一种PET探测器深度测量标定方法和装置制造方法及图纸

本申请公开了一种PET探测器深度测量标定方法，包括：将放射源放入PET的测量位置，测量各种能量比的第一计数曲线；对于所述PET的标定条件，使用蒙特卡洛模拟计算出各种深度的第二计数曲线；在所述第二计数曲线中选择标定深度，计算所述标定深度的计数特性；在所述第一计数曲线中选择符合所述计数特性的能量比；将所述标定深度和所述能量比对应。本申请还公开了一种PET探测器深度测量标定装置。本申请对实际测量和模拟的结果通过计数占比进行对应，可以标定能量比与深度成非线性关系的探测器。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及PET成像技术，具体涉及一种PET探测器深度测量标定方法和装置。
技术介绍
双端读出深度测量PET探测器需要进行深度测量标定。可以使用一个点放射源通过该探测器和一个处于该探测器侧面方向垂直的薄片探测器通过电子符合对探测器的深度和测量到的能量比进行标定，但该方法特别耗费时间，并且当探测器放入成像系统后，光探测器的增益发生变化后重新进行深度标定困难。现有技术中，可通过对探测器从侧面进行准均匀照射（源距离探测器较远）或使用有内部放射性的晶体（例如：硅酸钇镥）的自然放射性，测量探测器的深度响应曲线（不同能量比的计数）。由于探测器各个深度相互作用几率一样或晶体自然放射性本地均匀分布，可以得出该探测器的深度标定曲线（能量比-深度关系）。该方法的缺点是在PET系统中由于受系统几何和探测器位置的限制，要对探测器进行侧面均匀照射几乎不可能，此外对内部没有放射性本底的晶体探测器，就无法采用。现有技术中，还存在一种线性深度标定方法，该方法假设深度响应曲线的左右端半高宽处对应的深度为探测器的两端端面，从而得到探测器的直线能量比-深度标定，该方法可以使用任何放射源位置和使用晶体自然本底。但该线性方法不适合能量比和深度关系非线性的PET探测器，通常当晶体截面较小时和为了提高深度分辨率而增加晶体表面粗燥度时，探测器的能量比和深度关系不再为线性关系。
技术实现思路
本申请提供一种PET探测器深度测量标定方法和装置。根据本申请的第一方面，提供一种PET探测器深度测量标定方法，包括：将放射源放入PET的测量位置，测量各种能量比的第一计数曲线；对于所述PET的标定条件，使用蒙特卡洛模拟计算出各种深度的第二计数曲线；在所述第二计数曲线中选择标定深度，计算所述标定深度的计数特性；在所述第一计数曲线中选择符合所述计数特性的能量比；将所述标定深度和所述能量比对应。在上述第二计数曲线中选择标定深度，计算所述标定深度的计数特性包括：在所述第二计数曲线中选择标定深度，计算深度0到所述标定深度的累积计数占总计数的比例a；在上述第一计数曲线中选择符合所述计数特性的能量比，包括：在所述第一计数曲线中计算0到各种能量比计数占总计数的比例b，选择所述比例b等于所述比例a的能量比。上述PET探测器包括双端读出探测器。上述测量位置包括PET的任一成像位置。根据本申请的另一方面，提供一种PET探测器深度测量标定装置，包括：测量模块，其具体包括放射源和测量单元，所述放射源用于放入PET系统的测量位置，所述测量单元用于测量各种能量比的第一计数曲线；模拟模块，用于根据PET的标定条件，使用蒙特卡洛模拟计算出各种深度的第二计数曲线；标定模块，用于在所述第二计数曲线中选择标定深度，计算所述标定深度的计数特性；在所述第一计数曲线中选择符合所述计数特性的能量比；将所述标定深度和所述能量比对应。上述标定模块还用于在所述第二计数曲线中选择标定深度，计算深度0到所述标定深度的累积计数占总计数的比例a；在所述第一计数曲线中计算0到各种能量比计数占总计数的比例b，选择所述比例b等于所述比例a的能量比。上述PET探测器包括双端读出探测器。上述测量位置包括PET的任一成像位置。本申请的有益效果是：本申请对实际测量和模拟的结果通过计数占比进行对应，可以标定能量比与深度成非线性关系的探测器；测量位置可以是成像区域的任一位置，从而摆脱了系统几何和探测器位置的限制。附图说明图1为本申请方法一种实施方式的流程图；图2为本申请方法一种实施方式的测量位置图；图3为本申请方法一种实施方式的能量比计数曲线；图4为本申请方法一种实施方式的深度计数曲线；图5为本申请方法一种实施方式的深度能量比标定曲线；图6为本申请装置一种实施方式的结构示意图。具体实施方式下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。