正电子发射断层成像系统飞行时间性能检测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种正电子发射断层成像系统飞行时间性能检测方法及装置，该方法包括：使用该系统对活度规则分布的受检对象进行数据采集；将采集的数据进行有飞行时间信息的反投影操作，获取第一反投影数据；将采集的数据进行无飞行时间信息的反投影操作，获取第二反投影数据；将第一及第二反投影数据进行对比，根据对比数据获取系统的飞行时间性能。本发明专利技术可便捷高效地检测系统的飞行时间性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及正电子发射断层成像系统，尤其涉及正电子发射断层成像系统的性能检测

技术介绍
正电子发射断层成像(PositronEmissionTomography，PET)已成为预临床研究和临床诊断的重要分子影像工具，其成像的基本原理是：注入受检体的示踪剂衰变产生正电子，正电子与负电子湮灭发出两个方向相反、能量相等的光子对，每个光子以光速飞行，PET探测器探测光子对后，进行一系列信号处理，重建出具有临床诊断意义的图像。随着光电倍增管、晶体、电路和计算机技术发展，通过光子飞行时间差、探测器直径和光速计算光子发生的精确位置(即正电子的发射位置，也就是示踪剂衰变的位置)变得可行，本领域称这种技术为飞行时间(TOF，Timeofflight)技术，其不仅能够提高PET图像对比度，随着TOF技术时间分辨率(timeresolution,TR)不断提高，TOF技术对PET图像质量提高和临床应用的贡献也发生了质的变化。PET系统的使用过程中系统性能会因部件性能等因素发生变化，甚至影响正常使用，因而需及时了解系统的性能变化，及时做出调整。现有技术中对PET系统飞行时间技术的性能检测，主要依赖于对采集数据的图像重建来实现，即利用系统对已知活度分布的受检体或有源模体进行数据采集及图像重建，从重建的图像质量(如图像均匀性)来判断飞行时间性能。该方法实现过程复杂，且往往需要对应的CT图像(PET-CT设备)做衰减及散射校正，时间及经济成本较高，不利于实现。因此，有必要提出一种新的正电子发射断层成像系统飞行时间性能检测方法及装置，便捷、高效地进行系统飞行时间性能检测。专利
技术实现思路
本专利技术解决的是：现有的正电子发射断层成像系统飞行时间性能检测实现过程复杂及成本高的问题。为了解决所述问题，本专利技术提供一种正电子发射断层成像系统飞行时间性能检测方法，包括：使用该系统对活度规则分布的受检对象进行数据采集；将采集的数据进行有飞行时间信息的反投影操作，获取第一反投影数据；将采集的数据进行无飞行时间信息的反投影操作，获取第二反投影数据；将第一及第二反投影数据进行对比，根据对比数据获取系统的飞行时间性能。本专利技术的一些实施方式中，所述受检对象为活度沿物体几何中心对称分布的有源模体。本专利技术的一些实施方式中，所述有源模体为桶源、棒源或柱源。本专利技术的一些实施方式中，所述受检体放置于系统视场中心位置。本专利技术的一些实施方式中，所述将第一及第二反投影数据进行对比包括：将受检体图像体素的第一反投影数据体素值比较其第二反投影数据体素值，获得该体素比例值及受检体整体的比例图像。本专利技术的一些实施方式中，所述根据对比数据获取系统的飞行时间性能包括：根据所述比例图像截面的对称性判断系统飞行时间性能。本专利技术的一些实施方式中，根据所述比例图像多个截面的对称性判断系统飞行时间性能。本专利技术的一些实施方式中，选取有限角度采集数据进行反投影操作。本专利技术的一些实施方式中，进行所述反投影操作时，包括进行归一化校正、衰减校正或系统死时间校正中的至少一种。相应地，本专利技术还提供一种正电子发射断层成像系统飞行时间性能检测装置，包括：数据采集单元，用于控制该系统对活度规则分布的受检对象进行数据采集；第一反投影单元，用于将采集的数据进行有飞行时间信息的反投影操作，获取第一反投影数据；第二反投影单元，用于将采集的数据进行无飞行时间信息的反投影操作，获取第二反投影数据；对比单元，用于将第一及第二反投影数据进行对比，根据对比数据获取系统的飞行时间性能。与现有技术相比，本专利技术提供的飞行时间性能检测方法及装置，因为可以不用进行图像重建而只进行反投影操作，通过比较有无飞行时间信息的反投影数据即可获得飞行时间性能，有利于PET系统性能检测快速有效的进行，且检测结果可信度高。附图说明图1是本专利技术一实施例中正电子发射成像系统结构示意图；图2是本专利技术一实施例中探测器环的示意性横断面图；图3是本专利技术一实施例中飞行时间性能检测方法流程图；图4(a)是本专利技术一实施例中无飞行时间信息反投影后图像的截面图像；图4(b)是本专利技术一实施例中有飞行时间信息反投影后图像的截面图像；图4(c)是本专利技术一实施例中截面比例图像；图5是本专利技术一实施例中沿截面比例图像任一方向进行对称性检测示意图；图6是本专利技术一实施例中根据对称性判断飞行时间性能的原理示意图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施例做详细的说明。