CN108186043A - 校正pet设备灵敏度的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种校正PET设备灵敏度的方法和装置。根据该方法的一个例子，包括：获取线源在PET设备的横截面视野范围内旋转时探测器采集的事件数据；检测线源的旋转轨迹，确定线源在探测器每个晶体对上的驻留时间校正因子；获得非边界晶体对探测到的真实符合数据，估算边界晶体对的拟合符合数据；利用驻留时间校正因子作用于目标符合数据集合，获得待处理数据；根据待处理数据确定每个晶体对的几何校正因子，用于对晶体对在扫描被检体时探测到的符合数据进行一致性校正、获得用于重建PET图像的目标符合数据。采用本申请提供的校正PET设备灵敏度的方法，有效提高了PET设备几何校正的准确性，进而提高PET重建图像的质量。
Description
技术领域
本申请涉及医疗诊断成像技术领域，特别涉及一种校正PET设备灵敏度的方法和装置。
背景技术
PET(Positron Emission Tomography，正电子发射计算机断层扫描)设备是一种先进的大型医疗诊断成像设备，在肿瘤、心血管疾病、神经系统疾病的诊断中发挥了重要作用。
PET设备对被检体进行扫描成像的过程为：在被检体内注入放射性核素即示踪剂，注入被检体内的示踪剂发生衰变，发出一对方向相反的γ光子，PET设备利用其封闭环绕型探测器阵列对上述出射方向相反的γ光子进行符合测量，对符合测量数据按照预设图像重建算法进行处理，得到反映被检体各组织代谢情况的重建图像。
PET图像重建的基本假设是位于同一环形探测器阵列中的晶体对接收到的γ光子对数量是一致的，但由于PET设备探测器的环形几何结构，导致不同位置的晶体对实际接收光子对的数量即符合数据有差异，若基于晶体对实际采集的符合数据重建被检体的PET图像，将无法获得高质量重建图像，降低疾病诊断的准确性。因此，在PET设备正式投入工作之前，操作人员需要根据探测器中、造成晶体对接收光子对数量存在差异性的因素确定各个晶体对的几何校正因子，进而利用上述几何校正因子对实际采集的符合数据进行校正，获得参与图像重建的目标符合数据。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种校正PET设备灵敏度的方法和装置，以提高PET设备几何校正的准确性。
具体地，本申请是通过如下技术方案实现的：第一方面，提供了一种校正PET设备灵敏度的方法，所述方法应用于设置有校正工装的PET设备中，其中，所述校正工装包括：线源和驱动机构，所述线源在所述驱动机构的驱动下、在所述PET设备的横截面视野范围内、绕所述PET设备的轴向做匀速圆周运动；
所述方法包括：
获取所述线源在所述PET设备的横截面视野范围内旋转时探测器采集的事件数据；
检测所述线源在所述横截面视野范围内的旋转轨迹，根据所述旋转轨迹确定所述线源在探测器每个晶体对上的驻留时间校正因子；
获得非边界晶体对探测到的真实符合数据，根据所述真实符合数据估算边界晶体对的拟合符合数据；
利用所述驻留时间校正因子作用于目标符合数据集合，获得待处理数据，其中，所述目标符合数据集合包括：所述边界晶体对的拟合符合数据和所述非边界晶体对探测到的真实符合数据；
根据所述待处理数据确定所述每个晶体对的几何校正因子，所述几何校正因子用于对所述晶体对在扫描被检体时探测到的符合数据进行一致性校正、获得用于重建PET图像的目标符合数据。
第二方面，提供了一种校正PET设备灵敏度的装置，所述装置应用于设置有校正工装的PET设备中，其中，所述校正工装包括：线源和驱动机构，所述线源在所述驱动机构的驱动下、在所述PET设备的横截面视野范围内、绕所述PET设备的轴向做匀速圆周运动；
所述装置包括：
数据获取模块，用于获取所述线源在所述PET设备的横截面视野范围内旋转时探测器采集的事件数据；
时间校正因子确定模块，用于检测所述线源在所述横截面视野范围内的旋转轨迹，根据所述旋转轨迹确定所述线源在探测器每个晶体对上的驻留时间校正因子；
拟合符合数据估算模块，用于获得非边界晶体对探测到的真实符合数据，根据所述真实符合数据估算边界晶体对的拟合符合数据；
数据处理模块，用于利用所述驻留时间校正因子作用于目标符合数据集合，获得待处理数据，其中，所述目标符合数据集合包括：所述边界晶体对的拟合符合数据和所述非边界晶体对探测到的真实符合数据；
几何校正因子确定模块，用于根据所述待处理数据确定所述每个晶体对的几何校正因子，所述几何校正因子用于对所述晶体对在扫描被检体时探测到的符合数据进行一致性校正、获得用于重建PET图像的目标符合数据。
