CN111839566B - Pet成像设备的死时间校正方法、系统、装置及存储介质 - Google Patents
Pet成像设备的死时间校正方法、系统、装置及存储介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111839566B CN111839566B CN202010849927.8A CN202010849927A CN111839566B CN 111839566 B CN111839566 B CN 111839566B CN 202010849927 A CN202010849927 A CN 202010849927A CN 111839566 B CN111839566 B CN 111839566B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- motion
- count rate
- determining
- target object
- detection module
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 90
- 238000012937 correction Methods 0.000 title claims abstract description 80
- 238000012879 PET imaging Methods 0.000 title claims abstract description 37
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 227
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims abstract description 198
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims abstract description 84
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 74
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 31
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 18
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 16
- 230000004323 axial length Effects 0.000 claims description 10
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 6
- 230000036962 time dependent Effects 0.000 abstract description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 84
- 230000008569 process Effects 0.000 description 34
- 238000002600 positron emission tomography Methods 0.000 description 27
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 16
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 16
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 13
- 230000006870 function Effects 0.000 description 10
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 6
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 6
- 238000000342 Monte Carlo simulation Methods 0.000 description 5
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 5
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 5
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- 206010033799 Paralysis Diseases 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 3
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 3
- 208000019155 Radiation injury Diseases 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 238000003491 array Methods 0.000 description 2
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 2
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 2
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 2
- 238000002591 computed tomography Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 2
- 230000005258 radioactive decay Effects 0.000 description 2
- 239000000700 radioactive tracer Substances 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 208000014644 Brain disease Diseases 0.000 description 1
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 208000029078 coronary artery disease Diseases 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 238000002059 diagnostic imaging Methods 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 238000001802 infusion Methods 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000002372 labelling Methods 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 238000009206 nuclear medicine Methods 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 230000001769 paralizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/58—Testing, adjusting or calibrating thereof
- A61B6/582—Calibration
- A61B6/585—Calibration of detector units
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/02—Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
- A61B6/03—Computed tomography [CT]
- A61B6/037—Emission tomography
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/42—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis
- A61B6/4208—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a particular type of detector
- A61B6/4241—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a particular type of detector using energy resolving detectors, e.g. photon counting
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/42—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis
- A61B6/4266—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a plurality of detector units
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Nuclear Medicine (AREA)
Abstract
本申请实施例公开了一种PET成像设备的死时间校正方法、系统、装置及存储介质。所述方法可以包括:获取目标对象在所述成像设备的扫描区域中的运动数据,所述运动数据包括所述目标对象各个运动时刻在所述扫描区域中所处的运动位置;获取由所述成像设备采集的所述目标对象在所述各个运动时刻对应的所述运动位置处的扫描数据,所述扫描数据包括多个探测模组所接收的辐射事件;基于所述运动数据以及所述扫描数据,确定所述成像设备的死时间相关校正参数。
Description
技术领域
本申请涉及医疗设备技术领域,特别涉及一种用于PET成像设备的死时间校正方法、系统、装置、及存储介质。
背景技术
PET(Positron Emission Tomography,正电子发射型断层显像)是继CT(ComputedTomography,计算机断层扫描)之后迅速发展起来的一种影像学检查仪器。目前,在肿瘤、冠心病和脑部疾病等疾病的诊疗中具有突出的价值,是核医学领域比较先进的临床检查影像技术。在进行PET采集之前,需要进行PET设备的死时间及相关参数进行标定,以提高PET成像设备基于采集到的数据进行成像时图像的质量。因此,需要提供一种系统和方法可以更加准确高效的进行PET成像设备的死时间校正。
发明内容
本申请实施例之一提供一种PET成像设备的死时间校正方法,其中,所述方法包括:获取目标对象在所述成像设备的扫描区域中的运动数据,所述运动数据包括所述目标对象各个运动时刻在所述扫描区域中所处的运动位置,所述扫描区域由所述成像设备的多个探测单元限定;获取由所述成像设备采集的所述目标对象在所述各个运动时刻对应的所述运动位置处的扫描数据,所述扫描数据包括多个探测模组所接收的辐射事件;基于所述运动数据以及所述扫描数据,确定所述成像设备的死时间相关校正参数。
