專利名稱：核醫(yī)學(xué)成像方法以及核醫(yī)學(xué)成像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施方式涉及核醫(yī)學(xué)成像(imaging)方法以及核醫(yī)學(xué)成像裝置。
背景技術(shù)：
正電子發(fā)射斷層攝影(Positron Emission Tomography PET)是核醫(yī)學(xué)的I個分支，將正電子放射型的放射性醫(yī)藥品導(dǎo)入被檢體的體內(nèi)。當(dāng)放射性醫(yī)藥品衰變時，生成正電子。具體而言，在通過多個正電子分別與電子反應(yīng)而作為正電子的成對湮沒事件(Positionannihilation)被熟知的現(xiàn)象中，生成沿著同時計數(shù)線在大致相反的方向移動的同時發(fā)生 對的Y (gamma)光子。在同時計數(shù)時間內(nèi)檢測的Y光子的對通常作為成對湮沒事件而通過PET掃描儀(scanner)進(jìn)行記錄。在飛行時間(Time Of Flight T0F)成像中，也測定檢測同時發(fā)生對的各Y光子的同時計數(shù)間隔(interval)內(nèi)的時間。飛行時間信息表示檢測到的事件的、同時計數(shù)線上的位置。為了重建或者生成掃描(scan)對象的被檢體或者被檢物的圖像，使用多個成對湮沒事件的數(shù)據(jù)(data)。圖I是表示PET成像裝置的幾何學(xué)的配置的一個例子的圖。在圖I中，示出在PET成像裝置所具有的三維檢測器(3D detector)中，放射出的正電子與測量到的同時計數(shù)線(Line Of Response L0R)的橫斷坐標(biāo)(transaxial coordinate)以及軸向坐標(biāo)(axialcoordinate)。橫斷坐標(biāo)例如是在垂直于掃描儀的軸方向、被檢體的體軸方向的截面內(nèi)設(shè)定的坐標(biāo)，軸向坐標(biāo)例如是在沿著掃描儀的軸方向、被檢體的體軸方向的截面內(nèi)設(shè)定的坐標(biāo)。坐標(biāo)(χε，le, ze)或者(se, te, ze)表示所放射出的正電子“e”的圖像坐標(biāo)。另外,坐標(biāo)(xa,ya，za)表示檢測到作為LOR而測定出的一方的Y射線的檢測器晶體“a”的位置，另外，坐標(biāo)(xb，yb，zb)表示檢測到作為LOR而測定出的另一方的Y射線的檢測器晶體“b”的位置。所測定出的LOR的投影坐標(biāo)在非TOF中，能夠通過“(S，φ，ζ，Θ)，在此為ζ = (za+zb)/2”來表示。“φ”與橫斷坐標(biāo)中的線段ab的斜率對應(yīng)，“ Θ ”與軸向坐標(biāo)中的線段ab的斜率對應(yīng)?；蛘?，所測定出的LOR的投影坐標(biāo)也可以包含T0F-L0R用的附加的維“t”。“t”是與時間對應(yīng)的值，例如，“ta”與在同時計數(shù)時間內(nèi)“a”檢測到Y(jié)光子的時間對應(yīng)，“tb”與在同時計數(shù)時間內(nèi)“b”檢測到Y(jié)光子的時間對應(yīng)，“t/’對應(yīng)于在同時計數(shù)時間內(nèi)“a”檢測到Y(jié)光子的時間與“b”檢測Y光子的時間的時間差。通過使用“t”的信息，能夠確定所測定出的LOR的投影坐標(biāo)的“ζ”。在這些類型的(非T0F、T0F)的PET成像裝置中，除了在各個晶體的檢測器效率中存在偏差以外，掃描儀整體的檢測效率由幾何學(xué)的要素來決定，進(jìn)而，依存于在區(qū)域中形成的立體角、從檢測器晶體到放射點(diǎn)的距離以及向LOR的晶體的入射角度。立體角是物體相對于“某個點(diǎn)”形成的三維空間中的二維的角度。在數(shù)學(xué)上，以面S為底面而形成的立體角Ω通過以下的式子(I)表示。
權(quán)利要求
1.一種核醫(yī)學(xué)成像方法,其特征在于,包含 第I決定步驟，決定由核醫(yī)學(xué)成像裝置所具有的檢測器的一對檢測器晶體各自的位置規(guī)定的同時計數(shù)線； 定義步驟，定義與通過上述第I決定步驟決定的上述同時計數(shù)線對應(yīng)的放射點(diǎn)的陣列； 第2決定步驟，對與上述同時計數(shù)線對應(yīng)的上述放射點(diǎn)的陣列內(nèi)的每個點(diǎn)，決定將規(guī)定上述同時計數(shù)線的上述一對檢測器晶體的表面作為底面而形成的立體角； 生成步驟，將通過上述第2決定步驟決定的立體角進(jìn)行平均，生成平均立體角； 第3決定步驟，決定依存于Y射線向上述核醫(yī)學(xué)成像裝置的上述一對檢測器晶體中的透過的、與相互作用的深度方向的位置相關(guān)的位置系數(shù)； 