CN113729751A - 一种示踪剂活度的检测方法、设备及pet扫描仪 - Google Patents
一种示踪剂活度的检测方法、设备及pet扫描仪 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113729751A CN113729751A CN202111188787.5A CN202111188787A CN113729751A CN 113729751 A CN113729751 A CN 113729751A CN 202111188787 A CN202111188787 A CN 202111188787A CN 113729751 A CN113729751 A CN 113729751A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- data
- energy
- pulse
- activity
- time
- 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.)
- Granted
Links
- 230000000694 effects Effects 0.000 title claims abstract description 104
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 48
- 239000000700 radioactive tracer Substances 0.000 title claims abstract description 36
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 claims description 41
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 16
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 6
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 9
- 238000003759 clinical diagnosis Methods 0.000 abstract description 6
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 abstract description 5
- 238000010191 image analysis Methods 0.000 abstract description 5
- 238000002600 positron emission tomography Methods 0.000 description 11
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 9
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 4
- 238000003491 array Methods 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 2
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 2
- 238000010241 blood sampling Methods 0.000 description 2
- 238000009795 derivation Methods 0.000 description 2
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000012879 PET imaging Methods 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 244000052616 bacterial pathogen Species 0.000 description 1
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000009206 nuclear medicine Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000000941 radioactive substance Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 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
- A61B6/02—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
- A61B6/44—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis
