用于PET探測器的死時間校正方法以及死時間檢測方法技術

本發明專利技術公開了一種死時間校正方法以及死時間檢測方法，包括：將一棒源放入多個所述探測器模塊圍繞的空間內；分別獲得每個所述探測器模塊與所述棒源的立體角；分別獲得每個所述探測器模塊所收到的單計數率；對多個所述探測器模塊與所述棒源的立體角和所收到的單計數率進行歸一化處理；得到一個或多個近端的所述探測器模塊與所述棒源的立體角和所收到的單計數率的比值，所述近端的所述探測器模塊為靠近所述棒源的所述探測器模塊；根據一個或多個所述近端的所述探測器模塊所收到的單計數率與立體角的比值，得到所述探測器模塊的死時間因子。所述死時間校正方法以及死時間檢測方法，可以方便地對死時間進行校正，避免使用高活度均勻水模衰變實驗。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及正電子發射斷層攝影(PET)
，特別是涉及一種死時間校正方法以及死時間檢測方法。
技術介紹
目前，PET(positronemissiontomography，正電子發射斷層攝影)技術廣泛應用于醫療
通常，在PET產品使用前需要進行組分歸一化校正，通過棒源在探測器內掃描，以實現對探測器的增益設置，從而使得探測器工作在最佳狀態，降低因探測器制造和裝配誤差導致的圖像偽影，進而提高探測器獲取的圖像質量。在執行PET組分歸一化校正時，由于探測器與電子學的時間特性以及數據處理器的速度、隨機換存器的性能等因素，后一湮滅時間發生之前來不及處理完前一時間，這兩個時間就會丟失，造成死時間損失。在現有技術中，為了校正死時間效應對棒源產生的影響，需要進行高活度均勻水模衰變實驗。然而，高活度均勻水模衰變實驗的工作量大，且操作人員所受的輻射劑量大。
技術實現思路
本專利技術的目的在于，提供一種死時間校正方法以及死時間檢測方法，可以方便地對死時間進行校正，避免使用高活度均勻水模衰變實驗。為解決上述技術問題，本專利技術提供一種用于PET探測器的死時間校正方法，所述PET探測器包括多個探測器模塊，包括：將一棒源放入多個所述探測器模塊圍繞的空間內；分別獲得每個所述探測器模塊與所述棒源的立體角；分別獲得每個所述探測器模塊所收到的單計數率；對多個所述探測器模塊與所述棒源的立體角和所收到的單計數率進行歸一化處理；得到一個或多個近端的所述探測器模塊與所述棒源的立體角和所收到的單計數率的比值，所述近端的所述探測器模塊為靠近所述棒源的所述探測器模塊；根據一個或多個所述近端的所述探測器模塊所收到的單計數率與立體角的比值，得到所述探測器模塊的死時間因子。進一步的，在所述死時間校正方法中，將所述棒源置于所述PET探測器的成像空間的非中心位置，所述成像空間位于多個所述探測器模塊圍繞的空間內。進一步的，在所述死時間校正方法中，所述棒源在多個所述探測器模塊圍繞的空間內勻速旋轉，分別獲得每個所述探測器模塊與所述棒源的立體角的步驟包括：將所述棒源的掃描時間分為多個時間段；在某一所述時間段內，獲取所述棒源的運動軌跡對應的弧段的位置；通過每個所述探測器模塊對所述弧段的積分，獲得在某一所述時間段內每個所述探測器模塊與所述棒源的立體角。進一步的，在所述死時間校正方法中，通過弦圖定位所述棒源的運動軌跡對應的弧段的位置，或通過已知初始位置和旋轉速度定位所述棒源的運動軌跡對應的弧段的位置。進一步的，在所述死時間校正方法中，所述棒源的活度小于或等于2mCi。進一步的，在所述死時間校正方法中，對多個所述探測器模塊與所述棒源的立體角和所收到的單計數率進行歸一化處理，使遠端的所述探測器模塊與所述棒源的立體角和所收到的單計數率相重合，所述遠端的所述探測器模塊為遠離所述棒源的所述探測器模塊。