計算步驟，通過對上述平均立體角的倒數(shù)乘以通過上述第3決定步驟決定的上述位置系數(shù)，計算對于通過上述第I決定步驟決定的上述同時計數(shù)線的幾何學(xué)的修正系數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的核醫(yī)學(xué)成像方法，其特征在于， 還包含針對多個同時計數(shù)線的每一個重復(fù)上述定義步驟、上述第2決定步驟、上述生成步驟、上述第3決定步驟以及上述計算步驟的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的核醫(yī)學(xué)成像方法，其特征在于， 還包含歸一化步驟，對通過使用了上述核醫(yī)學(xué)成像裝置的物體的掃描而取得的數(shù)據(jù)，應(yīng)用通過上述計算步驟計算出的上述幾何學(xué)的修正系數(shù)，從而對上述數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的核醫(yī)學(xué)成像方法，其特征在于， 上述放射點(diǎn)的陣列與放射出Y射線的點(diǎn)對應(yīng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的核醫(yī)學(xué)成像方法，其特征在于， 上述核醫(yī)學(xué)成像裝置是非飛行時間型PET裝置。
6.—種核醫(yī)學(xué)成像方法,其特征在于,包含 第I決定步驟，決定由核醫(yī)學(xué)成像裝置所具有的檢測器的一對檢測器晶體各自的位置規(guī)定的同時計數(shù)線； 定義步驟，定義與通過上述第I決定步驟決定的上述同時計數(shù)線對應(yīng)的放射點(diǎn)的陣列； 第2決定步驟，對與上述同時計數(shù)線對應(yīng)的上述放射點(diǎn)的陣列內(nèi)的每個點(diǎn)，決定將規(guī)定上述同時計數(shù)線的上述一對檢測器晶體的表面作為底面而形成的立體角； 分割步驟，將與上述同時計數(shù)線對應(yīng)的上述放射點(diǎn)的陣列分割成由多個放射點(diǎn)構(gòu)成的子群; 生成步驟，對通過上述分割步驟分割出的由多個放射點(diǎn)構(gòu)成的子群，將在子群內(nèi)的各個點(diǎn)決定的立體角進(jìn)行平均，生成平均立體角； 第3決定步驟，決定依存于Y射線向上述核醫(yī)學(xué)成像裝置的上述一對檢測器晶體中的透過的、與相互作用的深度方向的位置相關(guān)的位置系數(shù)； 計算步驟，關(guān)于由上述多個放射點(diǎn)構(gòu)成的每個子群，對上述平均立體角的倒數(shù)乘以通過上述第3決定步驟決定的上述位置系數(shù)，從而計算對于通過上述第I決定步驟決定的上述同時計數(shù)線的幾何學(xué)的修正系數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的核醫(yī)學(xué)成像方法，其特征在于，還包含針對多個同時計數(shù)線的每一個重復(fù)上述定義步驟、上述第2決定步驟、上述分割步驟、上述生成步驟、上述第3決定步驟以及上述計算步驟的步驟。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的核醫(yī)學(xué)成像方法，其特征在于， 還包含歸一化步驟，對通過使用了上述核醫(yī)學(xué)成像裝置的物體的掃描而取得的數(shù)據(jù)，應(yīng)用通過上述計算步驟計算出的上述幾何學(xué)的修正系數(shù)，從而對上述數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的核醫(yī)學(xué)成像方法，其特征在于， 上述歸一化步驟包含以下步驟對上述數(shù)據(jù)所包含的每個成對湮沒事件，根據(jù)該成對湮沒事件的定時以及該湮沒事件的同時計數(shù)線來選擇對應(yīng)的幾何學(xué)的修正系數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的核醫(yī)學(xué)成像方法，其特征在于， 還包含確定步驟，為了確定上述成對湮沒事件所屬的子群，使用該成對湮沒事件的定時。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的核醫(yī)學(xué)成像方法，其特征在于， 上述放射點(diǎn)的陣列與放射出Y射線的點(diǎn)對應(yīng)。