- A61B6/4411—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis the apparatus being modular
-
- 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
- A61B6/48—Diagnostic techniques
- A61B6/481—Diagnostic techniques involving the use of contrast agents
-
- 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
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Nuclear Medicine (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
Abstract
本发明提供一种示踪剂活度的检测方法、设备及PET扫描仪，包括：转换示踪剂衰变信号为两路脉冲信号；分别计算两路脉冲信号中每个脉冲对应的能量数据和时间数据；基于能量数据和时间数据得到两个能量数据集；选择两个能量数据集中符合预设能量值的能量数据，并按照时间顺序组合成第一类数据；在第一类数据中，选择属于不同能量数据集，且时间差小于预设第一时间的两个数据为一组有效数据，并按照时间顺序将多组有效数据组合成有效数据集；根据有效数据集生成测量活度曲线，按照预设的拟合系数，将测量活度曲线拟合得到活度曲线。本发明可以得到每个时间点上的精准活度值，为后续的图像分析、模型建立及临床诊断提供了高精度的分析依据。
Description
技术领域
本发明涉及一种核医学技术领域，特别是涉及一种示踪剂活度的检测方法、设备及PET扫描仪。
背景技术
正电子发射断层扫描仪(Positron Emission Tomography，PET)是一种伽马光子探测和图像重建结合的高级功能分子影像技术。PET显像技术是在生物活体内注入可反映生理代谢过程的放射性示踪剂，示踪剂在参与生理代谢时发生衰变产生正电子，然后正电子和邻近的电子发生湮没效应产生逆向运动的伽马光子对，连接接收光子对的探测器得到一定数量的符合响应线(Line of Response，LOR)，并经过校正和后续图像断层重建，即可观测生物活体对示踪剂的摄取速率。
为了精确量化PET获得的图像、得到准确的临床诊断依据，往往需要定量获得诊断对象体内所含的示踪剂活度。手动采血测量血液中所含的示踪剂活度是现在常用的手段，但由于该种手段的不连续性，在未采血的时间点上所估计得出的示踪剂活度不甚准确的，且该手段会使操作人员易受到血液中病菌以及放射性物质辐射的危害。此外，虽然也可以通过PET图像推导出示踪剂活度曲线，但这种方法通常需要在PET图像的视野(Field OfView，FOV)中存在大血管，同时图像不能存在伪影等影响识别的因素；更重要的是该方法获得的每个像素点的像素值反应的只是相对活度值，最终得到的活度曲线并不准确，需要后续修正。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种示踪剂活度的检测方法、设备及PET扫描仪，用于解决现有技术中获取诊断对象体内所含的示踪剂活度不准确的问题。
本发明的第一方面提供一种示踪剂活度的检测方法，包括：
转换示踪剂衰变信号为两路脉冲信号；
分别计算两路脉冲信号中每个脉冲对应的能量数据和时间数据；
基于能量数据和时间数据得到两个能量数据集，选择两个所述能量数据集中符合预设能量值的能量数据，并按照时间顺序组合成第一类数据；
在第一类数据中，选择属于不同能量数据集，且时间差小于预设第一时间的两个数据为一组有效数据，并按照时间顺序将多组所述有效数据组合成有效数据集；
根据所述有效数据集生成测量活度曲线，按照预设的拟合系数，将所述测量活度曲线拟合得到活度曲线。
于本发明的一实施例中，所述选择两个所述能量数据集中符合预设能量值的能量数据之前的步骤还包括：
实时获取检测时的环境温度，并根据温度与能量的对应关系，将每个能量数据集校正到预设温度对应的能量值；其中，每个脉冲对应的能量数据与该脉冲获取时的温度数据相对应；
两个能量数据集还基于温度数据得到。
于本发明的一实施例中，所述根据所述有效数据集生成测量活度曲线之前的步骤还包括：
根据温度与活度值的对应关系，将所述有效数据集校正到预设温度对应的活度值。
于本发明的一实施例中，所述计算两路脉冲信号中每个脉冲对应的能量数据的步骤包括：
计算每个脉冲的脉冲宽度，根据脉冲宽度与能量的对应关系，得到每个脉冲对应的能量数据。
于本发明的一实施例中，所述计算每个脉冲的脉冲宽度的步骤包括：
在每个脉冲的上升沿启动一个时钟进行计数，在下降沿停止计数，两个计数的差值即为脉冲宽度。
于本发明的一实施例中，所述符合预设能量值的能量数据包括：
计算每个能量数据集中预设第二时间内所有脉冲的能谱图，选择能谱图中位于最高能量峰的两侧，且距离最短的两个峰谷之间的所有数据为符合预设能量值的能量数据。
于本发明的一实施例中，所述预设的拟合系数的计算步骤包括：
根据所述有效数据集，生成对应的活度曲线；
计算该活度曲线与真实曲线的差值，根据所述差值计算得到拟合系数。
本发明的第二方面还提供一种示踪剂活度的检测设备，所述检测设备应用于权利要求第一方面中任一项所述的检测方法，所述检测设备包括：
