[发明专利]用于乳房成像的核医学影像设备的图像衰减校正方法

说明书

技术领域

本发明涉及核医学影像设备的图像衰减校正技术，尤其涉及一种用于乳房成像的核医学影像设备的图像衰减校正方法。

背景技术

近年来，专用于乳房成像的PET(Positron Emission Tomography，正电子发射断层扫描仪)和SPECT(Single-Photon Emission Computed Tomography，单光子发射断层扫描仪)的研制逐渐兴起。其中，PET和SPECT的工作原理是：将开放性放射性同位素以放射性药物的形式引入人体；放射性同位素在人体内发生衰变释放出γ光子；在人体外，对γ光子进行测量，根据测量数据重建放射性同位素在人体内的分布，即通过重建获得图像。

γ光子在人体内会与人体组织发生作用，作用机理主要包括：光电效应和康普顿散射。如果γ光子发生光电效应，则γ光子的能量全部交给原子壳层电子，γ光子消失。如果γ光子发生康普顿散射，则γ光子与原子中松弛的最外层轨道电子发生碰撞，将部分能量交给最外层轨道电子，γ光子能量减少，且运动方向改变。可见，无论发生光电效应还是康普顿散射，均会导致γ光子在其传播方向上的强度减弱。

γ光子在传播过程中的衰减使得PET、SPECT获取的图像失真，无法反映人体内放射性药物的真实分布，造成图像失真。

针对用于乳房成像的PET，放射性药物在乳房中心产生的γ光子会衰减约5％。针对用于乳房成像的SPECT，放射性药物在乳房中心产生的γ光子会衰减约13％。因此，γ光子的衰减对乳房成像的影响更大。

现有技术中，还没有针对乳房成像的核医学影像设备的图像衰减校正方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于乳房成像的核医学影像设备的图像衰减校正方法，以弥补现有技术的空白。

本发明提供的一种用于乳房成像的核医学影像设备的图像衰减校正方法包括：

步骤1、按照设置的初始划分参数，对乳房的放射性药物分布的投影图进行划分，得到第一线衰减系数组织的放射性药物分布的投影图和第二线衰减系数组织的放射性药物分布的投影图；

其中，所述的第一线衰减系数组织包括乳房的腺体和纤维组织，所述的第二线衰减系数组织包括乳房的脂肪。

步骤2、根据划分得到的第一线衰减系数组织的放射性药物分布的投影图和第一线衰减系数组织的放射性药物分布的投影图，获得乳房的像素分布矩阵；

步骤3、根据设置的第一初始线衰减系数和第二初始线衰减系数，对所述的乳房的像素分布矩阵进行赋值，分别得到第一线衰减系数分布和第二线衰减系数分布，并根据所述的第一线衰减系数分布和第二线衰减系数分布，获得乳房的线衰减系数分布；

步骤4、根据乳房的线衰减系数分布，获得乳房的线衰减系数分布的投影图；

步骤5、通过最优化算法对所述的初始划分参数、所述的第一初始线衰减系数和第二初始线衰减系数进行修正，并根据放射性药物分布的投影图与线衰减系数分布的投影图连续一致性条件，评价修正结果，获得最优的划分参数、最优的第一线衰减系数和最优的第二线衰减系数；

步骤6、根据所述的最优的划分参数、最优的第一线衰减系数和最优的第二线衰减系数，得到最优的乳房的线衰减系数分布；

步骤7、根据最优的乳房的线衰减系数分布，获得线衰减校正因子；

步骤8、根据线衰减校正因子，对获取的乳房图像进行衰减校正。

本发明实施例，首次提出了针对应用于乳房的核医学影像设备的图像衰减校正方法。现有的通过计算获得线衰减系数分布的图像衰减校正方法中，通常认为被成像体段内各个部分具有相同的线衰减系数，但本发明实施例提供的方法，提出了对乳房组织进行划分，划分得到的腺体部分(腺体部分包括腺体和纤维组织)和脂肪部分分别具有不同的线衰减系数。通过这样的划分，得到的衰减校正因子更真实。另外，本发明实施例提供的方法，首次将图像处理和分割算法应用到放射性药物分布的投影图中，在计算衰减校正因子过程中不需要进行图像重建，排除了重建过程中引入偏差的可能，减少了重建图像的计算量。且不依赖初始的划分参数，而是通过后续的最优化算法得到准确的划分参数，有助于更准确、更合理的计算线衰减系数分布。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例提供的方法流程图。

具体实施方式