此外，本申请还提供了一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，该指令被处理器执行时实现第一方面所述方法的步骤。
本申请还提供了一种PET设备，所述PET设备包括：校正工装和上述第二方面所述的校正PET设备灵敏度的装置，其中，所述校正工装包括：线源和驱动机构，所述线源在所述驱动机构的驱动下、在所述PET设备的横截面视野范围内、绕所述PET设备的轴向做匀速圆周运动。
本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
采用本申请提供的校正PET设备灵敏度的方法，借助于一种可以内置于PET设备内腔中的校正工装，准确确定探测器中晶体对的几何校正因子，校正过程如下：根据所述线源在所述横截面视野范围内的旋转轨迹，确定所述线源在探测器每个晶体对上的驻留时间校正因子；根据非边界晶体对探测到的真实符合数据，估算边界晶体对的拟合符合数据；利用所述驻留时间校正因子作用于目标符合数据集合，获得待处理数据；根据所述待处理数据确定所述每个晶体对的几何校正因子。在确定探测器横截面视野范围对应的各个晶体对的几何校正因子后，后续对被检体扫描并PET图像重建的过程中，根据上述几何校正因子对探测器中的晶体对输出的符合数据进行校正，获得校正后的、一致性符合数据，并基于上述校正后的数据进行图像重建，获得高质量的PET重建图像，以帮助医生准确诊断被检体的病情。
附图说明
图1是根据本申请一个例子示出的线源的旋转轨迹的示意图；
图2是根据本申请一个例子示出的校正PET设备灵敏度的流程图；
图3是根据本申请一个例子示出的线源的虚拟旋转轨迹的示意图；
图4是根据本申请一个例子示出的确定驻留时间校正因子的流程图；
图5是根据本申请一个例子示出的探测器晶体对的示意图；
图6是根据本申请一个例子示出的确定边界晶体对的拟合符合数据的流程图；
图7是根据本申请一个例子示出的确定边界拟合线源数据的流程图；
图8是根据本申请一个例子示出的边界晶体对附近的线源数据分布示意图；
图9是根据本申请一个例子示出的确定边界晶体对探测效率的流程图；
图10是本申请一个例子中示出的一种实现校正PET设备灵敏度的装置的结构图；
图11是本申请一个例子中示出的一种校正PET设备灵敏度的装置框图；
图12是本申请一个例子中示出的另一种校正PET设备灵敏度的装置框图；
图13是本申请一个例子中示出的另一种校正PET设备灵敏度的装置框图；
图14是本申请一个例子中示出的另一种校正PET设备灵敏度的装置框图；
图15是本申请一个例子中示出的另一种校正PET设备灵敏度的装置框图。
具体实施方式
在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
首先介绍本申请提供的技术方案的应用场景：PET设备在对被检体进行检测之前，实际应用中，一般是在每天正式投入工作之前，操作人员会对PET设备的探测器进行灵敏度校正，以便后续探测器在对被检体进行检测时，探测器中的每一个晶体对，可以输出计数一致的符合数据，从而使得PET设备的图像处理模块可以基于探测器输出的、计数一致的符合数据，重建出高质量的PET图像。
其中，对PET设备探测器的灵敏度校正，包括：确定探测器中每一个晶体对的几何校正因子。
本申请提供的校正PET设备灵敏度的方法，借助于一种校正工装，该工装包括：线源和驱动机构，所述线源作为校正源，在所述驱动机构的驱动下，可以在PET设备的内腔中、垂直于所述PET设备的横截面视野半径、即绕PET设备的轴向做匀速圆周运动；配合所述PET探测器中晶体对采集的符合事件数据，用于完成PET探测器输出信号一致性的校正。
基于上述工装，参见图1根据本申请一个例子示出的一种校正PET设备探测器灵敏度的方法流程图，可以包括以下步骤：
步骤1，获取所述线源在所述PET设备的横截面视野范围内旋转时探测器采集的事件数据；
本申请中，上述事件数据包括：单事件数据、符合事件数据即符合数据。
线源在PET设备的内腔中围绕轴向视野方向旋转时，设置于PET壳体内的探测器晶体环上的每个单晶体可以采集单事件数据，所谓单事件数据是指示踪剂发生衰变过程中，发出的γ光子作用于晶体后，经光电效应原理转化的电信号对应的数据。之后，PET设备的数据处理模块可以基于每个单晶体采集的单事件数据，确定符合事件的数据即符合数据。上述符合数据为一个晶体对在预设时间窗口探测到符合事件的数据。其中，符合事件是指一个晶体对在预设时间窗口记录下来的两个单事件，上述预设时间窗口通常不大于15ns。
步骤2，检测所述线源在所述横截面视野范围内的旋转轨迹，根据所述旋转轨迹确定所述线源在探测器每个晶体对上的驻留时间校正因子；
本申请中，上述线源在每个晶体对上的驻留时间校正因子，是计算每个晶体对的几何校正因子时，需要考虑的一个重要参数。
