一种单事件死时间的检测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种单事件死时间的检测方法及装置，适用于闪烁晶体包括固有放射性核素的PET系统，先获得空扫后的第一数据，再获得放置放射源扫描后的第二数据，在空扫之后的数据为固有放射性核素衰变对应的数据，而放射源衰变的能区与固有放射性核素第一数据中的能区不同，这样，在放射源扫描后的数据中可以区分出固有放射性核素的用于计数的能区，从而，可以获得放置放射源扫描后的固有放射性核素衰变对应的计数率，而前后两次扫描后相同衰变产生的光子计数率相同，通过所述第一数据和所述第二数据，可以获得单事件死时间。该方法采集次数少且所需时间短，且操作简单，提高PET系统的利用效率。

A detection method and device for single event dead time

An embodiment of the invention discloses a method and device for detecting the dead time of single event. It is suitable for the PET system of scintillation crystal including the natural radionuclide. First, the first data after the air sweep is obtained, and then the second data after the radioactive source scanning is obtained, and the data after the air sweep is the corresponding data of the natural radionuclide decay. And the energy region of the decay of the radioactive source is different from the energy area in the first data of the natural radionuclide, so that the intrinsic radionuclide can be distinguished from the energy region of the inherent radionuclide in the data after the radiation source scanning, thus the counting rate corresponding to the decay of the natural radionuclide decay after the radioactive source scanning can be obtained, and the front and back of the radioactive nuclide decay can be obtained. After the two scan, the photon counting rate produced by the same decay is the same, and the single event dead time can be obtained through the first data and the second data. The method has few acquisition times and short time, and it is easy to operate and improve the utilization efficiency of PET system.

