CN113712584A - Pet扫描方法、装置、电子装置和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种PET扫描方法、装置、电子装置和存储介质,其中,该PET扫描方法包括:获取来自于探测器晶体本身辐射粒子的本底辐射数据;基于所述本底辐射数据获取目标衰减图像;基于所述目标衰减图像以及PET扫描数据得到PET扫描图像。通过本申请,利用PET系统自发的本底辐射获得扫描对象的衰减图信息,无需CT扫描仪、外部透射源,大大降低对硬件的要求,简化操作流程,减少了成本,同时也减少了对病人的辐射伤害。
Description
技术领域
本申请涉及医学影像技术领域,特别是涉及一种PET扫描方法、装置、电子装置和存储介质。
背景技术
正电子发射计算机断层成像(Positron Emission Tomography,PET)系统是先进的大型医用科研和临床诊断系统。PET系统的探测器包括多个探测环,每个探测环包括多个探测器模块(Block),每个探测器模块包括多个晶体。PET系统的工作原理为:将放射性核素注射到受检者体内,放射性核素发生衰变产生的正电子与受检者体内的负电子发生湮灭反应,放射出一对传播方向相反的γ光子,在探测器探测到该γ光子对后,可以根据γ光子对的时间差估算出湮灭点发生的位置,从而重建出放射性核素在受检者体内的分布图像。
高质量的PET重建图像依赖于正确的物理校正,其中包括衰减校正和散射校正。两者都需要扫描对象的衰减图作为输入。衰减图一般通过CT图像转换得到或者使用外部透射源,例如旋转棒源或旋转点源照射扫描对象,对所获得的数据进行处理后得到。但通过CT扫描或外部透射源扫描都会对医师以及患者造成一定程度的放射伤害,同时放射源价格较贵,成本较高。
针对相关技术中存在采用CT扫描或外部透射源扫描得到衰减图会对医师以及患者造成一定程度的放射伤害,同时放射源价格较贵,成本较高的问题,目前还没有提出有效的解决方案。
发明内容
在本实施例中提供了一种PET扫描方法、装置、电子装置和存储介质,以解决相关技术中采用CT扫描或外部透射源扫描得到衰减图会对医师以及患者造成一定程度的放射伤害,同时放射源价格较贵,成本较高的问题。
第一个方面,在本实施例中提供了一种PET扫描方法,包括:
获取来自于探测器晶体本身辐射粒子的本底辐射数据;
基于所述本底辐射数据获取目标衰减图像;
基于所述目标衰减图像以及PET扫描数据得到PET扫描图像。
在其中的一些实施例中,所述本底辐射数据中伽马射线的能量为第一能量值,所述基于所述本底辐射数据获取目标衰减图像包括:
基于所述本底辐射数据获取第一衰减图像,所述第一衰减图像包括扫描对象相对于能量为第一能量值的伽马射线的衰减图像,所述第一能量值为88keV、202keV、307keV中的一种;
基于所述第一衰减图像以及预设转换比例得到目标衰减图像,所述目标衰减图像包括能量为第二能量值的伽马射线相对于扫描对象的衰减图像,所述第二能量值为511keV。
在其中的一些实施例中,所述基于所述第一衰减图像以及预设转换比例得到目标衰减图像之前还包括:
基于第一衰减系数以及第二衰减系数得到预设转换比例,所述第一衰减系数包括能量为第一能量值的伽马射线相对于参考物质的衰减系数,所述第二衰减系数包括能量为第二能量值的伽马射线相对于参考物质的衰减系数。
在其中的一些实施例中,所述基于所述本底辐射数据获取目标衰减图像之前包括:
对所述本底辐射数据进行降噪。
在其中的一些实施例中,所述对所述本底辐射数据进行降噪包括:
将所述本底辐射数据输入经训练的神经网络模型,得到降噪后的所述本底辐射数据。
在其中的一些实施例中,所述探测器晶体的能量窗的最小值为88keV,最大值大于511keV。
在其中的一些实施例中,所述基于所述本底辐射数据获取目标衰减图像包括:
基于所述本底辐射数据中伽马射线的到达能量和到达时间得到本底符合事件;
基于所述本底符合事件获取目标衰减图像。
第二个方面,在本实施例中提供了一种PET扫描装置,包括:
数据获取模块,用于获取来自于探测器晶体本身辐射粒子的本底辐射数据;
衰减图像获取模块,用于基于所述本底辐射数据获取目标衰减图像;
PET图像获取模块,用于基于所述目标衰减图像以及PET扫描数据得到PET扫描图像。
第三个方面,在本实施例中提供了一种电子装置,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一个方面所述的PET扫描方法。
