[发明专利]使用替代图像进行PET图像重建的方法和系统

说明书

本发明涉及正电子成像领域，尤其涉及对在正电子发射断层摄影术(PET)中采集的数据进行重建。

正电子发射断层摄影术(PET)是核医学的一个分支，在其中将诸如18F-氟代脱氧葡萄糖(FDG)的发射正电子的放射性药物引入患者的身体。随着放射性药物的衰变，生成正电子。更具体地，在公知的正电子湮没事件中多个正电子中的每个与电子反应，从而生成重合的一对511keV伽玛射线，该射线主要沿重合线的两个相反方向传播。在重合时间内探测到的伽玛射线对通常被PET扫描仪记录为湮没事件。在飞行时间(“TOF”)成像中，测量在重合时间间隔内探测到重合对中的每条伽玛射线的时间。飞行时间信息提供了探测到的事件沿着重合线的位置的指示。通常通过使用统计(迭代)或分析重建算法，将来自多个湮没事件的数据用于重建或建立被扫描患者或对象的图像。更具体地，重建的图像提供了与放射性核素在对象中的分布有关的信息。

为了改善所得到图像的保真度，应用与重建过程有关的各种误差校正。这些校正包括，例如，基于扫描仪特征的扫描仪特异性校正，和基于被检查患者或其他对象的成分的对象特异性校正。

虽然已被证明TOF信息是有益的，但是它增加了重建过程的复杂性。特别是，基于直方图的重建算法在其对TOF数据进行处理方面是相对低效的。如果与基于直方图的方法关联的重组(rebinning)操作对发生在单个元(bin)中的给定重合线上任何位置处出现的事件进行组合，那么就丢失了飞行时间信息。虽然可以通过建立额外的元来考虑到飞行时间信息，但是这样做需要额外的存储器且增加了处理时间。

另一方面，逐个事件或列表模式的重建技术能够更加容易地配置(accommodate)TOF信息。然而，很难在逐个事件的基础上应用必要的校正。例如，实现某些校正需要被检查对象的基本知识，以估计校正的分布和量。因而，应用这些校正可以导致重建过程的低效，并且因而增加了处理时间。

本发明提供了一种在正电子发射断层摄影术中使用的方法和系统，其中，第一处理器元件被配置为使用基于列表的重建技术重建在正电子发射断层摄影扫描期间探测到的多个正电子湮没事件，以生成第一体数据。第二重建器被配置为使用第二重建技术重建所述多个事件，以生成用于确定误差校正的第二体数据。对所述第一体数据进行所述误差校正以生成用于生成人类可读图像的经校正的体数据。

在本发明的一个方面，对所述多个探测到的湮没事件进行重组，并且第二重建器重建所述重组的数据。在本发明的另一方面，第二重建器使用基于列表的重建技术重建所述多个探测到的事件的子集。

在本发明的另一方面，在所述多个事件上执行乘法误差校正，第一处理器元件通过重建经校正的多个事件而生成第一体数据；并且第二体数据误差校正包括加法误差校正，所述加法误差校正包括扩散和随机中的至少一种。

图1示出了一种用于重建PET图像的技术；

图2是一种计算机可读介质或载体的平面图，其包括在存在于其上的计算机程序中确实地实现的本发明实施例。

误差校正通常是正电子发射断层摄影术(PET)图像重建的组成部分。主要的误差校正分类包括归一化、衰减、随机、以及扩散。

基于直方图的最大似然期望最大化(“MLEM”)重建框架可由如下的方程组表达，其中假设根据适当的坐标系将测得的列表模式数据组合成正弦图(sinogram)形式，例如(r，phi，slc，l)或(s，z，phi，theta，l)。

方程A