度的散射，结合图2所示，探测器中光电倍增管(PMT)的有效视野要大于准直器有效视野，会导致位于准直器视野以外、探测器边缘且几何中心被遮挡的光电转换通道，因伽玛光子转化生成的可见光光子时收集不完全，整导致该通道光电峰位偏低，而导致常规数据分析方法失准的情况。对于探测器的各个光电倍增管信号，为校正由于准直器遮挡造成边缘光电倍增管能量值偏小的问题，本发明根据参考基准对各个通道的输出数据进行校正，即对准直器视野以外、探测器边缘且几何中心被遮挡的光电转换通道的输出数据进行一个较正，本发明假设对于同种放射性核素，带准直器采集条件与固有无准直器条件下光电峰的输出关系近似固定系数δi。可通过采集对应的数据按公式(1)计算得到。在求出第i通道对应的预校正系数δi后，即可对带准直器条件下各个通道的输出增益进行校正，并按照之前无准直器条件下的流程进行相应的标定操作。
其中，Ei为第i通道在固有无准直器条件下光电峰的输出值，Ecoli为第i通道在带准直器采集条件光电峰的输出值。由于该系数取决于光电转换通道相对于准直器的位置关系，因此可以较长时间稳定不变，可在探测器出厂标定或年度检修时进行相应标定。
如图3所示，C1是带准直器采集条件光电峰的输出值，C2是固有无准直器条件下光电峰的输出值，预校正系数δi可通过对比固有无准直器条件下光电峰的输出值和带准直器采集条件光电峰的输出值的变化进行比较得到。对于带准直器后使用面源采集到的泛场数据C1解析后的单管能谱，3英寸大管输出应在2400附近，2英寸小管应在1600附近，由于准直器视野小于探头视野,导致边缘管子光收集不完整。
作为一个示例，对探测器的各个光电倍增管(PMT)输出的数据进行较正，结合表1所示，
表1
| PMT | 边缘2寸管 | 边缘3寸管1 | 边缘3寸管2 | 其余3寸管 |
| 输出比值 | [12,18,25,31,38,44] | [1:5,51:55] | [11,24,37,50,6,19,32,45] | |
| 探头1 | 1.6449 | 1.3158 | 1.0104 | 1.0823 |
| 修正值 | 1.645 | 1.3 | 1.0 | 1.0 |
如表1所示，小管(边缘2寸管)[12,18,25,31,38,44]输出大约不到1000，对小管修正值为1.645。大管(边缘3寸管1)[1:5,51:55]输出在不到2000，对大管修正值为1.3。大管(边缘3寸管2)[11,24,37,50,6,19,32,45]输出幅度正常但光子数目减少。其余3寸大管在有效视野内输出正常。
在求出校正系数δi后，即可对带准直器条件下各个通道的输出增益进行校正，并按照之前无准直器条件下的流程进行相应的标定操作。
S140：按需求采集相应数据以完成对探测器增益校正、能量校正标定操作。
S150：在不增加放射源种类的基础上，通过引入准直器或探测器组成材料的一种或多种的特征能量峰，通过分析采集到的原始数据得到对应的能谱，对能谱进行处理提取到目标核素及其特征峰的峰位，将峰位与其物理真实值相拟合，以实现探头能量分辨率和刻度系数质控标定。
具体来说，在本发明中，不使用其他种类的辅助放射源，只通过在面源模型中注入的目标核素发射出伽马射线与铅准直器相作用释放出特征X射线，对探测器采集获取的能谱曲线进行分析，计算得到目标核素和特征X射线峰的数字化幅度峰位，对数字化幅度值与其余力真实值进行拟合，计算得出目标核素的能量标定系数和能量分辨率数值。
在一些实施例中，还包括：通过引入面源模型内注入的目标核素发射出的伽玛射线与铅或钨准直器相作用释放的特征X射线，或引入与探测器性质相关的其它能谱特征，对探测器采集获取的能谱曲线进行分析和处理，完成对目标核素的能量分辨率和刻度系数质控标定。其中，处理的具体过程为：计算得到目标核素和特征X射线峰的数字化幅度峰位，对数字化幅度值与其物理真实值相拟合，
作为一个示例，常见的NaI(TI)晶体中所含的碘在接收到放射源释放出的伽玛射线时会发出特定X射线逃逸峰，通过加权最小二乘法进行线性拟合插值，得出能量刻度系数，并按公式计算能量分辨率。