第四个方面,在本实施例中提供了一种存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现上述第一个方面所述的PET扫描方法。
与相关技术相比,在本实施例中提供的PET扫描方法、装置、电子装置和存储介质,通过获取来自于探测器晶体本身辐射粒子的本底辐射数据;基于所述本底辐射数据获取目标衰减图像;基于所述目标衰减图像以及PET扫描数据得到PET扫描图像的方式,利用PET系统自发的本底辐射获得扫描对象的衰减图信息,无需CT扫描仪、外部透射源,大大降低对硬件的要求,简化操作流程,减少了成本,同时也减少了对病人的辐射伤害。
本申请的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出,以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
图1是本发明一实施例的PET扫描方法的终端硬件结构图;
图2是本发明一实施例的PET扫描方法的流程示意图;
图3是本发明一实施例的本底符合事件判断方法的流程示意图;
图4是本发明另一实施例的PET扫描方法的流程示意图;
图5是本发明一实施例的PET扫描装置的流程示意图。
具体实施方式
为更清楚地理解本申请的目的、技术方案和优点,下面结合附图和实施例,对本申请进行了描述和说明。
除另作定义外,本申请所涉及的技术术语或者科学术语应具有本申请所属技术领域具备一般技能的人所理解的一般含义。在本申请中的“一”、“一个”、“一种”、“该”、“这些”等类似的词并不表示数量上的限制,它们可以是单数或者复数。在本申请中所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”及其任何变体,其目的是涵盖不排他的包含;例如,包含一系列步骤或模块(单元)的过程、方法和系统、产品或设备并未限定于列出的步骤或模块(单元),而可包括未列出的步骤或模块(单元),或者可包括这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或模块(单元)。在本申请中所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并不限定于物理的或机械连接,而可以包括电气连接,无论是直接连接还是间接连接。在本申请中所涉及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,“A和/或B”可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。通常情况下,字符“/”表示前后关联的对象是一种“或”的关系。在本申请中所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等,只是对相似对象进行区分,并不代表针对对象的特定排序。
在本实施例中提供的方法实施例可以在终端、计算机或者类似的运算装置中执行。比如在终端上运行,图1是本实施例的PET扫描方法的终端的硬件结构框图。如图1所示,终端可以包括一个或多个(图1中仅示出一个)处理器102和用于存储数据的存储器104,其中,处理器102可以包括但不限于微处理器MCU或可编程逻辑器件FPGA等的处理装置。上述终端还可以包括用于通信功能的传输设备106以及输入输出设备108。本领域普通技术人员可以理解,图1所示的结构仅为示意,其并不对上述终端的结构造成限制。例如,终端还可包括比图1中所示更多或者更少的组件,或者具有与图1所示出的不同配置。
存储器104可用于存储计算机程序,例如,应用软件的软件程序以及模块,如在本实施例中的PET扫描方法对应的计算机程序,处理器102通过运行存储在存储器104内的计算机程序,从而执行各种功能应用以及数据处理,即实现上述的方法。存储器104可包括高速随机存储器,还可包括非易失性存储器,如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中,存储器104可进一步包括相对于处理器102远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至终端。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
