專利名稱：核醫(yī)學(xué)成像方法以及核醫(yī)學(xué)成像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施方式涉及核醫(yī)學(xué)成像(imaging)方法以及核醫(yī)學(xué)成像裝置。
背景技術(shù)：
正電子發(fā)射斷層攝影(Positron Emission Tomography PET)是核醫(yī)學(xué)的I個(gè)分支，將正電子放射型的放射性醫(yī)藥品導(dǎo)入被檢體的體內(nèi)。當(dāng)放射性醫(yī)藥品衰變時(shí)，生成正電子。具體而言，在通過(guò)多個(gè)正電子分別與電子反應(yīng)而作為正電子的成對(duì)湮沒(méi)事件(Positionannihilation)被熟知的現(xiàn)象中，生成沿著同時(shí)計(jì)數(shù)線在大致相反的方向移動(dòng)的同時(shí)發(fā)生 對(duì)的Y (gamma)光子。在同時(shí)計(jì)數(shù)時(shí)間內(nèi)檢測(cè)的Y光子的對(duì)通常作為成對(duì)湮沒(méi)事件而通過(guò)PET掃描儀(scanner)進(jìn)行記錄。在飛行時(shí)間(Time Of Flight T0F)成像中，也測(cè)定檢測(cè)同時(shí)發(fā)生對(duì)的各Y光子的同時(shí)計(jì)數(shù)間隔(interval)內(nèi)的時(shí)間。飛行時(shí)間信息表示檢測(cè)到的事件的、同時(shí)計(jì)數(shù)線上的位置。為了重建或者生成掃描(scan)對(duì)象的被檢體或者被檢物的圖像，使用多個(gè)成對(duì)湮沒(méi)事件的數(shù)據(jù)(data)。圖I是表示PET成像裝置的幾何學(xué)的配置的一個(gè)例子的圖。在圖I中，示出在PET成像裝置所具有的三維檢測(cè)器(3D detector)中，放射出的正電子與測(cè)量到的同時(shí)計(jì)數(shù)線(Line Of Response L0R)的橫斷坐標(biāo)(transaxial coordinate)以及軸向坐標(biāo)(axialcoordinate)。橫斷坐標(biāo)例如是在垂直于掃描儀的軸方向、被檢體的體軸方向的截面內(nèi)設(shè)定的坐標(biāo)，軸向坐標(biāo)例如是在沿著掃描儀的軸方向、被檢體的體軸方向的截面內(nèi)設(shè)定的坐標(biāo)。坐標(biāo)(χε，le, ze)或者(se, te, ze)表示所放射出的正電子“e”的圖像坐標(biāo)。另外,坐標(biāo)(xa,ya，za)表示檢測(cè)到作為L(zhǎng)OR而測(cè)定出的一方的Y射線的檢測(cè)器晶體“a”的位置，另外，坐標(biāo)(xb，yb，zb)表示檢測(cè)到作為L(zhǎng)OR而測(cè)定出的另一方的Y射線的檢測(cè)器晶體“b”的位置。所測(cè)定出的LOR的投影坐標(biāo)在非TOF中，能夠通過(guò)“(S，φ，ζ，Θ)，在此為ζ = (za+zb)/2”來(lái)表示。“φ”與橫斷坐標(biāo)中的線段ab的斜率對(duì)應(yīng)，“ Θ ”與軸向坐標(biāo)中的線段ab的斜率對(duì)應(yīng)。或者，所測(cè)定出的LOR的投影坐標(biāo)也可以包含T0F-L0R用的附加的維“t”。“t”是與時(shí)間對(duì)應(yīng)的值，例如，“ta”與在同時(shí)計(jì)數(shù)時(shí)間內(nèi)“a”檢測(cè)到Y(jié)光子的時(shí)間對(duì)應(yīng)，“tb”與在同時(shí)計(jì)數(shù)時(shí)間內(nèi)“b”檢測(cè)到Y(jié)光子的時(shí)間對(duì)應(yīng)，“t/’對(duì)應(yīng)于在同時(shí)計(jì)數(shù)時(shí)間內(nèi)“a”檢測(cè)到Y(jié)光子的時(shí)間與“b”檢測(cè)Y光子的時(shí)間的時(shí)間差。通過(guò)使用“t”的信息，能夠確定所測(cè)定出的LOR的投影坐標(biāo)的“ζ”。在這些類型的(非T0F、T0F)的PET成像裝置中，除了在各個(gè)晶體的檢測(cè)器效率中存在偏差以外，掃描儀整體的檢測(cè)效率由幾何學(xué)的要素來(lái)決定，進(jìn)而，依存于在區(qū)域中形成的立體角、從檢測(cè)器晶體到放射點(diǎn)的距離以及向LOR的晶體的入射角度。立體角是物體相對(duì)于“某個(gè)點(diǎn)”形成的三維空間中的二維的角度。在數(shù)學(xué)上，以面S為底面而形成的立體角Ω通過(guò)以下的式子(I)表示。
