【技术实现步骤摘要】
本申请涉及数据处理领域，特别是涉及一种基于壳源的时间校正方法、装置、设备及存储介质。
技术介绍
1、正电子发射断层成像(positron emission tomography，简称pet)技术是当前全球最尖端的分子影像技术之一，其通过对生物体内的标记有放射性核素的化合物进行成像，能够无创、定量、动态地评估生物体内各个功能器官的代谢水平、生化反应和功能活动，具有高灵敏度和准确性。
2、pet系统为了获取正电子放射性核素在人体内的分布情况，其探测的原理是：正电子核素衰变产生一个正电子，正电子与周围的负电子湮灭，产生一对方向相反，能量均为511kev的γ光子，如果两个伽马光子分别被pet探测器的两个闪烁晶体条探测到，则该两个闪烁晶体条表面中心的连线称为一条响应线(line ofresponse，简称lor)。如果探测器中的位于响应线lor上的两个闪烁晶体分别在规定的符合时间窗(例如，0～15纳秒)内探测到两个伽马光子，即两个伽马光子的时间信息的差值位于符合时间窗内，且两个伽马光子的能量均位于符合能量窗内，则探测到这两个伽马光子的事件可以称为符合事件，探测到任一个伽马光子的事件称为单事件。
3、如图1，假定湮灭事件产生的两个伽马光子分别被pet探测换器的a点(a闪烁晶体条)和b点(b闪烁晶体条)探测到，则ab的连线称为一条响应线(lor)。理论上，若探测器的a、b两闪烁晶体条探测到伽马光子的时间ta和tb足够精确，则可以精确定位出湮灭发生的位置d，设ab的长度为l，d点离a点的距离为d，光速为c，则d＝l/2+
4、然而，实际系统中，由于探测器各闪烁晶体条材质的差异，光路长度差异，电子学延时差异，闪烁晶体条存在本底延时即时间偏差(time offset)，导致a点和b点实际探测到的时间为ta’和tb’，设ta’＝ta+δa，tb’＝tb+δb.则δa和δb分别为a闪烁晶体条和b闪烁晶体条的时间偏差。由于时间偏差的存在，根据ta’和tb’计算得到的放射性核素湮灭的位置离a的距离为d’＝l/2+c/2*(ta’-tb’)＝d+c/2*(δa-δb)，d＝d’-c/2*(δa-δb)＝l/2+c/2*(ta’-tb’)-c/2*(δa-δb)，即获得的放射性核素湮灭位置与实际的湮灭位置d发生偏差。
5、为了获取准确的湮灭位置，需要对闪烁晶体探测的时间数据进行时间校正。
6、通常，获取探测器所有n个闪烁晶体条实际测量的时间值与理论上γ光子到达时间偏差δ1～δn，并将得到的偏差值校正到实际采集到的时间信息上，这个过程叫时间偏差校正，即闪烁晶体的时间校正，所以时间校正过程最重要的工作是，获取所有闪烁晶体条实际测量时间值与理论上γ光子到达时间偏差δ1～δn。
7、现有技术中的时间校正方法中，壳源是一种常用的放射源，在采用壳源的情况下，为了获取闪烁晶体条实际测量时间值与理论上γ光子到达时间偏差δ1～δn，需要对基于壳源获取的响应线lor两端的闪烁晶体条的时间偏差之差值进行表征，由于壳源与响应线lor存在相外切或相交的不同情况，在对基于壳源获取的响应线lor两端的闪烁晶体条的时间偏差之差进行表征时，理论上不同情况需要进行不同的表征方式，各方式是不能通用的，而目前无法提前获知壳源与响应线lor的相交或相切情况，因此，目前在对响应线lor两端的闪烁晶体条的时间偏差之差进行表征时，通常采用高斯拟合的方式获取符合事件时间差均值，基于时间差均值对响应线lor两端的闪烁晶体条的时间偏差之差进行表征。采用高斯拟合的方式进行表征，需要采集到足够多的计数，需要采集很长时间，至少1h；或者需要药物活度很高，但药物活度高的同时会导致随机事件变多，增加测量误差。
8、本
技术介绍