在本专利技术的一个实施例中，如图1所示，PET装置1以控制部10为中枢，具有机架20、信号处理部30、同时计数部40、存储部50、重建部60、显示部70以及操作部80。图2为配置在机架20上的探测器环100的示意性横断面图。机架20具有沿圆周的中心轴Z排列的多个探测器环100组成的探测器阵列。探测器环100具有排列在中心轴Z周围的圆周上的多个探测器200。探测器环100的开口部上形成有采集视野(FieldOfView,FOV)。将载有被检体P的床板500插入探测器环100的开口部，以使得被检体P的摄像部位进入FOV。被检体P以使体轴与中心轴Z一致的方式被载置在床板500上。在被检体P内，为了PET摄影而注入利用放射性同位素标识的药剂。探测器200检测从被检体P内部放出的成对湮没γ射线，生成与检测出的成对湮没γ射线的光量相应的脉冲状电信号。具体情况可以是，探测器200具有多个闪烁体器件300与多个光电转换器件400。闪烁体器件300接收来自被检体P内的放射性同位素的成对湮没γ射线，产生闪烁光。各闪烁体器件被配置为各闪烁体器件的长轴方向与探测器环100的径向大致一致。光电转换器件400被设置在与正交于中心轴Z的径向有关的、闪烁体器件300的一端部上。典型情况可以是，探测器环100中所包含的多个闪烁体器件300与多个光电转换器件400被排列成同心圆筒状。在闪烁体器件300中所产生的闪烁光在闪烁体器件300内传播，并朝向光电转换器件400。光电转换器件400产生与闪烁光的光量相应的脉冲状电信号。所产生的电信号，如图1所示，被供给信号处理部30。信号处理部30根据来自光电转换器件400的电信号生成单事件数据(SingleEventData)。具体情况可以是，信号处理部30实施检测时刻测量处理、位置计算处理以及能量计算处理。在检测时刻测量处理中，信号处理部30测量探测器200的γ射线的检测时刻。具体情况可以是，信号处理部30监视来自光电倍增管400的电信号的峰值。然后，信号处理部30测量电信号的峰值超过预先设定的阈值的时刻作为检测时刻。即，信号处理部30通过检出电信号的强度超过阈值这一情况，从而电检测湮没γ射线。在位置计算处理中，信号处理部30根据来自光电转换器件400的电信号，计算湮没γ射线的入射位置。湮没γ射线的入射位置与湮没γ射线入射到的闪烁体器件300的位置坐标对应。在能量计算处理中，信号处理部30根据来自光电转换器件400的电信号，计算入射至闪烁体器件300的湮没γ射线的能量值。所生成的单事件数据被供给至同时计数部40。同时计数部40对与多个单事件有关的单事件数据实施同时计数处理。具体情况可以是，同时计数部40从重复供给的单事件数据中重复确定容纳在与预先设定的时间范围内的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种正电子发射断层成像系统飞行时间性能检测方法，包括：使用该系统对活度规则分布的受检对象进行数据采集；将采集的数据进行有飞行时间信息的反投影操作，获取第一反投影数据；将采集的数据进行无飞行时间信息的反投影操作，获取第二反投影数据；将第一及第二反投影数据进行对比，根据对比数据获取系统的飞行时间性能。

【技术特征摘要】
1.一种正电子发射断层成像系统飞行时间性能检测方法，包括：使用该系统对活度规则分布的受检对象进行数据采集；将采集的数据进行有飞行时间信息的反投影操作，获取第一反投影数据；将采集的数据进行无飞行时间信息的反投影操作，获取第二反投影数据；将第一及第二反投影数据进行对比，根据对比数据获取系统的飞行时间性能。2.根据权利要求1所述的性能检测方法，其特征在于，所述受检对象为活度沿物体几何中心对称分布的有源模体。3.根据权利要求2所述的性能检测方法，其特征在于，所述有源模体为桶源、棒源或柱源。4.根据权利要求1所述的性能检测方法，其特征在于，所述受检体放置于系统视场中心位置。5.根据权利要求1所述的性能检测方法，其特征在于，所述将第一及第二反投影数据进行对比包括：将受检体图像体素的第一反投影数据体素值比较其第二反投影数据体素值，获得该体素比例值及受检体整体的比例图像。6.根据权利要求5所述的性能检测方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓子林，
申请(专利权)人：上海联影医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31