传输设备106用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络包括终端的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中,传输设备106包括一个网络适配器(NetworkInterface Controller,简称为NIC),其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中,传输设备106可以为射频(Radio Frequency,简称为RF)模块,其用于通过无线方式与互联网进行通讯。
正电子发射型计算机断层显像(Positron Emission Computed Tomography,PET),是核医学领域比较先进的临床检查影像技术。是将某种物质,一般是生物生命代谢中必须的物质,如:葡萄糖、蛋白质、核酸、脂肪酸,标记上短寿命的放射性核素(如18F,11C等),注入人体后,放射性核素在衰变过程中释放出正电子,一个正电子在行进十分之几毫米到几毫米后遇到一个电子后发生湮灭,从而产生方向相反的一对能量为511KeV的光子。这对光子,通过高度灵敏的照相机捕捉,并经计算机进行散射和随机信息的校正。经过对不同的正电子进行相同的分析处理,我们可以得到在生物体内聚集情况的三维图像,从而达到诊断的目的。
目前常用于PET设备的探测器主要有碘化钠(NaI)、锗酸铋(BGO)、硅酸镥(LSO)、硅酸钇镥(LYSO)等闪烁晶体探测器。由于LSO或LYSO中存在的Lu176,因此具有固有放射现象,Lu176在衰变过程中释放出能量分别为88kev、202kev和307kev的三种能量的γ光子以及能量随机范围为0kev~593kev的β粒子。
请参阅图2,图2是本发明一实施例的PET扫描方法的流程示意图。在本实施例中,PET扫描方法包括:
S202:获取来自于探测器晶体本身辐射粒子的本底辐射数据。
示例性地,探测器晶体为掺铈硅酸镥晶体(LSO)或者硅酸钇镥闪烁晶体(LYSO)。由于LSO或者LYSO中存在的Lu176,在Lu176衰变时,产生β粒子以及具有88kev、202kev和307kev的三种能量的γ光子。探测器对探测器晶体本身发射的光子的响应称为本底事件。本底事件也即本底辐射数据。
可以理解的,PET设备的探测器还可以包括碘化钠(NaI)、锗酸铋(BGO)等闪烁晶体探测器,本实施例对此不作限制。
在其中一个具体实施例中,在PET设备中设置能量窗,本底辐射数据来自响应于能量为307kev的γ光子的单事件,根据能量为307kev的γ光子的单事件的能量确定本底辐射数据,具体的,通过能量窗将能量为88kev和202kev的γ光子进行滤除。
在另一个具体实施例中,在PET设备中设置符合时间窗,根据符合时间窗确定来自本底辐射的符合事件,将符合事件作为本底符合数据。
S204:基于本底辐射数据获取目标衰减图像。
示例性地,目标衰减图像为探测器晶体接收到固定能量的晶体本身辐射粒子沉积形成的图像,其中该图像中的每个亮点集群均表示一个探测器晶体的数据信息。通过对本底辐射数据进行解析,得到各个探测器的本底辐射数据,再根据每个探测器的本底辐射数据,得到目标衰减图像。
具体的,在PET视野为空的情形下,采集第一本底符合事件;在扫描对象位于PET视野内的情形下,采集第二本底符合事件。可以理解的,对于任何一对探测器对,当辐射粒子基于该探测器对的连线穿过扫描对象时,本底事件会由于扫描对象的衰减效应而减少,根据减少的程度可以确定该连线上衰减效应的衰减程度。基于所有的探测器对的衰减程度,即可得到目标衰减图像。
S206:基于目标衰减图像以及PET扫描数据得到PET扫描图像。
示例性地,将放射性核素注射到受检者体内,然后对受检者进行PET扫描,得到PET扫描数据。具体的,放射性核素发生衰变产生的正电子与受检者体内的负电子发生湮灭反应,放射出一对传播方向相反的γ光子,在探测器探测到该γ光子对后,生成PET扫描数据。
具体的,通过目标衰减图像对PET扫描数据进行校正,对校正后的PET扫描数据进行重建,得到PET扫描图像。
在其中一个具体实施例中,本实施例中的PET扫描设备可应用于长轴PET设备。具体的,当通过短轴PET设备对扫描对象进行扫描时,需要多次移动扫描对象以获取不同部位的扫描信息。而本实施例中的长轴PET设备可通过单次扫描以获取全局图像,无需进行多床扫描,提高了PET扫描的效率。