描述的内容仅为了便于了解本领域的相关技术，不视作对现有技术的承认。
技术实现思路
1、因此，本申请意图提供一种基于壳源的时间校正方法、装置、设备及存储介质，其能够解决现有技术中存在的至少一个问题。
2、根据本申请的第一个方面，提供一种基于壳源的时间校正方法，包括：基于采样数据，获取经过壳源的响应线lori及各响应线lori上的符合事件ki，其中，i表示个数，i≥1，记录各响应线lori两端对应的符合事件及各响应线lori上的符合事件的时间差；基于经过壳源的所有响应线lori的所有符合事件，获取活度图像；基于经过壳源的所有响应线lori，筛选符合事件数量满足预设条件的响应线lorj，其中，j表示个数，j≥1；获取筛选的各响应线lorj与活度图像相交的像素点pj，并基于所述像素点pj分别获取各响应线lorj对应的像素值-时间差统计分布tj；获取筛选的各响应线lorj对应的符合事件-时间差统计分布mj；确定像素值-时间差统计分布tj与符合事件-时间差统计分布mj的对应峰值数量；基于所述对应峰值的数量，选择与对应峰值数量匹配的方式获取时间校正值。
3、根据本申请的一个实施例，选择与对应峰值数量匹配的方式获取时间校正值，包括：基于接收的像素值-时间差统计分布tj与符合事件-时间差统计分布mj的对应峰值的数量，采用匹配的方式计算各响应线lorj对应的时间偏差的差值δ△j；基于所述差值δ△j，获取时间校正值。
4、根据本申请的一个实施例，所述像素值-时间差统计分布tj与所述符合事件-时间差统计分布mj的对应峰值数量为一个或两个。
5、根据本申请的一个实施例，采用匹配的方式计算各响应线lorj对应的时间偏差的差值δ△j，包括：若所述对应峰值数量为一个，采用计算响应线lorj上所有符合事件的时间差均值ej的方式，获取该响应线lorj对应的时间偏差的差值δ△j；若所述对应峰值数量为两个，采用计算像素值-时间差统计分布tj与所述符合事件-时间差统计分布mj的内积的最大值yj的方式，获取所述最大值yj对应的时间偏差的差值δ△j。
6、根据本申请的一个实施例，计算响应线lorj上所有符合事件的时间差均值ej，包括：统计响应线lorj上的符合事件的数量，求取该数量的符合事件的时间差的加和均值，以获取该响应线lorj上的所有符合事件的时间差均值ej。
7、根据本申请的一个实施例，获取所述最大值yj对应的时间偏差的差值δ△j，包括：以像素值-时间差统计分布tj为基准，平移符合事件-时间差统计分布mj，计算像素值-时间差统计分布tj与符合事件-时间差统计分布mj的内积yj，统计获取当所述内积为最大值yj时符合事件-时间差统计分布mj的平移量，该平移量为所述差值δ△j。
8、根据本申请的一个实施例，基于所述差值δ△j，获取时间校正值，包括：基于所述差值δ△j，获得各响应线lorj两端的闪烁晶体cj、dj的时间偏差δcj、δdj之间的关系式δcj-δdj＝δδj；联立方程组，通过拟合方法获取各响应线lorj两端的闪本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于壳源的时间校正方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的时间校正方法，其特征在于，选择与对应峰值数量匹配的方式获取时间校正值，包括：
3.根据权利要求2所述的时间校正方法，其特征在于，所述像素值-时间差统计分布Tj与所述符合事件-时间差统计分布Mj的对应峰值数量为一个或两个。
4.根据权利要求3所述的时间校正方法，其特征在于，采用匹配的方式计算各响应线LORj对应的时间偏差的差值δ△j，包括：
5.根据权利要求4所述的时间校正方法，其特征在于，计算响应线LORj上所有符合事件的时间差均值Ej，包括：
