[发明专利]单光子发射断层成像设备质控标定方法及系统

说明书

本发明公开了一种单光子发射断层成像设备质控标定方法及系统，包括：将注入目标核素的均匀面源模型放置于带准直器的单光子发射断层成像设备探头前表面处；采集各独立通道的输出数字化信号幅度以及时间信息的原始数据；根据与参考基准比较的方法获得增益预校正系数，并对各通道的输出原始数据进行校正；按需求采集相应数据完成对探测器增益校正、能量校正标定操作；同时在不增加放射源种类的基础上，通过引入准直器或探测器组成材料的一种或多种的特征能量峰，以实现探头能量分辨率和刻度系数质控标定。本发明设备探头摆位无需处于特殊标定模式，无特殊空间要求，并为远程设备故障诊断提供技术支持。

技术领域

本发明涉及核医学技术领域，特别涉及一种单光子发射断层成像设备质控标定方法及系统。

背景技术

在单光子发射断层成像设备(SPECT)或伽马相机长期使用过程中，由于电子元件的老化，机械结构变形以及环境温度的影响等原因，使得SPECT性能发生漂移，需技师定期对探头进行质控操作。甚至当设备出现性能变差或图像质量下降到一定程度时，往往需要厂家或第三方公司对设备进行通道增益校正(PMT gain)、能量校正(Energy)、线性校正(Linearity)等标定操作。一般在常规标定过程中需要拆卸准直器，并通常要求放射源到探测器前表面要大于5倍有效视野(useful field of view，UFOV)的距离，不仅带来拆装准直器时间上的耗费而且引入了磕碰探测器面的可能性，此外还对设备机房空间要求较高。

此外在核医学科日常质控和性能测试项中，作为常用放射性核素之一的^99mTc，对其进行能量刻度和能量分辨率计算是频率较高的操作，而且在测试条件中常常需要用到⁵⁷Co。但往往考虑到放射源的管理及费用，医院的核医学科基本不会或很少会购买⁵⁷Co放射源，对设备的质控标定操作和后续使用造成不便。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种单光子发射断层成像设备质控标定方法。该单光子发射断层成像设备质控标定方法利用均匀的面源模型放置于准直器的探头处前表面，并对各通道的输出数据进行校正，以及进行能量分辨率和刻度系数质控标定。这样无需拆卸准直器，设备探头摆位无需处于特殊标定模式，无特殊空间要求，使得操作更便宜和更简化，并为远程设备故障诊断提供技术支持。

本发明的另一个目的在于提出一种单光子发射断层成像设备质控标定系统。

为了实现上述目的，本发明的第一方面公开了一种单光子发射断层成像设备质控标定方法，包括：将注入目标核素的均匀面源模型放置于带准直器的单光子发射断层成像设备探头前表面处；采集各独立通道的输出数字化信号幅度以及时间信息的原始数据；根据与参考基准比较的方法获得增益预校正系数，并对各通道的输出原始数据进行校正；按需求采集相应数据以完成对探测器增益校正、能量校正标定操作；在不增加放射源种类的基础上，通过引入准直器或探测器组成材料的一种或多种的特征能量峰，通过分析采集到的原始数据得到对应的能谱，对能谱进行处理提取到目标核素及其特征峰的峰位，将峰位与其物理真实值相拟合，以实现探头能量分辨率和刻度系数质控标定。

根据本发明的单光子发射断层成像设备质控标定方法，可以无需拆卸准直器，设备探头摆位无需处于特殊标定模式，无特殊空间要求，使得操作更便宜和更简化，并为远程设备故障诊断提供技术支持。

另外，根据本发明上述实施例的单光子发射断层成像设备质控标定方法还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，通过固有无准直器的单光子发射断层成像设备的输出数据和带有准直器的单光子发射断层成像设备的输出数据，处理数据获取对应的能谱曲线，从能谱上分析和提取对应核素的光电峰位进行比较，获取所述预校正系数δ_i,所述预校正系数的公式为：