[发明专利]一种非匹配式PET扫描和重建方法

说明书

本发明提供了一种非匹配式PET扫描和重建方法，涉及医学影像技术领域，采用PET和CT非匹配轴向视野扫描方式，即PET利用所有的物理轴向视野，CT只覆盖所需扫描的部位长度，同时考虑散射和衰减校正的准确性，将扫描部位的轴向位置移至：当扫描部位位于人体的一端，将该部位移至PET轴向视野的一端，以减少散射及可以较准确计算散射，并可以准确计算衰减校正；当扫描部位位于人体中段，则将该部位移至PET轴向视野的中间，通过未经过衰减、散射校正的PET图轮廓评估未匹配PET系统轴向视野的部分Mu图，以利用散射的对称性来减少散射计算误差，并将未扫描到的相邻部位视为均一物质，以减少衰减校正的误差。本发明方法在既不增加不必要的扫描长度，又充分利用了PET系统的灵敏度的条件下，提高了PET重建图像的质量。

技术领域

本发明涉及一种非匹配式PET扫描和重建方法，属于医学影像设备技术领域。

背景技术

正电子发射断层影像设备（PET）是一种通过捕获在其扫描视野中的高能符合光子，从而重建出符合事件在视野中的概率分布情况的影像系统。PET医学临床中，通常在人体中注射具有正电子衰变的放射性示踪剂，它在人体中的分布情况与新陈代谢呈正相关关系，因此，利用PET系统的断层扫描图可直观、快速、便捷地反映人体新陈代谢水平，而一些病变组织相对于相邻正常组织具有或高或低的代谢水平，为医师的病理诊断、病变排查提供了可靠的辅助信息。

由于PET系统是反映人体组织的新陈代谢水平分布图，无法准确定位生理结构位置，一般需要结合X射线断层成像设备（CT）或核磁共振断层成像设备（MR）提供的生理解剖图。通常情况下，CT（或MR）的扫描长度与PET轴向扫描视野一致，即两者的轴向扫描长度匹配，便于PET图像的衰减、散射校正及图像融合。然而，当PET系统的轴向视野大于临床所需扫描长度时，要么让CT（或MR）扫描长度适配PET轴向视野，要么减小PET系统的有效轴向感兴趣区。前者能充分利用PET灵敏度，但增加了CT的扫描剂量（或MR的扫描时间）；后者虽然匹配了临床扫描长度，但未充分利用PET系统灵敏度。

具体来说是：当对头部或者某些人体器官进行扫描的时候，如果所用的PET系统的轴向视野（axial FOV）比所需要的扫描的部位更长，则：

1. 需要匹配和轴向视野相同的CT扫描，因此增加了不必要的CT辐射剂量；或者增加了MR的扫描时间；

2. 或只利用一部分PET的轴向视野（以及与之匹配的CT轴向视野），虽然不增加CT辐射剂量或MR的扫描时间，但是未充分利用PET的灵敏度，从而降低了最终的图像质量。

鉴于此，为了既能充分利用PET系统灵敏度，又能减小CT扫描剂量（或MR扫描时间），本申请人专门对此进行研究，开发出了一种非匹配式扫描和重建方法。

本案由此产生。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述缺陷，本发明提供了一种非匹配式PET扫描和重建方法，在既不增加不必要的扫描长度，又充分利用了PET系统的灵敏度的条件下，提高PET重建图像的质量。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种非匹配式PET扫描和重建方法，

当临床感兴趣区位于人体一端，执行如下步骤：

（1.1）移动临床感兴趣区至PET系统轴向视野一侧；

（1.2）CT/MR完成扫描临床感兴趣区，获得CT/MR数据；

（1.3）重置临床感兴趣区到步骤（1.1）位置，完成PET扫描，获得PET符合数据；

（1.4）重建CT/MR图，并转成相应的衰减系数图，称为Mu图；

（1.5）用空气衰减系数值扩充PET系统轴向视野中未被CT/MR扫描长度覆盖的区域的Mu图；