權(quán)利要求
1.一種核醫(yī)學(xué)成像方法,其特征在于,包含 第I決定步驟，決定由核醫(yī)學(xué)成像裝置所具有的檢測(cè)器的一對(duì)檢測(cè)器晶體各自的位置規(guī)定的同時(shí)計(jì)數(shù)線； 定義步驟，定義與通過(guò)上述第I決定步驟決定的上述同時(shí)計(jì)數(shù)線對(duì)應(yīng)的放射點(diǎn)的陣列； 第2決定步驟，對(duì)與上述同時(shí)計(jì)數(shù)線對(duì)應(yīng)的上述放射點(diǎn)的陣列內(nèi)的每個(gè)點(diǎn)，決定將規(guī)定上述同時(shí)計(jì)數(shù)線的上述一對(duì)檢測(cè)器晶體的表面作為底面而形成的立體角； 生成步驟，將通過(guò)上述第2決定步驟決定的立體角進(jìn)行平均，生成平均立體角； 第3決定步驟，決定依存于Y射線向上述核醫(yī)學(xué)成像裝置的上述一對(duì)檢測(cè)器晶體中的透過(guò)的、與相互作用的深度方向的位置相關(guān)的位置系數(shù)； 計(jì)算步驟，通過(guò)對(duì)上述平均立體角的倒數(shù)乘以通過(guò)上述第3決定步驟決定的上述位置系數(shù)，計(jì)算對(duì)于通過(guò)上述第I決定步驟決定的上述同時(shí)計(jì)數(shù)線的幾何學(xué)的修正系數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的核醫(yī)學(xué)成像方法，其特征在于， 還包含針對(duì)多個(gè)同時(shí)計(jì)數(shù)線的每一個(gè)重復(fù)上述定義步驟、上述第2決定步驟、上述生成步驟、上述第3決定步驟以及上述計(jì)算步驟的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的核醫(yī)學(xué)成像方法，其特征在于， 還包含歸一化步驟，對(duì)通過(guò)使用了上述核醫(yī)學(xué)成像裝置的物體的掃描而取得的數(shù)據(jù)，應(yīng)用通過(guò)上述計(jì)算步驟計(jì)算出的上述幾何學(xué)的修正系數(shù)，從而對(duì)上述數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的核醫(yī)學(xué)成像方法，其特征在于， 上述放射點(diǎn)的陣列與放射出Y射線的點(diǎn)對(duì)應(yīng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的核醫(yī)學(xué)成像方法，其特征在于， 上述核醫(yī)學(xué)成像裝置是非飛行時(shí)間型PET裝置。
6.—種核醫(yī)學(xué)成像方法,其特征在于,包含 第I決定步驟，決定由核醫(yī)學(xué)成像裝置所具有的檢測(cè)器的一對(duì)檢測(cè)器晶體各自的位置規(guī)定的同時(shí)計(jì)數(shù)線； 定義步驟，定義與通過(guò)上述第I決定步驟決定的上述同時(shí)計(jì)數(shù)線對(duì)應(yīng)的放射點(diǎn)的陣列； 第2決定步驟，對(duì)與上述同時(shí)計(jì)數(shù)線對(duì)應(yīng)的上述放射點(diǎn)的陣列內(nèi)的每個(gè)點(diǎn)，決定將規(guī)定上述同時(shí)計(jì)數(shù)線的上述一對(duì)檢測(cè)器晶體的表面作為底面而形成的立體角； 分割步驟，將與上述同時(shí)計(jì)數(shù)線對(duì)應(yīng)的上述放射點(diǎn)的陣列分割成由多個(gè)放射點(diǎn)構(gòu)成的子群; 生成步驟，對(duì)通過(guò)上述分割步驟分割出的由多個(gè)放射點(diǎn)構(gòu)成的子群，將在子群內(nèi)的各個(gè)點(diǎn)決定的立體角進(jìn)行平均，生成平均立體角； 