[发明专利]确定飞行时间的方法、装置、介质及正电子断层扫描仪

权利要求书

1.一种确定飞行时间的方法，所述飞行时间是指同一湮灭事件所产生的光子对到达正电子断层扫描仪PET的探测器的时间差，其特征在于，所述方法包括：

获取第一光子到达第一探测器的能量以及时间，以及第二光子到达第二探测器的能量以及时间，所述第一光子和所述第二光子是同一湮灭事件产生的光子对，所述第一探测器和所述第二探测器是所述正电子断层扫描仪的任意两个探测器；

将所述第一光子到达所述第一探测器时的能量和所述第二光子到达所述第二探测器时的能量输入偏差预测模型，得到所述偏差预测模型输出的时间偏差；

其中，所述偏差预测模型的训练数据的构建包括：

根据伽马射线源在每一层正电子断层图像中的空间位置，确定所述伽马射线源在所述正电子断层扫描仪的坐标系中的直线表达式，所述伽马射线源是预置在所述正电子断层扫描仪的扫描视野中的射线源；

若所述第一探测器和所述第二探测器探测到样本光子对，则确定所述第一探测器到所述第二探测器的连线在所述坐标系中的连线表达式；并，

根据所述直线表达式以及所述连线表达式，确定所述直线表达式表征的直线在所述第一探测器到所述第二探测器的连线上的垂足点；

将所述垂足点作为所述样本光子对的发射点，并根据所述发射点到所述第一探测器的距离，和所述垂足点到所述第二探测器的距离计算所述样本光子对的理论飞行时间；

将所述第一探测器探测到所述样本光子对中的第一样本光子的时间与所述第二探测器探测到所述样本光子对中的第二样本光子的时间之差作为实测飞行时间，并根据所述理论飞行时间与所述实测飞行时间之差作为真实时间偏差；

根据所述样本光子对中的第一样本光子到达探测器的能量、第二样本光子到达探测器的能量以及所述真实时间偏差，构建用于训练所述偏差预测模型的训练数据；

根据所述时间偏差对所述第一光子到达所述第一探测器的时间和所述第二光子到达所述第二探测器的时间之差进行补偿，得到所述光子对的飞行时间。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述第一探测器探测到光子的到达时间和所述第二探测器探测到光子的到达时间处于预设时间窗口内时，将所述第一探测器探测到的光子和所述第二探测器探测到的光子作为所述样本光子对。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述将所述垂足点作为所述样本光子对的发射点，并根据所述发射点到所述第一探测器的距离，和所述垂足点到所述第二探测器的距离计算所述样本光子对的理论飞行时间之前，所述方法还包括：

确定所述直线表达式表征的直线与所述第一探测器到所述第二探测器的连线之间的距离小于预设距离阈值。

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述偏差预测模型的训练包括：

确定所述训练数据中对应每一对探测器的所述训练数据，并根据每一对探测器对应的训练数据训练一偏差预测模型；

所述将所述第一光子到达所述第一探测器时的能量和所述第二光子到达所述第二探测器时的能量输入偏差预测模型，得到所述偏差预测模型输出的时间偏差，包括：

将所述第一光子到达所述第一探测器时的能量和所述第二光子到达所述第二探测器时的能量输入对应所述第一探测器和所述第二探测器的目标偏差预测模型，得到所述目标偏差预测模型输出的时间偏差。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据每一对探测器对应的训练数据训练一偏差预测模型，包括：

将所述每一对探测器中两个探测器分别对应的初始预测模型进行组合，得到初始的偏差预测模型；

根据所述每一对探测器对应的训练数据，对所述初始的偏差预测模型进行训练，直到模型参数收敛，得到训练完成的偏差预测模型。

6.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述偏差预测模型为神经网络模型，所述神经网络模型网络的输入层包括能量输入节点，所述神经网络模型网络的输出层包括时间偏差输出节点；所述神经网络模型网络包括单层隐含层或者多层隐含层。