進一步的，在所述死時間校正方法中，所述死時間校正方法還包括：將所述棒源置于所述PET探測器的成像空間的中心位置，所述成像空間位于多個所述探測器模塊圍繞的空間內；分別獲得每個所述探測器模塊在所述中心位置所收到的單計數率；根據每個所述探測器模塊在所述中心位置所收到的單計數率，得到每個所述探測器模塊的靈敏度。進一步的，在所述死時間校正方法中，根據一個或多個所述近端的所述探測器模塊所收到的單計數率與立體角的比值，以及所述探測器模塊的靈敏度，得到所述探測器模塊的死時間因子。根據本專利技術的另一面，還提供一種用于PET探測器的死時間檢測方法，所述PET探測器包括多個探測器模塊，所述死時間檢測方法包括：在第一時間點，將所述棒源置于多個所述探測器模塊圍繞的空間內的至少一個標準點；根據如上任意一項所述死時間校正方法，得到在每一所述標準點時，所述探測器模塊的死時間因子；在第二時間點，將所述棒源置于多個所述探測器模塊圍繞的空間內的至少一個待測點，所述待測點與所述標準點相對應；根據如上任意一項所述死時間校正方法，得到在每一所述待測點時，所述探測器模塊的死時間因子；比較所述探測器模塊在所述第二時間點與第一時間點得到的死時間因子，判斷所述PET探測器是否需要進行死時間校正。進一步的，在所述死時間檢測方法中，如果所述探測器模塊在第二時間點與第一時間點得到的死時間因子的偏差在10％以內，則不更新所述PET探測器的死時間因子；如果所述探測器模塊在第二時間點與第一時間點得到的死時間因子的偏差超過10％，則更新所述PET探測器的死時間因子。在本專利技術提供一種死時間校正方法以及死時間檢測方法中，所述PET探測器包括多個探測器模塊，所述死時間校正方法包括：將一棒源放入多個所述探測器模塊圍繞的空間內；分別獲得每個所述探測器模塊與所述棒源的立體角；分別獲得每個所述探測器模塊所收到的單計數率；對多個所述探測器模塊與所述棒源的立體角和所收到的單計數率進行歸一化處理；得到一個或多個近端的所述探測器模塊與所述棒源的立體角和所收到的單計數率的比值，所述近端的所述探測器模塊為靠近所述棒源的所述探測器模塊；根據一個或多個所述近端的所述探測器模塊所收到的單計數率與立體角的比值，得到所述探測器模塊的死時間因子。得到的所述死時間因子用于對各個所述探測器模塊進行校正，所述死時間校正方法可以方便地對所述探測器的死時間進行校正，避免使用高活度均勻水模衰變實驗，可以減少操作人員所受的輻射劑量，減少了工作量，提高了效率。附圖說明圖1為正電子發射斷層攝影探測器無死時間時，各個探測器模塊與棒源的立體角和所收到的單計數率的關系圖；圖2為正電子發射斷層攝影探測器有死時間時，各個探測器模塊與棒源的立體角和所收到的單計數率的關系圖；圖3為空心圓柱形的橫截面示意圖；圖4為本專利技術一實施例的死時間校正方法的流程示意圖；圖5為本專利技術一實施例的死時間檢測方法的流程示意圖。具體實施例專利技術人對正電子發射斷層攝影探測器的死時間效應研究發現，影響單個探測器模塊死時間因子DTC的因素有：單個探測器模塊所收到的單計數率(單事件計數率)C、掃描對象(即棒源)的活度Act，該探測器模塊的靈敏度η，該探測器模塊對掃描對象(即棒源)所形成的立體角Sa，其滿足以下關系式：C＝Act×η×Sa×DTC(1)專利技術人經過深入研究發現，由光子入射角度造成的光子穿過探測器長度不同從而導致探測器捕獲光子的能力不同造成的影響可以忽略，即不同探測器模塊的靈敏度η可以忽略，而掃描對象(即棒源)的活度Act為固定的，則死時間因子DTC與探測器模塊所收到的單計數率C和該探測器模塊與棒源所形成的立體角Sa呈比例關系。