在一些实施例中，还包括：在探头未安装铅准直器的条件下，通过调整放射源相对设备的摆放位置和方式，以实现能量分辨率和刻度系数质控标定，具体包括：设置特定金属屏蔽或者在准直器前端放置特定金属遮挡，以实现能量分辨率和刻度系数质控标定，所述特定金属包括：铅或者钨合金。这样，没有安装铅准直器的条件下，将面源模型修改为常用单一种类的放射性核素如99mTc制作的点源，无需使用或购买其他核素简单更便宜操作，取代常规能量刻度与分辨率计算方法中的辅助核素(如57Co)，降低了相关操作的条件，解决了我国很多未购置辅助放射源的核医学科室无法进行常规探测器质控标定的现实问题。
具体来说，在单光子发射断层成像设备探头没有安装铅准直器的条件下，将面源模型修改为常用单一种类的放射性核素如99mTc制作的点源，通过将小体积的放射源(如针管或药瓶)放置在固定方向出束口端铅或者钨合金的金属屏蔽罐或者金属片，将屏蔽罐或者金属片放置在探测器前表面正前方一定距离，使放射源发射的伽马光子可以覆盖探测器有效视野，利用特征X射线或者特定X射线逃逸峰进行能量分辨率和刻度系数质控标定。
例如，在处理表模式数据获取探测器的能谱曲线后，通过分析和提取能谱中的目标核素的光电峰以及引入的特征能量峰位对应的能量幅度数值，并参照与物理真实值进行拟合计算，得出能量标定系数和能量分辨率数值。
具体步骤如下：利用处理表模式数据获取探测器的能谱曲线，利用已知核医学常用放射性核素能量值E1，对采集到的能谱曲线中进行分析和提取获得其所对应数字化后峰位道址N1(模数转换后输出的能量幅度数值)；在不增加其他放射源种类的基础上，通过特定方式引入另一种或多种特征能量峰(E2…Ei…Em)，及其采集到的能谱曲线中分析和提取获取所对应的数字化后的峰位道址(N2…Ni…Nm)作为参考峰。假定不同放射性核素能量Ei与Ni符合以下公式(2)的一阶线性关系。
Ei＝k×Ni+b (2)
其中k和b为所需计算的能量刻度系数。
在获取到另一种或多种特征能量峰(E2…Ei…Em)及其所对应的数字化后的峰位道址后(N2…Ni…Nm)，与已知核医学常备放射性核素能量值E1及其所对应数字化后峰位道址N1，进行后续数据处理。若只引进一种特征能量峰，则可按照公式(3)和(4)计算刻度系数，以及国标公式(5)计算能量分辨率ERi。
ΔN是已知核素全能吸收峰的半高宽道址。
若引进大于一种的特征峰的情况，则可按照以下公式(6)和公式(7)，使用最小二乘法进行线性拟合插值，求出其线性刻度系数即能量刻度系数，并按公式(5)计算能量分辨率ERi。
其中，为多种特征能量峰能量的平均值，为多种特征峰数字化后的峰位道址平均值。
作为一个示例，利用已知核医学常用放射性核素99mTc(能量值140keV)，制作约0.3mCi的点源放置与探测器下方1.3米处，采集服务器采集到对应的能谱曲线，可从能谱曲线中获取所对应数字化后峰位道址，同时在不增加其他放射源种类的基础上，通过借助辐射防护中常用的铅或钨合金的屏蔽罐、金属片等，配合不同放射源的摆位位置，引入另一种或多种金属的X射线特征峰或逃逸峰作为特征能量峰，及其可通过采集服务器采集到的能谱曲线中获取所对应的数字化后的峰位道址。
结合图4和图5所示，无重金属屏蔽的裸露放射源中可以明显的看到99mTc光电峰和掺杂碘的特征X射线逃逸峰共两种峰。
结合图6和图7所示，将放射源放入铅罐中，增加了类似准直效果，可以从能谱中看到除99mTc光电峰和掺杂碘的特征X射线逃逸峰，加铅的X射线特征峰总共3种峰。
结合图8和图9所示，将99mTc源放置于铅罐深处使得铅的X特征峰位比较明显，掺杂碘的特征X射线逃逸峰几乎看不到，加上99mTc光电峰共两种峰。在获取上述能峰后则可按照公式，使用最小二乘法进行线性拟合插值，求出其线性刻度系数即能量刻度系数，并按公式计算能量分辨率。