本申请实施例之一提供一种PET成像设备的死时间校正系统,其中,所述系统包括:第一运动数据获取模块,用于获取目标对象在所述成像设备的扫描区域中的运动数据,所述运动数据包括所述目标对象各个运动时刻在所述扫描区域中所处的运动位置,所述扫描区域由所述成像设备的多个探测单元限定;第一扫描数据获取模块,用于获取由所述成像设备采集的所述目标对象在所述各个运动时刻对应的所述运动位置处的扫描数据,所述扫描数据包括多个探测模组所接收的辐射事件;第一参数确定模块,用于基于所述运动数据以及所述扫描数据,确定所述成像设备的死时间相关校正参数。
本申请实施例之一提供一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现以上所述任意一种PET成像设备的死时间校正方法。
本申请实施例之一提供一种计算机可读存储介质,所述存储介质存储计算机指令,当计算机读取存储介质中的计算机指令后,计算机执行以上所述任意一种PET成像设备的死时间校正方法。
附图说明
本申请将以示例性实施例的方式进一步说明,这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例并非限制性的,在这些实施例中,相同的编号表示相同的结构,其中:
图1是根据本申请的一些实施例所示的示例性PET成像系统的示意图;
图2是根据本申请一些实施例所示的一种PET成像设备的死时间校正方法的示例性流程图。
图3是根据本申请一些实施例所示的获取计数率的示例性流程图。
图4是根据本申请一些实施例所示的获取位置校正因子方法的示例性流程图;
图5是根据本申请一些实施例所示的获取第一计数率的示例性流程图;
图6是根据本申请一些实施例所示的另一种获取位置校正因子的示例性流程图;
图7是根据本申请一些实施例所示的另一种获取第一计数率的示例性流程图;
图8是根据本申请一些实施例所示的一种用于PET成像设备的死时间校正的处理设备的示例性模块图;
图9是根据本申请的一些实施例所示的可以实现处理设备的计算设备的示例性硬件和/或软件组件的示意图;
图10是根据本申请的一些实施例所示的探测模组与目标对象之间的相对位置变化的示意图;
图11是根据本申请的一些实施例所示的另一种探测模组与目标对象之间的相对位置变化的示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图将本申请应用于其它类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明,图中相同标号代表相同结构或操作。
应当理解,本文使用的“系统”、“装置”、“单元”和/或“模块”是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而,如果其他词语可实现相同的目的,则可通过其他表达来替换所述词语。
如本申请和权利要求书中所示,除非上下文明确提示例外情形,“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数,也可包括复数。一般说来,术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素,而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列,方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。
本申请中使用了流程图用来说明根据本申请的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是,前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反,可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时,也可以将其他操作添加到这些过程中,或从这些过程移除某一步或数步操作。
目前对于PET设备的死时间及其相关参数的标定,一般基于均匀模体的衰变实验。该均匀模体与PET设备的轴向长度相当,被静止放置在PET设备的扫描区域的中心轴线上。随后对均匀模体进行衰变实验从而采集所需的参数,以便对PET设备的死时间及其相关参数进行标定。对于具有超长轴向视野的全身扫描PET设备而言,其轴向长度接近2米,若使用以上方法,则需要长度超过2米的均匀模体,其加工、存储、运输、灌注、摆放等十分不便、效率低下。另外,均匀模体的衰变实验要求较高的放射性核素的初始活度,在均匀模体的放射性核素的灌注过程中,操作人员将受到较大的辐射伤害。
本申请所披露的技术方案,可以使用短长度的均匀模体,以步进运动或连续运动的方式沿着扫描区域的中心轴线运动,可以实现更加准确以及高效的死时间校正。
图1是根据本申请的一些实施例所示的示例性PET成像系统100的示意图。如图1所示,PET成像系统100可包括PET扫描设备110、网络120、终端130、处理设备140和存储设备150。PET成像系统100的组件可以通过各种方式连接。仅作为示例,如图1所示,PET扫描设备110可以通过网络120连接到处理设备140。又例如,PET扫描设备110可以直接连接到处理设备140(如连接PET扫描设备110和处理设备140的虚线中的双向箭头所示)。再例如,存储设备150可以直接或通过网络120连接到处理设备140。作为又一示例,终端设备(例如,130-1、130-2、130-3等)可以直接连接到处理设备140(如通过链接终端130和处理设备140的虚线中的双向箭头所示)或通过网络120。
扫描设备110可以扫描目标和/或生成关于所述目标的扫描数据(例如,投影数据)。在本申请中,目标也可以被称为目标对象、扫描对象、或被检测对象,以上术语可以互换使用。在一些实施例中,目标可以是生物比如患者、动物等,也可以是人造物体,比如体模等。目标还可以是患者的特定部分,例如,器官和/或组织。当目标需要被扫描时,其可以被放置于移动平台114上,随着移动平台114沿着扫描设备110的纵向运动,并进入扫描区域113。示例性的扫描设备110可以是医疗成像设备,例如PET设备、PET-CT设备、PET-MRI设备等。扫描设备110可以包括探测组件112。在目标进入扫描区域113后,探测器组件112可以探测在扫描区域113中发生的辐射事件(例如,目标中的电子湮灭事件)。在一些实施例中,探测器组件112可以包括一个或多个探测器(在本申请中也可以被称为探测单元)。所述探测器可以任何适合形状排列,例如环形、弧形、长方形、阵列等其中一种或几种的组合。例如,所述探测器可以沿着扫描设备110的径向进行排列以形成探测器环。探测器组件112的排列限定了扫描区域113。
网络120可以包括可以促进PET成像系统100的信息和/或数据交换的任何合适的网络。在一些实施例中,PET成像系统100的一个或以上组件(例如,PET扫描设备110、终端130、处理设备140或存储设备150)可以经由网络120与PET成像系统100的一个或以上其他组件传送信息和/或数据。例如,处理设备140可以经由网络120从PET扫描设备110获取物体衰减的信号。在一些实施例中,网络120可以是有线网络或无线网络等或其任意组合。网络120可以是和/或包括公共网络(例如,因特网)、专用网络(例如,局部区域网络(LAN)、广域网(WAN)等)、有线网络(例如,以太网网络)、无线网络(例如,Wi-Fi网络、Li-Fi网络等)、蜂窝网络(例如,长期演进(LTE)网络)、帧中继网络、虚拟专用网络(“VPN”)、卫星网络、电话网络、路由器、集线器、交换机、服务器计算机和/或其任何组合。仅作为示例,网络120可以包括电缆网络、有线网络、光纤网络、电信网络、内联网、无线局部区域网络(WLAN)、城域网(MAN)、公共电话交换网(PSTN)、蓝牙TM网络、紫蜂TM网络、近场通信(NFC)网络、超宽带(UWB)网络、移动通信(1G、2G、3G、4G、5G)网络、窄带物联网(NB-IoT)、红外通信等,或其任何组合。在一些实施例中,网络120可以包括一个或以上网络接入点。例如,网络120可以包括有线和/或无线网络接入点,例如基站和/或互联网交换点,PET成像系统100的一个或以上组件可以通过它们连接到网络120以交换数据和/或信息。
终端130包括移动设备131、平板电脑132、笔记本电脑133等,或其任何组合。在一些实施例中,终端130可以通过网络与PET成像系统100中的其他组件交互。例如,终端130可以向扫描设备110发送一种或多种控制指令以控制移动平台114承载目标进入扫描区域113,并控制探测器组件112接收数据。又例如,终端130还可以接收由探测器组件112发送过来的数据。在一些实施例中,终端130可以接收由用户(例如,PET成像系统100的使用者比如医生)输入的信息和/或指令,并且经由网络120将所接收的信息和/或指令发送到扫描设备110或处理设备140。在一些实施例中,终端130可以是处理设备140的一部分。终端130和处理设备140可以集成为一体,作为扫描设备110的控制装置,例如,操作台。在一些实施例中,可以省略终端130。
处理设备140可以处理从PET扫描设备110、终端130和/或存储设备150获得的数据和/或信息。例如,处理设备140可以获取目标对象的运动信息,该运动信息包括了目标对象在扫描区域133中运动时,各个运动时刻对应的运动位置。又例如,处理设备140可以从扫描设备(例如,探测器112)处获取采集到的扫描数据。再例如,处理设备140可以基于以上获取的数据对扫描设备110的相关参数进行校正,例如,死时间校正。在一些实施例中,处理设备140可以是单个服务器或服务器组。服务器组可以是集中式的或分布式的。在一些实施例中,处理设备140可以是本地的或远程的。例如,处理设备140可以经由网络120访问存储在PET扫描设备110、终端130和/或存储设备150中或由其获取的信息和/或数据。又例如,处理设备140可以直接连接到PET扫描设备110(如图1中连接处理设备140和PET扫描设备110的虚线中的双向箭头所示)、终端130(如图1中连接处理设备140和终端130的虚线中的双向箭头所示)和/或存储设备150,以访问存储的或获取的信息和/或数据。在一些实施例中,处理设备140可以在云平台上实现。仅作为示例,该云平台可以包括私有云、公共云、混合云、社区云、分布云、内部云、多层云等或其任意组合。在一些实施例中,处理设备140可以在计算设备300上实现,该计算设备300具有本申请中的图3中所示的一个或以上组件。
存储设备150可以存储数据和/或指令。在一些实施例中,存储设备150可以存储从扫描设备110、终端130和/或处理设备140获取的数据。例如,存储设备150可以存储由用户(例如,医生、影像技术人员)预先设计的目标对象的运动信息。在一些实施例中,存储设备150可以存储处理设备140可以执行或用于执行本申请中描述的示例性方法的数据和/或指令。例如,存储设备150可以存储处理设备140以执行各流程图所示的方法的指令。一些实施例中,存储设备150可以包括大容量存储设备、可移动存储设备、易失性读写内存、只读内存(ROM)等,或其任意组合。示例性大容量存储器可以包括磁盘、光盘、固态驱动器等。示例性可移动存储器可以包括闪光驱动器、软盘、光盘、内存卡、压缩盘、磁带等。示例性易失性读写内存可以包括随机存取内存(RAM)。示例性RAM可以包括动态RAM(DRAM)、双倍数据速率同步动态RAM(DDRSDRAM)、静态RAM(SRAM)、晶闸管RAM(T-RAM)和零电容RAM(Z-RAM)。示例性ROM可以包括掩模ROM(MROM)、可编程ROM(PROM)、可擦除可编程ROM(PEROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、光盘ROM(CD-ROM),以及数字通用磁盘ROM等。在一些实施例中,存储设备150可以在云平台上实现。仅作为示例,该云平台可以包括私有云、公共云、混合云、社区云、分布云、内部云、多层云等或其任意组合。
