[发明专利]基于模拟和实验数据使PET数据标准化的混合方法

说明书

一种用于成像系统(10)的标准化校正的医学系统(28)，包括探测器几何结构校正单元(44)、晶体效率单元(46)和标准化单元(54)。所述探测器几何结构校正单元(44)在数学上计算针对感兴趣的扫描器的类型(12)的探测器几何结构校正分量。所述晶体效率单元(46)被配置为经验性地确定针对至少一个单个扫描器(12)的晶体效率分量。所述标准化单元(54)根据所述探测器几何结构校正分量和所述晶体效率分量来生成与所述至少一个单个扫描器(12)的标准化校正因子相对应的标准化数据集(56)。

技术领域

下文总体上涉及医学成像。本发明具体与校准正电子发射断层摄影(PET)扫描相结合应用，并且将具体参考所述应用进行描述。然而，应当理解，本发明还应用于其他使用场景，不是必须限于上述应用。

背景技术

在PET成像中，对象被注射有放射性药物，放射性药物通常基于代谢活性通过吸收靶向特定组织。当放射性药物衰变时，正电子被发射，其在与电子接触时湮灭，以形成沿响应线(LOR)相对180°发射的一对光子。PET扫描器需要标准化来校正由于扫描器几何结构和晶体效率中的差异引起的针对不同响应线的探测器灵敏度的误差。标准化的不准确能够导致伪影、均匀性差和由扫描器生成的图像的噪声的增加。标准化校正通常是针对每个单个扫描器来计算的，并且利用在每个PET扫描器上测量的体模(phantom)或多个体模来执行。例如，一种标准化校正方法利用均匀圆柱体和平面源体模，这两者都填充有在PET追踪中常用的放射性同位素，例如，F18、Ge68等。这种方法需要相对较长的采集时间，例如利用均匀圆柱体2-4小时，然后，例如针对平面源体模4-6小时。根据这些不同的采集，计算标准化的探测器几何结构分量和晶体效率分量。

分量效率标准化总体上优选为使统计噪声和体模几何结构问题相适应。分量效率标准化以将探测器标准化分解为离散因子(或分量)来分类，每个因子单独被校准。例如，分量效率标准化能够通过两类因子来建模：探测器几何结构因子和晶体效率因子。探测器几何结构因子包括圆形探测器几何结构和立体角、伽马射线入射角、死区时间和相互作用的晶体深度。晶体效率标准化由探测器晶体及其相关光敏元件的非均匀响应来成为必需的。

针对扫描器的标准化校正可以是对体模位置上的小误差敏感的，这可以将误差引入校准中。如上所述，采集时间对于这些多次扫描相对比较长，不仅是对于扫描本身，而且是在建立体模以达到非常精确的定位中。在一些情况下，标准化校正发现可以是不一致的，这引起体模被重新定位和校准被重复，实质上增加确定针对特定扫描器的适当标准化所花费的时间。即，对于在临床环境中具有繁重工作负担的扫描器，用于重新生成标准化校正的停机时间能够是沉重的负担。

扫描器的认证对于具有PET扫描操作的许多站点是至关重要的，并且这种认证过程涉及扫描器的整个校准，包括标准化。标准化校正在定量精确度中是非常重要的。当这种扫描器不符合预定的验收标准时，认证过程可以导致扫描器的重新校准。可以接触支持服务来便于扫描器的维护或重新校准和标准化，以解决这些问题。总体上，支持服务被呼叫所针对的主要问题涉及探测器几何结构。

发明内容

下文公开了解决以上所提及的问题及其他问题的PET标准化校正的新的和改进的方法。

根据一个方面，一种用于成像系统的标准化校正的医学系统，其包括探测器几何结构校正单元，所述探测器几何结构校正单元在数学上计算针对感兴趣的扫描器的类型的探测器几何结构校正分量。所述医学系统还包括晶体效率单元，所述晶体效率单元被配置为经验性地确定针对至少一个单个扫描器的晶体效率分量。此外，所述医学系统包括标准化单元，所述标准化单元根据所述探测器几何结构校正分量和所述晶体效率分量生成与所述至少一个单个扫描器的标准化校正因子相对应的标准化数据集。