在飞行时间正电子发射断层扫描（ＴＯＦ－ＰＥＴ）成像方法中，采集三维飞行时间反应线（ＴＯＦ－ＬＯＲ）数据。每个ＴＯＦ－ＬＯＲ对应于带有飞行时间空间定位的反应线。在飞行时间空间定位的基础上将ＴＯＦ－ＬＯＲ数据按层排在多个二维ＴＯＦ－ＬＯＲ数据集中。层排的ＴＯＦ－ＬＯＲ数据中的至少一些对应于对于二维数据集是斜的反应线。将ＴＯＦ－ＬＯＲ数据粗疏角重排到多个粗疏角仓中，每个仓具有至少约１０°的角跨距。对粗疏角排列的ＴＯＦ－ＬＯＲ数据进行重建，以产生图像层。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及辐射检测领域。本专利技术尤其涉及飞行时间正电子发射 断层扫描(time-of-flight positron emission tomography, TOF-PET )成 像，并特别参考这种技术对本专利技术进行描述。不过，本专利技术大体上更 多地涉及利用同时产生辐射粒子发射事件的放射性示踪剂和成像剂的 成像、光谱术和类似的技术。
技术介绍
在PET中，将放射性药剂给予患者或其它成像对象。放射性药剂 产生辐射衰变事件，这些事件发射正电子，这些正电子在电子-正电子 湮没事件中与周围的成像对象的电子快速相互作用以产生两条相对指 向的伽马射线之前传播非常短的距离。这些伽马射线由成像对象周围 的辐射检测器检测为两个基本上同时发生的辐射检测事件，这些事件 在它们之间限定反应线(line-of-response， LOR)。虽然对这些伽马射线"基本上同时"进行检测，但若所涉及的两 个辐射检测器中的一个比另一个检测器更接近于电子-正电子湮没事 件，那么就会在这两个辐射检测事件之间产生小的时间差。由于伽马 射线以光速传播，所以这些检测之间的时间差通常在约几纳秒或更 少。在TOF-PET中，辐射检测器以足够高的速度运行，以能够产生这种小的飞行时间差的测量值，然后，这种测量值用于将电子-正电子湮 没事件定位于LOR的区段。所采集的LOR数据限定投射数据，这些 投射数据可由经过过滤的背投、迭代背投(iterative backprojection ) 或其它算法进行重建，以产生重建图像。重建速度和精度中的一个因素是角排列(angular binning)分辨 率。典型的PET扫描仪具有一个或多个检测器环，每个检测器环包括 600至700个检测器像素。因此，在检测器环的横向平面中采集的LOR 数据的角分辨率(所采集的角排列尺寸)约在0.5。至1° 。通过将LOR 数据重排(rebinning)到较少的角仓中来提高重建速度，每个角仓跨 越较大的角仓尺寸或间隔。不过，通常认为角重排可将图像的分辨率降低到一定的程度，这种程度相当于角重排的LOR数据的降低的角分辨率。在三维PET中，辐射检测器的多个环围绕成像对象以向多个层提 供成像数据。相对指向的伽马射线通常可由在相同或不同环上的辐射 检测器进行检测。由相同环的辐射检测器检测的伽马射线对从位于包 含该环的平面中的正电子-电子湮没事件发出；不过，由不同环的辐射 检测器检测的伽马射线对从位于由检测这些伽马射线的环所界定的体 积中的正电子-电子湮没事件发出。在一种重建方式中，仅对与由相同 的环所检测的重合伽马射线对应的LOR数据进行处理。这种方式允许 对每个层单独进行重建，但导致大量LOR数据的废弃。为了利用包括 使用两个不同的检测器环采集的LOR投射的所有LOR数据，以三维 方式进行背投或其它重建，这种方式属于计算密集型并要求大量的数 据储存。本专利技术构思出克服前面所描述的限制和其它缺点的改进设备和方法。
技术实现思路
根据一个方面，提供一种成像方法。采集三维正电子发射断层扫 描飞行时间反应线(TOF-LOR)数据。每个TOF-LOR对应于带有飞 行时间空间定位的反应线。在飞行时间空间定位的基础上将TOF-LOR 数据按层排在多个二维TOF-LOR数据集中。这些层排的TOF-LOR 数据中的至少一些对应于对于二维数据集是斜的反应线。将二维 TOF-LOR数据集重建成限定三维重建图像的对应图像层。根据另一个方面，公开一种正电子发射断层(PET)扫描仪，这 种扫描仪用于实现
技术实现思路
