[发明专利]用于利用连续的床移动的分布式列表模式飞行时间重建的虚拟框架

说明书

技术领域

下文总体上涉及医学成像。本发明具体应用在与正电子发射断层摄影(PET)、图像重建以及连续的床移动(CBM)结合的应用中，并且将具体参考其进行描述。然而，应当理解，本发明还具体应用在其他使用场景中，并且不必限于前述应用。

背景技术

在PET成像中，探测器阵列探测从对象中的正电子湮没事件发射的伽玛光子对。探测到的伽马光子对确定响应线(LOR)。飞行时间(TOF)PET基于对每个光子对的探测之间的平均时间差来添加对湮没事件发生的起始位置的估计结果。该估计结果是沿着LOR的距离的。探测到的符合对和TOF信息能够被记录在被称为列表模式数据的事件列表中。根据列表模式数据来重建一幅或多幅图像。

临床工作流程包括扫描患者的时间和重建一幅或多幅图像的时间。临床时间是宝贵的。临床工作流程能够包括利用一种或多种成像模态(例如，X射线计算机断层摄影(CT))进行成像。改进临床工作流程的一种方法是快速生成图像，同时减少总的扫描时间。当对患者的区域进行成像时(其比对扫描器的区域进行成像更长)，使用步进拍摄技术来生成细长图像。患者支撑物移动到第一位置，停止并且对患者的第一区域进行成像。对第一区域进行成像后，支撑物被移动到第二位置，停止并且对第二区域进行成像等。为了均匀地进行采样，患者区域被交叠例如50％。然而，移动或步进到下一位置的时间延长了总的扫描时间。停止/启动运动对一些对象是不舒服的。在多模态或混合系统(例如，PET-CT)中，一些模态(例如，CT)不受益于步进拍摄方法，所述步进拍摄方法可以实际上妨碍其他模态的工作流程。

另一方法是连续的床移动(CBM)。CBM缩短了总的扫描时间，这是因为床是连续运动的并且数据被连续地收集。步进拍摄方法中启动床和停止床的时间被消除。然而，单个大数据集被收集，并且图像重建被推迟直到所有的数据都被采集。例如，在对基于正弦图的细长的数据集的重建中，每个正弦图包括对来自数据集的全长度的数据贡献。因此，数据不能够被分箱成正弦图，直到所有的数据都被收集。因此，虽然用于PET的总的数据采集时间能够被减少，但是图像重建被推迟，直到使用密集计算资源结束。典型地，患者没有从扫描器被释放，直到所重建的图像已经被接收并且被批准，从而引起工作流程中的瓶颈。另外，将来自其他模态的图像与所重建的图像进行组合被推迟，这增加了计算资源瓶颈。与其他模态的组合利用诸如衰减图的成像组分。

发明内容

下文公开了一种用于利用连续的床移动的分布式列表模式重建的新的且改进的虚拟框架，所述虚拟框架解决了上面提到的问题和其他问题。

根据一个方面，正电子发射断层摄影(PET)系统包括：存储器、对象支撑物、归类单元以及重建单元。所述存储器连续地记录由PET探测器探测的探测到的符合事件对。所述对象支撑物支撑对象并且以连续的移动来移动通过所述PET探测器的视场。所述归类单元将所记录的符合对归类到多个在空间上定义的虚拟框架中的每个中。所述重建单元将每个虚拟框架的经归类的符合对重建成框架图像，并且将所述框架图像组合成共同的细长图像。

根据另一方面，正电子发射断层摄影(PET)的方法包括：将对象支撑物上的对象连续地移动通过PET探测器的视场，同时将探测到的符合事件对记录在存储器中；所记录的符合事件对被归类到多个在空间上定义的虚拟框架中的每个中；每个虚拟框架的经归类的符合事件被重建成共同的细长图像。

根据另一方面，飞行时间(TOF)正电子发射断层摄影(PET)系统包括：PET探测器阵列、对象支撑物以及一个或多个处理器。所述PET探测器阵列探测并记录列表模式中的符合事件。所述对象支撑物支撑对象并且以连续的移动来移动通过所述PET探测器阵列的视场。所述一个或多个处理器被配置为基于飞行时间信息来将所记录的符合对归类到相邻的虚拟框架中。所述一个或多个处理器还被配置为重建来自每个虚拟框架的框架图像，并且将框架图像组合成连续的细长视场。

一个优点是改进的患者舒适度。

另一优点在于集成的多模态工作流程。

另一优点在于利用分布式处理的有效的并行重建。

另一优点包括缩短扫描延迟。

另一优点是均匀的轴向灵敏度轮廓。

另一优点在于更好的轴向采样和空间分辨率。

另一优点包括感兴趣区域适于采集。

本领域普通技术人员在阅读和理解以下详细的说明书的基础上将认识到其他优点。