PET设备可以根据探测到事件数据、预先确定的线源旋转半径等信息，检测上述线源在PET设备的横截面视野(Transverse field of view，TFOV)范围即内腔103的横截面XY平面内的旋转轨迹，如图2所示的圆形虚线部分，其中，探测器的晶体环101的半径大于PET设备的TFOV半径R，线源在XY平面内的旋转半径r略小于上述TFOV半径R。
下面结合线源在横截面视野即XY平面内的旋转轨迹、以及不同位置的晶体对，示例性说明为何计算线源在每个晶体对上的驻留时间因子：
如图3所示，对于处于环形探测器不同位置的两个晶体对107和108，其中，晶体对107距离探测器的中心点A较近，晶体对108距离探测器中心点A较远。根据相关几何知识可知，晶体对108在XY平面内的两条边界线l1、l2与线源虚拟轨迹之间的相交弧长EF，要大于晶体对107与线源虚拟轨迹的相交弧长E’F’。由于线源做匀速圆周运动，所以，线源在晶体对108上的驻留时长T1比在非边界晶体对107上的驻留时长T2大。
线源映射在XY平面内时，相当于一个点放射源，其在单位时间内发射出的γ光子对数量是相等的，因此。线源驻留在晶体对108时，发出的光子对数量假设为Q1，要比线源驻留在晶体对107时发出的光子对数量Q2要多。
针对上述线源驻留在不同晶体对时，发射出的光子对数量不等的状况，本申请针对每一个晶体对确定一个驻留时间校正因子，期望在上述驻留时间校正因子的作用下，得到一种理想的线源发射数据状态，该状态为：线源驻留至每个有效晶体对时，发射出的光子对数量是一致的。即，在理想状态下，线源驻留至晶体对107和晶体对108时，发射出的光子对数量一致。
下面结合图3所示的示意图，详细介绍本申请中如何计算每个晶体对的驻留时间校正因子：
参见图4根据本申请一个例子示出的另一种校正PET设备灵敏度的方法流程图，上述步骤2可以包括：
步骤21，根据所述线源的实际旋转轨迹，确定所述线源的虚拟旋转轨迹，其中，所述虚拟旋转轨迹的半径等于所述探测器的横截面视野半径；
鉴于上述线源的旋转半径r略小于所述PET探测器的横截面视野TFOV半径R，而在PET图像重建时，是以图2所示的、半径为R的PET设备内腔103的横截面内获取的符合数据进行重建。所以，在实际检测过程中，参与检测的最大有效晶体对数量要比校正阶段线源轨迹对应的晶体对数量要多。因此，本申请在计算晶体对的驻留时间校正因子时，要以实际检测中重建区域对应的最大有效晶体对数量为准。所以，图3所示线源的虚拟旋转轨迹100的半径取值等于所述PET设备的横截面视野半径R。
步骤22，确定每个有效晶体对的两条边界线与所述虚拟旋转轨迹的相交弧长；
本申请中，上述有效晶体对是指虚拟线源轨迹对应的晶体对。
基于上述目的，本申请可以基于上述线源的虚拟旋转轨迹，根据线性几何关系，计算每个有效晶体对的驻留时间校正因子。
如图3所示，PET探测器晶体环的位置固定不变，因此，可以基于探测器晶体环建立坐标系，例如，以上述A点中心建立三维坐标系，基于上述坐标系，晶体环上每个晶体的坐标位置可以唯一确定。则根据每个晶体的坐标，可计算上述图3中晶体对108的两条边界线l1、l2的解析方程，其中，图3中m、n分别表示环形探测器上形成晶体对108的两个单晶体的编号。
再结合线源虚拟轨迹的解析方程，即半径为R的圆形轨迹的标准方程，可求得l1、l2与虚拟旋转轨迹的两个交点E、F的坐标位置，若分别表示为E(x1、y1)；F(x2、y2)。则，可以间接得到线段EF的长度，即
根据余弦定理，可根据线段EF、AE、AF的长度，计算圆弧EF对应的旋转角度α，如公式(1)所示：
α＝arcos((AE2+AF2-EF2)/(2*AE*AF))……公式(1)
进而利用下述公式(2)计算圆弧EF的弧长l(EF)：
l(EF)＝α*AE……公式(2)
步骤23，根据有效晶体对的数量和各个有效晶体对的所述相交弧长，确定每个所述有效晶体对的驻留时间校正因子。
按照上述步骤22可以确定每个有效晶体对与上述虚拟旋转轨迹之间的相交弧长，假设表示为l(bi)，则线源在一个有效晶体对上的驻留时间校正因子可以采用以下公式(3)确定：
其中，N表示有效晶体对的数量，表示所有有效晶体对与虚拟旋转轨迹的相交弧长之和。
在一个示例性实施例中，假设一个环形探测器在横截面视野范围内共有32个晶体对，编号分别为1～32，若有效晶体对的编号为2～31，即有效晶体对的数量为30。根据上述公式(3)，2号晶体对的驻留时间校正因子的计算过程为：计算第2～31号晶体对分别与虚拟旋转轨迹的相交弧长的总长度值，即30个相交弧长之和；除以上述2号晶体对的相交弧长的30倍数值。