本实施例通过获取来自于探测器晶体本身辐射粒子的本底辐射数据;基于本底辐射数据获取目标衰减图像;基于目标衰减图像以及PET扫描数据得到PET扫描图像的方式,利用PET系统自发的本底辐射获得扫描对象的衰减图信息,无需CT扫描仪、外部透射源,大大降低对硬件的要求,简化操作流程,减少了成本,同时也减少了对病人的辐射伤害。
在另一个实施例中,本底辐射数据中伽马射线的能量为第一能量值,基于本底辐射数据获取目标衰减图像包括:
步骤1:基于本底辐射数据获取第一衰减图像,第一衰减图像包括扫描对象相对于能量为第一能量值的伽马射线的衰减图像,第一能量值为88keV、202keV、307keV中的一种;
步骤2:基于第一衰减图像以及预设转换比例得到目标衰减图像,目标衰减图像包括能量为第二能量值的伽马射线相对于扫描对象的衰减图像,第二能量值为511keV。
示例性地,探测器获取能量为第一能量值的伽马射线,得到本底辐射数据,对本底辐射数据进行解析,得到各个探测器的本底辐射数据,在根据每个探测器的本底辐射数据,得到第一衰减图像。其中,第一能量值为88keV、202keV、307keV中的一种。可以理解的,Lu176在衰变过程中释放出能量分别为88kev、202kev和307kev,因此将第一能量值设置为上述能量值中的一种。
可选的,第一能量值还可以为88keV、202keV、307keV中的两种及以上,通过获取每个能量值的伽马射线对应的衰减图像,并对衰减图像进行融合,得到融合后的第一衰减图像。可以理解的,当某个能量值对应的伽马射线较少时,其对应的衰减图像的信息较少,为提高扫描信息的丰富性和全面性,可以对多个能量值的伽马射线对应的衰减图像进行融合,以增加图像数据。
示例性地,获取第一衰减图像后,根据第一衰减图像以及预设转换比例,将第一衰减图像转换为目标衰减图像。其中,目标衰减图像包括扫描对象相对于能量为第二能量值的伽马射线的衰减图像;预设转换比例为预先获取的比例数值,用于对图像进行映射处理。具体的,第二能量值为511keV。
在其中一个具体实施例中,扫描对象位于PET视野内。采集扫描对象的本底辐射数据后,对本底辐射数据进行重建可以获得扫描对象相对于能量为第一能量值的伽马射线的第一衰减图像μ′,经转换后可获得对于能量为511keV的伽马射线的目标衰减图像μ,其中转化关系可以转化为:
μ=kμ′
其中,k为固定常数,可以预先进行获取。
本实施例基于本底辐射数据获取第一衰减图像,第一衰减图像包括扫描对象相对于能量为第一能量值的伽马射线的衰减图像,第一能量值为88keV、202keV、307keV中的一种;基于第一衰减图像以及预设转换比例得到目标衰减图像,目标衰减图像包括扫描对象相对于能量为第二能量值的伽马射线的衰减图像,第二能量值为511keV。通过预设转换比例将第一衰减图像转换到目标衰减图像,以实现目标能量值的衰减图像的获取,并基于第二能量值对应的目标衰减图像对PET扫描数据进行校正,提高了PET扫描数据的准确性,并且通过转换计算以获取第二能量值的目标衰减图像,无需重新通过PET设备进行获取,提高了PET扫描的效率。
在另一个实施例中,基于第一衰减图像以及预设转换比例得到目标衰减图像之前还包括:
基于第一衰减系数以及第二衰减系数得到预设转换比例,第一衰减系数包括能量为第一能量值的伽马射线相对于参考物质的衰减系数,第二衰减系数包括能量为第二能量值的伽马射线相对于参考物质的衰减系数。
示例性地,选取参考物质,获取参考物质相对于能量为第一能量值的伽马射线的衰减系数,作为第一衰减系数;获取参考物质相对于第二能量值的伽马射线的衰减系数,作为第二衰减系数。根据第一衰减系数与第二衰减系数的比值,确定预设转换比例。其中,第一能量值为88keV、202keV、307keV中的一种,第二能量值为511keV。具体的,参考物质可以为选取的特定物质,例如水等。
在其中一个具体实施例中,通过测量水对能量为第一能量值的伽马射线的第一衰减系数μ′H2O,以及对第二能量值的伽马射线的第二衰减系数μH2O,得到预设转换比例:
