一种PET图像重建方法和装置制造方法及图纸

本公开提供一种PET图像重建方法和装置，其中方法包括：对于任一多重符合数据，确定对应的多条响应线LOR；将任一多重符合数据，分配到对应的多条LOR，包括：对于任一LOR，根据LOR对应的两个单事件的时间差，获得LOR对应的线积分值；根据多条LOR分别对应的线积分值之间的比例，将多重符合数据在多条LOR进行分配，分配到任一LOR上的多重符合数据为LOR上的多重分配数据；对于任一LOR，将LOR上的二重符合数据与多重分配数据相加，得到响应线数据；根据响应线数据重建得到PET图像。本公开使得多重符合数据在LOR的分配更加准确，根据LOR的符合数据进行重建得到的图像质量也更高。

【技术实现步骤摘要】
一种PET图像重建方法和装置
本公开涉及医学图像处理技术，特别涉及一种PET图像重建方法和装置。
技术介绍
当前，正电子发射断层成像(PositronEmissionComputedTomography，PET)技术已经大量应用于肿瘤早期检测、药物筛选等重要的生物医学研究领域。PET技术是通过向被检体内注入具有放射性的示踪剂，并在体外探测湮灭事件产生的光子信号，可以根据探测到的数据重建出示踪剂在体内的空间分布，从而间接获取被检体的生理代谢信息。湮灭事件产生的γ光子可以被PET设备的晶体探测到，如果探测到的γ光子的能量高于预定的能量阈值，则该γ光子被记录为一个单事件；如果两个单事件之间满足时间符合，则该两个单事件可以称为一个符合事件，而探测到这两个单事件的晶体之间的连线被记录下来，称为一条响应线(LineofResponse，LOR)。大多数情况下，探测到的是二重符合，即一个时间窗内探测到的满足符合条件的单事件数量是两个；而有时也会出现一个时间窗内探测到满足符合条件的单事件数量多于两个，称为多重符合。由于很难确定多重符合中每条LOR的真实性，有些商业PET设备会将多重符合数据丢弃；但是也存在利用多重符合数据的尝试，以期提高PET设备的灵敏度。相关技术中可以将二重符合和多重符合数据分开统计，并且根据各条LOR上二重符合数据的计数值之间的比例，将某个多重符合数据分配到对应的各条LOR上。但是，当LOR上的二重符合数据的计数数量较少时，这种统计量不足将导致如果仍按照二重符合数据的比例分配，则分配结果不够准确，进而也影响根据LOR上的符合数据重建的PET图像的质量。
技术实现思路
有鉴于此，本公开提供一种PET图像重建方法和装置，以使得多重符合数据的分配更加准确，进而提高PET图像重建的质量。具体地，本公开是通过如下技术方案实现的：第一方面，提供一种正电子发射断层成像PET图像重建方法，所述方法用于根据符合数据重建PET图像，所述符合数据包括：二重符合数据和多重符合数据；所述方法包括：对于任一多重符合数据，确定所述多重符合数据对应的多条响应线LOR，其中，每条LOR是所述多重符合数据中任两个单事件对应的晶体连线；将所述任一多重符合数据，分配到对应的所述多条LOR，包括：对于任一LOR，根据所述LOR对应的两个单事件的时间差，获得所述LOR对应的线积分值；根据所述多条LOR分别对应的线积分值之间的比例，将所述多重符合数据在所述多条LOR进行分配，分配到任一LOR上的多重符合数据为所述LOR上的多重分配数据；对于所述符合数据对应的任一LOR，将所述LOR上的二重符合数据与所述多重分配数据相加，得到响应线数据；根据所述响应线数据重建得到PET图像。第二方面，提供一种正电子发射断层成像PET图像重建装置，所述装置用于根据符合数据重建PET图像，所述符合数据包括：二重符合数据和多重符合数据；所述装置包括：响应线确定模块，用于对于任一多重符合数据，确定所述多重符合数据对应的多条响应线LOR，其中，每条LOR是所述多重符合数据中任两个单事件对应的晶体连线；多重分配模块，用于将所述任一多重符合数据，分配到对应的所述多条LOR，包括：对于任一LOR，根据所述LOR对应的两个单事件的时间差，获得所述LOR对应的线积分值；根据所述多条LOR分别对应的线积分值之间的比例，将所述多重符合数据在所述多条LOR进行分配，分配到任一LOR上的多重符合数据为所述LOR上的多重分配数据；数据加和模块，用于对于所述符合数据对应的任一LOR，将所述LOR上的二重符合数据与所述多重分配数据相加，得到响应线数据；重建处理模块，用于根据所述响应线数据重建得到PET图像。本公开提供的PET图像重建方法和装置，通过根据LOR的线积分值的比例分配多重符合数据，使得多重符合数据在LOR的分配更加准确，从而提高了PET的灵敏度，根据LOR的符合数据进行重建得到的图像质量也更高；并且该方法不受统计量不足的影响，而是与图像像素值和时间差相关。附图说明图1是本公开一示例性实施例示出的一种PET图像重建方法的流程图；图2是本公开一示例性实施例示出的一种多重分配示意图；图3是本公开一示例性实施例示出的另一种PET图像重建方法的流程图；图4是本公开一示例性实施例示出的一种图像重建设备的结构图；图5是本公开一示例性实施例示出的一种PET图像重建装置的结构图；图6是本公开一示例性实施例示出的一种PET图像重建装置的结构图；图7是本公开一示例性实施例示出的一种PET图像重建装置的结构图。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。放射性核素注入被检体的体内后，可以在体内产生湮灭事件，湮灭事件产生的γ光子可以被PET设备的晶体探测到。当晶体探测到一个能量高于预定能量阈值的γ光子时，可以记录探测到一个单事件。如果两个单事件之间满足时间符合，则该两个单事件可以称为一个符合事件，即这两个单事件对应的两个γ光子是由同一个湮灭事件产生的能量相等、方向相反的光子。探测到该符合事件的两个晶体之间的连线，称为一条响应线LOR。本公开的例子中，可以将符合事件的信息称为符合数据，例如可以包括：符合事件中包括的各个单事件的γ光子能量信息、γ光子的接收时间信息、接收位置信息等。大多数情况下，符合事件中包括的单事件数量是两个，例如，晶体J1探测到一个单事件，晶体J2探测到另一个单事件，这两个单事件的γ光子满足能量阈值，且光子的接收时间差满足时间符合，则这两个单事件的数据可以称为二重符合数据。而有时也会出现多重符合，包括：三重符合、四重符合甚至更高。例如，以三重符合为例，晶体J1探测到单事件D1，晶体J2探测到单事件D2，晶体J3探测到单事件D3，这三个单事件的光子均满足能量阈值，且时间位于同一时间窗，满足时间符合，则这三个单事件数据为三重符合数据。如上所述，PET设备所探测到的符合数据，通常来说可以包括二重符合数据和多重符合数据。并且，对于符合数据对应的任一LOR来说，该LOR上的符合数据也是包括二重符合和多重符合，例如，仍以晶体J1和晶体J2的连线这个LOR来说，该LOR上可能探测到了多个符合事件，该多个符合事件中，可以既包括二重符合数据“D1(晶体J1探测的单事件)和D2(晶体J2探测的单事件)”，还可以包括三重符合数据“D3(晶体J1探测的单事件)、D4(晶体J2探测的单事件)和D5(晶体J3探测的单事件)”，在该例子中，对于三重符合数据来说，该LOR上的两个晶体(J1和J2)的单事件是该三重符合数据的一部分。在根据PET设备得到的符合数据进行PET图像重建时，有时多重符合数据会被丢弃，因为，一个湮灭事件产生的能量相等、方向相反的是两个光子即对应两个单事件，而多重符合数据中包括多于两个的单事件，很难准确判定其中的哪两个事件是真正的符合。比如，三重符合数据“D3、D4和D5”中，真正的符合数据是D3和D4，或者是D3和D5，又或者是D4和D5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种正电子发射断层成像PET图像重建方法，其特征在于，所述方法用于根据符合数据重建PET图像，所述符合数据包括：二重符合数据和多重符合数据；所述方法包括：对于任一多重符合数据，确定所述多重符合数据对应的多条响应线LOR，其中，每条LOR是所述多重符合数据中任两个单事件对应的晶体连线；将所述任一多重符合数据，分配到对应的所述多条LOR，包括：对于任一LOR，根据所述LOR对应的两个单事件的时间差，获得所述LOR对应的线积分值；根据所述多条LOR分别对应的线积分值之间的比例，将所述多重符合数据在所述多条LOR进行分配，分配到任一LOR上的多重符合数据为所述LOR上的多重分配数据；对于所述符合数据对应的任一LOR，将所述LOR上的二重符合数据与所述多重分配数据相加，得到响应线数据；根据所述响应线数据重建得到PET图像。