探測器模塊以module(電子學)為例(探測器模塊也可為block等其他模塊，可視情況而定)：當正電子發射斷層攝影探測器無死時間效應時，在忽略不同探測器模塊的靈敏度η的前提下，每個探測器模塊的單計數率與其立體角成正比，將單計數率的曲線和立體角的曲線進行歸一化處理后，單計數率的曲線和立體角的曲線會發生重合，如圖1所示。在圖1中，橫坐標表示探測器模塊的序號；當正電子發射斷層攝影探測器發生死時間效應時，將單計數率的曲線和立體角的曲線進行歸一化處理后，單計數率的曲線和立體角的曲線將無法重合。將所述棒源置于所述正電子發射斷層攝影探測器的成像空間的非中心位置(中心位置指的是橫向視野FOV的中心位置)，遠離棒源(以下簡稱為本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于PET探測器的死時間校正方法，所述PET探測器包括多個探測器模塊，其特征在于，包括：將一棒源放入多個所述探測器模塊圍繞的空間內；分別獲得每個所述探測器模塊與所述棒源的立體角；分別獲得每個所述探測器模塊所收到的單計數率；對多個所述探測器模塊與所述棒源的立體角和所收到的單計數率進行歸一化處理；得到一個或多個近端的所述探測器模塊與所述棒源的立體角和所收到的單計數率的比值，所述近端的所述探測器模塊為靠近所述棒源的所述探測器模塊；根據一個或多個所述近端的所述探測器模塊所收到的單計數率與立體角的比值，得到所述探測器模塊的死時間因子。

【技術特征摘要】
1.一種用于PET探測器的死時間校正方法，所述PET探測器包括多個探測器模塊，其特征在于，包括：將一棒源放入多個所述探測器模塊圍繞的空間內；分別獲得每個所述探測器模塊與所述棒源的立體角；分別獲得每個所述探測器模塊所收到的單計數率；對多個所述探測器模塊與所述棒源的立體角和所收到的單計數率進行歸一化處理；得到一個或多個近端的所述探測器模塊與所述棒源的立體角和所收到的單計數率的比值，所述近端的所述探測器模塊為靠近所述棒源的所述探測器模塊；根據一個或多個所述近端的所述探測器模塊所收到的單計數率與立體角的比值，得到所述探測器模塊的死時間因子。2.如權利要求1所述死時間校正方法，其特征在于，將所述棒源置于所述PET探測器的成像空間的非中心位置，所述成像空間位于多個所述探測器模塊圍繞的空間內。3.如權利要求1所述死時間校正方法，其特征在于，所述棒源在多個所述探測器模塊圍繞的空間內圍繞所述PET探測器的成像空間的中心位置勻速旋轉，所述成像空間位于多個所述探測器模塊圍繞的空間內，分別獲得每個所述探測器模塊與所述棒源的立體角的步驟包括：將所述棒源的掃描時間分為多個時間段；在某一所述時間段內，獲取所述棒源的運動軌跡對應的弧段的位置；通過每個所述探測器模塊對所述弧段的積分，獲得在某一所述時間段內每個所述探測器模塊與所述棒源的立體角。4.如權利要求3所述死時間校正方法，其特征在于，通過弦圖定位所述棒源的運動軌跡對應的弧段的位置，或通過已知初始位置和旋轉速度定位所述棒源的運動軌跡對應的弧段的位置。5.如權利要求1所述死時間校正方法，其特征在于，所述棒源的活度小于或等于2mCi。6.如權利要求1所述死時間校正方法，其特征在于，對多個所述探測器模塊與所述棒源的立體角和所收到的單計數率進行歸一化處理，使遠端...

【專利技術屬性】
技術研發人員：董曉霞，唐嵩松，
申請(專利權)人：上海聯影醫療科技有限公司，
類型：發明
國別省市：上海;31