一种设备校准方法和装置制造方法及图纸

本公开提供一种设备校准方法和装置，其中方法包括：获取探测晶体的本底辐射的扫描数据；根据所述扫描数据确定设备状态为待调整，并根据所述扫描数据得到数据校正因子；通过能量因子转换系数，对所述数据校正因子进行调整，得到应用数据校正因子；根据所述应用数据校正因子，对探测晶体获取的图像重建数据进行校正。本公开使得能够根据本底辐射的扫描数据进行设备校准，不再需要使用外置源，节省了成本。

A device calibration method and device

The present invention provides a device calibration method and device, wherein the method comprises the following steps: acquiring scanning data detecting crystal background radiation; according to the scan data to determine the equipment condition to be adjusted according to the data obtained by the scanning data correction factor; factor by energy transfer coefficient, the data correction factor adjustment get, correction factor correction factor according to the application data; the application data of image reconstruction data detection crystal obtained by correction. The present disclosure enables the equipment to be calibrated according to the scanned data of the background radiation, and the external source is no longer required and the cost is saved.

【技术实现步骤摘要】
一种设备校准方法和装置
本公开涉及医疗成像技术，特别涉及一种设备校准方法和装置。
技术介绍
通过医疗扫描系统对被检体(例如，患者)进行扫描，可以发现病灶所在，采取更有针对性的治疗方案。例如，PET(PositronEmissionComputedTomography，正电子发射型计算机断层显像)是当今最先进的大型医疗诊断成像设备之一，PET能够利用活体代谢在分子水平上提供有关脏器及其病变的功能信息，在诊断肿瘤、心血管和神经系统等疾病中具有卓越性能。由于PET系统的复杂性，并且容易受外界环境、设备老化等方面因素的影响，一般需要检测其日常状态，且定期进行校准。日常状态检测一般只对设备的状态做一些检查，并不会调整设备的参数。如果发现状态存在问题，可以联系服务工程师进行校准；定期校准时可以对设备参数进行一些必要的调整。目前行业内主流的方法是利用外置源进行设备校准，比如，有的设备使用Ge68桶源，放在扫描床上或者在探测器内部匀速旋转，以进行日常或定期的PET设备质量控制。另外，也存在相关技术利用晶体自身的本底辐射来进行质量控制，但是在检测到设备状态存在问题时，仍然需要使用外置源进行设备校准。
技术实现思路
有鉴于此，本公开提供一种设备校准方法和装置，以使得不用外置源也能够实现对PET设备的设备校准，降低PET设备使用成本。具体地，本公开是通过如下技术方案实现的：第一方面，提供一种设备校准方法，所述方法包括：获取探测晶体的本底辐射的扫描数据；根据所述扫描数据确定设备状态为待调整，并根据所述扫描数据得到数据校正因子；通过能量因子转换系数，对所述数据校正因子进行调整，得到应用数据校正因子，所述能量因子转换系数用于表示本底辐射的粒子能量与湮灭辐射的粒子能量下的数据校正因子的关联；根据所述应用数据校正因子，对探测晶体获取的图像重建数据进行校正。第二方面，提供一种PET系统，所述系统包括：PET探测器、探测处理电路，控制器和存储器；所述存储器中包括：基准数据以及可在控制器上运行的计算机指令；PET探测器包括探测晶体，所述探测晶体具有本底辐射；所述探测处理电路，用于获取所述探测晶体的本底辐射的扫描数据；所述控制器，用于执行所述存储器中的计算机指令时实现以下步骤：根据所述基准数据比对所述扫描数据确定设备状态为待调整；根据所述扫描数据得到数据校正因子；通过能量因子转换系数，对所述数据校正因子进行调整，得到应用数据校正因子，所述能量因子转换系数用于表示本底辐射的粒子能量与湮灭辐射的粒子能量下的数据校正因子的关联；根据所述应用数据校正因子，对所述设备的图像重建数据进行校正。第三方面，提供一种计算机可读存储介质，其具有存储在其上的指令，当由一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器执行数据处理方法，该方法包括：获取探测晶体的本底辐射的扫描数据；根据所述扫描数据确定设备状态为待调整，并根据所述扫描数据得到数据校正因子；通过能量因子转换系数，对所述数据校正因子进行调整，得到应用数据校正因子，所述能量因子转换系数用于表示本底辐射的粒子能量与湮灭辐射的粒子能量下的数据校正因子的关联；根据所述应用数据校正因子，对探测晶体获取的图像重建数据进行校正。本公开提供的设备校准方法和装置，通过根据本底辐射的扫描数据获得数据校正因子，并通过能量因子转换系数对该因子调整，最终得到应用数据校正因子，使得能够根据本底辐射的扫描数据进行设备校准，不再需要使用外置源，节省了成本。附图说明图1是本公开一示例性实施例示出的一种晶体本底辐射原理示意图；图2是本公开一示例性实施例示出的一种PET系统的系统架构图；图3是本公开一示例性实施例示出的一种设备校准方法的流程图；图4是本公开一示例性实施例示出的另一种设备校准方法的流程图；图5是本公开一示例性实施例示出的符合事件一致性数据的获取原理；图6是本公开一示例性实施例示出的晶体效率获取示意图。具体实施方式这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。PET探测器中的探测晶体，其中包括放射性物质，例如，可以是基于镥元素的闪烁晶体。晶体自身包含的放射性物质发生的辐射可以称为本底辐射，本底辐射发生的是β-γ衰变。例如，镥元素在衰变时，与一般的γ衰变释放出两个511KeV的γ光子不同，镥元素衰变可以释放出四个粒子，其中一个是589KeV的β粒子，另外三个是γ光子，能量分别为307KeV、202KeV和88KeV。其中，β粒子穿透能力较弱，难以穿透所在的衰变处晶体，例如，假如晶体A中的镥元素发生衰变，那么释放出的β粒子仍然留在晶体A中，而另外的三个γ粒子可以穿透晶体，被PET探测器的其他晶体接收到。参见图1的示意，假设晶体A发生镥元素衰变，β粒子仍然留在晶体A，β粒子的释放可以看作一个开始信号(startsignal)，而镥元素衰变释放的其中一个γ粒子可以穿透晶体A发射出去，例如可以被晶体B探测到，γ粒子的探测接收可以看作一个结束信号(stopsignal)。晶体A和晶体B这个晶体对探测到的开始信号和结束信号是一个符合事件。即在晶体本底辐射中，同一个晶体的放射性物质衰变释放出的β粒子和γ粒子，可以形成β-γ符合事件。例如，探测到β粒子的单事件与探测到307KeVγ粒子的单事件可以形成一个符合事件，589KeV的β粒子与202KeV的γ粒子可以形成另一个符合事件，而88KeV的γ粒子由于能量太低通常不能被探测到。本公开提供的设备校准方法，可以利用上述的晶体本底辐射，自动实现对PET设备的状态检测以及在状态需要调整时的自动校准，以期不再使用Ge68等外置源，降低用户使用PET设备的成本。图2示例了PET系统的系统架构图，如图2所示，该系统可以包括：PET扫描架21，该扫描架21中可以包括PET探测器和探测处理电路。其中，PET探测器包括探测晶体，所述探测晶体具有本底辐射，在一个例子中，探测晶体可以是基于镥元素的闪烁晶体。晶体中的镥元素可以发生衰变释放β粒子和γ粒子，探测处理电路可以通过能量窗探测到所述的β粒子和γ粒子的单事件。该PET系统还可以包括控制器22和存储器23。其中，存储器23中可以包括：基准数据以及可在控制器上运行的计算机指令，在一个例子中，存储器23中还可以包括能量因子转换系数。在后续的处理流程中，控制器22可以由存储器23中获取上述的基准数据和能量因子转换系数，应用于设备的状态检测和设备校准，后续详述。并且，控制器22可以用于执行所述存储器23中的计算机指令，以实现本公开的设备校准方法。在一个例子中，控制器22和存储器23可以是位于图像重建计算机中。在其他例子中，存储器23中的计算机指令也可以存储在计算机可读存储介质中，当处理器执行该指令时就可以实现本公开的方法。本公开提供了一种设备校准方法，该方法可以由PET系统中的控制器执行。该校准方法可以通过晶体本底辐射的扫描数据执行，如图3的示例，包括：在步骤301中，获取探测晶体的本底辐射的扫描数据。例如，控制器可以获取探测处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设备校准方法，其特征在于，所述方法包括：获取探测晶体的本底辐射的扫描数据；根据所述扫描数据确定设备状态为待调整，并根据所述扫描数据得到数据校正因子；通过能量因子转换系数，对所述数据校正因子进行调整，得到应用数据校正因子，所述能量因子转换系数用于表示本底辐射的粒子能量与湮灭辐射的粒子能量下的数据校正因子的关联；根据所述应用数据校正因子，对探测晶体获取的图像重建数据进行校正。