根据上述步骤21～23，可以确定每个有效晶体对的驻留时间校正因子。本申请中，可以采用预设表格记录上述有效晶体对的编号与驻留时间校正因子之间的对应关系，示例的，如以下表一所示：
| 晶体对编号(bi) | 驻留时间校正因子 |
| 2 | TimeCorFactor(2) |
| 3 | TimeCorFactor(3) |
| ……. | TimeCorFactor(...) |
| 31 | TimeCorFactor(31) |
表一
步骤3，获得非边界晶体对探测到的真实符合数据，根据所述真实符合数据估算边界晶体对的拟合符合数据；
同上，在PET设备校验阶段，校正线源的旋转半径r略小于PET设备内腔的轴线视野半径R。但在校验完成后、对被检体进行实际检测阶段，PET设备是以横截面视野范围对应的有效晶体对输出的符合数据为基础，进行图像重建的，即上述横截面视野范围对应的区域为图像重建区域。所以，在校验阶段需要根据线源实际旋转轨迹对应的晶体对所采集的数据，来估测上述横截面视野范围即重建区域中、采集不到完整线源数据的边界晶体对的符合数据。
下面结合图5所示的带有详细晶体编号的探测器示意图，详细说明如何根据非边界晶体对在线源旋转过程中采集的数据，估算边界晶体对可以探测到的符合数据。其中，在图5中晶体对(8、57)和(25、40)属于边界晶体对，以晶体对(8、57)即晶体对pq为例，在线源旋转过程中，晶体对pq右侧部分可以探测到符合数据，而左侧部分无法探测到符合数据，因此晶体对(8、57)因无法探测到完整线源数据，而被称为边界晶体对。
反之，可以接收到完整线源数据的晶体对称为非边界晶体对，以晶体对中上半部分单晶体的编号示意，单晶体9～24所在的晶体对均可称为非边界晶体对。
根据上述步骤1获得的每个晶体对的符合数据，可以根据上述非边界晶体对编号，确定对应的真实符合数据，并根据上述真实符合数据估算边界晶体对的拟合符合数据。
参见图6在一例子中示出的确定边界晶体对的拟合符合数据的流程图，上述步骤3可以包括：
步骤31，根据所述线源驻留至所述边界晶体对附近时的数据分布规律，确定边界拟合线源数据；
其中，所述边界拟合线源数据为：假设边界晶体对可以接收到完整的线源数据，线源驻留至边界晶体对上时、发射的光子对数据。
由于上述校验过程中通过边界晶体对检测不到完整的线源数据，如图5所示，由于线源在旋转的过程中，没有到达边界晶体对pq的左侧部分，故，边界晶体对pq无法检测到完整的线源数据，本申请可以通过边界晶体对附近的晶体对即近边界晶体对探测到的符合数据，估算上述边界线源数据。本申请中，将上述估算出的边界线源数据称为边界拟合线源数据。
如图5所示，以边界晶体对(8、57)为例，上述线源旋转至边界晶体对位置是指线源在视野范围的实际旋转轨迹距离边界晶体对外侧边界线最近的位置。在图5中，线源在轴向视野范围内移动至B点位置时，8号晶体和57号晶体构成的晶体对pq，相对于线源的当前位置，属于边界晶体对。
参见图7在一例子中示出的确定边界拟合线源数据的流程图，上述步骤31可以包括：
步骤311，根据边界晶体对附近预设范围内的近边界晶体对探测到的符合数据分布规律，确定线源数据分布服从以下多项式函数：
其中，自变量x代表晶体对编号；
根据先验知识，线源旋转至边界晶体对附近位置时，线源数据的分布情况如图8所示。可以结合图3和图5对上述图8所示的线源数据分布示意图进行说明：以图5所示的边界晶体pq的位置为参考坐标，对于距离其较近的晶体对如(11、54)，以及距离其较远的晶体对如(17、48)，根据图3所示的示意图，线源在晶体对(11、54)上的驻留时长要大于线源在晶体对(17、48)上的驻留时长，由于线源在单位时间内发射光子对的数量一致，因此，线源驻留至近晶体对(11、54)时发射的光子对数量大于线源驻留至晶体对(17、48)时发射的光子对数量。
基于上述图8所示的、边界晶体对附近线源数据的分布规律，采用最小二乘拟合的方法确定线源发射出的光子对数据分布服从如下多项式函数：
其中，自变量x表示晶体对编号。
步骤312，将预设数量的近晶体对探测到的符合数据代入公式(5)，确定所述多项式函数的系数；
在确定线源在边界晶体对附近的数据分布近似满足上述公式(4)所示的多项式函数后，本申请中，可以采用下述公式(5)所示的模型，代入预设范围内近边界晶体对实际探测到的符合数据，并借助于高斯消元法，可求得上述公式(4)中各多项式系数(a0,a1,…an)的一组最优解。
其中，bi表示一个边界晶体对左侧或右侧局部范围内的晶体对编号，ci为相应晶体对编号上采集的符合数据。
如图5所示，仍假设边界晶体对是晶体对pq，根据先验知识，获取3个近晶体对探测到的真实符合数据，例如上述三个近晶体对可分别是晶体对(9、56)、(10、55)、(11、54)。