光电转换模块，用于将示踪剂的衰变信号转换为两路模拟信号；
模拟信号处理模块，用于放大两路模拟信号并转换为两路脉冲信号；
数字信号处理模块，用于处理两路脉冲信号，并输出对应的活度曲线。
于本发明的一实施例中，还包括：
温度检测模块，用于实时检测所述检测设备内的环境温度。
本发明的第三方面还提供一种PET扫描仪，包括第二方面中任一项所述的示踪剂活度的检测设备。
如上所述，本发明的一种示踪剂活度的检测方法、设备及PET扫描仪，具有以下有益效果：
本发明采集连续的衰变信号，并将其转变为连续的电信号，从电信号中挑选出符合预设能量值和预设第一时间的数据组成有效数据集，根据有效数据集生成测量活度曲线，再结合实际活度对测量活度曲线进行拟合，得到最终的活度曲线，从而可以得到每个时间点上的精准活度值，为后续的图像分析、模型建立及临床诊断提供了高精度的分析依据。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1显示为本发明实施例中公开的检测设备的一种结构框图。
图2显示为本发明实施例中公开的检测设备的另一种结构框图。
图3显示为本发明实施例中公开的脉冲宽度与能量对应关系的示意图。
图4显示为本发明实施例中公开的第二预设时间内的能谱图。
图5显示为本发明实施例中公开的检测效果示意图。
图6显示为本发明实施例中公开的检测方法的流程示意图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅图1至图6。须知，本说明书所附图中所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
请参阅图1，本发明的第一实施方式涉及一种示踪剂活度的检测设备，包括：
光电转换模块，用于将示踪剂的衰变信号转换为两路模拟信号；
模拟信号处理模块，用于放大两路模拟信号并转换为两路脉冲信号；
数字信号处理模块，用于处理两路脉冲信号，并输出对应的活度曲线。本实施例中，数字信号处理模块的处理器选用FPGA芯片来处理脉冲信号。
应理解，示踪剂在衰变期会发生多次衰变，每次衰变会产生一个正电子，而每个正电子和邻近的电子发生湮没效应产生逆向运动的γ光子对，本实施例中采用闪烁晶体，将高能粒子的动能转变为光信号，再将光信号转换为电信号，根据电信号最终获得对应的活度曲线，具体的说：
请参阅图2，闪烁晶体将γ光子对的光信号转换为两路电信号送入模拟信号处理模块中，由于光信号转换的电信号十分微弱，本实施例中采用放大器进行放大，并预先设定一个电压值作为阈值，使用比较器对输入的模拟信号进行比较，将模拟信号转化为脉冲信号输入模拟信号处理模块。采用这种方案，可以减少信号传输过程中引入的噪声；此外，输入的脉冲信号也提高了后续软件处理中对能量信号的分辨率。
请参阅图1，经研究发现，检测过程中环境温度的变化会对数据的能量和活度值产生影响，因此，本发明的检测设备还包括温度检测模块，用于实时检测检测设备内的环境温度并上传至数字信号处理模块，其中，温度检测模块可选用多个温度传感器。
需要说明的是，上述放大器、比较器及温度传感器均为现有技术中的常用器件，有多种成熟的实施方案，本实施例不对其具体电路和型号进行限定。此外，本实施例中的闪烁晶体选用结构更加紧凑小巧的硅光电倍增管SiPM。
请参阅图3，每个γ光子均对应一个具有一定宽度的脉冲，脉冲的宽度可以反应能量的大小，根据图3所示，他们之间随着脉冲宽度的增加，呈现一个非线性的、递增的关系。
数字信号处理模块接收到两路脉冲信号后，针对每路脉冲信号，采用FPGA内部时钟，在每个脉冲的上升沿启动一个时钟进行计数，在下降沿停止计数，通过计算两个计数的差值即可得到脉冲宽度，根据脉冲宽度与能量的对应关系，得到每个脉冲对应的能量数据，进而得到两个能量数据集。由于FPGA的时钟信号频率较高，计算得到的能量数据分辨率最高可达到0.0625ns，满足了连续检测的需求。此外，数字信号处理模块还记录下每个脉冲的获取时间，并将每个脉冲的能量数据和获取时间对应保存。
继续说明，随着温度的升高，闪烁晶体的性能会下降，导致信号的增益幅度降低，进而致使脉冲宽度变窄，且经过大量试验得出，温度与能量的关系为一个指数下降的趋势，其表达式为：
E＝abT
其中，E为能量数据；T为实时环境温度；a、b均为常数。
根据上述温度与能量的对应关系，可将两个能量数据集校正至预设温度对应的能量值，从而降低温度对能量的影响，提高检测的精度。本实施例中，将预设温度设为室温25℃，实际应用中，可根据检测环境进行设定。此外，上述表达式中的常数a、b为经过多次实验后得到的经验值，且不同应用环境中，常数a、b的值略有差异，本实施例中不对其具体数值进行限定。
继续说明，对两个能量数据集进行温度校正后，分别为一个按照时间顺序排列的时间数据、温度数据、能量数据的数组，且每个脉冲的能量数据均与时间数据和温度数据相对应。针对每个能量数据集，从中挑选出符合预设能量值和预设第一时间的能量数据，具体的说：
请参阅图4，计算得到每个能量数据集中预设第二时间内所有脉冲的能谱图，针对该能谱图，在最高能量峰的两侧，选取两个距离最短的峰谷，两个峰谷之间的所有数据即为符合预设能量值的能量数据。采用这种方案，能够迅速定位并筛选出符合能量窗的光子事件，免去逐一比对并记录的误差与复杂，提高了精度与效率。应理解，第二时间的时长可根据测量需要进行设定，时长越短，后续获取的活度值的精度越高。
