用于PET成像系统设置和质量控制的利用轴向短体模的连续床运动采集技术方案

公开了一种用于PET扫描仪系统的时间对准（TA）程序和晶体效率（CE）归一化估计程序的改进方法。在TA程序中，将建模的飞行时间（TOF）数据与来自轴向短圆柱体体模的测量TOF数据进行比较，以便找到各个检测器的时间偏移（TO）。然后通过匹配建模的和测量的TOF数据之间的TOF质心来同时估计TO。在CE估计中，执行对轴向短圆柱体体模上的CBM数据的TOF重建。TOF图像重建和CE更新之间的交替最终导致对活度和CE分量的正确估计。量的正确估计。量的正确估计。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于PET成像系统设置和质量控制的利用轴向短体模的连续床运动采集
[0001]相关申请的交叉引用本申请根据35 U.S.C.
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119(e)要求保护于2019年10月9日提交的美国临时申请第62/912,817号的优先权，该美国临时申请的全部内容通过引用并入本文。


[0002]本公开总体上涉及医学成像，并且更具体地，涉及正电子发射断层摄影（PET）系统中用于连续床运动采集模式的时间对准校准和晶体效率归一化的系统和方法。

技术介绍

[0003]PET是一种核医学模式，用于通过采用由患者摄入或注射到患者体内的放射性药物发出的伽马光子，来对代谢过程进行成像。在多个方向上取得多个PET数据，以生成/重建三维PET图像和/或PET图像的多个切片。在图像重建之前，PET原始图像数据处于投影/正弦图空间中。PET扫描通常提供关于身体组织和系统（诸如心血管系统、呼吸系统和/或其他系统）的功能状况的有用信息。PET扫描对于指示软组织肿瘤的存在或流向身体某些器官或区域的血流减少是有用的。
[0004]时间对准（TA）程序指代校本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于连续床运动（CBM）正电子发射断层摄影（PET）扫描仪中的时间对准的方法，所述方法使用轴向短体模来覆盖长的轴向PET扫描仪的视场，所述方法包括：（a）在CBM模式下从轴向短体模的PET扫描接收列表模式数据；（b）生成CBM非飞行时间（TOF）投影数据、扫描仪效率归一化阵列n和衰减因子a；（c）从CBM非TOF投影数据重建图像f，通过归一化阵列n针对扫描仪效率进行校正，并且通过衰减因子a针对衰减进行校正；（d）对运动模糊的非TOF和TOF散射S以及运动模糊的非TOF和TOF投影进行建模；（e）对于每条响应线，从建模的TOF数据的零阶矩和一阶矩估计在静止坐标系中采集的真实符合分布的TOF质心（COM ）；（f）对于每条响应线，计算所测量的TOF COM；和（g）通过在所测量的TOF COM和建模的TOF COM之间求差来确定TOF时间偏移to。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤（e）使用以下表达式执行：；其中，；以及；其中是空间投影索引，表示径向、方位角和轴向投影，其包括极角段；其中T是TOF仓索引；其中是估计的TOF COM数据，是建模的TOF数据， 是的一阶矩， 是 的零阶矩，并且C是几何投影系统矩阵；以及B是被如下定义的模糊算子。3.根据权利要求2所述的方法，其中步骤（f）使用以下表达式执行：，其中是所测量的TOF COM，并且。4.一种编码有用于控制连续床运动（CBM） PET扫描仪的程序指令的非暂时性机器可读存储介质，使得当处理器执行程序指令时，处理器执行用于CBM PET扫描仪的时间对准的方
法，所述方法包括：（a）在CBM模式下从轴向短体模的PET扫描接收列表模式数据；（b）生成CBM非飞行时间（TOF）投影数据、扫描仪效率归一化阵列n和衰减因子a；（c）从CBM非TOF投影数据重建图像f，通过归一化阵列n针对扫描仪效率进行校正，并通过衰减因子a针对衰减进行校正；（d）对运动模糊的非TOF和TOF散射S以及运动模糊的非TOF和TOF投影进行建模；（e）对于每条响应线，从建模的TOF数据的零阶矩和一阶矩估计在静止坐标系中采集的真实符合分布的TOF质心（COM）；（f）对于每条响应线，计算所测量的TOF COM；和（g）通过在所测量的TOF COM和建模的TOF COM之间求差来确定TOF时间偏移to。5.根据权利要求4所述的非暂时性机器可读存储介质，其中使用以下表达式来执行步骤（e）：；其中， ；以及；其中是空间投影索引，表示径向、方位角和轴向投影，其包括极角段；其中T是TOF仓索引；其中是估计的TOF COM数据，是建模的TOF数据， 是的一阶矩， 是 的零阶矩，并且C是几何投影系统矩阵；以及B是被如下定义的模糊算子。6.根据权利要求5所述的非暂时性机器可读存储介质，其中使用以下表达式来执行步骤（f）：，其中是所测量的TOF COM，并且。
7.一种用于检查连续床运动（CBM） PET扫描仪中的正电子发射断层摄影（PET）检测器的归一化系数的方法，包括：在轴向短体模移动通过PET扫描仪的患者隧道的同时，执行PET扫描；沿着PET扫描仪的视场测量PET检测器的均匀性；和确定检测器的归一化系数。8.一种用于在连续床运动（CBM）采集期间监控正电子发射断层摄影（PET）扫描仪性能的方法，所述方法使用轴向短体模来覆盖长的轴向PET扫描仪的视场，其中PET扫描仪具有在CBM采集期间通过PET扫描仪以轴向运动移动患者的患者床，所述方法包括：（a）在CBM采集期间生成安装在患者床上的轴向短体模中的正电子湮没活度的飞行时间（TOF）数据，同时计及在CBM采集期间患者床的轴向运动，作为第一数据集；（b）通过在CBM采集期间在患者床的轴向运动上对TOF数据进行积分来生成补充数据集，其中所述补充数据集由以下等式建模：，其中，运动模糊算子，由下式计算：；以及（c）从补充数据集同时重建正电子湮没活度和晶体效率归一化系数。9.根据权利要求8所述的方法，其中步骤（a）包括具有空间投影索引的CBM数据y，并且通过组合如下各项来对TOF仓索引T进行建模：来自发射对象f的真实事件建模的投影，由体素索引k定义，由a针对衰减通过归一化阵列n针对扫描仪效率进行校正；以及散射估计S，针对扫描仪效率进行校正；以及平均随机数据：；其中C是几何投影系统矩阵；其中是晶体效率；和其中坐...

【专利技术属性】
技术研发人员：V，
申请(专利权)人：美国西门子医疗系统股份有限公司，
类型：发明
国别省市：