本实施例基于第一衰减系数以及第二衰减系数得到预设转换比例,第一衰减系数包括参考物质相对于能量为第一能量值的伽马射线的衰减系数,第二衰减系数包括参考物质相对于能量为第二能量值的伽马射线的衰减系数。对于不同的参考物质,其第一衰减系数和第二衰减系数的衰减程度成线性关系,因此其预设转换比例也相同。基于此,通过不同的参考物质得到预设转换比例,避免了对受检者的二次测量,而且预设转换比例可重复使用,提高了PET扫描的效率。
在另一个实施例中,基于本底辐射数据获取目标衰减图像之前包括:
对本底辐射数据进行降噪。
示例性地,对本底辐射数据进行降噪。具体的,降噪操作包括空域滤波、变换域滤波、形态学噪声滤波等方法中一个或多个。其中,空域滤波是指在时域上叠加在一起的多个信号占用相同频带时,利用来自不同方向的信号所具有的空域分离性来实现信号空域处理;变换域滤波是指将信号从时域变换到频域,基于频域信号进行滤波处理;形态学噪声滤波是指对噪声数据进行开启操作,以去除背景噪声,再将噪声数据进行闭合操作,去除数据噪声。
本实施例对本底辐射数据进行降噪,降低了数据噪声对本底辐射数据的干扰,进一步提高了PET扫描结果的准确性。
在另一个实施例中,对本底辐射数据进行降噪包括:
将本底辐射数据输入经训练的神经网络模型,得到降噪后的本底辐射数据。
示例性地,通过经训练的神经网络模型,对本底辐射数据进行运算和处理,从而降低本底辐射数据的噪声。
具体的,神经网络(Artificial Neural Networks,简写为ANNs)也简称为神经网络(NNs)或称作连接模型(Connection Model),它是一种模仿动物神经网络行为特征,进行分布式并行信息处理的算法数学模型。这种网络依靠系统的复杂程度,通过调整内部大量节点之间相互连接的关系,从而达到处理信息的目的。
在其中一个实施例中,神经网络模型的框架优选的为TensorFlow框架。根据TensorFlow框架构建初始神经网络模型,再获取大量的历史数据,对初始神经网络模型进行训练,最终得到训练后的神经网络模型。日常对PET设备进行校正时,只需将待降噪数据输入训练后的神经网络模型,就能够得到降噪后的本底辐射数据。
可选的,神经网络还可以用于对本底辐射数据进行信息增强,例如增加本底辐射数据信息或者建立本底辐射数据之间的关联性等,以克服本底辐射数据准确度不足的问题。
本实施例将本底辐射数据输入经训练的神经网络模型,得到降噪后的本底辐射数据。其中,神经网络具有运算能力强、适应能力强、鲁棒性高等优点,能同时处理大量本底辐射数据,以提高本底辐射数据降噪的速度和降噪效果。
在另一个实施例中,探测器晶体的能量窗的最小值为88keV,最大值大于511keV。
示例性地,在PET设备中设置探测器晶体的能量窗,通过能量窗接收特定能量窗的伽马射线。优选的,本发明中选取能量值为88keV、202keV、307keV、511keV的伽马射线。由于获取的能量值的分辨率有限,可能无法准确接收某个能量值的伽马射线,因此将能量窗的最小值设置为88keV,最大值设置为大于511keV,以避免无法接收能量值为511keV的伽马射线。
在另一个实施例中,基于本底辐射数据获取目标衰减图像包括:
步骤1:基于本底辐射数据中伽马射线的到达能量和到达时间得到本底符合事件;
步骤2:基于本底符合事件获取目标衰减图像。
示例性地,获取本底辐射数据中伽马射线的到达能量和到达时间,得到本底符合事件,基于本底符合事件获取目标衰减图像。
具体的,常见的PET系统采用LSO或者LYSO晶体作为闪烁晶体,其中含有同位素Lu-176,能够产生自发本底辐射。其衰变包括同时发生的β衰变和级联γ衰变,β粒子的能量范围为0kev-593kev,γ粒子的能量为307keV、202keV和88keV。利用β衰变和γ衰变确定的能量和时间,可在PET系统中甄别出本底符合事件。
在其中一个具体实施例中,若伽马射线的到达能量满足第一预设条件,并且到达探测器晶体的时间满足第二预设条件,则确定为本底符合事件;根据本底符合事件,获取目标衰减图像。
在其中一个具体实施例中,粒子衰变包括同时发生的贝塔衰变和伽马衰变,贝塔衰变的能量为593kev,伽马衰变的能量为307keV、202keV和88keV。利用贝塔衰变和伽马衰变确定的能量和时间,可在PET系统中甄别出本底符合事件并作为透射源,进而获得扫描对象的目标衰减图像。
请参阅图3,图3是本发明一实施例的本底符合事件判断方法的流程示意图。示例性地,探测器分别接收到单事件A和B,其能量和到达时间分别为EA、EB和TA、TB,且TA<TB,若EA落在能量窗C内、EB落在能量窗D内,并且TB-TA落在符合窗E内,那么该事件被记录为本底符合事件。