在一些实施例中,存储设备150可以连接到网络120以与PET成像系统100的一个或以上组件(例如,PET扫描设备110、处理设备140、终端130等)通信。PET成像系统100的一个或以上组件可以经由网络120访问存储设备150中存储的数据或指令。在一些实施例中,存储设备150可以直接连接到PET成像系统100的一个或以上组件或与之通信(例如,PET扫描设备110、处理设备140、终端130等)。在一些实施例中,存储设备150可以是处理设备140的一部分。
在一些实施例中,PET成像系统100还可包括连接到PET成像系统100(例如,PET扫描设备110、处理设备140、终端130、存储设备150等)的一个或以上组件的一个或以上电源(图1中未示出)。
图2是根据本申请一些实施例所示的一种PET成像设备的死时间校正方法200的示例性流程图。在一些实施例中,流程200可以通过处理逻辑来执行,该处理逻辑可以包括硬件(例如,电路、专用逻辑、可编程逻辑、微代码等)、软件(运行在处理设备上以执行硬件模拟的指令)等或其任意组合。图2所示的用于PET成像设备的死时间校正的流程200中的一个或多个操作可以通过图1所示的处理设备140实现。例如,流程200可以以指令的形式存储在存储设备150中,并由处理设备140执行调用和/或执行。在一些实施例中,流程200可以由处理设备800执行。如图2所示,流程200可以包括以下操作。
步骤210,获取目标对象在成像设备的扫描区域中的运动数据。在一些实施例中,步骤210可以由运动数据获取模块810执行。
在一些实施例中,所述目标对象可以包括用于PET成像设备校准的均匀模体,其形状可以是多样的,例如,圆柱体、立方体等形状。所述模体的长度可以是小于所述成像设备的轴向长度。在一些实施例中,所述成像设备的轴向长度指的是所述成像设备的轴向视野(field of view,FOV)的大小。例如,当成像设备的轴向长度为2m时,均匀模体的长度可以设置为0.3m、0.6m、1m等小于轴向长度2m的尺寸。这种比成像设备的轴向长度更小的均匀模体其加工、存储、运输、灌注、摆放等方面更加便捷,灌注至所述均匀模体的放射源可以均匀地分布在模体中,并且能更加准确地将模体置于所述成像设备的视野(轴向视野或径向视野)的中心,以便提高校准的准确性。
为实现PET设备的相关参数(例如,死时间)的校正,可以使所述目标对象沿成像设备的轴向方向运动。例如,均匀模体可以放置在图1所示的移动平台114上,并随着移动平台114沿着扫描设备110的中心轴线在扫描区域113中运动。在一些实施例中,目标对象可以沿着轴线以相同或不同的速度连续运动。在一些实施例中,目标对象可以沿着轴线不连续运动。例如,目标对象可以沿着轴线步进运动。
在一些实施例中,所述目标对象的运动可以是预先设定的。例如,当目标对象放置在移动平台114上后,通过设置移动平台114的运动设定目标对象的运动。目标对象的运动可以是在成像设备的扫描区域中的一段移动过程,可以使用运动数据对其进行描述。所述运动数据可以包括目标对象各个运动时刻在扫描区域中所处的运动位置。所述扫描区域可以由成像设备中的多个探测单元限定。例如,所述多个探测单元按序排列组成一个环形圆柱体。所述目标对象将在该环形圆柱体的内部进行运动。在一些实施例中,所述运动数据可以预先存储在存储装置(例如,处理设备114或处理设备800的自带存储器或外接存储器比如存储设备150)中,运动数据获取模块810可以通过与该存储装置进行通信,以获取所述运动数据。
步骤220,获取由成像设备采集的目标对象在各个运动时刻对应的运动位置处的扫描数据。在一些实施例中,步骤220可以由扫描数据获取模块820执行。
可以知道的是,在扫描之前,所述目标对象(例如,均匀模体)将被注入放射源(例如,放射性示踪同位素)。放射性示踪同位素衰变时可以发射出一个或多个正电子。这些正电子在目标对象内部经过较短距离的传播(例如,约1-3mm)后,将会与电子进行作用,发生湮灭并产生光子(一个正电子湮灭将产生一对γ光子,每个γ光子具有511keV的能量)。该湮灭事件可以被称为是辐射事件。同时,同对的γ光子将朝相反方向移动,并可以被成像设备的探测单元所接收。该对γ光子的移动路径可以被称为响应线,接收该对γ光子的两个探测单元位于响应线的两端。同对的γ光子由位于同一响应线上的两个探测单元接收或探测可以称为真符合事件(或简称真事件)。这两个探测单元可以被称为探测单元对。在本申请中,探测单元对可以被称为“探测模组”。同样地,成像设备的任一探测单元也可以接收γ光子对中的一个。γ光子由任一探测单元接收或探测可以称为单辐射事件(或简称单事件)。因此,任一一个探测单元也可以被称为一个“探测模组”。成像设备的探测单元在接收到γ光子后,可以记录接收到γ光子的时间,并将将光信号转变为电信号,例如定时脉冲。这些可以被认为是探测模组所采集到的扫描数据。随后,电信号,例如定时脉冲将被传输至符合电路进行甄别,以确定符合事件。
所述扫描数据可以反应所述成像设备的多个探测模组在各个时刻或时间段内所接收的辐射事件(例如,真事件或单事件)。在本说明书中的一个或多个实施例中,由一个探测单元对构成的“探测模组”记录的真符合事件可以被称为真事件。
在一些实施例中,所述扫描数据可以实时传输至处理设备800,并被第一扫描数据获取模块820调用。所述扫描数据也可以是存储在存储装置(例如,处理设备114或处理设备800的自带存储器或外接存储器比如存储设备150)中,扫描数据获取模块820可以通过与该存储装置进行通信,以获取所述扫描数据。
步骤230,基于所述运动数据以及所述扫描数据,确定成像设备的死时间相关参数。在一些实施例中,步骤230可以由参数确定模块830执行。
在一些实施例中,参数确定模块830可以基于所述运动数据以及所述扫描数据,确定各探测模组的第一计数率和第二计数率。计数率可以是指探测模组在单位时间内(例如,某一时刻或某一时间段)接收到的事件(例如,辐射事件)数量。对于任一探测模组,所述第一计数率包括该探测模组在不同时刻(对应目标对象处于不同位置)理应采集到的理想真事件计数率或理想单事件计数率。所述第二计数率可以是该探测模组实际采集到的实际真事件计数率或实际单事件计数率。基于前述的说明,从探测模组接收到γ光子到最终确定符合事件,中间需要一定的时间。在这个时间内,该探测模组不再对接收到的γ光子进行处理的。由于放射性衰变过程是一个随机过程,在这个时间内发生超过一个事件的可能性是存在的。例如,该探测模组接收到另外的γ光子对或γ光子。因此,如果这些事件在该时间段内发生,事件将被丢失或不被记录。为了获取高质量的扫描图像,丢失的事件需要被预测和补偿。而丢失事件对应丢失的时间的预测和补偿,则需要至少基于探测模组实际接收到的事件进行。因此,需要确定对应于各探测模组的第一计数率和第二计数率,确定两者之间的对应关系,以便达到最终的校正目的。
在一些实施例中,参数确定模块830(或位置影响因子确定单元832)可以基于所述运动数据,确定各探测模组在各运动位置下对应的校正因子(在本申请中可以被称为位置影响因子),所述位置影响因子可以校正目标对象的位置变化对辐射计数率的影响。例如,对于某一探测模组,在某一运动时刻下,位置影响因子确定单元832可以基于该探测模组在该运动时刻下所处的运动位置,确定两个探测单元之间的连线与目标对象的重合线段的长度,或单个探测单元与目标对象之间的立体角。并基于该长度或立体角确定位置影响因子。之后,参数确定模块830(或第一计数率确定模块834)可以至少基于位置影响因子确定所述第一计数率。
在一些实施例中,参数确定模块830(或第二计数率确定单元836)可以基于扫描数据确定各探测模组的第二计数率。例如,第二计数率确定单元836可以对探测模组采集到的扫描数据进行统计或校正,以确定所述第二计数率。关于确定位置影响因子、第一计数率、以及第二计数率的相关说明可参见本说明书其他部分的描述,例如,图3至图7,在此不再赘述。
在一些实施例中,在确定所述位置影响因子、第一计数率、以及第二计数率后,参数确定模块830可以确定所述成像设备的死时间相关参。所述成像设备的死时间相关参数可以包括每个探测模组在各个时刻对应的死时间校正因子。所述死时间校正因子可以用于对探测模块所采集到的辐射事件(真事件或单事件)进行修正。可以基于多个第一计数率以及多个第二计数率确定所述成像设备的死时间校正因子。以下为示例性说明。对于某一时刻t,假定在时刻t某一探测模组对应的第一计数率为A,对应的第二计数率为B。则,参数确定模块860可以确定第一计数率A和第二计数率B之间的运算值,例如,加、减、乘、除所得到的值。设所述运算值为第一计数率A与第二计数率B之间的商,即,f=A/B。对于多个时刻对应的下的多个第一计数率和第二计数率,参数确定模块860可以确定多个相对应的运算值。在一些实施例中,在确定多个运算值后,参数确定模块860可以指定所述多个运算值作为所述各个运动时刻对应的死时间校正因子。f反应了第一计数率和第二计数率之间的对比关系,当后续成像设备对某一扫描对象比如患者进行扫描时,可以基于探测模组采集到的第二计数率,以及对应的时刻下的死时间校正因子,以确定该探测模组的第一计数率。
在一些实施例中,参数确定模块860还可以对所述多个运算值进行拟合以获取拟合结果。所采用的拟合方法可以包括插值法、最小二乘法、二次多项式拟合、三次多项式拟合、半对数拟合回归、Log-Log拟合回归、Logit-log拟合回归、四参数拟合等,或其他适合的拟合方法。本申请不做具体限定。所述拟合结果表示时间与所述运算值(即死时间校正因子)之间的对应关系。当后续成像设备对某一扫描对象比如患者进行扫描时,基于所述死时间校正因子,以及探测模块的第二计数率,可以得到任一时刻下的第一计数率。
在一些实施例中,所述成像设备的死时间相关参数包括每个探测模组的死时间。所述死时间是指探测模组从检测到信号(例如,γ光子)到最后确定是否为符合事件所需要的时间。成像设备在一个死时间内其探测模组不会处理或记录第二个辐射事件。由于死时间产生的辐射事件损失也被称为死区丢失。由于死区丢失的存在,需要对成像设备的相关参数(例如,探测模组的所接收到辐射事件的计数率)进行校正和/确定。在一些实施例中,第一参数确定模块860可以获取死时间模型。所述死时间模型可以反映所述第一计数率、所述第二计数率以及所述成像设备的死时间之间的关系。例如,死时间模型可以包括瘫痪模型(比如成像设备在处理当前时间时不能接受下一事件)或非瘫痪模型(比如成像设备在处理当前时间时可以接受下一事件)。对于以单一探测单元构成的探测模组,假定其所接收的单事件计数率服从瘫痪模型:m=ne-nτ或非瘫痪模型:m=n/(1+nτ),其中,m表示第二计数率,n表示第一计数率,τ表示探测模组对应的死时间。基于前述中获取的第一计数率和第二计数率,第一参数确定模块860可以确定探测模组对应的死时间。
在一些实施例中,参数确定模块860可以以函数、表格或者曲线等形式表示所确定的死时间相关参数。例如,参数确定模块860可以对所述多个运算值进行拟合以获取拟合曲线或者拟合函数,所述拟合曲线或拟合函数可以表示死时间校正因子随时间的变化关系。又例如,参数确定模块860可以基于建立死时间校正因子表。所述死时间校正因子表可以包括各个探测模组在各个时刻对应的死时间校正因子。
