[发明专利]用于在PET重建中的快速散射估计的装置和方法

说明书

技术领域

本申请涉及诊断成像技术领域。其具体应用于加速核医学扫描器中的散射的估计，并且将具体参考该应用进行描述。然而，应当理解，其也应用于其他使用情况，并且不必限于前述应用。

背景技术

在核医学成像扫描器中，例如在正电子发射断层摄影(PET)扫描器中，通常30％或更多的探测到的符合事件在成像期间遇到至少一次散射。散射的量的准确估计在核医学图像重建中是意义重大的。大多数商业PET图像重建利用单散射模拟(SSS)方法来估计散射贡献。当大多数散射事件是单散射时该方法是准确的。然而，当患者较大时，多散射可能贡献所有散射事件中的大部分。因此，SSS不再是准确的。然而，通过蒙特卡洛模拟已经表明散射贡献的整体形状没有随着多散射的增加而显著改变。因此，SSS应当被定标以补偿来自多散射的贡献。

在PET图像重建中，估计用于SSS的定标因子的典型方法是将SSS正弦图的“尾巴”部分拟合到测量的正弦图，其中，尾巴指的是正弦图中对应于成像对象外部的部分。在该方法中，假定在测量的数据中的尾巴部分仅包括来自散射事件的贡献。当尾巴可用并且其中包括足够的计数时，该假定对于较小的患者是有效的。然而，当扫描较大的患者时，尾巴部分在尺寸上缩小或消失(被截断)。在尾巴部分是较小的尺寸或消失的情况下，拟合尾巴能够具有显著的误差。如图1中所看到的，得到的图像2通常经受靠近对于大的患者的高度集中区4的散射过度缩减。

用于准确的散射估计的另一方法是执行完全的蒙特卡洛模拟，以产生初级贡献和散射贡献的形状。其要求显著的计算量，并且因此对于商业核医学成像系统是非常慢的。

本申请提供克服上述问题和其他问题的新的并且改进的方法和系统。

发明内容

根据一个方面，提供一种图像处理装置。所述图像处理装置包括散射模拟处理器，所述散射模拟处理器处理根据由成像装置针对成像对象采集的成像数据生成的测量的正弦图，以产生表示散射贡献的形状的散射正弦图。散射定标处理器利用蒙特卡洛模拟来确定散射分数，并且定标散射正弦图来生成经定标的散射正弦图，所述经定标的散射正弦图匹配测量的正弦图中的散射贡献。重建处理器使用用于散射校正的经定标的散射正弦图来将成像数据重建为图像表示。

根据另一方面，提供一种图像处理方法。所述图像处理方法包括：处理根据由成像装置针对成像对象采集的成像数据生成的测量的正弦图；产生表示散射贡献的形状的散射正弦图；确定散射分数并且定标散射正弦图以生成经定标的散射正弦图，所述经定标的散射正弦图匹配测量的正弦图中的散射贡献；并且使用用于散射校正的经定标的散射正弦图来将成像数据重建为图像表示。

根据另一方面，提供一种图像处理方法。所述图像处理方法包括：利用PET扫描器生成多个事件，利用SSS和短蒙特卡洛模拟来确定探测到的事件对已经遇到散射的概率，并且将多个生成的事件重建为图像表示。

一个优点在于对核医学扫描器中的散射贡献的更准确地估计。

另一优点在于对核医学扫描器中的散射的更快的估计。

另一优点在于针对核医学扫描器的改进的图像质量和定量准确度。

另一优点在于利用短蒙特卡洛模拟的散射贡献估计。

另一优点在于消除散射贡献估计中的尾巴拟合。

另一优点在于更快的图像重建。

另一优点在于改进的对象通量。

本领域普通技术人员在阅读并理解以下详细说明的基础上将理解本发明的更进一步的优点。

附图说明

本发明可以采取各种部件和部件的布置，以及各种步骤和步骤的安排的形式。附图仅出于图示优选实施例的目的，并且不应被解释为限制本发明。

图1是具有利用尾巴拟合的SSS散射估计的示范性现有技术PET图像重建。

图2是根据本申请的具有利用蒙特卡洛模拟定标的SSS散射估计的示范性PET图像重建。

图3是根据本申请的成像系统的示意图。

图4是根据本申请的来自量度和模拟数据的轮廓比较的示意图。

图5是根据本申请的图像处理方法的流程图。

具体实施方式