优选的,C可以取为:
[88keV-3σ,593keV+3σ]
优选的,D可以取为:
[Eγ-3σ,Eγ+3σ]
其中,Eβ为β射线在晶体内的沉积能量,Eγ为γ射线在晶体内的沉积能量,σ为系统高斯型能量分布标准差。
优选的,E可以取为:
[0,ΔTmax+3σ′]
其中,ΔTmax为β射线和γ射线到达时间差绝对值最大可能值,σ′为系统高斯型时间分布标准差。
示例性地,现有技术中的PET扫描方法需要先注射放射性核素,然后进行CT扫描以获取CT图像,再通过PET扫描以获取PET图像,最后通过CT图像对PET图像进行校正,而本实施例无需先进行CT扫描。请参阅图4,图4是本发明另一实施例的PET扫描方法的流程示意图。具体的,将扫描对象至于PET设备的PET视野内,并获取本底辐射数据中的本底符合事件;基于本底符合事件进行图像重建,得到目标衰减图像;将目标衰减图像输入至转换器进行图像转换,得到PET扫描图像。
本实施例基于本底辐射数据中伽马射线的到达能量和到达时间得到本底符合事件;基于本底符合事件获取目标衰减图像。通过到达能量和到达时间确定本底符合事件,避免了伽马射线在穿透过程中的渗透率对扫描结果的影响,提高了目标衰减图像的准确性。
需要说明的是,在上述流程中或者附图的流程图中示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
在本实施例中还提供了一种PET扫描装置,该装置用于实现上述实施例及优选实施方式,已经进行过说明的不再赘述。以下所使用的术语“模块”、“单元”、“子单元”等可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管在以下实施例中所描述的装置较佳地以软件来实现,但是硬件,或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
图5是本实施例的PET扫描装置的结构框图,如图5所示,该装置包括:
数据获取模块,用于获取来自于探测器晶体本身辐射粒子的本底辐射数据;
衰减图像获取模块,用于基于本底辐射数据获取目标衰减图像;
衰减图像获取模块,还用于基于本底辐射数据获取第一衰减图像,第一衰减图像包括扫描对象相对于能量为第一能量值的伽马射线的衰减图像,第一能量值为88keV、202keV、307keV中的一种;
基于第一衰减图像以及预设转换比例得到目标衰减图像,目标衰减图像包括能量为第二能量值的伽马射线相对于扫描对象的衰减图像,第二能量值为511keV;
衰减图像获取模块,还用于基于第一衰减系数以及第二衰减系数得到预设转换比例,第一衰减系数包括能量为第一能量值的伽马射线相对于参考物质的衰减系数,第二衰减系数包括能量为第二能量值的伽马射线相对于参考物质的衰减系数;
衰减图像获取模块,还用于基于本底辐射数据中伽马射线的到达能量和到达时间得到本底符合事件;
基于本底符合事件获取目标衰减图像;
PET图像获取模块,用于基于目标衰减图像以及PET扫描数据得到PET扫描图像;
PET扫描装置,还包括降噪模块;
降噪模块,用于对本底辐射数据进行降噪;
降噪模块,还用于将本底辐射数据输入经训练的神经网络模型,得到降噪后的本底辐射数据。
需要说明的是,上述各个模块可以是功能模块也可以是程序模块,既可以通过软件来实现,也可以通过硬件来实现。对于通过硬件来实现的模块而言,上述各个模块可以位于同一处理器中;或者上述各个模块还可以按照任意组合的形式分别位于不同的处理器中。
在本实施例中还提供了一种电子装置,包括存储器和处理器,该存储器中存储有计算机程序,该处理器被设置为运行计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。
可选地,上述电子装置还可以包括传输设备以及输入输出设备,其中,该传输设备和上述处理器连接,该输入输出设备和上述处理器连接。
可选地,在本实施例中,上述处理器可以被设置为通过计算机程序执行以下步骤:
S1,获取来自于探测器晶体本身辐射粒子的本底辐射数据;
S2,基于本底辐射数据获取目标衰减图像;
S3,基于目标衰减图像以及PET扫描数据得到PET扫描图像。
需要说明的是,在本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例,在本实施例中不再赘述。