应当注意的是,上述有关流程200的描述仅仅是为了示例和说明,而不限定本申请的适用范围。对于本领域技术人员来说,在本申请的指导下可以对流程200进行各种修正和改变。然而,这些修正和改变仍在本申请的范围之内。
图3是根据本申请一些实施例所示的获取计数率的示例性流程图。在一些实施例中,流程300可以通过处理逻辑来执行,该处理逻辑可以包括硬件(例如,电路、专用逻辑、可编程逻辑、微代码等)、软件(运行在处理设备上以执行硬件模拟的指令)等或其任意组合。图3所示的用于确定计数率的流程300中的一个或多个操作可以通过图1所示的处理设备140实现。例如,流程300可以以指令的形式存储在存储设备150中,并由处理设备140执行调用和/或执行。在一些实施例中,流程300可以由处理设备800(或参数确定模块830)执行。在一些实施例中,流程300可以是针对任一探测模组进行的。如图3所示,流程300可以包括以下操作。
步骤310,基于探测模组各个运动时刻对应的运动位置,确定所述探测模组对应的位置影响因子。步骤310可以由位置影响因子确定单元832执行。
在一些实施例中,所述位置影响因子可以反映所述目标对象的位置变化对所述辐射事件计数率的影响。可以基于目标对象相对于探测模组的位置关系确定位置影响因子。在一些实施例中,可以基于目标对象相对于探测模组的位置关系确定探测模组对应的响应线与目标对象之间的重合线段的长度。目标对象相对于探测模组的位置关系的不同,则该探测模组对应的响应线与目标对象之间的重合线段的长度也不同。在一些实施例中,可以目标对象相对于探测模组的位置关系确定目标对象与探测模组中的单个探测单元的表面所形成的立体角。目标对象相对于探测模组的位置关系的不同,则目标对象与该探测模组中的单个探测单元的表面所形成的立体角将不同。
在一些实施例中,所述位置影响因子可以基于以上说明中的响应线与目标对象之间的重合线段的长度,或目标对象与该探测模组中的单个探测单元的表面所形成的立体角的大小进行确定。例如,重合线段越长,辐射事件计数率(例如,第一计数率或理想计数率)越大。又例如,立体角越大,辐射事件计数率(例如,第一计数率或理想计数率)越大。
在一些实施例中,位置影响因子确定单元832可以基于解析算法或蒙特卡洛仿真算法,基于重合线段长度或立体角,确定位置影响因子。作为示例,位置影响因子确定模块830可以基于初始运动时刻时目标对象的运动位置确定重合线段的长度,并基于该重合线段的长度确定与辐射事件计数相关的第一计算值(即初始时刻对应的真事件计数率)。随后,位置影响因子确定单元832可以基于在所述运动时刻时(t时刻)目标对象的运动位置确定重合线段的长度,并基于该重合线段的长度确定一个与辐射事件计数相关的第二计算值(即t时刻对应的真事件计数率)。最后,位置影响因子确定模块830可以基于该第一计算值与第二计算值确定所述位置影响因子。作为另一示例,位置影响因子确定模块830可以基于初始运动时刻时目标对象的运动位置确定立体角的角度,并基于该立体角的角度确定一个与辐射事件计数相关的第三计算值(即初始时刻对应的单事件计数率)。随后,位置影响因子确定单元832可以基于在所述运动时刻时(t时刻)目标对象的运动位置确定立体角的角度,并基于该重合线段的长度确定一个与辐射事件计数相关的第四计算值(即t时刻对应的单事件计数率)。最后,位置影响因子确定单元832可以基于该第三计算值与第四计算值确定所述位置影响因子。关于确定位置影响因子的其他描述可以参考本申请其他部分,例如,图4和图6,在此不再赘述。
步骤320,至少基于位置影响因子,确定运动位置对应的探测模组接收辐射事件的第一计数率。步骤320可以由第一计数率确定单元834执行。
在一些实施例中,所述第一计数率可以用来反映理想状况下探测模组应接收到的辐射事件的数量。例如,对探测模组所接收到的辐射事件进行补偿后得到的。所述第一计数率可以是真事件计数率的理想值或者是单事件计数率的理想值,例如,理想真事件计数率,或理想单事件计数率。由位于同一响应线的两个探测单元所构成的探测模组对应的第一计数率可以是理想真事件计数率。由单个探测单元构成的探测模组对应的第一计数率可以是理想单事件计数率。
除去所述位置影响因子对于探测模组所接收到的辐射事件的理想的计数率的影响,探测模组的初始计数率(例如,未开始接收辐射事件时的一个计数率,其可以人工设定)、目标对象的所注入的放射性核素的衰变常数(衰变常数可以影响辐射事件发生的几率)、探测模组的自身属性(例如,探测模组的类型所带来的本底计数率)等可以对所述第一计数率产生影响。第一计数率确定单元834可以基于所述位置影响因子,并结合上述其他影响因素确定所述第一计数率。关于第一计数率的具体说明可参见图5、图7的相关描述,在此不再赘述。
步骤330,基于由所述探测模组采集到的所述扫描数据确定所述运动位置对应的所述探测模组接收辐射事件的第二计数率。步骤330可以由第二计数率确定单元836执行。
在一些实施例中,所述第二计数率可以反映实际状况下探测模组所接收到的辐射事件的数量,例如,探测模组实际接受到的辐射事件的计数率。所述第二计数率可以真事件计数率的实际值或单事件计数率的实际值,例如,实际真事件计数率或实际单事件计数率。由位于同一响应线的两个探测单元所构成的探测模组对应的第二计数率可以是实际真事件计数率。由单个探测单元构成的探测模组对应的第二计数率可以是实际单事件计数率。
在一些实施例中,第二计数率确定单元836对获得的扫描数据执行数据统计或数据校正,以获取所述第二计数率。所述数据统计可以是对同一运动时刻同一探测模组所接收到的辐射事件进行累加,以确定第二计数率。所述数据校正可以是对探测模组所接收到的扫描数据进行校正以确定第二计数率,包括但不限于随机校正、散射校正、衰减校正等其中一种或几种的组合。
应当注意的是,上述有关流程300的描述仅仅是为了示例和说明,而不限定本申请的适用范围。对于本领域技术人员来说,在本申请的指导下可以对流程300进行各种修正和改变。然而,这些修正和改变仍在本申请的范围之内。
图4是根据本申请一些实施例所示的获取位置校正因子方法的示例性流程图。在一些实施例中,流程400可以通过处理逻辑来执行,该处理逻辑可以包括硬件(例如,电路、专用逻辑、可编程逻辑、微代码等)、软件(运行在处理设备上以执行硬件模拟的指令)等或其任意组合。图2所示的用于确定位置校正因子的流程400中的一个或多个操作可以通过图1所示的处理设备140实现。例如,流程400可以以指令的形式存储在存储设备150中,并由处理设备140执行调用和/或执行。在一些实施例中,流程400可以由参数确定模块830(例如,位置影响因子确定单元320)执行。如图4所示,流程400可以包括以下操作。
在一些实施例中,流程400可以是针对由位于同一响应线上的两个探测单元构成的探测模组进行的位置校正影响因子的确定。图10可以用于辅助说明流程400。图10是根据本申请的一些实施例所示的探测模组与目标对象之间的相对位置变化的示意图。关于图10的具体说明,可以在以下对于流程400的描述中体现。
步骤410,确定初始运动时刻所述两个探测单元之间的连线与目标对象的第一重合线段的第一长度。参考图10,1010和1020表示构成所述探测模组的两个探测单元,1030表示两个探测单元之间的连线(例如,探测单元的表面中心连线),1040表示在初始运动时刻时的所述目标对象。线段AC即为所述第一重合线段,AC的长度可以是所述第一长度。
步骤420,基于第一长度确定第一子计数率。所述第一子计数率可以是在初始运动时刻时所述探测模组所接收到的辐射事件(例如,真事件)的计数率,例如,前述中的第一计算值。两个探测单元之间的连线(响应线)与目标对象的重合线段的长度越长,穿过目标对象的距离越长,则该连线上发生辐射事件越多。假设初始运动时刻的第一子计数率为T0,则∝表示正相关。示例性的,所述第一子计数率T0可以基于以下公式(1)进行确定:
T0=a*S0+b (1)
其中,S0表示所述第一长度,a表示大于0的常数,b表示常数,a和b可以基于蒙特卡洛仿真或解析计算得到。
步骤430,确定各个运动时刻两个探测单元之间的连线与目标对象的第二重合线段的第二长度。在一些实施例中,目标对象可以按照预定的运动计划进行运动,该运动可以由所述运动数据体现。对于任意的运动时刻t,目标对象的运动位置是确定。继续参考图10,1050表示运动时刻t的目标对象的运动位置。ΔZ为从初始运动时刻到运动时刻t,目标对象沿着成像设备的轴向移动的距离。线段BC可以是所述第二重合线,BC的长度可以是第二长度。
步骤440,基于第二长度确定第二子计数率。所述第二子计数率可以是在各个运动时刻时所述探测模组所接收到的辐射事件(例如,真事件)的计数率,例如,前述中的第二计算值。假设t时刻的第二子计数率为Tt,则∝表示正相关。示例性的,所述第二子计数率T1可以基于以下公式(2)进行确定:
Tt=c*St+d (2)
其中,St表示所述第二长度,c表示大于0的常数,d表示常数,c和d可以基于蒙特卡洛仿真或解析计算得到。
步骤450,基于第一子计数率以及第二子计数率,确定第一影响因子。所述第一影响因子可以用于反映目标对象的位置变化(对应时间变化)与辐射事件计数率(例如,真事件计数率)变化之间的关系。当使用超长均匀模体作为目标对象时(例如,目标对象的长度与成像设备的轴线长度一致或更长),构成探测模组的两个探测单元之间的连线与目标对象之间的重合线段的长度是不变的。而由于使用了短长度的目标对象,需要进行运动,则使得两个探测单元之间的连线与目标对象之间的重合线段的长度发生了变化,这对探测模组所接收到的事件计数率产生了影响。作为示例,所述第一影响因子GEOeff0(t)可以基于以下公式(3)确定:
GEOeff0(t)=Tt/T0 (3)
步骤460,指定第一影响因子作为探测模组在各个运动时刻对应的位置影响因子。在一些实施例中,位置影响因子确定单元832可以直接将各个运动时刻对应的第一影响影子作为探测模组在各个运动时刻对应的位置影响因子。在一些实施例中,位置影响因子确定单元832可以将各个运动时刻对应的第一影响因子进行拟合。例如,采用插值法、最小二乘法、多项式拟合等拟合方法对多个第一影因子进行拟合以得到关于第一影响因子的拟合结果。该关于第一影响因子的拟合结果可以表示时间与第一影响因子之间的对应关系。当已知时间后,通过该关于第一影响因子的拟合结果可以得到任意时刻对应的第一影响因子。该关于第一影响因子的拟合结果也可以被指定为所述位置影响因子。
需要说明的是,方法400所涉及的方法可以在实际实验中进行测定。在一些替代性的实施例中,方法400所涉及的方法也可以在虚拟仿真的状态下获得。
应当注意的是,上述有关流程400的描述仅仅是为了示例和说明,而不限定本申请的适用范围。对于本领域技术人员来说,在本申请的指导下可以对流程400进行各种修正和改变。然而,这些修正和改变仍在本申请的范围之内。例如,步骤420和440可以以同时或相反的顺序执行。
图5是根据本申请一些实施例所示的获取第一计数率过程500的示例性流程图。在一些实施例中,流程500可以通过处理逻辑来执行,该处理逻辑可以包括硬件(例如,电路、专用逻辑、可编程逻辑、微代码等)、软件(运行在处理设备上以执行硬件模拟的指令)等或其任意组合。图5所示的用于确定第一计数率的流程500中的一个或多个操作可以通过图1所示的处理设备140实现。例如,流程500可以以指令的形式存储在存储设备150中,并由处理设备140执行调用和/或执行。在一些实施例中,流程500可以由参数确定模块830(例如,第一计数率确定单元834)执行。在一些实施例中,流程500可以是针对由位于同一响应线上的两个探测单元构成的探测模组进行的第一计数率(例如,理想真事件计数率)的确定。如图5所示,流程500可以包括以下操作。