实施例一：如图1所示，本申请的一种PET探测器深度测量标定方法，其一种实施方式，包括以下步骤：步骤102：将放射源放入PET的测量位置，测量各种能量比的第一计数曲线。测量位置可以为图2所示成像区域的任一位置（双箭头所指的圆形区域），不会受系统几何和探测器位置的限制，也不要求对探测器进行侧面均匀照射，对内部没有放射性本底的晶体探测器也能实施测量。图3为不同能量比和计数的第一计数曲线图。步骤104：对于PET的标定条件，使用蒙特卡洛模拟计算出各种深度的第二计数曲线；图4为计数和深度第二计数曲线图，一种实现方式，曲线最左边对应的深度为0mm，最右边对应的深度为13mm。步骤106：在该第二计数曲线中选择标定深度，计算该标定深度的计数特性；在该第二计数曲线中选择标定深度D，计算深度0到深度D的累积计数占总计数的比例a，一种实现方式可对深度1.5mm、4mm、6.5mm、9mm、11.5mm，分别计算其计数占比。步骤108：在第一计数曲线中选择符合计数特性的能量比；在第一计数曲线中计算0到各种能量比计数占总计数的比例b，选择比例b等于比例a的能量比。步骤110：将符合步骤108的标定深度和能量比对应。在一种实施方式中，在第一计数曲线中找到计数占比等于1.5mm、4mm、6.5mm、9mm、11.5mm计数占比的能量比，绘制成深度能量比曲线，如图5的虚线所示，其中黑点是使用传统的电子符合方法对该探测器的深度-能量比关系在1.5mm、4mm、6.5mm、9mm、11.5mm深度进行测量的结果，该测量结果为深度标定的金标准，可见符合性非常好。实施例二：如图6所示，本申请的PET探测器深度测量标定装置，其一种实施方式，包括测量模块、模拟模块和标定模块。测量模块，具体包括放射源和测量单元，放射源用于放入PET系统的测量位置，测量单元用于测量各种能量比的第一计数曲线。模拟模块，用于根据PET的标定条件，使用蒙特卡洛模拟计算出各种深度的第二计数曲线。标定模块，用于在第二计数曲线中选择标定深度，计算标定深度的计数特性；在第一计数曲线中选择符合计数特性的能量比；将标定深度和能量比对应。标定模块还用于在第二计数曲线中选择标定深度，计算深度0到标定深度的累积计数占总计数的比例a；在第一计数曲线中计算0到各种能量比计数占总计数的比例b，选择比例b等于所述比例a的能量比。根据本申请的实施方式，PET探测器可以为双端读出探测器。放射源可以采用点源或其他放射源。以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属
的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种PET探测器深度测量标定方法，其特征在于，包括：将放射源放入PET的测量位置，测量各种能量比的第一计数曲线；对于所述PET的标定条件，使用蒙特卡洛模拟计算出各种深度的第二计数曲线；在所述第二计数曲线中选择标定深度，计算所述标定深度的计数特性；在所述第一计数曲线中选择符合所述计数特性的能量比；将所述标定深度和所述能量比对应。

【技术特征摘要】
1.一种PET探测器深度测量标定方法，其特征在于，包括：
将放射源放入PET的测量位置，测量各种能量比的第一计数曲线；
对于所述PET的标定条件，使用蒙特卡洛模拟计算出各种深度的第二计数曲线；
在所述第二计数曲线中选择标定深度，计算所述标定深度的计数特性；
在所述第一计数曲线中选择符合所述计数特性的能量比；
将所述标定深度和所述能量比对应。
2.如权利要求1所述的PET探测器深度测量标定方法，其特征在于,其中在所述第二计数曲线中选择标定深度，计算所述标定深度的计数特性包括：
在所述第二计数曲线中选择标定深度，计算深度0到所述标定深度的累积计数占总计数的比例a；
在所述第一计数曲线中选择符合所述计数特性的能量比，包括：
在所述第一计数曲线中计算0到各种能量比计数占总计数的比例b，选择所述比例b等于所述比例a的能量比。
3.如权利要求1到2任一所述的PET探测器深度测量标定方法，其特征在于，所述PET探测器包括双端读出探测器。
4.如权利要求1到2任一所述的PET探测器深度测量标定方法，其特征在于，所述测量位置包括P...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨永峰，李成，胡战利，张成祥，邝忠华，梁栋，刘新，郑海荣，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44