的第一段中所提出的方法。根据再一个方面，公开一种处理器，将这种处理器编程以实现发 明内容的第一段中所提出的方法。根据再一个方面，公开一种飞行时间正电子发射断层扫描仪。提 供一种用于采集三维正电子发射断层扫描飞行时间反应线(TOF-LOR) 数据的装置。每个TOF-LOR对应于带有飞行时间空间定位的 反应线。提供一种用于在飞行时间空间定位的基础上将TOF-LOR数 据按层排在多个二维TOF-LOR数据集中的装置。这些层排的TOF-LOR数据中的至少一些对应于反应线，对于二维数据集来讲，这些反 应线是斜的。提供一种用于将二维TOF-LOR数据集重建成限定三维 重建图像的对应图像层的装置。根据再一个方面，提供一种成像方法。采集正电子发射断层扫描 飞行时间反应线(TOF-LOR)数据。每个TOF-LOR对应于带有飞行 时间空间定位的反应线。将TOF-LOR数据粗疏地角重排(coarsely angularly rebin)到多个粗疏角仓中，每个仓具有至少约10°的角跨 距。对粗疏角排列的TOF-LOR数据进行重建，以产生图像层。 本专利技术的一个优点在于提供快速TOF-PET图像重建。 另一个优点在于提供高分辨率TOF-PET图像重建。 再一个优点在于使TOF-PET图像重建在分层的基础上进行，而并 不废弃由不同的检测器环所采集的LOR数据。再一个优点在于利用粗疏角重排提供快速TOF-PET图像重建，而 并无伴随的图像分辨率的损失。在阅读了下面的详细描述之后，本领域中熟练的技术人员就会明 白多种另外的优点和好处。附图说明本专利技术通过各种器件和器件的布置以及各种程序操作和程序操作 的布置成形。附图仅用于示出优选实施例且并不解释为对本专利技术进行 限制。图1图示出采用粗疏角重排且极可能是层重排(slice rebinning) 的TOF-PET系统。图2图示出在用于飞行时间定位的基础上将三维TOF-LOR数据 集排到多个二维TOF-LOR数据集中的层排。图3图示出用于二维TOF-LOR数据的粗疏角重排的最小仓尺寸 的偏差。图4图示出一种粗疏角重排方式。图5图示出适于最可能由图1中TOF-PET系统的层重排处理器和 二维重建处理器进行的集成三维TOF-PET重建过程的框图。具体实施方式参看图1，飞行时间正电子发射断层(TOF-PET)扫描仪8包括 多个辐射检测器环10，这些环10布置成观察成像区域12，成像对象 安排在成像区域12中。在图1中，成像对象是患者13的头部；不过， 也可形成其它解剖区域的图像，而且成像对象可以不是人类。为了便 于说明，在图1中示出了五个辐射检测器环10，这五个辐射检测器环 分别用ri、 r2、 r3、 r4和rs表示；不过，通常包括20至60个或更多的 检测器环，以用于高分辨率三维成像。而且，将会理解，用图形示出 了这些辐射检测器环10;这些辐射检测器环通常容纳在扫描仪8的外 壳14中，因此从外部看不到。每个辐射检测器环IO通常包括数百个 辐射检测器，例如，限定每个环600至700个的辐射检测器像素。在TOF-PET成像的起动之前将适当的放射性药剂给予患者或其 它成像对象。放射性药剂包括放射性物质，这种放射性物质经受放射 衰变事件，这些事件发射正电子。这些正电子迅速与附近的成像对象 的电子湮灭。图1图示出一个示例性正电子-电子湮灭事件16。每个正 电子-电子湮灭事件产生具有511keV的能量的两条相对指向的伽马射 线。该示例性正电子-电子湮灭事件产生伽马射线17、 18。还构思出其 它的放射性药剂，这些放射性药剂导致引起多个粒子产生的放射衰 变，将沿着反向的或其它的可预见的相对轨道发射这些粒子。伽马射本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种成像方法，所述成像方法包括以下步骤： 采集三维正电子发射断层扫描飞行时间反应线（ＴＯＦ－ＬＯＲ）数据，每个ＴＯＦ－ＬＯＲ对应于带有飞行时间空间定位的反应线； 在所述飞行时间空间定位的基础上将所述ＴＯＦ－ＬＯＲ数据层排在多个二维ＴＯＦ－ＬＯＲ数据集中，所述层排的ＴＯＦ－ＬＯＲ数据中的至少一些对应于这样的反应线，这些反应线对于所述二维数据集而言是斜的；以及 将所述二维ＴＯＦ－ＬＯＲ数据集重建成限定三维重建图像的对应图像层。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：SJC范登伯格，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]
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