将上述三个近晶体对探测到的真实符合数据代入上述公式(5)中，即可确定上述公式(4)中的多项式系数(a0,a1,…an)。
步骤313，根据所述多项式函数的系数和所述边界晶体对的编号，确定边界拟合线源数据。
在确定了公式(4)的多项式系数(a0,a1,…an)之后，线源驻留至边界晶体对附近时，描述线源数据分布的多项式函数便可确定。
将边界晶体对的编号代入上述多项式(4)即可估算出线源驻留至边界晶体对时，发射光子对的数据，即边界拟合线源数据。
步骤32，根据两个目标单晶体附近预设范围内的单晶体采集的单事件数据，估算所述边界晶体对的符合数据探测效率，其中，所述目标单晶体为构成所述边界晶体对的单晶体；
一个晶体对探测到符合数据的多少除了和放射源的光子对发射量有关，还和该晶体对的光子对探测效率有关。对于边界晶体对，由于其几何位置比较特殊，无法通过符合数据的实际测量值与线源发射光子对的数量，计算其探测效率。本申请中，借助于目标单晶体附近的单晶体采集的单事件数据，估算边界晶体对的探测效率。
参见图9根据一例子所示的一种确定边界晶体对探测效率的流程图，上述步骤32可以包括：
步骤321，获取所述两个目标单晶体采集的第一单事件数据；
其中，所述第一单事件数据是指：所述线源旋转至所述边界晶体对位置时，构成所述边界晶体对的两个目标单晶体各自采集的单事件数据。
如图5所示，确定线源旋转至位置B时，8号晶体和57号晶体分别采集的单事件数据，即第一单事件数据。由于线源在XY平面的位置B处相当于点辐射源，其可以在360度范围内发射光子对，因此，构成边界晶体对的目标单晶体可以采集到单事件数据。
步骤322，确定每个所述目标单晶体附近预设数量的单晶体采集的第二单事件数据；
本申请中，上述第二单事件数据是目标单晶体左右两侧的单晶体，如8号目单晶体左右两侧的、6～10号单晶体，采集的单事件数据。
步骤323，根据每个第一单事件数据和所述第二单事件数据的平均值的比值，确定所述边界晶体对的符合数据探测效率。
仍以图5所示，假设晶体对pq属于边界晶体对，即8号晶体和57号晶体属于组成上述边界晶体对的两个目标单晶体，则本申请中，可以从探测器采集的原始数据即单事件数据中，获得8号晶体采集的单事件数据，可以表示为Sup。相应的，57号晶体采集的单事件数据可以表示为Sdq。相应的，可以从上述原始数据中，获取8号晶体预设范围内左右两侧M个相邻单晶体采集的单事件数据，表示为：su1，su2，…suM，如图5中9号、7号、9号、10号单晶体采集的单事件数据。同理，获得57号晶体左右两侧预设范围内单晶体采集的单事件数据，可以表示为：sd1，sd2，…sdM，如55号、56号、58号、59号单晶体采集的单事件数据。
采用下述公式(6)估算边界晶体对pq的探测效率：
其中，bpq表示边界晶体对pq的编号。
步骤33，计算所述边界拟合线源数据和所述边界晶体对的符合数据探测效率的乘积，确定所述边界晶体对的拟合符合数据。
至此，可以根据上述步骤313确定的边界拟合线源数据以及上述步骤323确定的边界晶体对的符合数据探测效率，估算边界晶体对的拟合符合数据，计算方式如下述公式(7)所示：
其中，表示边界晶体对pq的拟合符合数据；表示边界晶体对pq对应的边界拟合线源数据；E(bpq)表示估算出的边界晶体对pq的符合数据探测效率。
步骤4，利用所述驻留时间校正因子作用于目标符合数据集合，获得待处理数据，其中，所述目标符合数据集合包括：所述边界晶体对的拟合符合数据和所述非边界晶体对探测到的真实符合数据；
本申请中，上述目标符合数据集合，相当于：相同活度的线源，驻留至横截面视野范围103对应的各晶体对上，即上述各晶体对可以采集到完整的线源数据，各晶体对探测到的符合数据的集合。
本申请中，可以采用下述公式(8)计算各个待处理数据：
表示对晶体对bi的符合数据进行驻留时间校正后获得的待处理数据。
步骤5，根据所述待处理数据确定所述每个晶体对的几何校正因子，所述几何校正因子用于对所述晶体对在扫描被检体时探测到的符合数据进行一致性校正、获得用于重建PET图像的目标符合数据。
本申请中，根据上述步骤4获得的待处理数据，按照相关技术中计算几何校正因子的算法，可以计算每个晶体对的几何校正因子，并进行存储。
在后续对被检体的实际扫描阶段，可以利用上述几何校正因子对晶体对实际探测到的符合数据进行校正，获得均匀一致的校正数据，以使PET设备的图像处理模块基于上述校正数据进行图像重建，获得高质量的重建图像。
对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。
其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于可选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。
