[发明专利]具有正电子发射断层摄影中的散射的符合的衰减图

说明书

一种成像系统(36)包括正电子发射断层摄影(PET)扫描器(38)以及一个或多个处理器(52)。所述正电子发射断层摄影(PET)扫描器(38)生成包括真实符合事件和散射事件的事件数据，所述事件数据包括响应线(LOR)的每个端点和每个端点的能量。所述一个或多个处理器(52)被编程以基于所述真实符合事件来生成(72)多个活动图和衰减图对，并且基于所述散射事件从所述多个活动图和衰减图对中选择(76)活动图和衰减图。

技术领域

下文总体上涉及核医学成像。下文特别适于与正电子发射断层摄影中的估计衰减相结合，并将特别参考其加以描述。然而，应当理解，下文还适用于其他使用场合并且不一定限于前述应用。

背景技术

在正电子发射断层摄影(PET)中，放射性药物被施予向对象。当放射性药物在衰变中发射正电子时，正电子撞击附近的电子并在湮灭事件中发射方向相反的两个能量光子。光子的能量大约为511keV。所发射的光子由环形布置的探测器记录。真实符合事件几乎同时被测量并被用来确定光子从何处被发射。真实符合事件的发射路径被称为响应线(LOR)。利用飞行时间(TOF)PET，光子的每次撞击的时间能够被用来计算沿着用于更好估计所发射光子的点源的LOR的距离。由衰变的放射性药物发射的光子的量或数量被称为活动。

放射性药物被施予以识别诸如癌生长的特定新陈代谢活动的位置。放射性药物集中于靶向新陈代谢活动的区域。当靶向区域中的放射性药物衰变且发射光子时，基于所发射的光子来测量靶向区域的活动，并且由PET系统来重建图像。所重建的图像显示与放射性药物的实测活动对比的特定新陈代谢活动的区域。

然而，一些发射光子被吸收。衰减包括基于光子在其被探测之前必须行进通过的材料或物质而被吸收的光子。光子被吸收或没有被吸收。较密实的材料具有较大衰减并吸收较多光子。在测量撞击探测器的光子时，活动和衰减两者都是关键变量。具有大的衰减的大量活动在测量中能够表现得类似于具有较少衰减的较小活动。

衰减校正在一些系统中通过使用X射线计算机断层摄影(CT)得以解决。一些系统是组合或混合系统。CT系统可用于衰减校正，因为CT图像的强度与衰减强烈相关。例如，骨骼强度非常明亮且密实。骨骼具有更大衰减。然而，存在独立的PET系统并且对于将磁共振(MR)成像和PET成像组合更有兴趣，所述组合不包括CT。

利用独立的PET系统的衰减校正包括诸如最大似然期望最大化(MLEM)和活动和衰减的最大似然重建(MLAA)的算法。这些技术使用实测光子发射的真实符合以及活动和衰减的组合的迭代来试图收敛于估计活动和衰减两者的唯一解。这些技术有时受限制或需要额外的外部信息。例如，在存在衰减的环形对称的地方，例如头部，真实符合事件不提供信息来区别活动和衰减之间的差异。

一些发射光子被偏转或被康普顿散射。当光子被散射时，光子基于偏转角而损失能量。在典型PET系统中，将散射光子简单地排除。例如，实测的511keV光子的撞击建立第一光子。450keV的第二光子的几乎同时的撞击指示对应的但散射的光子。在大多数PET中，从进一步的处理中将两个事件排除。在一些PET系统中，如果能量接近于理论上的511keV，则在LOR的真实轨迹中存在不确定性。如果事件足够接近511keV，则LOR被用于重建以改进敏感性。具有离511keV较远的能量的其他更多散射光子事件被丢弃。

发明内容

下文公开了一种基于散射符合的新的且改进的衰减图，所述衰减图解决了以上提到的问题以及其他问题。

根据一个方面，一种成像系统包括正电子发射断层摄影(PET)扫描器以及一个或多个处理器。所述PET扫描器生成包括真实符合事件和散射事件的事件数据，并且所述事件数据包括响应线(LOR)的每个端点和每个端点的能量。所述一个或多个处理器被编程以基于所述真实符合事件来生成多个活动图和衰减图对，并且基于所述散射事件从所述多个活动图和衰减图对中选择活动图和衰减图。