6.根据权利要求4所述的时间校正方法，其特征在于，获取所述最大值Yj对应的时间偏差的差值δ△j，包括：
7.根据权利要求2所述的时间校正方法，其特征在于，基于所述差值δ△j，获取时间校正值，包括：
8.根据权利要求7所述的时间校正方法，其特征在于，所述时间校正方法还包括：基于获取的时间校正值，对基于探测模块获取的采样数据进行时间校正即：基于闪烁晶体cj、dj的时间偏差δcj、δdj
9.根据权利要求8所述的时间校正方法，其特征在于，对采样数据中与闪烁晶体cj、dj对应的时间数据进行校正，包括：将采样数据中与闪烁晶体cj、dj对应的时间数据tcj、tdj分别减去时间校正值δcj、δdj。
10.根据权利要求1所述的时间校正方法，其特征在于，响应线LORi经过壳源包括：响应线LORi与壳源至少有一个交点，或者响应线LORi与壳源相外切或相交。
11.根据权利要求1所述的时间校正方法，其特征在于，基于采样数据，获取经过壳源的响应线LORi及各响应线LORi上的符合事件Ki，包括：
12.根据权利要求11所述的时间校正方法，其特征在于，筛选经过壳源的所有响应线LORi及各响应线LORi上的符合事件Ki，包括：
13.根据权利要求12所述的时间校正方法，其特征在于，所述先验信息包括响应线LOR两端的闪烁晶体之间间隔的闪烁晶体的IP数，所述间隔的闪烁晶体的IP数量基于壳源各方向的内径与响应线LOR所在直线是否有交点确定。
14.根据权利要求1所述的时间校正方法，其特征在于，基于经过壳源的所有响应线LORi的所有符合事件，获取活度图像，包括：
15.根据权利要求1所述的时间校正方法，其特征在于，基于经过壳源壳源的所有响应线LORi，筛选符合事件数量满足预设条件的响应线LORj，包括：
16.根据权利要求1所述的时间校正方法，其特征在于，获取筛选的各响应线LORj与活度图像相交的像素点Pj，包括：
17.根据权利要求1所述的时间校正方法，其特征在于，基于所述像素点Pj分别获取各响应线LORj对应的像素值-时间差统计分布Tj，包括：
18.根据权利要求1所述的时间校正方法，其特征在于，获取筛选的各响应线LORj对应的符合事件-时间差统计分布Mj，包括：
19.一种基于壳源的时间校正装置，其特征在于，包括：
20.根据权利要求19所述的时间校正装置，其特征在于，统计模块统计的像素值-时间差统计分布Tj与符合事件-时间差统计分布Mj的对应峰值数量为一个或两个。
21.根据权利要求20所述的时间校正装置，其特征在于，为选择各响应线LORj对应的时间偏差的差值δ△j的匹配计算方式，所述匹配模块进一步被配置为：
22.根据权利要求21所述的时间校正方法，其特征在于，为计算响应线LORj上所有符合事件的时间差均值Ej，所述计算模块进一步被配置为：
23.根据权利要求21所述的时间校正方法，其特征在于，为获取所述内积的最大值Yj对应的时间偏差的差值δ△j，所述计算模块进一步被配置为：
24.根据权利要求19所述的时间校正装置，其特征在于，所述采样数据包括闪烁晶体编号信息、脉冲信号的时间信息；
25.根据权利要求19所述的时间校正装置，其特征在于，所述时间校正装置还包括：
26.根据权利要求19所述的时间校正装置，其特征在于，所述第一符合事件筛选模块进一步被配置为用于基于先验信息判定响应线LOR所在直线与壳源是否有交点，并基于交点数量判定响应线LOR是否经过壳源。
27.根据权利要求26所述的时间校正装置，其特征在于，所述先验信息包括响应线LOR两端的探测模块的闪烁晶体之间间隔的闪烁晶体的IP数，所述间隔的闪烁晶体的IP数量基于壳源各方向的内径与响应线LOR所在直线是否有交点...