第3決定步驟，決定依存于Y射線向上述核醫(yī)學(xué)成像裝置的上述一對(duì)檢測(cè)器晶體中的透過(guò)的、與相互作用的深度方向的位置相關(guān)的位置系數(shù)； 計(jì)算步驟，關(guān)于由上述多個(gè)放射點(diǎn)構(gòu)成的每個(gè)子群，對(duì)上述平均立體角的倒數(shù)乘以通過(guò)上述第3決定步驟決定的上述位置系數(shù)，從而計(jì)算對(duì)于通過(guò)上述第I決定步驟決定的上述同時(shí)計(jì)數(shù)線的幾何學(xué)的修正系數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的核醫(yī)學(xué)成像方法，其特征在于，還包含針對(duì)多個(gè)同時(shí)計(jì)數(shù)線的每一個(gè)重復(fù)上述定義步驟、上述第2決定步驟、上述分割步驟、上述生成步驟、上述第3決定步驟以及上述計(jì)算步驟的步驟。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的核醫(yī)學(xué)成像方法，其特征在于， 還包含歸一化步驟，對(duì)通過(guò)使用了上述核醫(yī)學(xué)成像裝置的物體的掃描而取得的數(shù)據(jù)，應(yīng)用通過(guò)上述計(jì)算步驟計(jì)算出的上述幾何學(xué)的修正系數(shù)，從而對(duì)上述數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的核醫(yī)學(xué)成像方法，其特征在于， 上述歸一化步驟包含以下步驟對(duì)上述數(shù)據(jù)所包含的每個(gè)成對(duì)湮沒(méi)事件，根據(jù)該成對(duì)湮沒(méi)事件的定時(shí)以及該湮沒(méi)事件的同時(shí)計(jì)數(shù)線來(lái)選擇對(duì)應(yīng)的幾何學(xué)的修正系數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的核醫(yī)學(xué)成像方法，其特征在于， 還包含確定步驟，為了確定上述成對(duì)湮沒(méi)事件所屬的子群，使用該成對(duì)湮沒(méi)事件的定時(shí)。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的核醫(yī)學(xué)成像方法，其特征在于， 上述放射點(diǎn)的陣列與放射出Y射線的點(diǎn)對(duì)應(yīng)。
12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的核醫(yī)學(xué)成像方法，其特征在于， 上述核醫(yī)學(xué)成像裝置是飛行時(shí)間型PET裝置。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的核醫(yī)學(xué)成像方法，其特征在于， 上述分割步驟根據(jù)上述飛行時(shí)間型PET裝置的定時(shí)分辨率，將與上述同時(shí)計(jì)數(shù)線對(duì)應(yīng)的上述放射點(diǎn)的陣列分割成由多個(gè)放射點(diǎn)構(gòu)成的子群。
14.根據(jù)權(quán)利要求7所述的核醫(yī)學(xué)成像方法，其特征在于， 還包含表生成步驟，對(duì)每個(gè)同時(shí)計(jì)數(shù)線，生成包含上述放射點(diǎn)的陣列的各個(gè)點(diǎn)的每一個(gè)點(diǎn)的立體角的表。
15.一種核醫(yī)學(xué)成像裝置，其特征在于， 具備構(gòu)成為執(zhí)行計(jì)算機(jī)能夠執(zhí)行的命令的處理器，以用于 決定由一對(duì)檢測(cè)器晶體各自的位置規(guī)定的同時(shí)計(jì)數(shù)線， 定義與上述同時(shí)計(jì)數(shù)線對(duì)應(yīng)的放射點(diǎn)的陣列， 對(duì)與上述同時(shí)計(jì)數(shù)線對(duì)應(yīng)的上述放射點(diǎn)的陣列內(nèi)的每個(gè)點(diǎn)，決定將規(guī)定上述同時(shí)計(jì)數(shù)線的上述一對(duì)檢測(cè)器晶體的表面作為底面而形成的立體角， 將上述決定的立體角進(jìn)行平均并生成平均立體角， 