将两个能量数据集中挑选出的能量数据按照时间顺序，组合成一个新的数组，记为第一类数组，应理解，第一类数组也是一个时间数据、温度数据、能量数据的数组。
在第一类数据中，选择属于不同能量数据集，且时间差小于预设第一时间的两个数据为一组有效数据，从而得到多组有效数组。应理解，一个正电子同时产生两个γ光子，从理论上来说，两个γ光子被探测到的时间应该是相同的，但是考虑到γ光子飞行的路线距离、甚至信号转换的电子线路的差异，时间数据会出现差异，因此将所有光子事件脉冲持续的平均时间记为预设第一时间，检测两个γ光子对应的能量数据的时间差是否小于预设第一时间，若满足该条件，即认为获取的一组有效数据为同一个正电子产生。
继续说明，将多组有效数组按照时间顺序组合成有效数据集，应理解，有效数据集也是一个时间数据、温度数据、能量数据的数组。每组有效数据，即可被视为在一定时间段内，一个正电子时间产生的活度值。
温度的升高，会造成活度值的降低，经过大量实验得知，温度每升高1度，平均会造成活度值降低0.4％。
根据上述温度与活度值的对应关系，可将有效数据集校正至预设温度对应的活度值，从而降低温度对活度值的影响，提高检测的精度。本实施例中，将预设温度设为室温25℃，实际应用中，预设温度可根据检测环境进行设定。
根据校正后的有效数据集生成基于时间、活度值的测量活度曲线，为了提高曲线的精度，还可按照预设的拟合系数，将测量活度曲线拟合得到最终的活度曲线；其中，预设的拟合系数是经过多次实验获得，将每次实验得到的测量活度曲线与真实曲线进行比较，得到两者的差值，根据多个差值推导得到拟合系数，该拟合系数应为一个函数值。
请参阅图5，图5为对已知初始活度的示踪剂进行连续测量后的效果示意图，其中，曲线1为理论活度值，曲线2为原始测量活度值，曲线3为拟合后活度值；根据图5可见，未根据温度与能量、活度值的对应关系进行校正的原始测量活度值，与示踪剂随时间变化的理论活度值之间的差异较大，而根据本方案获取的拟合后的活度值，与示踪剂随时间变化的理论活度值之间的差异具有高度的一致性。
可见，本实施方式通过光电转换模块采集连续的衰变信号，将其转变为连续的模拟信号；通过模拟信号处理模块将模拟信号放大、比较后输出脉冲信号；通过数字信号处理模块从脉冲信号中挑选出符合预设能量值和预设第一时间的数据组成有效数据集，根据有效数据集生成测量活度曲线，再结合实际活度对测量活度曲线进行拟合，得到最终的活度曲线，从而可以得到每个时间点上的精准活度值，为后续的图像分析、模型建立及临床诊断提供了高精度的分析依据。
请参阅图6，本发明的第二实施方式涉及一种示踪剂活度的检测方法，包括：
步骤601，转换示踪剂衰变信号为两路脉冲信号。
具体的说，示踪剂在衰变期会发生多次衰变，每次衰变会产生一个正电子，而每个正电子和邻近的电子发生湮没效应产生逆向运动的γ光子对，采用闪烁晶体即可将高能粒子的动能转变为光信号，再将光信号转换为脉冲信号，进行软件处理，得到对应的活度曲线。
步骤602，分别计算两路脉冲信号中每个脉冲对应的能量数据和时间数据，得到两个能量数据集。
具体的说，针对每路脉冲信号，根据图3中所示的脉冲宽度与能量的对应关系，即可得到每个脉冲对应的能量数据，进而得到两个能量数据集。脉冲宽度可通过下述步骤获得，在每个脉冲的上升沿启动一个时钟进行计数，在下降沿停止计数，通过计算两个计数的差值即可得到脉冲宽度。应理解，脉冲宽度有多种计算方法，例如还可以采用模数转换器对整个模拟脉冲波形进行采样记录、使用积分电路对一定时间内的波形面积进行积分、检测模拟脉冲的峰值作为能量值、提取模拟脉冲中有限的点后用软件重建波形等方法来计算。
此外，在计数的同时，还可以记录下每个脉冲获取时的时间数据，并将每个脉冲的能量数据和时间数据对应保存，因此，每个能量数据集均为一个时间数据、能量数据的数组。
进一步说明，随着温度的升高，闪烁晶体的性能会下降，导致信号的增益幅度降低，进而致使脉冲宽度变窄，且温度与能量的关系为一个指数下降的趋势，其表达式为：
E＝abT
其中，E为能量数据；T为实时环境温度；a、b均为常数。
根据上述温度与能量的对应关系，可将两个能量数据集校正至预设温度对应的能量值，从而降低温度对能量的影响，提高检测的精度。本实施例中，将预设温度设为室温25℃，实际应用中，可根据检测环境进行设定。此外，上述表达式中的常数a、b为经过多次实验后得到的经验值。
此时，经过温度校正后的能量数据集为一个时间数据、温度数据、能量数据的数组，且每个脉冲的能量数据均与时间数据和温度数据相对应。
步骤603，选择两个能量数据集中符合预设能量值的能量数据，并按照时间顺序组合成第一类数据。
具体的说，根据图4所示的能谱图，在最高能量峰的两侧，选取两个距离最短的峰谷，两个峰谷之间的所有数据即为符合预设能量值的能量数据。
将两个能量数据集中挑选出的能量数据按照时间顺序，组合成一个新的数组，记为第一类数组，应理解，第一类数组也是一个时间数据、温度数据、能量数据的数组。
步骤604，在第一类数据中，选择属于不同能量数据集，且时间差小于预设第一时间的两个数据为一组有效数据，并按照时间顺序将多组有效数据组合成有效数据集。