步骤510,获取位置影响因子。在一些实施例中,所述位置影响因子可以如图4中所示的流程获取。第一计数率确定单元834可以直接从位置影响因子确定单元832处获取所述位置影响因子。
步骤520,获取对应于初始运动时刻的第一初始计数率以及与目标对象相关的衰变常数。所述第一初始计数率指的是初始运动时刻的计数率,可以被预先确定。例如,由成像设备的操作员(比如,医生)预先确定。比如,初始时刻时向均匀模体内注入10mCi(=370MBq)的FDG水溶液。假设某探测器模组所对应的响应线在均匀模体内部截取的体积是模体总体积的万分之一,那么,初始计数率ti0可设为370MBq/10000=37000Bq=37000cps。在一些实施例中,所述第一初始计数率不为零。
可以知道,探测模组所接收到的辐射事件,都是基于放射性衰变产生的。因此,注入目标对象(例如,均匀模体)内部的放射性核素的衰变常数,也会对探测模组接收到的辐射事件的计数产生影响。例如,衰变常数越大,放射性核素的衰变越快,所产生的γ光子对越多。从而对探测模组所接收到的辐射事件的计数率产生影响。由于衰变常数是放射性核素的特征参数,在知晓注入目标对象(例如,均匀模体)内部的放射性核素后,可以知晓所述衰变常数。
步骤530,基于位置影响因子、第一初始计数率、以及衰变常数,确定对应于各个运动时刻的第一计数率。示例性的,第一计数率确定单元834可以基于以下公式(4)确定对应于各运动时刻的第一计数率:
ti=GEOeff0(t)*ti0e-λt (4)
其中,t表示运动时刻,GEOeff0(t)表示探测模块在运动时刻t对应的位置影响因子,ti表示运动时刻t对应的的第一计数率,ti0表示所述第一初始计数率,λ表示衰变常数。
应当注意的是,上述有关流程500的描述仅仅是为了示例和说明,而不限定本申请的适用范围。对于本领域技术人员来说,在本申请的指导下可以对流程500进行各种修正和改变。然而,这些修正和改变仍在本申请的范围之内。
图6是根据本申请一些实施例所示的获取位置校正因子的示例性流程图。在一些实施例中,流程600可以通过处理逻辑来执行,该处理逻辑可以包括硬件(例如,电路、专用逻辑、可编程逻辑、微代码等)、软件(运行在处理设备上以执行硬件模拟的指令)等或其任意组合。图2所示的用于确定位置校正因子的流程600中的一个或多个操作可以通过图1所示的处理设备140实现。例如,流程600可以以指令的形式存储在存储设备150中,并由处理设备140执行调用和/或执行。在一些实施例中,流程600可以由参数确定模块830(例如,位置影响因子确定单元832)执行。如图6所示,流程600可以包括以下操作。
在一些实施例中,流程600可以是针对由单个探测单元构成的探测模组进行的位置校正影响因子的确定。图11可以用于辅助说明流程600。图11是根据本申请一些实施例所示的探测模组与目标对象之间的相对位置变化的示意图。关于图11的具体说明,可以在以下对于流程600的描述中体现。
步骤610,确定初始运动时刻所述探测单元与目标对象的第一立体角。参考图11,1110表示构成所述探测模组的单个探测单元,1120表示在初始运动时刻时的所述目标对象,Ω1表示初始运动时刻时,目标对象的体积元(例如,发生辐射事件的体积元)与探测单元的表面所张的立体角。该立体角可以被认为是所述第一立体角。
步骤620,基于第一立体角确定第三子计数率。所述第三子计数率可以是在初始运动时刻时所述探测模组所接收到的辐射事件(例如,单事件)的计数率,例如,前述中的第三计算值。探测单元与目标对象的第一立体角越大,代表辐射事件发生时穿过探测单元的响应线越多,则在该角度内上发生辐射事件越多,探测单元所接收的辐射事件数越多。假设初始运动时刻探测模组的第三子计数率为V0,则V0∝∫∫∫Ω(x,y,z)dxdydz,∝表示正相关。示例性的,所述第三子计数率V0可以基于以下公式(5)进行确定:
V0=e*Ω1+f (5)
其中,Ω1表示所述第一立体角,e表示大于0的常数,f表示常数,e和f可以基于蒙特卡洛仿真或解析计算得到。
步骤630,确定各个运动时刻探测单元与目标对象的第二立体角。同样的,目标对象是按照预定的运动计划进行运动的,该运动可以由所述运动数据体现。因此,对于任意的运动时刻t,目标对象的运动位置是确定,如图11中的所示的1130,表示在运动时刻t时的所述目标对象。Z为从初始运动时刻到运动时刻t,目标对象的在成像设备的轴向上移动的距离。继续参考图11,Ω2表示运动时刻t,目标对象的体积元(例如,发生辐射事件的体积元)与探测单元的表面所张的立体角。该立体角可以被认为是所述第二立体角。
步骤640中,基于第二立体角确定第四子计数率。所述第四子计数率可以是在运动时刻时所述探测模组所接收到的辐射事件(例如,单事件)的计数率,例如,前述中的第四计算值。类似的,假设运动时刻t的探测模组的第四子计数率为Vt,则Vt∝∫∫∫Ω(x,y,z)dxdydz。∝表示正相关。示例性的,所述第四子计数率Vt可以基于以下公式(6)进行确定:
V0=g*Ω2+h (6)
其中,Ω2表示所述第二立体角,g表示大于0的常数,h表示常数,g和h可以基于蒙特卡洛仿真或解析计算得到。
步骤650,基于第三子计数率以及第四子计数率,确定第二影响因子。所述第二影响因子可以用于反映目标对象的位置变化(对应时间变化)与辐射事件计数率(例如,单事件计数率)变化之间的关系。与前述说明类似,由于使用了短长度的目标对象,需要进行运动,则使得探测单元与目标对象之间的立体角发生了变化,这对探测模组所接收到的事件计数率产生了影响。作为示例,所述第二影响因子GEOeff1(t)可以基于以下公式(7)确定:
GEOeff1(t)=Vt/V0 (7)
步骤660,指定第二影响因子作为探测模组在各个运动时刻对应的位置影响因子。在一些实施例中,当确定完所述第二影响因子后,位置影响因子确定单元832可以直接将各个运动时刻对应的第二影响影子作为探测模组在各个运动时刻对应的位置影响因子。在一些实施例中,位置影响因子确定单元832可以将各个运动时刻对应的第二影响因子进行拟合。例如,采用插值法、最小二乘法、多项式拟合等拟合方法对多个第二影因子进行拟合以得到关于第二影响因子的拟合结果。该关于第二影响因子的拟合结果可以表示时间与第二影响因子之间的对应关系。当已知时间后,通过该关于第二影响因子的拟合结果可以得到任意时刻对应的第二影响因子。该关于第二影响因子的拟合结果也可以被指定为所述位置影响因子。
需要说明的是,方法600所涉及的方法可以在实际实验中进行测定。在一些替代性的实施例中,方法600所涉及的方法也可以在虚拟仿真的状态下获得。
应当注意的是,上述有关流程600的描述仅仅是为了示例和说明,而不限定本申请的适用范围。对于本领域技术人员来说,在本申请的指导下可以对流程600进行各种修正和改变。然而,这些修正和改变仍在本申请的范围之内。例如,步骤620和640可以以同时或相反的顺序执行。
图7是根据本申请一些实施例所示的获取第一计数率的示例性流程图。在一些实施例中,流程700可以通过处理逻辑来执行,该处理逻辑可以包括硬件(例如,电路、专用逻辑、可编程逻辑、微代码等)、软件(运行在处理设备上以执行硬件模拟的指令)等或其任意组合。图7所示的用于确定第一计数率的流程700中的一个或多个操作可以通过图1所示的处理设备140实现。例如,流程700可以以指令的形式存储在存储设备150中,并由处理设备140执行调用和/或执行。在一些实施例中,流程700可以由参数确定模块830(例如,第一计数率确定单元834)执行。在一些实施例中,流程700可以是针对由单个探测单元构成的探测模组进行的第一计数率(例如,理想单事件计数率)的确定。如图7所示,流程700可以包括以下操作。
步骤710,获取位置影响因子。在一些实施例中,所述位置影响因子可以如图6中所示的流程获取。第一计数率确定单元834可以直接从位置影响因子确定单元832处获取所述位置影响因子。
步骤720,获取对应于初始运动时刻的第二初始计数率以及与目标对象相关的衰变常数。步骤720与流程500中的步骤520类似,可以参考步骤520的说明,在此不再赘述。
步骤730,获取对应于探测单元的本底计数率。所述本底计数率可以指的是在同一环境下,除目标对象的放射性外,由其它因素引起的计数率。在本说明书中,本底计数率可以指的是没有放入目标对象时,探测单元的计数率。本底计数率与探测单元的类型有关,而由于成像设备的探测单元是已知的,则所述本底计数率也是已知的。第一计数率确定模块840可以从存储有本底计数率相关数据的存储设备中,例如,处理设备800的自带存储器或外接存储器,获取所述本底计数率。
步骤740,位置影响因子、第二初始计数率、以及衰变常数,确定对应于各个运动时刻的第一计数率。示例性的,第一计数率确定单元834可以基于以下公式(8)确定对应于各运动时刻的第一计数率:
n=GEOeff1(t)*n0e-λt+nb); (8)
其中,t表示运动时刻,GEOeff1(t)表示探测模块在运动时刻t对应的位置影响因子,n表示运动时刻t对应的第一计数率,n0表示所述第二初始计数率,λ表示衰变常数,nb表示探测单元的本底计数率。
应当注意的是,上述有关流程700的描述仅仅是为了示例和说明,而不限定本申请的适用范围。对于本领域技术人员来说,在本申请的指导下可以对流程700进行各种修正和改变。然而,这些修正和改变仍在本申请的范围之内。
图8是根据本申请一些实施例所示的一种用于PET成像设备的死时间校正的处理设备800的模块图。如图8所示,处理设备800可以包括运动数据获取模块810、扫描数据获取模块820、以及参数确定模块830。
运动数据获取模块810可以用于获取目标对象在所述成像设备的扫描区域中的运动数据。所述目标对象可以包括用于PET成像设备校准的均匀模体,其形状可以是多样的,例如,圆柱体、立方体等形状。所述模体的长度可以是小于所述成像设备的轴向长度。所述扫描区域可以由成像设备中的多个探测单元限定。例如,所述多个探测单元按序排列组成一个环形圆柱体。所述目标对象将在该环形圆柱体的内部进行运动。目标对象的运动可以是在成像设备的扫描区域中的一段移动过程,可以使用运动数据对其进行描述。所述运动数据包括所述目标对象各个运动时刻在所述扫描区域中所处的运动位置。在一些实施例中,所述运动数据可以预先存储在存储装置(例如,处理设备114或处理设备800的自带存储器或外接存储器比如存储设备150)中,第一运动数据获取模块810可以通过与该存储装置进行通信,以获取所述运动数据。
扫描数据获取模块820可以用于获取由所述成像设备采集的所述目标对象在所述各个运动时刻对应的所述运动位置处的扫描数据。所述扫描数据可以反应所述成像设备的多个探测模组在各个时刻或时间段内所接收的辐射事件(例如,真事件或单事件)。所述探测模组可以是由位于同一响应线上的两个探测单元所构成,也可以是由任一接收或探测到γ光子的一个探测单元构成。在一些实施例中,所述扫描数据可以由探测模组实时传输至处理设备800,并被第一扫描数据获取模块820调用。所述扫描数据也可以是存储在存储装置(例如,处理设备114或处理设备800的自带存储器或外接存储器比如存储设备150)中,第一扫描数据获取模块820可以通过与该存储装置进行通信,以获取所述扫描数据。
参数确定模块830可以用于基于所述运动数据以及所述扫描数据,确定成像设备的死时间相关参数。在一些实施例中,参数确定模块830可以包括位置影响因子确定单元832、第一计数率确定单元834以及第二计数率确定单元836。
位置影响因子确定模块单元832可以用于基于所述各个运动时刻对应的所述运动位置,确定所述探测模组对应的位置影响因子。所述位置影响因子反映所述目标对象的位置变化对所述辐射事件计数的影响。位置影响因子确定模块单元832可以基于目标对象相对于探测模组的位置关系确定位置影响因子。在一些实施例中,位置影响因子确定模块单元832可以基于目标对象相对于探测模组的位置关系确定探测模组对应的响应线与目标对象之间的重合线段的长度,或目标对象相对于探测模组的位置关系确定目标对象与探测模组中的单个探测单元的表面所形成的立体角,来确定所述位置影响因子。