与本申请提供的校正PET设备灵敏度的方法实施例相对应，本申请还提供了校正PET设备灵敏度的装置及PET设备的实施例。
上述校正PET设备灵敏度的方法，可以由医学图像采集系统如PET的控制设备执行，该控制设备的结构可以参见图10所示的示意图。如图10所示，控制设备可以包括处理器(processor)1010、通信接口(Communications Interface)1020、机器可读存储介质(memory)1030、总线1040。处理器1010、通信接口1020、机器可读存储介质1030可通过总线1040完成相互间的通信。
其中，机器可读存储介质1030中可以存储有校正PET设备灵敏度的控制逻辑对应的机器可执行指令。该机器可读存储介质例如可以是非易失性存储器(non-volatilememory)。处理器1010可以调用执行机器可读存储介质1030中的校正PET设备灵敏度的控制逻辑对应的机器可执行指令，以执行上述校正PET设备灵敏度的方法。例如，该校正PET设备灵敏度的控制逻辑对应的机器可执行指令，可以是图像采集系统的控制软件的部分功能对应的程序，在处理器执行该指令时，控制设备可以对应的在显示界面上显示该指令对应的功能界面。
校正PET设备灵敏度的控制逻辑对应的机器可执行指令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计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)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，RandomAccess Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
进一步地，上述校正PET设备灵敏度的逻辑指令，可以称为“校正PET设备灵敏度的装置”，该装置可以划分成各个功能模块。
参见图11所示，为一个例子中示出的一种校正PET设备灵敏度的装置框图，可以包括以下模块：
数据获取模块41，用于获取所述线源在所述PET设备的横截面视野范围内旋转时探测器采集的事件数据；
时间校正因子确定模块42，用于检测所述线源在所述横截面视野范围内的旋转轨迹，根据所述旋转轨迹确定所述线源在探测器每个晶体对上的驻留时间校正因子；
拟合符合数据估算模块43，用于获得非边界晶体对探测到的真实符合数据，根据所述真实符合数据估算边界晶体对的拟合符合数据；
数据处理模块44，用于利用所述驻留时间校正因子作用于目标符合数据集合，获得待处理数据，其中，所述目标符合数据集合包括：所述边界晶体对的拟合符合数据和所述非边界晶体对探测到的真实符合数据；
几何校正因子确定模块45，用于根据所述待处理数据确定所述每个晶体对的几何校正因子，所述几何校正因子用于对所述晶体对在扫描被检体时探测到的符合数据进行一致性校正、获得用于重建PET图像的目标符合数据。
参见图12根据一个例子中示出的另一种校正PET设备灵敏度的装置框图，在图11所示装置实施例的基础上，所述时间校正因子确定模块42可以包括：
虚拟轨迹确定子模块421，用于根据所述线源的实际旋转轨迹，确定所述线源的虚拟旋转轨迹，其中，所述虚拟旋转轨迹的半径大于所述线源的实际旋转半径；
弧长确定子模块422，用于确定每个有效晶体对的两条边界线与所述虚拟旋转轨迹的相交弧长；
时间校正因子确定子模块423，用于根据有效晶体对的数量和各个有效晶体对的所述相交弧长，确定每个所述有效晶体对的驻留时间校正因子。
参见图13根据一个例子中示出的另一种校正PET设备灵敏度的装置框图，在图12所示装置实施例的基础上，所述时间校正因子确定子模块423可以包括：
总弧长计算单元4231，用于根据各个有效晶体对的相交弧长，确定弧长总值；
第一数值确定单元4232，用于确定预设有效晶体对的相交弧长与有效晶体对总数的乘积，获得第一数值，其中，所述有效晶体对总数为所述虚拟旋转轨迹对应有效晶体对的数量；
时间校正因子计算单元4233，用于将所述弧长总值与所述第一数值的比值，确定为所述预设有效晶体对的驻留时间校正因子。
参见图14根据一个例子中示出的另一种校正PET设备灵敏度的装置框图，在图11所示装置实施例的基础上，所述拟合符合数据估算模块43可以包括：
拟合线源数据确定子模块431，用于根据所述线源驻留至所述边界晶体对附近时的数据分布规律，确定边界拟合线源数据；
探测效率确定子模块432，用于根据两个目标单晶体附近预设范围内的单晶体采集的单事件数据，估算所述边界晶体对的符合数据探测效率，其中，所述目标单晶体为构成所述边界晶体对的单晶体；