【技术特征摘要】
1.一种基于壳源的时间校正方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的时间校正方法，其特征在于，选择与对应峰值数量匹配的方式获取时间校正值，包括：
3.根据权利要求2所述的时间校正方法，其特征在于，所述像素值-时间差统计分布tj与所述符合事件-时间差统计分布mj的对应峰值数量为一个或两个。
4.根据权利要求3所述的时间校正方法，其特征在于，采用匹配的方式计算各响应线lorj对应的时间偏差的差值δ△j，包括：
5.根据权利要求4所述的时间校正方法，其特征在于，计算响应线lorj上所有符合事件的时间差均值ej，包括：
6.根据权利要求4所述的时间校正方法，其特征在于，获取所述最大值yj对应的时间偏差的差值δ△j，包括：
7.根据权利要求2所述的时间校正方法，其特征在于，基于所述差值δ△j，获取时间校正值，包括：
8.根据权利要求7所述的时间校正方法，其特征在于，所述时间校正方法还包括：基于获取的时间校正值，对基于探测模块获取的采样数据进行时间校正即：基于闪烁晶体cj、dj的时间偏差δcj、δdj，对采样数据中与闪烁晶体cj、dj对应的时间数据进行校正。
9.根据权利要求8所述的时间校正方法，其特征在于，对采样数据中与闪烁晶体cj、dj对应的时间数据进行校正，包括：将采样数据中与闪烁晶体cj、dj对应的时间数据tcj、tdj分别减去时间校正值δcj、δdj。
10.根据权利要求1所述的时间校正方法，其特征在于，响应线lori经过壳源包括：响应线lori与壳源至少有一个交点，或者响应线lori与壳源相外切或相交。
11.根据权利要求1所述的时间校正方法，其特征在于，基于采样数据，获取经过壳源的响应线lori及各响应线lori上的符合事件ki，包括：
12.根据权利要求11所述的时间校正方法，其特征在于，筛选经过壳源的所有响应线lori及各响应线lori上的符合事件ki，包括：
13.根据权利要求12所述的时间校正方法，其特征在于，所述先验信息包括响应线lor两端的闪烁晶体之间间隔的闪烁晶体的ip数，所述间隔的闪烁晶体的ip数量基于壳源各方向的内径与响应线lor所在直线是否有交点确定。
14.根据权利要求1所述的时间校正方法，其特征在于，基于经过壳源的所有响应线lori的所有符合事件，获取活度图像，包括：
15.根据权利要求1所述的时间校正方法，其特征在于，基于经过壳源壳源的所有响应线lori，筛选符合事件数量满足预设条件的响应线lorj，包括：
16.根据权利要求1所述的时间校正方法，其特征在于，获取筛选的各响应线lorj与活度图像相交的像素点pj，包括：
17.根据权利要求1所述的时间校正方法，其特征在于，基于所述像素点pj分别获取各响应线lorj对应的像素值-时间差统计分布tj，包括：
18.根据权利要求1所述的时间校正方法，其特征在于，获取筛选的各响应线lorj对应的符合事件-时间差统计分布mj，包括：
19.一种基于壳源的时间校正装置，其特征在于，包括：
20.根据权利要求19所述的时间校正装置，其特征在于，统计模块统计的像素值-时间差统计分布tj与符合事件-时间差统计分布mj的对应峰值数量为一个或两个。
21.根据权利要求20所述的时间校正装置，其特征在于，为选择各响应线lorj...
【专利技术属性】
技术研发人员：房磊，张博，陈维操，杨玲莉，胡云，
申请(专利权)人：合肥锐世数字科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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