[发明专利]辐射发射成像系统和方法

说明书

操作辐射发射扫描器(12)以采集成像视场(FOV)内的对象中的放射性药物的断层摄影辐射发射数据。操作成像系统以采集沿轴向(18)设置于成像FOV之外并且邻近成像FOV的扩展FOV中的对象的扩展成像数据。基于所述扩展成像数据并且还基于参考对象的数据库(32)来估计所述扩展FOV中的对象中的放射性药物的分布。断层摄影辐射发射数据被重建以生成所述成像FOV中的所述对象的经重建的图像(26)。所述重建包括：基于所述扩展FOV中的所述对象中的所述放射性药物的估计的分布，针对从扩展FOV到成像FOV中的散射来对所述经重建的图像进行校正。

技术领域

以下总体涉及核医学中的成像。

背景技术

核医学中的一种成像技术是正电子发射型计算机断层摄影(PET)，该成像技术对注射到患者体内的放射性药物的分布进行成像，揭示重要的生理过程。其主要临床应用是在肿瘤、神经和心脏成像领域。当前最新的PET相机使用以下典型的工作流程。首先，给患者注射放射性药物。在多数情况中，除非是对所注射的放射性药物的示踪动力学进行研究的动态扫描，否则多数情况下要等待一段时间，以使放射性药物达到一定的生理分布，例如在感兴趣的组织、器官或肿瘤中聚集。患者被置于进入PET膛(PET扫描器的开口)的台面上，在PET膛中，患者被一个或多个PET探测器环所包围，所述PET探测器允许两个同时的511keV的、由PET放射性药物的正电子湮灭而发射的伽马射线的探测。基于正电子湮灭的物理原理，每个探测到的事件对都定义了与发射源相交的直的响应线。大量这样的探测到的事件的集合随后可以使用特殊软件来重建，其造成创建有诊断意义的三维(3D)图像，所述三维图像揭示所注入示踪剂的时空分布。

发明内容

本申请提供了用于在PET和其他核成像系统中使用的新的和改进的系统和方法。

根据一个方面，一种辐射发射成像系统包括电子数据处理设备，所述电子数据处理设备被编程为执行成像方法，所述成像方法包括：操作辐射发射成像扫描器以采集成像视场(FOV)中的对象中的放射性药物的断层摄影辐射发射数据；操作成像系统以采集沿轴向设置于成像FOV之外并且邻近成像FOV的扩展FOV中的所述对象的扩展成像数据；基于所述扩展成像数据来估计所述扩展FOV中的所述对象中的所述放射性药物的分布；并且重建所述断层摄影辐射发射数据以生成所述成像FOV中的所述对象的经重建的图像，包括根据所述扩展FOV中的所述对象中的所述放射性药物的所估计的分布来针对从所述扩展FOV到所述成像FOV中的散射来校正所述经重建的图像，所述辐射发射成像系统还包括数据库，并且所述估计还包括从所述数据库选择最接近地匹配所述对象的成像数据的其他对象中的所述放射性药物的分布。操作所述成像系统可以包括操作发射计算机断层摄影(CT)扫描器或磁共振(MR)扫描器以采集所述扩展FOV中的所述对象的图像。另外，对所述扩展FOV中的所述对象中的放射性药物的分布的估计可以基于(i)所采集的所述扩展FOV中的所述对象的图像以及(ii)其他对象中的所述放射性药物的分布的数据库。如果使用其他对象中的所述放射性药物的分布的数据库，那么可以选择与所采集的所述扩展FOV中的所述对象的二维辐射发射数据最匹配的另一对象中的所述放射性药物的分布。此外，如果使用其他对象中的所述放射性药物的分布的数据库，那么所述估计还可以包括：根据所采集的所述扩展FOV中的所述对象的二维辐射发射数据或者所述对象的特征(例如体重、身高等)来调节所选择的另一对象中的所述放射性药物的分布。

根据另一个方面，在上一段里提到的辐射发射成像系统中，可以操作所述辐射发射扫描器以采集比FOV中的经重建的图像具有更低计数统计和更低分辨率的快速全身辐射发射图像，并且所述估计可以包括基于所述对象的全身辐射发射图像来估计所述扩展FOV中的所述对象中的所述放射性药物的分布。此外，所述处理可以包括使用单散射模拟，针对所述扩展FOV中的所述对象中的所述放射性药物的估计的分布来对FOV中的经重建的图像进行校正。

根据另一方面，扫描器可以是PET扫描器。扫描器还可以是任何其他类型的扫描器，例如单光子发射计算机断层摄影(SPECT)扫描器或康普顿相机。