[发明专利]提高成像系统中扫描视野边界部位的散射估计准确性方法

说明书

本发明提供了一种提高成像系统中扫描视野边界部位的散射估计准确性方法，包括：接收人体扫描的冠状位定位片图像并转换为二进制，判断并标记人体图像像素；在二进制冠状定位片图像上，计算整个图像范围的水平轴长度函数hi(z)、水平轴中心位置函数hci(z)；在实际扫描或者模拟而得的二进制矢状定位片图像上，计算整个图像范围的垂直轴长度函数v(z)及垂直轴中心位置函数vc(z)；得到近似CT图和近似PET图；判断视野外未扫描区域的部位归属；进行近似CT图赋值和进行近似PET图赋值；计算第K床位的散射估计正弦图；即可根据包含相邻部位的散射估计的第K床位的散射估计正弦图，提高成像扫描视野中第K床位的图像准确性。

技术领域

本发明涉及一种生物或医学扫描成像技术领域，特别涉及一种提高成像系统中扫描视野边界部位的散射估计准确性的方法。

背景技术

正电子发射断层成像(Position Emission tomography，PET)能够在分子水平检测生物组织的代谢、受体分子结合等生理和生化信息，已广泛应用于核医学成像临床检查、疗效评价、药物开发等领域。

PET依据放射性同位素示踪原理和符合探测技术进行成像，符合探测技术除了探测到两个同时发生的方向相反的511keV的发射湮没光子外，由于康普顿作用的影响，散射光子在损失能量的同时会偏离原本的运动方向，这种被探测器探测到的两个光子虽然来源于同一次正负电子湮没事件，但其中至少一个光子与介质发生了散射，因此这样的事件被称为散射符合事件。散射符合事件会造成图像噪声严重、对比度差、定量分析不准确等问题，严重影响图像质量。

在目前大多数的PET/CT(或PET/MR)影像系统中，特别是3D PET成像系统中，光子散射是非常严重的，散射事件可以在所有侦测到的事件中占比高达60％。所以，散射校正是图像处理环节中非常重要和必需的一个校正，该校正的正确与否，会对所得图像的中肿瘤的FDG摄取数值造成很大的影响，最终会影响医学诊断的准确性和可靠性。

如图1所示，为了减少病人的扫描时间和扫描剂量，现在的扫描协议总是尽可能的减少扫描范围，即使是全身扫描，也通常只是从颅骨下沿扫至大腿上部。因此，人体的很大一部分并没有包括在扫描范围内，如大脑或者大腿下部等，而这些部位产生的散射光子会对相邻的扫描范围内的人体成像造成不小的影响。现有的PET/CT或者PET/MR系统并没有考虑这些扫描范围外散射的影响，因此降低了相邻部位的图像准确性，从而降低了诊断的准确性和可靠性。

在现代PET/CT成像中，一般采用多床位的step-and-shoot协议，当扫描部位定位之后，会进行CT或者PET的多床位扫描。对第一个和最后一个床位来说，在该床位之前或者之后，往往存在未扫描的人体部位，如头部或者大腿，小腿等等。而这些部位是没有包含在扫描范围里的，因而不存在相应的CT或者PET数据，为散射估计造成了很大困难。

而现在最流行的基于散射模型的散射估计方法(如单次散射模拟法，singlescatter simulation或者多次散射模拟法，multiple scatter simulation)，除了需要知道本床位的CT和PET数据，还需要相邻床位(通常是±1床位，也有用±2床位)的CT和PET数据，才能准确的进行本床位的散射估计。而对第一个和最后一个床位来说，它们的前面或者后面的床位并没有被扫描，因此现在的PET/CT系统中的第一个和最后一个床位的图像是不准确的。