具体的说，一个正电子同时产生两个γ光子，从理论上来说，两个γ光子被探测到的时间应该是相同的，但是考虑到γ光子飞行的路线距离、甚至信号转换的电子线路的差异，时间数据会出现差异，因此将所有光子事件脉冲持续的平均时间记为预设第一时间，检测两个γ光子对应的能量数据的时间差是否小于预设第一时间，若满足该条件，即认为获取的一组有效数据为同一个正电子产生。
将多组有效数组按照时间顺序组合成有效数据集，应理解，有效数据集也是一个时间数据、温度数据、能量数据的数组。每组有效数据，即可被视为在一定时间段内，一个正电子时间产生的活度值。
随着温度的升高，也会造成活度值的降低，经过大量实验得知，温度每升高1度，大约会造成0.4％活度值的降低。
根据上述温度与活度值的对应关系，可将有效数据集校正至预设温度对应的活度值，从而降低温度对活度值的影响，提高检测的精度。本实施例中，将预设温度设为室温25℃，实际应用中，可根据检测环境进行设定。
步骤605，根据有效数据集生成测量活度曲线，按照预设的拟合系数，将测量活度曲线拟合得到活度曲线。
具体的说，根据校正后的有效数据集生成基于时间、活度值的测量活度曲线，为了提高曲线的精度，还可按照预设的拟合系数，将测量活度曲线拟合得到最终的活度曲线；其中，预设的拟合系数是经过多次实验获得，将每次实验得到的测量活度曲线与真实曲线进行比较，得到两者的差值，根据多个差值推导得到拟合系数，该拟合系数应为一个函数值。
可见，本实施方式采集连续的衰变信号，并将其转变为连续的电信号，从电信号中挑选出符合预设能量值和预设第一时间的数据组成有效数据集，根据有效数据集生成测量活度曲线，再结合实际活度对测量活度曲线进行拟合，得到最终的活度曲线，从而可以得到每个时间点上的精准活度值，为后续的图像分析、模型建立及临床诊断提供了高精度的分析依据。
本发明的第三实施方式涉及一种PET扫描仪，该PET扫描仪包括本发明第一实施方式中公开的检测设备，该检测设备应用于第二实施方式中公开的检测方法。
综上所述，本发明的一种示踪剂活度的检测方法、设备及PET扫描仪，采集连续的衰变信号，并将其转变为连续的电信号，从电信号中挑选出符合预设能量值和预设第一时间的数据组成有效数据集，根据有效数据集生成测量活度曲线，再结合实际活度对测量活度曲线进行拟合，得到最终的活度曲线，从而可以得到每个时间点上的精准活度值，为后续的图像分析、模型建立及临床诊断提供了高精度的分析依据。
所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种示踪剂活度的检测方法，其特征在于，包括：
转换示踪剂衰变信号为两路脉冲信号；
分别计算两路脉冲信号中每个脉冲对应的能量数据和时间数据；
基于能量数据和时间数据得到两个能量数据集，选择两个所述能量数据集中符合预设能量值的能量数据，并按照时间顺序组合成第一类数据；
在第一类数据中，选择属于不同能量数据集，且时间差小于预设第一时间的两个数据为一组有效数据，并按照时间顺序将多组所述有效数据组合成有效数据集；
根据所述有效数据集生成测量活度曲线，按照预设的拟合系数，将所述测量活度曲线拟合得到活度曲线。
2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述选择两个所述能量数据集中符合预设能量值的能量数据之前的步骤还包括：
实时获取检测时的环境温度，并根据温度与能量的对应关系，将每个能量数据集校正到预设温度对应的能量值；其中，每个脉冲对应的能量数据与该脉冲获取时的温度数据相对应；
两个能量数据集还基于温度数据得到。
3.根据权利要求2所述的检测方法，其特征在于，所述根据所述有效数据集生成测量活度曲线之前的步骤还包括：
根据温度与活度值的对应关系，将所述有效数据集校正到预设温度对应的活度值。
4.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述计算两路脉冲信号中每个脉冲对应的能量数据的步骤包括：
计算每个脉冲的脉冲宽度，根据脉冲宽度与能量的对应关系，得到每个脉冲对应的能量数据。
5.根据权利要求4所述的检测方法，其特征在于，所述计算每个脉冲的脉冲宽度的步骤包括：
在每个脉冲的上升沿启动一个时钟进行计数，在下降沿停止计数，两个计数的差值即为脉冲宽度。
6.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述符合预设能量值的能量数据包括：
计算每个能量数据集中预设第二时间内所有脉冲的能谱图，选择能谱图中位于最高能量峰的两侧，且距离最短的两个峰谷之间的所有数据为符合预设能量值的能量数据。
7.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于：所述预设的拟合系数的计算步骤包括：
根据所述有效数据集，生成对应的活度曲线；
计算该活度曲线与真实曲线的差值，根据所述差值计算得到拟合系数。
8.一种示踪剂活度的检测设备，其特征在于，所述检测设备应用于权利要求1-7中任一项所述的检测方法，所述检测设备包括：
光电转换模块，用于将示踪剂的衰变信号转换为两路模拟信号；
模拟信号处理模块，用于放大两路模拟信号并转换为两路脉冲信号；
数字信号处理模块，用于处理两路脉冲信号，并输出对应的活度曲线。
9.根据权利要求8所述的检测设备，其特征在于，还包括：
温度检测模块，用于实时检测所述检测设备内的环境温度。
