[发明专利]PET时间分辨率测算、重建系统和方法

权利要求书

1.一种PET时间分辨率测算、重建方法，包括如下步骤：

(1)PET原始符合数据采集；

(2)辐射源空间分布获取，对PET原始符合数据进行无飞行时间的重建，得到光子空间分布图以及光子衰减分布图；

(3)符合事件累积，对PET原始符合数据进行统计，得到每个晶体的时间直方图分布H1；

(4)LOR线追踪累积，根据光子空间分布图计算得到每个晶体的时间直方图分布H2；

(5)特征宽度计算，根据步骤(3)和步骤(4)得到的H1和H2计算得到第k个晶体的特征展宽σk为第k个晶体的时间分辨率；

(6)迭代更新，对步骤(5)得到的时间分辨率σk和上一次时间分辨率σ0进行更新迭代，得到更新后的σ’k，比较σ0和σ’k的差值，判断是否满足设定值，若不满足设定值，将σ’k回传至步骤(4)，进行下一次更新，循环往复直至满足设定值，跳出循环，得到最终的结果σk；

(7)重建，利用重建公式并根据光子衰减分布图对σk进行重建得到图像结果。

2.如权利要求1所述的一种PET时间分辨率测算、重建方法，其特征在于：所述步骤(2)中的重建方法采用有序子集最大似然期望值法、最大似然期望值法或滤波反投影。

3.如权利要求1所述的一种PET时间分辨率测算、重建方法，其特征在于：所述步骤(3)中，定义H1为H1[c ,h]，这里的c代表晶体的序号，这里的h代表出现在该晶体上的事件所记录的时间差。

4.如权利要求3所述的一种PET时间分辨率测算、重建方法，其特征在于：所述步骤(4)中，定义H2为H2[c ,h]，这里的c代表晶体的序号，h代表出现在该晶体上的事件所记录的时间差；H2的记录规则是:统计所有从晶体c出发的LOR线，其中任意一条LOR线上，记录LOR上每一个位置的图像强度Intens和距离中心的位置Dis，通过光速与距离的换算因子C，得到H2上更新的位置是Dis/C；定义射线追踪法获取到晶体c，时间偏移h的强度为H2，则

公式中，Voxel为步骤(2)计算出的体数据，LORc是与晶体c相关的所有LOR，xi(h) ,yi(h) ,zi(h)是晶体c的第i条LOR上时间差为h的三维坐标，σ’i是与晶体c的第i个LOR上配对晶体ci’的特征宽度。

5.如权利要求4所述的一种PET时间分辨率测算、重建方法，其特征在于：所述步骤(5)中，

其中优化求解最大值算法argmax使用线搜索(line search)实现；||代表计算向量的范数。

6.如权利要求5所述的一种PET时间分辨率测算、重建方法，其特征在于： 所述步骤(6)中，

σ’k＝∈σk0+(1-∈)σk

σ’k代表更新后的晶体分辨率宽度，σk0代表上一次分辨率，σk代表步骤（5）计算的分辨率，∈是经验参数，代表更新的速度。

7.一种PET时间分辨率测算、重建系统，其特征在于：包括

PET原始符合数据采集模块；辐射源空间分布获取模块，用于对PET原始符合数据进行无飞行时间的重建，得到光子空间分布图以及光子衰减分布图；

符合事件累积模块，用于对PET原始符合数据进行统计，得到每个晶体的时间直方图分布H1；

LOR线追踪累积模块，用于根据光子空间分布图计算得到每个晶体的时间直方图分布H2；

特征宽度计算模块，用于根据步骤符合事件积累模块和LOR线追踪累积模块得到的H1和H2计算得到第k个晶体的特征展宽σk为第k个晶体的时间分辨率；

迭代更新模块，用于对特征宽度计算模块得到的时间分辨率σk和上一次时间分辨率σ0进行更新迭代模块，用于得到更新后的σ’k，比较σ0和σ’k的差值，判断是否满足设定值，若不满足设定值，将σ’k回传至步骤LOR线追踪累积模块，进行下一次更新，循环往复直至满足设定值，跳出循环，得到最终的结果σk；

重建模块，用于利用重建公式对σk进行重建得到图像结果。