根据本发明的单光子发射断层成像设备质控标定方法，利用均匀的面源模型放置于准直器的探头处前表面，并对各通道的输出数据进行校正，以及进行能量分辨率和刻度系数质控标定。这样无需拆卸准直器，设备探头摆位无需处于特殊标定模式，无特殊空间要求，使得操作更便宜和更简化，并为远程设备故障诊断提供技术支持。
图10是根据本发明一个实施例的单光子发射断层成像设备质控标定系统的结构框图。
如图10所示，根据本发明实施例的单光子发射断层成像设备质控标定系统200，将注入目标核素的均匀面源模型放置于带准直器的单光子发射断层成像设备探头前表面处，包括：获取原始数据模块210、校正模块220和质控标定模块230。
其中，获取原始数据模块210用于采集各独立通道的输出数字化信号幅度以及时间信息的原始数据。校正模块220用于根据与参考基准比较的方法获得增益预校正系数，并对各通道的输出原始数据进行校正。质控标定模块230用于按需求采集相应数据以完成对探测器增益校正、能量校正标定操作，在不增加放射源种类的基础上，通过引入准直器或探测器组成材料的一种或多种的特征能量峰，通过分析采集到的原始数据得到对应的能谱，对能谱进行处理提取到目标核素及其特征峰的峰位，将峰位与其物理真实值相拟合，以实现探头能量分辨率和刻度系数质控标定。
根据本发明的单光子发射断层成像设备质控标定系统，可以无需拆卸准直器，设备探头摆位无需处于特殊标定模式，无特殊空间要求，使得操作更便宜和更简化，并为远程设备故障诊断提供技术支持。
在一些示例中，通过固有无准直器的单光子发射断层成像设备的输出数据和带有准直器的单光子发射断层成像设备的输出数据，处理数据获取对应的能谱曲线，从能谱上分析和提取对应核素的光电峰位进行比较，获取所述预校正系数δi,所述预校正系数的公式为：
其中，Ei为第i通道在固有无准直器的条件下输出数据，Ecoli为第i通道在带准直器采集条件输出数据。
进一步地，质控标定模块230还包括：通过引入面源模型内注入的目标核素发射出的伽玛射线与铅或钨准直器相作用释放的特征X射线，或引入与探测器性质相关的其它能谱特征，对探测器采集获取的能谱曲线进行分析和处理，完成对目标核素的能量分辨率和刻度系数质控标定。
进一步地，质控标定模块230还包括：在探头未安装铅准直器的条件下，通过调整放射源相对设备的摆放位置和方式，以实现能量分辨率和刻度系数质控标定，具体包括：设置特定金属屏蔽或者在准直器前端放置特定金属遮挡，以实现能量分辨率和刻度系数质控标定，所述特定金属包括：铅或者钨合金。
需要说明的是，本发明实施例的单光子发射断层成像设备质控标定系统的具体实现方式与本发明实施例的单光子发射断层成像设备质控标定方法的具体实现方式类似，具体请参见单光子发射断层成像设备质控标定方法部分的描述，为了减少冗余，此处不做赘述。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (8)
1.一种单光子发射断层成像设备质控标定方法，其特征在于，包括：
将注入目标核素的均匀面源模型放置于带准直器的单光子发射断层成像设备探头前表面处；
采集各独立通道的输出数字化信号幅度以及时间信息的原始数据；
根据与参考基准比较的方法获得增益预校正系数，并对各通道的输出原始数据进行校正；
按需求采集相应数据以完成对探测器增益校正、能量校正标定操作；
在不增加放射源种类的基础上，通过引入准直器或探测器组成材料的一种或多种的特征能量峰，通过分析采集到的原始数据得到对应的能谱，对能谱进行处理提取到目标核素及其特征峰的峰位，将峰位与其物理真实值相拟合，以实现探头能量分辨率和刻度系数质控标定。
2.根据权利要求1所述的单光子发射断层成像设备质控标定方法，其特征在于，通过固有无准直器的单光子发射断层成像设备的输出数据和带有准直器的单光子发射断层成像设备的输出数据，处理获取得到对应的能谱曲线，从能谱上分析和提取对应核素的光电峰位进行比较，获取所述预校正系数δi,所述预校正系数的公式为：
<mrow>
<msub>
<mi>&delta;</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<msub>