拟合符合数据确定子模块433，用于计算所述边界拟合线源数据和所述边界晶体对的符合数据探测效率的乘积，确定所述边界晶体对的拟合符合数据。
参见图15根据一个例子中示出的另一种校正PET设备灵敏度的装置框图，在图14所示装置实施例的基础上，所述探测效率确定子模块432可以包括：
第一单事件数据获取单元4321，用于获取所述两个目标单晶体采集的第一单事件数据；
第二单事件数据确定单元4322，用于确定每个所述目标单晶体附近预设数量的单晶体采集的第二单事件数据；
探测效率计算单元4323，用于根据每个第一单事件数据和所述第二单事件数据的平均值的比值，确定所述边界晶体对的符合数据探测效率。相应的，本申请还提供了一种PET设备，该PET设备配备有一校正工装，所述校正工装包括：线源和驱动机构，所述线源在所述驱动机构的驱动下、在所述PET设备的横截面视野范围内、绕所述PET设备的轴向做匀速圆周运动；上述PET设备还包括上述图11～图15任一实施例所示的校正PET设备灵敏度的装置。对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本申请方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (12)
1.一种校正PET设备灵敏度的方法，其特征在于，所述方法应用于设置有校正工装的PET设备中，其中，所述校正工装包括：线源和驱动机构，所述线源在所述驱动机构的驱动下、在所述PET设备的横截面视野范围内、绕所述PET设备的轴向做匀速圆周运动；
所述方法包括：
获取所述线源在所述PET设备的横截面视野范围内旋转时探测器采集的事件数据；
检测所述线源在所述横截面视野范围内的旋转轨迹，根据所述旋转轨迹确定所述线源在探测器每个晶体对上的驻留时间校正因子；
获得非边界晶体对探测到的真实符合数据，根据所述真实符合数据估算边界晶体对的拟合符合数据；
利用所述驻留时间校正因子作用于目标符合数据集合，获得待处理数据，其中，所述目标符合数据集合包括：所述边界晶体对的拟合符合数据和所述非边界晶体对探测到的真实符合数据；
根据所述待处理数据确定所述每个晶体对的几何校正因子，所述几何校正因子用于对所述晶体对在扫描被检体时探测到的符合数据进行一致性校正、获得用于重建PET图像的目标符合数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述旋转轨迹，确定所述线源在探测器每个晶体对上的驻留时间校正因子，包括：
根据所述线源的实际旋转轨迹，确定所述线源的虚拟旋转轨迹，其中，所述虚拟旋转轨迹的半径大于所述线源的实际旋转半径；
确定每个有效晶体对的两条边界线与所述虚拟旋转轨迹的相交弧长；
根据有效晶体对的数量和各个有效晶体对的所述相交弧长，确定每个所述有效晶体对的驻留时间校正因子。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据有效晶体对的数量和各个有效晶体对的所述相交弧长，确定每个所述有效晶体对的驻留时间校正因子，包括：
根据各个有效晶体对的相交弧长，确定弧长总值；
确定预设有效晶体对的相交弧长与有效晶体对总数的乘积，获得第一数值，其中，所述有效晶体对总数为所述虚拟旋转轨迹对应有效晶体对的数量；
将所述弧长总值与所述第一数值的比值，确定为所述预设有效晶体对的驻留时间校正因子。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述真实符合数据，估算边界晶体对的拟合符合数据，包括：
根据所述线源驻留至所述边界晶体对附近时的数据分布规律，确定边界拟合线源数据；
根据两个目标单晶体附近预设范围内的单晶体采集的单事件数据，估算所述边界晶体对的符合数据探测效率，其中，所述目标单晶体为构成所述边界晶体对的单晶体；
计算所述边界拟合线源数据和所述边界晶体对的符合数据探测效率的乘积，确定所述边界晶体对的拟合符合数据。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据两个目标单晶体附近预设范围内的单晶体采集的单事件数据，估算所述边界晶体对的符合数据探测效率，包括：
获取所述两个目标单晶体采集的第一单事件数据；
确定每个所述目标单晶体附近预设数量的单晶体采集的第二单事件数据；
根据每个第一单事件数据和所述第二单事件数据的平均值的比值，确定所述边界晶体对的符合数据探测效率。
6.一种校正PET设备灵敏度的装置，其特征在于，所述装置应用于设置有校正工装的PET设备中，其中，所述校正工装包括：线源和驱动机构，所述线源在所述驱动机构的驱动下、在所述PET设备的横截面视野范围内、绕所述PET设备的轴向做匀速圆周运动；