10.一种PET扫描仪，其特征在于：包括权利要求8-9中任一项所述的示踪剂活度的检测设备。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111188787.5A CN113729751B (zh) | 2021-10-12 | 2021-10-12 | 一种示踪剂活度的检测方法、设备及pet扫描仪 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111188787.5A CN113729751B (zh) | 2021-10-12 | 2021-10-12 | 一种示踪剂活度的检测方法、设备及pet扫描仪 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113729751A true CN113729751A (zh) | 2021-12-03 |
| CN113729751B CN113729751B (zh) | 2024-01-30 |
Family
ID=78726445
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111188787.5A Active CN113729751B (zh) | 2021-10-12 | 2021-10-12 | 一种示踪剂活度的检测方法、设备及pet扫描仪 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113729751B (zh) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105943070A (zh) * | 2016-05-24 | 2016-09-21 | 深圳先进技术研究院 | 一种pet系统及其成像方法 |
| CN106510744A (zh) * | 2016-04-27 | 2017-03-22 | 上海联影医疗科技有限公司 | Pet扫描中多示踪剂动态参数的估计方法 |
| CN107468269A (zh) * | 2017-09-18 | 2017-12-15 | 南京瑞派宁信息科技有限公司 | 一种正电子发射断层成像装置及方法 |
| CN108427135A (zh) * | 2018-05-21 | 2018-08-21 | 南京航空航天大学 | 基于温度修正的高稳定小型γ探测系统及增益稳定方法 |
| CN108932741A (zh) * | 2018-06-14 | 2018-12-04 | 上海联影医疗科技有限公司 | 动态pet参数成像方法、装置、系统和计算机可读存储介质 |
| CN109212583A (zh) * | 2017-07-06 | 2019-01-15 | 核工业北京地质研究院 | 一种基于多项式拟合的多道γ能谱仪温度补偿方法 |
| CN109961419A (zh) * | 2019-03-26 | 2019-07-02 | 江苏赛诺格兰医疗科技有限公司 | 对pet活度分布图像进行衰减校正的校正信息获取方法 |
| CN111588399A (zh) * | 2020-05-27 | 2020-08-28 | 上海联影医疗科技有限公司 | 医学成像设备状态监控的方法、设备和计算机设备 |
-
2021
- 2021-10-12 CN CN202111188787.5A patent/CN113729751B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106510744A (zh) * | 2016-04-27 | 2017-03-22 | 上海联影医疗科技有限公司 | Pet扫描中多示踪剂动态参数的估计方法 |
| CN105943070A (zh) * | 2016-05-24 | 2016-09-21 | 深圳先进技术研究院 | 一种pet系统及其成像方法 |
| CN109212583A (zh) * | 2017-07-06 | 2019-01-15 | 核工业北京地质研究院 | 一种基于多项式拟合的多道γ能谱仪温度补偿方法 |
| CN107468269A (zh) * | 2017-09-18 | 2017-12-15 | 南京瑞派宁信息科技有限公司 | 一种正电子发射断层成像装置及方法 |
| CN108427135A (zh) * | 2018-05-21 | 2018-08-21 | 南京航空航天大学 | 基于温度修正的高稳定小型γ探测系统及增益稳定方法 |
| CN108932741A (zh) * | 2018-06-14 | 2018-12-04 | 上海联影医疗科技有限公司 | 动态pet参数成像方法、装置、系统和计算机可读存储介质 |
| CN109961419A (zh) * | 2019-03-26 | 2019-07-02 | 江苏赛诺格兰医疗科技有限公司 | 对pet活度分布图像进行衰减校正的校正信息获取方法 |
