[发明专利]经由数字实验解决正电子发射断层摄影中的视场外散射校正问题

说明书

公开了用于根据针对视场(14)中的目标(12)采集的正电子发射断层摄影(PET)或其他辐射发射成像数据(20)来生成散射校正图像的方法和装置。识别与处于所述目标外的所述FOV的背景区域(14B)相对应的所述PET成像数据的背景部分(26B)；针对所述FOV外的且所述目标延伸到其中的至少一个空间区域调节FOV外活动估计(40)(例如，迭代的或若干随机选择的估计)，以优化针对所述PET成像数据与所述FOV外活动估计的组合的模拟散射分布，从而匹配所述PET成像数据的所述背景部分(26B)；使用经优化的模拟散射分布来重建所述PET成像数据，从而生成所述FOV中的所述目标的经散射校正的PET图像。

技术领域

下文总体上涉及辐射发射成像技术、正电子发射断层摄影(PET)成像技术、放射学图像重建技术及相关技术。

背景技术

Jinghan Ye等人的文章“Scatter Correction with Combined Single-ScatterSimulation and Monte Carlo Simulation for 3D PET”(IEEE Nuclear ScienceSymposium and Medical Imaging Conference，2014年11月8日，第1页至第3页)中公开了一种混合式方法，所述混合式方法将单散射模拟(SSS)与蒙特卡罗(MR)进行组合以用于正电子发射断层摄影(PET)重建。所述方法使用SSS来近似散射贡献的形状，并通过从低计数MC模拟导出的缩放因子来缩放SSS结果。

S.D.Wollenweber的文章“Parameterization of a Model-Based 3-D PETScatter Correction”(IEEE Transactions on Nuclear Science，Service Center NewYork，USA，卷3，第49期，2002年6月1日，第722至727页)公开了一种基于模型的3-D PET散射校正的参数化。该方法使用来自3-D直接平面切片的输入数据来确定针对2-D超级切片内的数据的2-D散射估计。

WO 2010/095062 A1公开了一种CT成像系统，所述CT成像系统生成由CT重构处理器重建成CT图像表示的第一FOV的结构数据。一种核成像系统从小于第一FOV的第二FOV采集功能数据。第一PET重建处理器将功能数据重建成PET图像表示。融合处理器将PET图像表示与从CT图像表示提取的图进行组合以生成延伸的FOV图像表示。溢出校正单元和反向散射校正单元从延伸的FOV图像表示导出溢出校正数据和反向散射校正数据。重建处理器基于溢出校正数据、反向散射校正数据和功能数据生成溢出和反向散射校正的功能图像表示。

WO 2009/004523 A2公开了一种用于使用计算机断层摄影对破坏目标的图像的散射伪影进行消除的方法、计算机程序以及对应的装置，其中，目标的X射线投影被至少部分地截断，而该方法包括以下步骤：根据投影以有限的视场重建目标的截断图像；使用目标的截断图像在延伸的视场中构建目标的模型；使用目标的模型借助于蒙特卡罗模拟导出散射估计；基于散射估计校正目标针对X射线散射的投影；使用经校正的投影来重建散射校正图像。

US 2004/0260176 A1公开了一种用于校正正电子发射断层摄影(PET)发射图像的方法。所述方法包括获得对象的PET发射正弦图，获得针对目标的被扫描部分的计算机断层摄影(CT)图像，所述目标具有在CT图像的视场(FOV)外的截断部分，基于在CT正弦图内的测得的CT数据集确定校正CT数据集，根据CT数据的测得的CT数据集和校正CT数据集生成修正的衰减校正因子，并且使用经修正的衰减校正因子来校正PET正弦图。

根据视场(FOV)外的辐射发射活动对散射考虑不准确是定量PET成像的主要误差来源之一。如果FOV外活动没有得到正确考虑，会将重建的发射活动的大约10％的偏差引入到重建图像中。