所述装置包括：
数据获取模块，用于获取所述线源在所述PET设备的横截面视野范围内旋转时探测器采集的事件数据；
时间校正因子确定模块，用于检测所述线源在所述横截面视野范围内的旋转轨迹，根据所述旋转轨迹确定所述线源在探测器每个晶体对上的驻留时间校正因子；
拟合符合数据估算模块，用于获得非边界晶体对探测到的真实符合数据，根据所述真实符合数据估算边界晶体对的拟合符合数据；
数据处理模块，用于利用所述驻留时间校正因子作用于目标符合数据集合，获得待处理数据，其中，所述目标符合数据集合包括：所述边界晶体对的拟合符合数据和所述非边界晶体对探测到的真实符合数据；
几何校正因子确定模块，用于根据所述待处理数据确定所述每个晶体对的几何校正因子，所述几何校正因子用于对所述晶体对在扫描被检体时探测到的符合数据进行一致性校正、获得用于重建PET图像的目标符合数据。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述时间校正因子确定模块包括：
虚拟轨迹确定子模块，用于根据所述线源的实际旋转轨迹，确定所述线源的虚拟旋转轨迹，其中，所述虚拟旋转轨迹的半径大于所述线源的实际旋转半径；
弧长确定子模块，用于确定每个有效晶体对的两条边界线与所述虚拟旋转轨迹的相交弧长；
时间校正因子确定子模块，用于根据有效晶体对的数量和各个有效晶体对的所述相交弧长，确定每个所述有效晶体对的驻留时间校正因子。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述时间校正因子确定子模块，包括：
总弧长计算单元，用于根据各个有效晶体对的相交弧长，确定弧长总值；
第一数值确定单元，用于确定预设有效晶体对的相交弧长与有效晶体对总数的乘积，获得第一数值，其中，所述有效晶体对总数为所述虚拟旋转轨迹对应有效晶体对的数量；
时间校正因子计算单元，用于将所述弧长总值与所述第一数值的比值，确定为所述预设有效晶体对的驻留时间校正因子。
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述拟合符合数据估算模块，包括：
拟合线源数据确定子模块，用于根据所述线源驻留至所述边界晶体对附近时的数据分布规律，确定边界拟合线源数据；
探测效率确定子模块，用于根据两个目标单晶体附近预设范围内的单晶体采集的单事件数据，估算所述边界晶体对的符合数据探测效率，其中，所述目标单晶体为构成所述边界晶体对的单晶体；
拟合符合数据确定子模块，用于计算所述边界拟合线源数据和所述边界晶体对的符合数据探测效率的乘积，确定所述边界晶体对的拟合符合数据。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述探测效率确定子模块，包括：
第一单事件数据获取单元，用于获取所述两个目标单晶体采集的第一单事件数据；
第二单事件数据确定单元，用于确定每个所述目标单晶体附近预设数量的单晶体采集的第二单事件数据；
探测效率计算单元，用于根据每个第一单事件数据和所述第二单事件数据的平均值的比值，确定所述边界晶体对的符合数据探测效率。
11.一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，其特征在于，该指令被处理器执行时实现权利要求1～5任一所述方法的步骤。
12.一种PET设备，其特征在于，所述PET设备包括：校正工装和上述权利要求6～10任一所述的校正PET设备灵敏度的装置，其中，所述校正工装包括：线源和驱动机构，所述线源在所述驱动机构的驱动下、在所述PET设备的横截面视野范围内、绕所述PET设备的轴向做匀速圆周运动。
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Address after: 110167 No. 177-1 Innovation Road, Hunnan District, Shenyang City, Liaoning Province Applicant after: Shenyang Neusoft Medical Systems Co.,Ltd. Address before: 110167 No. 177-1 Innovation Road, Hunnan District, Shenyang City, Liaoning Province Applicant before: SHENYANG NEUSOFT MEDICAL SYSTEMS Co.,Ltd. |
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