【技术特征摘要】
1.一种设备校准方法，其特征在于，所述方法包括：获取探测晶体的本底辐射的扫描数据；根据所述扫描数据确定设备状态为待调整，并根据所述扫描数据得到数据校正因子；通过能量因子转换系数，对所述数据校正因子进行调整，得到应用数据校正因子，所述能量因子转换系数用于表示本底辐射的粒子能量与湮灭辐射的粒子能量下的数据校正因子的关联；根据所述应用数据校正因子，对探测晶体获取的图像重建数据进行校正。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述扫描数据包括单事件和符合事件；所述单事件，包括能量标识和接收晶体标识，所述能量标识表示所述单事件对应的粒子能量，所述接收晶体标识表示探测到所述单事件的晶体；所述符合事件，包括满足时间符合条件的单事件对。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述扫描数据得到数据校正因子之前，还包括：由积累的扫描数据的数据集中，根据所述能量标识和接收晶体标识，获取同一晶体累计接收到的589KeV粒子对应的单事件的统计计数；将所述统计计数的倒数，作为所述晶体的源一致性校正因子；利用所述源一致性校正因子，对所述晶体对应的扫描数据进行一致性校正。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述扫描数据确定设备状态为待调整，包括：根据所述扫描数据，得到一致性数据和时间数据；将所述一致性数据和时间数据与基准数据对比，若超出预定阈值范围，则确定设备状态为待调整。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据校正因子，包括以下至少一项：晶体固有效率、晶体干扰因子、Block效率因子或者几何效率因子。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根据所述扫描数据确定设备状态为待调整之后，所述方法还包括：将所述扫描数据存储至积累的扫描数据的数据集；判断所述数据集是否已满；若未满，则继续获取所述本底辐射的扫描数据，并继续存储至所述数据集；若已满，则执行所述根据所述扫描数据得到数据校正因子。7.一种PET系统，其特征在于，所述系统包括：PET探测器、探测处理电路，控制器和存储器；所述存储器中包括：基准数据以及可在控制器上运行的计算机指令；PET探测器包括探测晶体，所述探测晶体具有本底辐射；所述探测处理电路，用于获取所述探测晶体的本底辐射的扫描数据；所述控制器，用于执行所述存储器中的计算机指令时实现以下步骤：根据所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙智鹏，李明，刘勺连，孙金刚，
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