【技术实现步骤摘要】
一种单事件死时间的检测方法及装置
本专利技术涉及医学影像成像及处理
，尤其涉及一种单事件死时间的检测方法及装置。
技术介绍
正电子发射断层成像(PositronEmissionComputedTomography，简称PET)系统，是目前最先进的医疗诊断成像设备之一，其利用发生β衰变的核素，在衰变中产生的正电子被周围的电子俘获，发生湮灭效应而产生γ光子，对这些光子进行计数，进而实现成像。在PET系统有多个子系统组成，处理连续两个事件时每一个子系统要求一个最小处理时间，该最小处理时间称作死时间。PET系统死时间为探测器处理模块要求的最小处理时间，在该最小处理时间内，能够确保完成一个湮灭事件的处理，这样，避免后一个湮灭事件发生之前来不及处理完毕前一个湮灭事件，而导致前一湮灭事件的丢失，造成死时间的损失，死时间的损失会造成光子计数丢失，进而低估图像的像素值，影响成像质量。目前，主要是采用衰变源法确定PET系统死时间，该方法需要高活度的放射源进行长时间的测量，测试难度高且时间长。PET系统死时间包括单事件死时间和符合事件死时间，并且PET系统死时间主要由单事件死时间贡献。
技术实现思路
本专利技术提供了一种单事件死时间的检测方法及装置，易于操作且效率高。本专利技术提供了一种单事件死时间的检测方法，应用于PET系统，所述PET系统的探测器中的闪烁晶体包括固有放射性核素，包括：执行空扫，获得空扫后的第一数据，所述第一数据包括第一总谱单事件计数率和能区的第一单事件计数率，所述能区对应于所述固有放射性核素衰变的全能峰区域；执行放置放射源的扫描，获得第二数据，所述第二数据包括第二总谱单事件计数率和所述能区的第二单事件计数率，其中，所述放射源衰变的全能峰区域不同于所述能区对应的全能峰区域；通过所述第一数据和所述第二数据，获得单事件死时间。可选地，所述能区为一个或多个。可选地，所述闪烁晶体的固有放射性核素包含Lu176元素。可选地，所述能区为一个，所述通过所述第一数据和所述第二数据，获得单事件死时间，包括：根据死时间的非瘫痪公式，以及前后两次扫描后同一衰变对应的真单事件计数率相同，通过所述第一数据和所述第二数据，获得单事件死时间。可选地，所述特定能区为多个，所述通过所述第一数据和所述第二数据，获得单事件死时间，包括：根据死时间的非瘫痪公式，以及前后两次扫描后各衰变对应的真单事件计数率之和不变，通过所述第一数据和第二数据，获得单事件死时间。一种单事件死时间的检测装置，应用于PET系统，所述PET系统的探测器中的闪烁晶体包括固有放射性核素，包括：扫描单元，用于执行空扫和放置放射源的扫描，在执行空扫后，获得第一数据，所述第一数据包括第一总谱单事件计数率和能区的第一单事件计数率，所述能区对应于所述固有放射性核素衰变的全能峰区域；在执行放置放射源的扫描后，获得第二数据，所述第二数据包括第二总谱单事件计数率和所述能区的第二单事件计数率，其中，所述放射源衰变的全能峰区域不同于所述能区对应的全能峰区域；单事件死时间确定单元，用于通过所述第一数据和所述第二数据，获得单事件死时间。可选地，所述能区为一个或多个。可选地，所述闪烁晶体的固有放射性核素包含Lu176元素。可选地，所述能区为一个，根据死时间的非瘫痪公式，以及两次扫描后同一衰变对应的真单事件计数率相同，通过所述第一数据和所述第二数据，获得单事件死时间。可选地，所述能区为多个，所述单事件死时间确定单元中，根据死时间的非瘫痪公式，以及两次扫描后各衰变对应的真单事件计数率之和不变，通过所述第一数据和第二数据，获得单事件死时间。本专利技术实施例提供的单事件死时间的检测方法及装置，适用于闪烁晶体包括固有放射性核素的PET系统，先获得空扫后的第一数据，再获得放置放射源扫描后的第二数据，在空扫之后的数据为固有放射性核素衰变对应的数据，而放射源衰变的能区与固有放射性核素第一数据中的能区不同，这样，在放射源扫描后的数据中可以区分出固有放射性核素的用于计数的能区，从而，可以获得放置放射源扫描后的固有放射性核素衰变对应的计数率，而前后两次扫描后相同衰变产生的光子计数率相同，通过所述第一数据和所述第二数据，可以获得单事件死时间。该方法可以通过合理选择放射源，通过两次扫描的计数数据，即可以确定单事件死时间，采集次数少且所需时间短，且操作简单，提高PET系统的利用效率。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，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为LYSO晶体的离散化的能量分布示意图；图2为根据本专利技术实施例的单事件死时间的检测方法的流程图；图3为根据本专利技术实施例的单事件死时间的确定装置的结构示意图。具体实施方式下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。本专利技术提供了一种单事件死时间的检测方法，应用于PET系统。为了更好地理解本专利技术的技术方案，以下先对PET系统的闪烁晶体及其特性进行描述。本申请的单事件死时间的检测方法所适用的PET系统中，探测器的闪烁晶体包括固有放射性核素，也就是说，闪烁晶体天然就会发生衰变，而闪烁晶体固有放射性核素的衰变周期长且稳定，因此，可以认为该固有放射性核素衰变而产生的光子计数是恒定不变的。这样，在无外置的放射源以及有外置源的情况下，通过探测器探测到的闪烁晶体自身衰变的计数率，进而根据闪烁晶体固有放射性核素衰变计数恒定的特性，可以通过两次扫描数据，来获得单事件死时间。闪烁晶体的固有放射性核素衰变通常包括多种不同的衰变，衰变的能量或射线的类型可以有所不同，对于不同的衰变，其在能量分布的能谱上呈现出不同的峰值区域，也即全能峰所在区域，不同峰值区域对应于不同的衰变，将能谱进行离散化之后，不同的衰变对应于不同的能区，能区为整个总谱中连续道址构成的能量区间。在本专利技术的具体实施例中，闪烁晶体可以为包含Lu176的闪烁晶体，也就是闪烁晶体的固有放射性核素包含Lu176，例如可以为LSO或LYSO晶体或LFS晶体等，这些晶体中存在天然放射性核素，在晶体生长过程中，会引入合成元素的Lu176元素，Lu176元素会发生自衰变，半衰期极长，相关衰变能量及活度稳定性优秀。LSO、LFS或LYSO晶体，其放射性表现为β衰变并伴有相应的γ衰变，发生β衰变的能量为589keV，伴随发生γ衰变的能量分别为307keV、202keV、88keV。参考图1所示，为LYSO晶体的离散化的能量分布示意图，其中，横轴为道址，纵轴为计数率，每个能区对应于整个总谱中的几个区间段，LYSO晶体中的Lu176元素发生β衰变以及伴随发生γ衰变，β衰变的能量为589keV，伴随发生γ衰变的能量分别为307keV、202keV、88keV，从能量分布示意图上可以看到，整个衰变的道址范围为{0,1500}，也就是总谱的道址范围，衰变的四个能量峰位错位排布，在具体的应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单事件死时间的检测方法，应用于PET系统，所述PET系统的探测器中的闪烁晶体包括固有放射性核素，其特征在于，包括：执行空扫，获得空扫后的第一数据，所述第一数据包括第一总谱单事件计数率和能区的第一单事件计数率，所述能区对应于所述固有放射性核素衰变的全能峰区域；执行放置放射源的扫描，获得第二数据，所述第二数据包括第二总谱单事件计数率和所述能区的第二单事件计数率，其中，所述放射源衰变的全能峰区域不同于所述能区对应的全能峰区域；通过所述第一数据和所述第二数据，获得单事件死时间。

【技术特征摘要】
1.一种单事件死时间的检测方法，应用于PET系统，所述PET系统的探测器中的闪烁晶体包括固有放射性核素，其特征在于，包括：执行空扫，获得空扫后的第一数据，所述第一数据包括第一总谱单事件计数率和能区的第一单事件计数率，所述能区对应于所述固有放射性核素衰变的全能峰区域；执行放置放射源的扫描，获得第二数据，所述第二数据包括第二总谱单事件计数率和所述能区的第二单事件计数率，其中，所述放射源衰变的全能峰区域不同于所述能区对应的全能峰区域；通过所述第一数据和所述第二数据，获得单事件死时间。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述能区为一个或多个。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述闪烁晶体的固有放射性核素包含Lu176元素。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述能区为一个，所述通过所述第一数据和所述第二数据，获得单事件死时间，包括：根据死时间的非瘫痪公式，以及两次扫描后同一衰变对应的真单事件计数率相同，通过所述第一数据和所述第二数据，获得单事件死时间。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述能区为多个，所述通过所述第一数据和所述第二数据，获得单事件死时间，包括：根据死时间的非瘫痪公式，以及两次扫描后各衰变对应的真单事件计数率之和不变，通过所述第一数据和第二数据，获得单事件死时间。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：常杰，刘勺连，孙智鹏，
申请(专利权)人：沈阳东软医疗系统有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21