此外,结合上述实施例中提供的PET扫描方法,在本实施例中还可以提供一种存储介质来实现。该存储介质上存储有计算机程序;该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中的任意一种PET扫描方法。
应该明白的是,这里描述的具体实施例只是用来解释这个应用,而不是用来对它进行限定。根据本申请提供的实施例,本领域普通技术人员在不进行创造性劳动的情况下得到的所有其它实施例,均属本申请保护范围。
显然,附图只是本申请的一些例子或实施例,对本领域的普通技术人员来说,也可以根据这些附图将本申请适用于其他类似情况,但无需付出创造性劳动。另外,可以理解的是,尽管在此开发过程中所做的工作可能是复杂和漫长的,但是,对于本领域的普通技术人员来说,根据本申请披露的技术内容进行的某些设计、制造或生产等更改仅是常规的技术手段,不应被视为本申请公开的内容不足。
“实施例”一词在本申请中指的是结合实施例描述的具体特征、结构或特性可以包括在本申请的至少一个实施例中。该短语出现在说明书中的各个位置并不一定意味着相同的实施例,也不意味着与其它实施例相互排斥而具有独立性或可供选择。本领域的普通技术人员能够清楚或隐含地理解的是,本申请中描述的实施例在没有冲突的情况下,可以与其它实施例结合。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对专利保护范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种PET扫描方法,其特征在于,包括:
获取来自于探测器晶体本身辐射粒子的本底辐射数据;
基于所述本底辐射数据获取目标衰减图像;
基于所述目标衰减图像以及PET扫描数据得到PET扫描图像。
2.根据权利要求1所述的PET扫描方法,其特征在于,所述本底辐射数据中伽马射线的能量为第一能量值,所述基于所述本底辐射数据获取目标衰减图像包括:
基于所述本底辐射数据获取第一衰减图像,所述第一衰减图像包括能量为第一能量值的伽马射线相对于扫描对象的衰减图像,所述第一能量值为88keV、202keV、307keV中的一种;
基于所述第一衰减图像以及预设转换比例得到目标衰减图像,所述目标衰减图像包括能量为第二能量值的伽马射线相对于扫描对象的衰减图像,所述第二能量值为511keV。
3.根据权利要求2所述的PET扫描方法,其特征在于,所述基于所述第一衰减图像以及预设转换比例得到目标衰减图像之前还包括:
基于第一衰减系数以及第二衰减系数得到预设转换比例,所述第一衰减系数包括能量为第一能量值的伽马射线相对于参考物质的衰减系数,所述第二衰减系数包括能量为第二能量值的伽马射线相对于参考物质的衰减系数。
4.根据权利要求1所述的PET扫描方法,其特征在于,所述基于所述本底辐射数据获取目标衰减图像之前包括:
对所述本底辐射数据进行降噪。
5.根据权利要求4所述的PET扫描方法,其特征在于,所述对所述本底辐射数据进行降噪包括:
将所述本底辐射数据输入经训练的神经网络模型,得到降噪后的所述本底辐射数据。
6.根据权利要求1所述的PET扫描方法,其特征在于,所述探测器晶体的能量窗的最小值为88keV,最大值大于511keV。
7.根据权利要求1所述的PET扫描方法,其特征在于,所述基于所述本底辐射数据获取目标衰减图像包括:
基于所述本底辐射数据中伽马射线的到达能量和到达时间得到本底符合事件;
基于所述本底符合事件获取目标衰减图像。
8.一种PET扫描装置,其特征在于,包括:
数据获取模块,用于获取来自于探测器晶体本身辐射粒子的本底辐射数据;
衰减图像获取模块,用于基于所述本底辐射数据获取目标衰减图像;
PET图像获取模块,用于基于所述目标衰减图像以及PET扫描数据得到PET扫描图像。
9.一种电子装置,包括存储器和处理器,其特征在于,所述存储器中存储有计算机程序,所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行权利要求1至7中任一项所述的PET扫描方法。
10.一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7中任一项所述的PET扫描方法的步骤。
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