12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的核醫(yī)學(xué)成像方法，其特征在于， 上述核醫(yī)學(xué)成像裝置是飛行時間型PET裝置。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的核醫(yī)學(xué)成像方法，其特征在于， 上述分割步驟根據(jù)上述飛行時間型PET裝置的定時分辨率，將與上述同時計數(shù)線對應(yīng)的上述放射點(diǎn)的陣列分割成由多個放射點(diǎn)構(gòu)成的子群。
14.根據(jù)權(quán)利要求7所述的核醫(yī)學(xué)成像方法，其特征在于， 還包含表生成步驟，對每個同時計數(shù)線，生成包含上述放射點(diǎn)的陣列的各個點(diǎn)的每一個點(diǎn)的立體角的表。
15.一種核醫(yī)學(xué)成像裝置，其特征在于， 具備構(gòu)成為執(zhí)行計算機(jī)能夠執(zhí)行的命令的處理器，以用于 決定由一對檢測器晶體各自的位置規(guī)定的同時計數(shù)線， 定義與上述同時計數(shù)線對應(yīng)的放射點(diǎn)的陣列， 對與上述同時計數(shù)線對應(yīng)的上述放射點(diǎn)的陣列內(nèi)的每個點(diǎn)，決定將規(guī)定上述同時計數(shù)線的上述一對檢測器晶體的表面作為底面而形成的立體角， 將上述決定的立體角進(jìn)行平均并生成平均立體角， 決定依存于Y射線向上述一對檢測器晶體中的透過的、與相互作用的深度方向的位置相關(guān)的位置系數(shù)， 通過對上述平均立體角的倒數(shù)乘以上述位置系數(shù)，計算對于上述所決定的同時計數(shù)線的幾何學(xué)的修正系數(shù)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的核醫(yī)學(xué)成像裝置，其特征在于， 還具備存儲器，相關(guān)聯(lián)地存儲上述幾何學(xué)的修正系數(shù)與上述所決定的同時計數(shù)線。
17.—種核醫(yī)學(xué)成像裝置，其特征在于， 具備構(gòu)成為執(zhí)行計算機(jī)能夠執(zhí)行的命令的處理器，以用于 決定由一對檢測器晶體各自的位置規(guī)定的同時計數(shù)線， 定義與上述同時計數(shù)線對應(yīng)的放射點(diǎn)的陣列， 對與上述同時計數(shù)線對應(yīng)的上述放射點(diǎn)的陣列內(nèi)的每個點(diǎn)，決定將規(guī)定上述同時計數(shù)線的上述一對檢測器晶體的表面作為底面而形成的立體角， 將與上述同時計數(shù)線對應(yīng)的上述放射點(diǎn)的陣列分割成由多個放射點(diǎn)構(gòu)成的子群， 對由上述多個放射點(diǎn)構(gòu)成的每個子群，將在子群內(nèi)的各個點(diǎn)決定的立體角進(jìn)行平均，生成平均立體角， 決定依存于Y射線向上述一對檢測器晶體中的透過的、與相互作用的深度方向的位置相關(guān)的位置系數(shù)， 關(guān)于由上述多個放射點(diǎn)構(gòu)成的每個子群，對上述平均立體角的倒數(shù)乘以上述位置系數(shù)，從而計算對于上述同時計數(shù)線的幾何學(xué)的修正系數(shù)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的核醫(yī)學(xué)成像裝置，其特征在于， 還具備存儲器，相關(guān)聯(lián)地存儲上述幾何學(xué)的修正系數(shù)與上述所決定的同時計數(shù)線。
全文摘要
本發(fā)明提供一種核醫(yī)學(xué)成像方法以及核醫(yī)學(xué)成像裝置，得到最優(yōu)的圖像。實(shí)施方式的核醫(yī)學(xué)成像方法包含第1決定步驟、定義步驟、第2決定步驟、生成步驟、第3決定步驟、計算步驟。在第1決定步驟中，決定通過一對檢測器晶體各自的位置規(guī)定的同時計數(shù)線。在定義步驟中，定義與同時計數(shù)線對應(yīng)的放射點(diǎn)的陣列。在第2決定步驟中，對與同時計數(shù)線對應(yīng)的放射點(diǎn)的陣列內(nèi)的每個點(diǎn)，決定將規(guī)定同時計數(shù)線的一對檢測器晶體的表面作為底面而形成的立體角。在生成步驟中，將立體角進(jìn)行平均并生成平均立體角。在第3決定步驟中，決定與相互作用的深度方向的位置相關(guān)的位置系數(shù)。在計算步驟中，對平均立體角的倒數(shù)乘以位置系數(shù)，從而計算針對同時計數(shù)線的幾何學(xué)的修正系數(shù)。
文檔編號A61B6/03GK102755172SQ201210129209
公開日2012年10月31日 申請日期2012年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月28日
發(fā)明者王文莉, 董云 申請人:東芝醫(yī)療系統(tǒng)株式會社, 株式會社東芝