第一计数率确定单元834可以用于至少基于所述位置影响因子,确定所述运动位置对应的所述探测模组接收辐射事件的第一计数率。所述第一计数率可以用来反映理想状况下探测模组应接收到的辐射事件的数量。所述第一计数率可以是真事件计数率的理想值或者是单事件计数率的理想值,例如,理想真事件计数率,或理想单事件计数率。在一些实施例中,第一计数率确定单元834可以基于所述位置影响因子,以及探测模组的初始计数率(例如,未开始接收辐射事件时的一个计数率,其可以人工设定)、目标对象的所注入的放射性核素的衰变常数(衰变常数可以影响辐射事件发生的几率)、探测模组的自身属性(例如,探测模组的类型所带来的本底计数率)等确定所述第一计数率。
第二计数率确定单元836可以用于基于由所述探测模组采集到的所述扫描数据确定所述运动位置对应的所述探测模组接收辐射事件的第二计数率。所述第二计数率可以反映实际状况下探测模组所接收到的辐射事件的数量。所述第二计数率可以真事件计数率的实际值或单事件计数率的实际值,例如,实际真事件计数率或实际单事件计数率。在一些实施例中,第二计数率确定单元836对获得的扫描数据执行数据统计或数据校正,以获取所述第二计数率。所述数据统计可以是对同一运动时刻同一探测模组所接收到的辐射事件进行累加,以确定第二计数率。所述数据校正可以是对探测模组所接收到的扫描数据进行校正以确定第二计数率,包括但不限于随机校正、散射校正、衰减校正等其中一种或几种的组合。
在一些实施例中,所述成像设备的死时间相关参数可以包括每个探测模组在各个时刻对应的死时间校正因子。所述死时间校正因子可以用于对探测模块所采集到的辐射事件(真事件或单事件)进行修正。参数确定模块830可以确定第一计数率和第二计数率之间的运算值,例如,加、减、乘、除所得到的值。参数确定模块830可以指定所述多个运算值作为所述各个运动时刻对应的死时间校正因子。参数确定模块830还可以对所述多个运算值进行拟合以获取拟合结果。所述拟合结果表示时间与所述运算值(即死时间校正因子)之间的对应关系。当后续成像设备对某一扫描对象比如患者进行扫描时,基于所述死时间校正因子,以及探测模块的第二计数率,可以得到任一时刻下的第一计数率。
一些实施例中,所述成像设备的死时间相关参数包括每个探测模组的死时间。参数确定模块830可以获取死时间模型。所述死时间模型可以反映所述第一计数率、所述第二计数率以及所述成像设备的死时间之间的关系。基于所述死时间模型,所述第一计数率以及所述第二计数率,参数确定模块830可以确定探测模组对应的死时间。
在一些实施例中,参数确定模块830可以以函数、表格或者曲线等形式表示所确定的死时间参数。例如,参数确定模块830可以对所述多个运算值进行拟合以获取拟合曲线或者拟合函数,所述拟合曲线或拟合函数可以表示死时间校正因子随时间的变化关系。又例如,第一参数确定模块830可以基于建立死时间校正因子表。所述死时间校正因子表可以包括各个探测模组在各个时刻对应的死时间校正因子。
关于用于PET成像设备的死时间校正的处理设备800的各模块的具体描述,可以参考本说明书流程图部分,例如,图1至图7的相关说明。
应当理解,图8所示的系统及其模块可以利用各种方式来实现。例如,在一些实施例中,系统及其模块可以通过硬件、软件或者软件和硬件的结合来实现。其中,硬件部分可以利用专用逻辑来实现;软件部分则可以存储在存储器中,由适当的指令执行系统,例如微处理器或者专用设计硬件来执行。本领域技术人员可以理解上述的方法和系统可以使用计算机可执行指令和/或包含在处理器控制代码中来实现,例如在诸如磁盘、CD或DVD-ROM的载体介质、诸如只读存储器(固件)的可编程的存储器或者诸如光学或电子信号载体的数据载体上提供了这样的代码。本说明书的系统及其模块不仅可以有诸如超大规模集成电路或门阵列、诸如逻辑芯片、晶体管等的半导体、或者诸如现场可编程门阵列、可编程逻辑设备等的可编程硬件设备的硬件电路实现,也可以用例如由各种类型的处理器所执行的软件实现,还可以由上述硬件电路和软件的结合(例如,固件)来实现。
需要注意的是,以上对于序列标注系统及其模块的描述,仅为描述方便,并不能把本说明书限制在所举实施例范围之内。可以理解,对于本领域的技术人员来说,在了解该系统的原理后,可能在不背离这一原理的情况下,对各个模块进行任意组合,或者构成子系统与其他模块连接。例如,第一运动数据获取模块810、第一扫描数据获取模块820可以是一个模块,用于实现数据获取的功能。再例如,位置影响因子确定模块830、第一计数率确定模块840、第二计数率确定模块850以及第一参数确定模块860,也可以是一个模块同时具有上述四个模块的功能。例如,各个模块可以共用一个存储模块,各个模块也可以分别具有各自的存储模块。诸如此类的变形,均在本说明书的保护范围之内。
图9是根据本申请的一些实施例所示的可以实现处理设备140的计算设备的示例性硬件和/或软件组件的示意图。如图9所示,计算设备900可以包括处理器910、存储器920、输入/输出(I/O)930和通信端口940。
处理器910可以执行计算机指令(程序代码)并根据本文描述的技术执行处理设备140的功能。计算机指令可以包括执行本文描述的特定功能的例程、程序、对象、组件、信号、数据结构、过程、模块和功能。例如,处理器910可以从存储设备150和/或终端130获取运动数据或者扫描数据。在一些实施例中,处理器910可以包括微控制器、微处理器、精简指令集计算机(RISC)、专用集成电路(ASIC)、应用特定指令集处理器(ASIP)、中央处理器(CPU)、图形处理器(GPU)、物理运算处理器(PPU)、微控制器单元、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、高级RISC机(ARM)、可编程逻辑器件以及能够执行一个或以上功能的任何电路和处理器等,或其任意组合。
仅用于说明目的,在计算设备900中仅描述了一个处理器。然而,应该注意的是,本申请中的计算设备900还可以包括多个处理器,因此本申请中描述的由一个处理器执行的方法的操作也可以由多个处理器联合或单独执行。例如,如果在计算设备900的本申请处理器中执行操作A和B两者,则应该理解,操作A和步骤B也可以由计算设备900中的两个不同处理器联合或单独执行(例如,第一处理器执行操作A,第二处理器执行操作B,或者第一和第二处理器共同执行操作A和B)。
仅作为示例,处理器910可以接收遵循用于影像/扫描物体的PET扫描协议的指令。例如,处理器910可以指示扫描设备110的移动平台114将模体移动至扫描区域113中。又例如处理器910还可以使移动平台按照预设程序进行步进运动或者是连续运动。再例如,处理器910还可以提供某些控制信号以控制探测单元112的通断。
在一些实施例中,处理器910可以获取目标对象在成像设备的扫描区域中的运动数据。在一些实施例中,处理器910可以接收控制信号以设置成像设备中各个探测模组的通断。例如,改变各个探测模组的死时间设定等。
在一些实施例中,处理器910还可以从一个或以上探测模组获取数据。例如,处理器900可以获取各个探测模组所接受的辐射事件。具体地,各个探测模组接收到辐射事件会响应于辐射事件产生电信号。处理器900可以采集各个探测模组的电信号。在一些实施例中,各个探测器可以对所接收到的辐射事件进行计数,如第二计数率。
在一些实施例中,处理器910还可以基于所获取到的采样数据,确定成像设备的死时间等相关参数。所述成像设备的死时间相关校正参数包括成像设备的死时间校正因子、死时间。有关成像设备的死时间相关校正参数的获取可见图2和图3的相关描述,在此不再赘述。
存储器920可以存储从扫描设备110、终端130、存储设备150或PET成像系统100的任何其他组件获取的数据/信息。在一些实施例中,存储器920可包括质量存储设备、可移除存储设备、易失性读写内存、只读内存(ROM)等,或其任何组合。例如,质量存储设备可以包括磁盘、光盘、固态驱动器等。可移动存储设备可以包括闪存驱动器、软盘、光盘、内存卡、zip盘、磁带等。易失性读写内存可以包括随机存取内存(RAM)。示例性的RAM可包括一动态RAM(DRAM)、双倍速率同步动态RAM(DDR SDRAM)、静态RAM(SRAM)、闸流体RAM(T-RAM)和零电容RAM(Z-RAM)等。示例性的ROM可包括一屏蔽ROM(MROM)、可程序ROM(PROM)、可清除可程序ROM(PEROM)、电子可抹除可程序ROM(EEPROM)、光盘ROM或数字通用磁盘ROM等。在一些实施例中,存储器920可以储存一个或以上程序和/或指令以执行本申请中描述的示例性方法。例如,存储器920可以存储用于处理设备140的程序,用于确定处理器基于所获取到的采样数据(如第一计数率和/或第二计数率)确定设备的死时间相关参数。又例如,存储器920可以存储控制移动平台114的相关程序,用于控制移动平台114按照预设轨迹、预设速度进行步进运动或者连续运动。
I/O 930可以输入或输出信号、数据或信息。在一些实施例中,I/O 930可以使用户能够与处理设备910进行交互。在一些实施例中,I/O 930可以包括输入设备和输出设备。示例性输入设备可包括键盘、鼠标、触摸屏、麦克风、轨迹球等,或其组合。示例性输出设备可以包括显示设备、扬声器、打印机、投影仪等,或其任意组合。示例性显示设备可以包括液晶显示器(LCD)、基于发光二极管(LED)的显示器、平板显示器、曲面显示器、电视设备、阴极射线管(CRT)等,或其任意组合。
仅作为示例,用户(例如,操作者)可以输入与通过I/O 930进行图像/扫描的物体(例如,患者)相关的数据。与物体相关的数据可以包括标识信息(例如,姓名、年龄、性别、病史、合同信息、身体检查结果等)和/或包括必须执行的PET扫描的性质的测试信息。用户还可以输入扫描设备110的操作所需的参数,例如图像对比度和/或比率、感兴趣区域(ROI)、切片厚度、影像类型或其任何组合。I/O还可以显示基于采样数据生成的PET图像。
通信端口940可以连接到网络(例如,网络120)以促进数据通信。通信端口940可以在处理设备140与扫描设备110、终端130或存储设备150之间建立连接。连接可以是有线连接、无线连接或两者的组合,其使得能够进行数据发送和接收。有线连接可包括电缆、光缆、电话线等,或其任何组合。无线连接可以包括蓝牙、Wi-Fi、WiMax、WLAN、ZigBee、移动网络(例如,3G、4G、5G等)等,或其组合。在一些实施例中,通信端口940可以是标准化通信端口,例如RS232、RS485等。在一些实施例中,通信端口940可以是专门设计的通信端口。例如,通信端口940可以根据医学数字成像和通信(DICOM)协议来设计。
本申请实施例可能带来的有益效果包括但不限于:(1)本申请使用短长度的均匀模体进行衰变扫描,加工过程和操作过程更加方便;(2)采用短长度的模体使得模体更易处于扫描视野中心,且模体更加均匀,提高了校准过程的准确性;(3)均匀模体灌装所需的同位素总剂量更小,降低了人员操作时所受辐射伤害,减少了成本。需要说明的是,不同实施例可能产生的有益效果不同,在不同的实施例里,可能产生的有益效果可以是以上任意一种或几种的组合,也可以是其他任何可能获得的有益效果。
上文已对基本概念做了描述,显然,对于本领域技术人员来说,上述详细披露仅仅作为示例,而并不构成对本申请的限定。虽然此处并没有明确说明,本领域技术人员可能会对本申请进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本申请中被建议,所以该类修改、改进、修正仍属于本申请示范实施例的精神和范围。