【技术特征摘要】
1.一种正电子发射断层成像PET图像重建方法，其特征在于，所述方法用于根据符合数据重建PET图像，所述符合数据包括：二重符合数据和多重符合数据；所述方法包括：对于任一多重符合数据，确定所述多重符合数据对应的多条响应线LOR，其中，每条LOR是所述多重符合数据中任两个单事件对应的晶体连线；将所述任一多重符合数据，分配到对应的所述多条LOR，包括：对于任一LOR，根据所述LOR对应的两个单事件的时间差，获得所述LOR对应的线积分值；根据所述多条LOR分别对应的线积分值之间的比例，将所述多重符合数据在所述多条LOR进行分配，分配到任一LOR上的多重符合数据为所述LOR上的多重分配数据；对于所述符合数据对应的任一LOR，将所述LOR上的二重符合数据与所述多重分配数据相加，得到响应线数据；根据所述响应线数据重建得到PET图像。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述LOR对应的两个单事件的时间差，获得所述LOR对应的线积分值，包括：根据所述LOR对应的两个单事件的时间差，确定飞行时间TOF核函数；将所述TOF核函数与所述LOR上预定范围内图像的图像像素值积分。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述LOR对应的两个单事件的时间差，确定TOF核函数，包括：根据所述时间差，确定TOF核函数的函数中心，所述时间差是所述两个单事件的时间差，或者是所述两个单事件的时间差对应的时间段time-bin的中点时间差；根据所述函数中心，确定所述TOF核函数。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述LOR对应的两个单事件的时间差，获得所述LOR对应的线积分值，之前还包括：根据所述符合数据中的二重符合数据，得到重建图像；将所述重建图像进行TOF正投影，得到所述LOR上的各个time-bin分别对应的所述线积分值；所述根据所述LOR对应的两个单事件的时间差，获得所述LOR对应的线积分值，包括：确定所述时间差在所述LOR上对应的time-bin，并根据预先得到的time-bin与线积分值的对应关系，获取所述time-bin对应的所述线积分值。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述响应线数据重建得到PET图像，包括：根据所述响应线数据，生成散射校正因子和衰减校正因子；根据所述散射校正因子和衰减校正因子进...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙智鹏，常杰，
申请(专利权)人：上海东软医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31