決定依存于Y射線向上述一對(duì)檢測(cè)器晶體中的透過(guò)的、與相互作用的深度方向的位置相關(guān)的位置系數(shù)， 通過(guò)對(duì)上述平均立體角的倒數(shù)乘以上述位置系數(shù)，計(jì)算對(duì)于上述所決定的同時(shí)計(jì)數(shù)線的幾何學(xué)的修正系數(shù)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的核醫(yī)學(xué)成像裝置，其特征在于， 還具備存儲(chǔ)器，相關(guān)聯(lián)地存儲(chǔ)上述幾何學(xué)的修正系數(shù)與上述所決定的同時(shí)計(jì)數(shù)線。
17.—種核醫(yī)學(xué)成像裝置，其特征在于， 具備構(gòu)成為執(zhí)行計(jì)算機(jī)能夠執(zhí)行的命令的處理器，以用于 決定由一對(duì)檢測(cè)器晶體各自的位置規(guī)定的同時(shí)計(jì)數(shù)線， 定義與上述同時(shí)計(jì)數(shù)線對(duì)應(yīng)的放射點(diǎn)的陣列， 對(duì)與上述同時(shí)計(jì)數(shù)線對(duì)應(yīng)的上述放射點(diǎn)的陣列內(nèi)的每個(gè)點(diǎn)，決定將規(guī)定上述同時(shí)計(jì)數(shù)線的上述一對(duì)檢測(cè)器晶體的表面作為底面而形成的立體角， 將與上述同時(shí)計(jì)數(shù)線對(duì)應(yīng)的上述放射點(diǎn)的陣列分割成由多個(gè)放射點(diǎn)構(gòu)成的子群， 對(duì)由上述多個(gè)放射點(diǎn)構(gòu)成的每個(gè)子群，將在子群內(nèi)的各個(gè)點(diǎn)決定的立體角進(jìn)行平均，生成平均立體角， 決定依存于Y射線向上述一對(duì)檢測(cè)器晶體中的透過(guò)的、與相互作用的深度方向的位置相關(guān)的位置系數(shù)， 關(guān)于由上述多個(gè)放射點(diǎn)構(gòu)成的每個(gè)子群，對(duì)上述平均立體角的倒數(shù)乘以上述位置系數(shù)，從而計(jì)算對(duì)于上述同時(shí)計(jì)數(shù)線的幾何學(xué)的修正系數(shù)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的核醫(yī)學(xué)成像裝置，其特征在于， 還具備存儲(chǔ)器，相關(guān)聯(lián)地存儲(chǔ)上述幾何學(xué)的修正系數(shù)與上述所決定的同時(shí)計(jì)數(shù)線。
全文摘要
本發(fā)明提供一種核醫(yī)學(xué)成像方法以及核醫(yī)學(xué)成像裝置，得到最優(yōu)的圖像。實(shí)施方式的核醫(yī)學(xué)成像方法包含第1決定步驟、定義步驟、第2決定步驟、生成步驟、第3決定步驟、計(jì)算步驟。在第1決定步驟中，決定通過(guò)一對(duì)檢測(cè)器晶體各自的位置規(guī)定的同時(shí)計(jì)數(shù)線。在定義步驟中，定義與同時(shí)計(jì)數(shù)線對(duì)應(yīng)的放射點(diǎn)的陣列。在第2決定步驟中，對(duì)與同時(shí)計(jì)數(shù)線對(duì)應(yīng)的放射點(diǎn)的陣列內(nèi)的每個(gè)點(diǎn)，決定將規(guī)定同時(shí)計(jì)數(shù)線的一對(duì)檢測(cè)器晶體的表面作為底面而形成的立體角。在生成步驟中，將立體角進(jìn)行平均并生成平均立體角。在第3決定步驟中，決定與相互作用的深度方向的位置相關(guān)的位置系數(shù)。在計(jì)算步驟中，對(duì)平均立體角的倒數(shù)乘以位置系數(shù)，從而計(jì)算針對(duì)同時(shí)計(jì)數(shù)線的幾何學(xué)的修正系數(shù)。
文檔編號(hào)A61B6/03GK102755172SQ201210129209
公開(kāi)日2012年10月31日 申請(qǐng)日期2012年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月28日
發(fā)明者王文莉, 董云 申請(qǐng)人:東芝醫(yī)療系統(tǒng)株式會(huì)社, 株式會(huì)社東芝