同时,本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此,应强调并注意的是,本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一个替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外,本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。
此外,除非权利要求中明确说明,本申请所述处理元素和序列的顺序、数字字母的使用、或其他名称的使用,并非用于限定本申请流程和方法的顺序。尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的发明实施例,但应当理解的是,该类细节仅起到说明的目的,附加的权利要求并不仅限于披露的实施例,相反,权利要求旨在覆盖所有符合本申请实施例实质和范围的修正和等价组合。例如,虽然以上所描述的系统组件可以通过硬件设备实现,但是也可以只通过软件的解决方案得以实现,如在现有的服务器或移动设备上安装所描述的系统。
同理,应当注意的是,为了简化本申请披露的表述,从而帮助对一个或多个发明实施例的理解,前文对本申请实施例的描述中,有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是,这种披露方法并不意味着本申请对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上,实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。
一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字,应当理解的是,此类用于实施例描述的数字,在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明,“大约”、“近似”或“大体上”表明所述数字允许有±20%的变化。相应地,在一些实施例中,说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值,该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中,数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本申请一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值,在具体实施例中,此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。
针对本申请引用的每个专利、专利申请、专利申请公开物和其他材料,如文章、书籍、说明书、出版物、文档等,特此将其全部内容并入本申请作为参考。与本申请内容不一致或产生冲突的申请历史文件除外,对本申请权利要求最广范围有限制的文件(当前或之后附加于本申请中的)也除外。需要说明的是,如果本申请附属材料中的描述、定义、和/或术语的使用与本申请所述内容有不一致或冲突的地方,以本申请的描述、定义和/或术语的使用为准。
最后,应当理解的是,本申请中所述实施例仅用以说明本申请实施例的原则。其他的变形也可能属于本申请的范围。因此,作为示例而非限制,本申请实施例的替代配置可视为与本申请的教导一致。相应地,本申请的实施例不仅限于本申请明确介绍和描述的实施例。
Claims (13)
1.一种PET成像设备的死时间校正方法,其中,所述方法包括:
获取目标对象在所述成像设备的扫描区域中的运动数据,所述运动数据包括所述目标对象各个运动时刻在所述扫描区域中所处的运动位置,所述扫描区域由所述成像设备的多个探测单元限定;
获取由所述成像设备采集的所述目标对象在所述各个运动时刻对应的所述运动位置处的扫描数据,所述扫描数据包括多个探测模组所接收的辐射事件;
对于任一探测模组,
基于所述各个运动时刻对应的所述运动位置,确定所述探测模组对应的位置影响因子,所述位置影响因子反映所述目标对象的位置变化对所述辐射事件计数的影响;
至少基于所述位置影响因子,确定所述运动位置对应的所述探测模组接收辐射事件的第一计数率;
基于由所述探测模组采集到的所述扫描数据确定所述运动位置对应的所述探测模组接收辐射事件的第二计数率;
基于多个第一计数率与多个第二计数率,确定所述成像设备的死时间相关参数,其中,所述探测模组包括位于同一响应线上的两个探测单元组成的探测单元对;所述基于所述各个运动时刻对应的运动位置,确定位置影响因子包括:
确定初始运动时刻所述两个探测单元之间的连线与所述目标对象的第一重合线段的第一长度;
基于所述第一长度确定第一子计数率;
确定所述各个运动时刻所述两个探测单元之间的连线与所述目标对象的第二重合线段的第二长度;
基于所述第二长度确定第二子计数率;
基于所述第一子计数率以及所述第二子计数率,确定第一影响因子;
指定所述第一影响因子作为所述探测模组在所述各个运动时刻对应的所述位置影响因子。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述目标对象包括均匀模体,所述模体的长度小于所述成像设备的轴向长度。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,所述至少基于所述位置影响因子,确定所述探测模组接收辐射事件的第一计数率包括:
获取对应于所述初始运动时刻的第一初始计数率以及与所述目标对象相关的衰变常数;
基于所述位置影响因子、所述第一初始计数率、以及所述衰变常数,确定对应于所述各个运动时刻的所述第一计数率。
4.一种PET成像设备的死时间校正方法,其中,所述方法包括:
获取目标对象在所述成像设备的扫描区域中的运动数据,所述运动数据包括所述目标对象各个运动时刻在所述扫描区域中所处的运动位置,所述扫描区域由所述成像设备的多个探测单元限定;
获取由所述成像设备采集的所述目标对象在所述各个运动时刻对应的所述运动位置处的扫描数据,所述扫描数据包括多个探测模组所接收的辐射事件;
对于任一探测模组,
基于所述各个运动时刻对应的所述运动位置,确定所述探测模组对应的位置影响因子,所述位置影响因子反映所述目标对象的位置变化对所述辐射事件计数的影响;
至少基于所述位置影响因子,确定所述运动位置对应的所述探测模组接收辐射事件的第一计数率;
基于由所述探测模组采集到的所述扫描数据确定所述运动位置对应的所述探测模组接收辐射事件的第二计数率;
基于多个第一计数率与多个第二计数率,确定所述成像设备的死时间相关参数,其中,所述探测模组包括所述多个探测单元中的一个探测单元;所述基于所述各个运动时刻对应的运动位置,确定位置影响因子包括:
确定初始时刻所述探测单元与所述目标对象的第一立体角;
基于所述第一立体角确定第三子计数率;
确定所述各个运动时刻所述探测单元与所述目标对象的第二立体角;
基于所述第二立体角确定第四子计数率;
基于所述第三子计数率以及所述第四子计数率,确定第二影响因子;
指定所述第二影响因子作为所述探测模组在所述各个运动时刻对应的所述位置影响因子。
5.根据权利要求4所述的方法,其中,所述至少基于所述位置影响因子,确定所述探测模组接收辐射事件的第一计数率包括:
获取对应于所述初始时刻的第二初始计数率以及与所述目标对象相关的衰变常数;
获取对应于所述探测单元的本底计数率;
基于所述位置影响因子、所述第二初始计数率、所述衰变常数以及所述本底计数率,确定对应于所述各个运动时刻的所述第一计数率。
6.根据权利要求5所述的方法,其中,所述基于由所述探测模组采集到的所述扫描数据确定第二计数率包括:
对所述扫描数据执行以下至少一种操作,以获取所述第二计数率:数据统计或数据校正。
7.根据权利要求6所述的方法,其中,所述成像设备的死时间相关校正参数包括每个探测模组在各个时刻对应的死时间校正因子,所述基于多个第一计数率与多个第二计数率,确定所述成像设备的死时间相关校正参数包括:
对于每个第一计数率及其对应的第二计数率,确定该第一计数率与其对应的第二计数率之间的运算值;
基于所述多个第一计数率以及所述多个第二计数率对应的多个运算值,确定所述死时间校正因子。
8.根据权利要求7所述的方法,其中,所述基于所述运算值,确定所述死时间校正因子包括:
指定所述多个运算值为所述各个运动时刻对应的所述死时间校正因子;或
对所述多个运算值进行拟合以获取拟合结果,并基于所述拟合结果确定所述死时间校正因子。
9.根据权利要求8所述的方法,其中,所述成像设备的死时间相关校正参数包括每个探测模组在所述各个时刻对应的死时间,所述基于多个第一计数率与多个第二计数率,确定所述成像设备的死时间相关校正参数包括:
获取死时间模型;所述死时间模型反映所述第一计数率、所述第二计数率以及所述成像设备的死时间之间的关系;
基于所述死时间模型、所述第一计数率和第二计数率,确定所述每个探测模组在所述各个时刻对应的死时间。
10.一种PET成像设备的死时间校正系统,其中,所述系统包括:
扫描数据获取模块,用于获取目标对象在所述成像设备的扫描区域中的运动数据,所述运动数据包括所述目标对象各个运动时刻在所述扫描区域中所处的运动位置,所述扫描区域由所述成像设备的多个探测单元限定;
运动数据获取模块,用于获取由所述成像设备采集的所述目标对象在所述各个运动时刻对应的所述运动位置处的扫描数据,所述扫描数据包括多个探测模组所接收的辐射事件;
参数确定模块,用于:
基于所述各个运动时刻对应的所述运动位置,确定所述探测模组对应的位置影响因子,所述位置影响因子反映所述目标对象的位置变化对所述辐射事件计数的影响;
至少基于所述位置影响因子,确定所述运动位置对应的所述探测模组接收辐射事件的第一计数率;
基于由所述探测模组采集到的所述扫描数据确定所述运动位置对应的所述探测模组接收辐射事件的第二计数率;
基于多个第一计数率以及多个第二计数率,确定所述成像设备的死时间相关校正参数,其中,所述探测模组包括位于同一响应线上的两个探测单元组成的探测单元对;所述基于所述各个运动时刻对应的运动位置,确定位置影响因子包括:
确定初始运动时刻所述两个探测单元之间的连线与所述目标对象的第一重合线段的第一长度;
基于所述第一长度确定第一子计数率;
确定所述各个运动时刻所述两个探测单元之间的连线与所述目标对象的第二重合线段的第二长度;
基于所述第二长度确定第二子计数率;
基于所述第一子计数率以及所述第二子计数率,确定第一影响因子;
指定所述第一影响因子作为所述探测模组在所述各个运动时刻对应的所述位置影响因子。
11.根据权利要求10所述的系统,其中,所述目标对象包括均匀模体,所述模体的长度小于所述成像设备的轴向长度。
12.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至9中任一项所述方法的步骤。
13.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至9中任一项所述的方法的步骤。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010849927.8A CN111839566B (zh) | 2020-08-21 | 2020-08-21 | Pet成像设备的死时间校正方法、系统、装置及存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010849927.8A CN111839566B (zh) | 2020-08-21 | 2020-08-21 | Pet成像设备的死时间校正方法、系统、装置及存储介质 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111839566A CN111839566A (zh) | 2020-10-30 |