<mi>E</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mrow>
<msub>
<mi>Ecol</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
</mrow>
</mfrac>
<mo>,</mo>
</mrow>
其中，Ei为第i通道在固有无准直器的条件下输出数据，Ecoli为第i通道在带准直器采集条件输出数据。
3.根据权利要求1所述的单光子发射断层成像设备质控标定方法，其特征在于，还包括：通过引入目标核素发射出的伽玛射线与铅或钨准直器相作用释放的特征X射线，或引入与探测器性质相关的其它能谱特征，对探测器采集获取的能谱曲线进行分析和处理，完成对目标核素的能量分辨率和刻度系数质控标定。
4.根据权利要求1所述的单光子发射断层成像设备质控标定方法，其特征在于，在探头未安装铅准直器的条件下，通过调整放射源相对设备的摆放位置和方式，以实现能量分辨率和刻度系数质控标定，具体包括：设置特定金属屏蔽或者在准直器前端放置特定金属遮挡，以实现能量分辨率和刻度系数质控标定，所述特定金属包括：铅或者钨合金。
5.一种单光子发射断层成像设备质控标定系统，其特征在于，包括：将注入目标核素的均匀面源模型放置于带准直器的单光子发射断层成像设备探头前表面处；
获取原始数据模块，用于采集各独立通道的输出数字化信号幅度以及时间信息的原始数据；
校正模块，用于根据与参考基准比较的方法获得增益预校正系数，并对各独立通道的输出原始数据进行校正；
质控标定模块，用于按需求采集相应数据以完成对探测器增益校正、能量校正标定操作，在不增加放射源种类的基础上，通过引入准直器或探测器组成材料的一种或多种的特征能量峰，通过分析采集到的原始数据得到对应的能谱，对能谱进行处理提取到目标核素及其特征峰的峰位，将峰位与其物理真实值相拟合，以实现探头能量分辨率和刻度系数质控标定。
6.根据权利要求5所述的单光子发射断层成像设备质控标定系统，其特征在于，通过固有无准直器的单光子发射断层成像设备的输出数据和带有准直器的单光子发射断层成像设备的输出数据，处理数据获取对应的能谱曲线，从能谱上分析和提取对应核素的光电峰位进行比较，获取所述预校正系数δi,所述预校正系数的公式为：
<mrow>
<msub>
<mi>&delta;</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<msub>
<mi>E</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mrow>
<msub>
<mi>Ecol</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
</mrow>
</mfrac>
<mo>,</mo>
</mrow>
其中，Ei为第i通道在固有无准直器的条件下输出数据，Ecoli为第i通道在带准直器采集条件输出数据。
7.根据权利要求5所述的单光子发射断层成像设备质控标定系统，其特征在于，所述质控标定模块还包括：通过引入面源模型内注入的目标核素发射出的伽玛射线与铅或钨准直器相作用释放的特征X射线，或引入与探测器性质相关的其它能谱特征，对探测器采集获取的能谱曲线进行分析和处理，完成对目标核素的能量分辨率和刻度系数质控标定。
8.根据权利要求5所述的单光子发射断层成像设备质控标定系统，其特征在于，所述质控标定模块还包括：在探头未安装铅准直器的条件下，通过调整放射源相对设备的摆放位置和方式，以实现能量分辨率和刻度系数质控标定，具体包括：设置特定金属屏蔽或者在准直器前端放置特定金属遮挡，以实现能量分辨率和刻度系数质控标定，所述特定金属包括：铅或者钨合金。
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