[发明专利]基于PET/CT成像的呼吸运动门控校正和衰减校正方法

说明书

本发明属于核医学成像技术领域，提供了一种基于PET/CT成像的呼吸运动门控校正和衰减校正方法，包括以下步骤：获得被检测对象的PET/CT扫描的体模原始数据和CT图像数据；对原始数据进行门控校正，得到新的门控数据；分析处理软件读入CT图像数据，根据CT图像得到CT衰减系数，将CT衰减系数转化为PET能量下的衰减校正系数，求出各响应线上的衰减校正因子；将门控数据导入分析处理软件并将其与得到的衰减校正因子相乘，从而得到衰减校正后的数据；对进行门控校正和衰减校正后的数据进行重建，得到清晰的PET图像。本发明不仅缩短了扫描时间，而且相比于只进行门控校正的图像，获得了更好的图像质量。

技术领域

本发明属于核医学成像技术领域，具体涉及基于PET/CT成像的呼吸运动门控校正和衰减校正方法。

背景技术

在PET/CT(正电子发射计算机断层摄影术/电子计算机X射线断层摄影术)的扫描成像过程中，肺的呼吸运动是影响肺部成像的一个重要因素，为提高诊断的精确度，最近十几年内国内外学者深入研究并提出了许多呼吸运动校正的方法，在所有的呼吸运动校正方法中，门控校正是一种应用最为广泛的呼吸运动校正方法，此方法减少了PET图像的呼吸运动伪影。

除了呼吸运动会对PET/CE的图像质量造成影响外，在诸多因素中，衰减效应也是影响图像质量的一个重要因素，研究表明衰减除了会引起计数丢失和定量不精确外，还会造成图像不均匀和失真现象。PET/CT进行扫描时，在正电子与组织中负电子发生湮灭辐射过程中，发射的光子射线其中有部分在穿行介质过程中，要么被组织散射，要么被组织吸收这样到达探测器后，研究表明衰减除了会引起计数丢失和定量不精确外，还会造成伪影或局部组织的放射性分布不均等。

在PET和CT结合之前，传统的PET采用的衰减校正方法是透射扫描，即用弧形的穿透源来透射视野内的被检测对象，从而获得每个方向的投影线数据，然后计算出每个位置的组织衰减系数。通常使用基于符合事件的透射扫描来做衰减校正，这样求取衰减校正系数的过程较为简单，任意LOR(Line of Response,响应线)的衰减系数等于这条LOR的空白扫描计数除以透射扫描计数。这种方法的优点是无需进行光子能量之间的转换，但这样限制了获得符合数据所能达到的计数率，另外透射扫描所需要的时间太长，一个FOV(扫描视野)的扫描需要10到15分钟。

发明内容

针对以上问题的不足，本发明提供了一种基于PET/CT成像的呼吸运动门控校正和衰减校正方法，本发明对PET扫描的原始数据进行门控校正后，再进行衰减校正，不仅缩短了扫描时间，而且相比于只进行门控校正的图像，获得了更好的图像质量。

为实现上述目的，本发明基于PET/CT成像的呼吸运动门控校正和衰减校正方法，包括以下步骤：

步骤1：获得被检测对象的PET/CT扫描的体模原始数据和CT图像数据；

步骤2：对原始数据进行门控校正处理，得到新的PET扫描数据，即门控数据；

步骤3：分析处理软件读入CT图像数据，根据CT图像得到CT衰减系数，将CT衰减系数转化为PET能量下的衰减校正系数，求出各响应线上的衰减校正因子；

步骤4：将门控数据导入到分析处理软件中，并将门控数据与得到的衰减校正因子相乘，从而得到新的PET扫描数据，即衰减校正后的数据；

步骤5：对进行门控校正和衰减校正后的数据进行重建，得到清晰的PET图像。

进一步地，所述步骤2中的门控校正的具体方法如下：

步骤a1：将原始数据以固定间隔时间划分为N帧；

步骤a2：在每一帧扫描数据中，统计每一帧各个探测环中的真光子数；

步骤a3：选取其中一帧为参考帧，分别与其他所有帧进行比较，通过绝对误差公式计算其他帧探测环真光子数与参考帧探测环真光子数的绝对误差；