CN111839566B true CN111839566B (zh) | 2023-06-16 |
Family
ID=72969940
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010849927.8A Active CN111839566B (zh) | 2020-08-21 | 2020-08-21 | Pet成像设备的死时间校正方法、系统、装置及存储介质 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111839566B (zh) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5999588A (en) * | 1998-04-17 | 1999-12-07 | Adac Laboratories | Deadtime correction in a nuclear medicine imaging system |
US6403960B1 (en) * | 1999-04-29 | 2002-06-11 | Koninklijijke Philips Electronics N.V. | Correction for spatial variations of deadtime of a monolithic scintillator based detector in a medical imaging system |
CN103315763A (zh) * | 2013-07-04 | 2013-09-25 | 沈阳东软医疗系统有限公司 | 对成像设备中的扫描数据进行正规化校正的方法和装置 |
CN106296768A (zh) * | 2016-08-16 | 2017-01-04 | 赛诺联合医疗科技(北京)有限公司 | 一种数据校正的方法和装置 |
CN106353786A (zh) * | 2016-09-30 | 2017-01-25 | 上海联影医疗科技有限公司 | 正电子发射断层成像系统飞行时间性能检测方法及装置 |
CN107110983A (zh) * | 2014-12-15 | 2017-08-29 | 皇家飞利浦有限公司 | 基于像素的死时间校正 |
CN109965897A (zh) * | 2019-05-10 | 2019-07-05 | 上海联影医疗科技有限公司 | Pet扫描仪校正方法、装置、计算机设备和可读存储介质 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10698125B2 (en) * | 2014-09-23 | 2020-06-30 | Koninklijke Philips N.V. | Time of flight calibration in digital positron emission tomography |
WO2016197127A1 (en) * | 2015-06-04 | 2016-12-08 | Rensselaer Polytechnic Institute | Attenuation map reconstruction from tof pet data |
CN106344060B (zh) * | 2016-09-30 | 2019-06-28 | 上海联影医疗科技有限公司 | 用于pet探测器的死时间校正方法以及死时间检测方法 |
CN106691486A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-05-24 | 上海联影医疗科技有限公司 | 医学成像系统及方法 |
DE102018208202B3 (de) * | 2018-05-24 | 2019-07-18 | Siemens Healthcare Gmbh | Schwächungskarte für eine kombinierte Magnetresonanz-Positronenemissions-Tomographie |
-
2020
- 2020-08-21 CN CN202010849927.8A patent/CN111839566B/zh active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5999588A (en) * | 1998-04-17 | 1999-12-07 | Adac Laboratories | Deadtime correction in a nuclear medicine imaging system |
US6403960B1 (en) * | 1999-04-29 | 2002-06-11 | Koninklijijke Philips Electronics N.V. | Correction for spatial variations of deadtime of a monolithic scintillator based detector in a medical imaging system |
CN103315763A (zh) * | 2013-07-04 | 2013-09-25 | 沈阳东软医疗系统有限公司 | 对成像设备中的扫描数据进行正规化校正的方法和装置 |
CN107110983A (zh) * | 2014-12-15 | 2017-08-29 | 皇家飞利浦有限公司 | 基于像素的死时间校正 |
CN106296768A (zh) * | 2016-08-16 | 2017-01-04 | 赛诺联合医疗科技(北京)有限公司 | 一种数据校正的方法和装置 |
CN106353786A (zh) * | 2016-09-30 | 2017-01-25 | 上海联影医疗科技有限公司 | 正电子发射断层成像系统飞行时间性能检测方法及装置 |
CN109965897A (zh) * | 2019-05-10 | 2019-07-05 | 上海联影医疗科技有限公司 | Pet扫描仪校正方法、装置、计算机设备和可读存储介质 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
正电子发射断层扫描仪PET中的数据校正常用方法;刘力等;中国体视学与图像分析;第第12卷卷(第第2期期);第147-151页 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111839566A (zh) | 2020-10-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107111867B (zh) | 多模态成像系统及方法 | |
US7991450B2 (en) | Methods and systems for volume fusion in diagnostic imaging | |
CN111887878B (zh) | Pet扫描方法 | |
EP3229689B1 (en) | Outside-fov activity estimation using surview and prior patient data in positron emission tomography | |
US20220015721A1 (en) | Determination of metabolic rate from static pet scan | |
US11995824B2 (en) | Systems and methods for determining correction parameters for imaging devices | |
CN109060849A (zh) | 一种确定辐射剂量调制线的方法、系统和装置 | |
US20180203141A1 (en) | Correcting count loss in pet system | |
US10772582B2 (en) | Multi-modal emission tomography quality based on patient and application | |
CN116211332A (zh) | Pet数据采集方法、pet图像重建方法和pet系统 | |
CN110136076A (zh) | 医学扫描成像方法、装置、存储介质及计算机设备 | |
CN113744264A (zh) | 一种图像处理方法和系统 | |
JP2020076584A (ja) | 医用画像処理装置 | |
US11051773B2 (en) | Systems and methods for imaging with improved dosages | |
CN104024885B (zh) | 核医学诊断装置及医用数据处理装置 | |
US7564035B2 (en) | Generating detector efficiency estimates for a pet scanner | |
CN109077746A (zh) | 一种确定辐射剂量调制线的方法、系统和装置 | |
CN111839566B (zh) | Pet成像设备的死时间校正方法、系统、装置及存储介质 | |
CN110215223B (zh) | 散射校正方法、系统、可读存储介质和设备 | |
CN109363709B (zh) | Pet数据采集方法和pet系统 | |
CN108873047B (zh) | 检测放射源活度的方法、系统、计算机设备和存储介质 | |
CN108703769B (zh) | Tof数据的校正方法、装置、系统和计算机可读存储介质 | |
CN110215203A (zh) | 心电信号获取方法、装置、计算机设备和存储介质 | |
US20230301605A1 (en) | Diagnostic apparatus for nuclear medicine and estimation method of attenuation coefficient image | |
CN115153606A (zh) | 探测器的死时间校正方法、系统、装置及存储介质 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
CB02 | Change of applicant information |
Address after: 201807 Shanghai City, north of the city of Jiading District Road No. 2258 Applicant after: Shanghai Lianying Medical Technology Co.,Ltd. Address before: 201807 Shanghai City, north of the city of Jiading District Road No. 2258 Applicant before: SHANGHAI UNITED IMAGING HEALTHCARE Co.,Ltd. |
|
CB02 | Change of applicant information | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |