[发明专利]PET时间实时校正及重建方法和系统

说明书

本发明涉及医学影像设备技术领域，尤其涉及一种PET时间实时校正及重建方法和系统，分辨率计算过程联合了图像和计数的多重信息，使分辨率计算结果的可靠性和准确性得到加强，同时逐步迭代提高计算精度，保证了结果的稳定性和准确度，在PET环内的检测器之间的差异大时，本方法有着更好的适应性，能提升重建图像的质量。

技术领域

本发明涉及医学影像设备技术领域，尤其涉及一种PET时间实时校正及重建方法和系统。

背景技术

正电子发射断层设备的原理是测量正电子湮没后的γ光子配对，并利用的γ光子对的几何方向和时间特性进行成像。其中γ光子对的时间特性是指，两个方向相反的光子由于飞行时间不同，进入检测器闪烁体晶体的时间产生差异。这个时间差产生的原因是由于晶体材质，晶体形态和前、后端电子学性能的影响，在每一个晶体上产生一定的偏差，从而使符合数据的时间值和真实值之间有所差异。

为了消除这种差异，文献[M E Werner and J S Karp,TOF PET offsetcalibration from clinical data.Phys.Med.Biol.58(2013)4031–4046]中使用了一种基于nontof的结果上来统计时间偏差的方法，该方法设定了一个固定的最小时间差，然后使用Histgram的方法统计每个晶体上符合事件分布和在nontof图像的时间分布对比处理。该方案存在的以下问题：1.最小精度由最小时间差决定，一旦确定就无法继续提高精度，但由于最小时间差是一个固定值，在晶体时间差异很大时，无法统计，造成严重误差或失效；2.在计算时间校正时需要重新计算scatter，浪费了计算效率。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种PET时间实时校正及重建方法和系统，通过使用经过校正处理后的List mode数据，在不需要重新进行scatter计算或者其他插值计算的情况下，快速计算出晶体延时，同时逐步迭代提高计算精度，保证了结果的稳定性和准确度。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种PET时间实时校正及重建方法，包括以下步骤：

S1.收集符合事件，形成可读取和使用的List mode数据，并确定随机分数randFra和散射分数scatFra；

S2.对List mode数据进行无飞行时间的重建，获取辐射源的空间分布Voxel[x,y,z]，其中x y z为空间三维坐标；

S3.累积计数List mode数据的发生次数，获取晶体的时间直方图分布H1；

累积计数List mode数据发生的校正信息，获取晶体的时间直方图分布H2；

根据辐射源的空间分布的体数据计算得到晶体的时间直方图分布L1；

S4.根据晶体的时间直方图分布，计算晶体时间基准；

S5.对晶体时间基准进行迭代更新，并设置迭代终止条件，若不满足迭代终止条件，则根据更新后的晶体时间基准重新获取晶体的时间直方图分布H1和H2，并进行晶体时间基准的下一次更新；若满足迭代终止条件，则进行图像重建并输出图像。

进一步的，所述步骤S3中的晶体的时间直方图分布H1的获取包括以下步骤：

定义晶体的时间直方图分布H1为一个二维的存储空间H1[c,n]，该空间的大小为c*n，c代表的晶体的序号的最大值，n代表了出现在该晶体上的事件所记录的时间差的分隔数，n个分隔数中每一个分隔所对应的时间宽度为dt；

当符合事件j发生时，与它相关的晶体为c1和c2，时间差为tj，则偏移量tjd＝[tj/dt]，则分别在H1[c1，m-tjd]和H1[c2，m+tjd]上分别记录，记录的方式采用自加，其中m是指的n的1/2，即分隔数的一半。