| CN111588399A (zh) * | 2020-05-27 | 2020-08-28 | 上海联影医疗科技有限公司 | 医学成像设备状态监控的方法、设备和计算机设备 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 杨宏美;沈乐;宗莉;: "影响PET-CT图像质量的因素及对策", 医疗装备, no. 11 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113729751B (zh) | 2024-01-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5800983B2 (ja) | シンチレーションパルス情報取得のための方法及び装置 | |
| US9910167B2 (en) | Method for digitalizing scintillation pulse | |
| EP2867702B1 (en) | Spectral photon counting detector | |
| RU2582887C2 (ru) | Калибровка рет с изменяющимися интервалами совпадений | |
| JP5611357B2 (ja) | 放射線計測装置 | |
| CN101600972A (zh) | 正电子发射断层摄影中的飞行时间测量 | |
| WO2014121548A1 (zh) | 数字化闪烁脉冲的基线校正方法及系统 | |
| WO2010027551A2 (en) | Data acquisition system for photon counting and energy discriminating detectors | |
| US8735831B2 (en) | Trigger methods in nuclear medical imaging | |
| EP0125403B1 (en) | Circuit for processing pulses by applying the technique of weighted acquisition | |
| US6586743B1 (en) | X-ray detector having sensors and evaluation units | |
| Wang et al. | Advantages of digitally sampling scintillation pulses in pileup processing in PET | |
| TWI313758B (en) | A device and method for characterizing energy,peak time and decay time constant of gamma ray | |
| JP2020064045A (ja) | 医用画像処理装置、方法及びプログラム | |
| JP2021511523A (ja) | 種々の被写体及び放射能分布のための定量的陽電子放射トモグラフィ（ｐｅｔ）再構成における不感時間補正方法 | |
| JPH04274791A (ja) | ベースポテンシャルを補正した核検出法およびその装置 | |
| US11635531B2 (en) | Apparatus for measuring photon information and photon measurement device | |
| CN113729751B (zh) | 一种示踪剂活度的检测方法、设备及pet扫描仪 | |
| JP6878131B2 (ja) | 医用画像診断装置 | |
| WO2021238929A1 (zh) | 一种成像设备的状态检测方法和系统 | |
| CN111624645B (zh) | 双端读出晶体探测器及其作用深度刻度表快速生成方法 | |
| CN111685788B (zh) | 一种提高pet信噪比的方法 | |
| Zhu et al. | Potential advantages of peak picking multi-voltage threshold digitizer in energy determination in radiation measurement | |
| CN118276154A (zh) | 能量校正方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质 | |
| US20240125953A1 (en) | Devices, systems, and methods for time correction |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Huang Qiu Inventor after: Qu Huifan Inventor after: Zhao Zhixiang Inventor after: Cui Mingyue Inventor before: Huang Qiu Inventor before: Zhai Huifan Inventor before: Zhao Zhixiang Inventor before: Cui Mingyue |
|
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |