[发明专利]具有LU谱减除的能量校准

说明书

本申请总体上涉及正电子发射断层摄影(PET)。其尤其与数字PET(DPET)探测器的能量校准结合应用，并且将尤其参考其进行描述。在一个方面中，差异谱是通过找到在没有加载放射源的情况下的背景辐射谱与在加载了放射源的情况下的校准源辐射谱之间的差异而产生的。然后可以使用差异谱来识别能量峰。

技术领域

以下总体上涉及用于诸如正电子发射断层摄影(PET)或单光子发射断层摄影(SPET)的系统的核成像探测器校准。其特别应用于与数字PET(DPET)探测器的能量校准结合，并且将特别参考其进行描述。然而，应该理解的是，器也可以应用于其他使用情形中，而不一定限于上述应用。

背景技术

在核医学中，辐射事件能够被由光探测器查看的闪烁体探测到。使用PET作为范例，正电子电子湮灭事件的511keV伽马射线特性由生成闪光(即闪烁)的闪烁体晶体吸收。光探测器生成光子的计数(在DPET的情况下，或者在光电倍增管探测器的情况下的探测器电流)，并且合计的光子计数或电流表示探测到的511keV伽马射线的能量。辐射事件的原始模式数据包括每个探测到的辐射事件的位置、能量和时间戳。这些原始数据首先由能量窗滤波，例如，用于PET的511keV能量加窗，之后是符合探测(用于PET)。在符合探测之前执行能量加窗有利地大大减少了必须通过符合探测相关的事件的数量。

在低水平处，粒子能量依据由光探测器响应于闪烁生成的合计的光子计数或电流来测量。在更高水平处，输出是探测到的粒子的粒子能量值。然而，由于探测器和/或探测器电子器件之中的个体差异，由给定探测器像素输出的能量值可能与真实粒子能量相差一定量。这种变化通过能量校准来校正。在典型的能量校准方法中，以感兴趣的能量(用于PET的511keV)发射的放射性校准源被加载到成像系统中并且原始数据被收集用于校准源。这些原始数据被分类为事件计数相对于能量的直方图(事件-能量直方图)。由于校准源被设计为在511keV处具有强发射，因此事件-能量直方图应该提供针对511keV的大峰。通过将能量乘以能量校正因子来校正与该511keV能量的任何偏差。由于探测器非线性，该校正因子对于不同的粒子能量范围能够不同。

PET探测器的一个规格是能量分辨率，其表征探测器多么好地拒绝(例如，过滤)散射事件。探测器的散射拒绝能力越好，生成的图像的对比度越高。通过图示，能量分辨率是DPET系统用于随着时间执行对处置的有效性的定量分析的重要参数。较小的能量分辨率有助于保持散射事件远离真实的活动分布，并且因此改进了标准化摄取值(SUV)的准确性。DPET探测器的校准对改进能量分辨率重要。

以下提供了克服上述问题和其他问题的新的和改进的系统和方法。

发明内容

根据一个方面，一种用于执行核成像仪器的能量校准设备包括至少一个电子处理器，所述至少一个电子处理器被编程为：根据在没有放射源加载的情况下由核成像仪器采集的事件数据构建背景辐射谱；根据在加载了发射具有已知能量的辐射粒子的放射源的情况下由核成像仪器采集的事件数据构建校准源辐射谱；计算作为所述校准源辐射谱和所述背景辐射谱之间的差异的差异谱；识别差异谱中的峰的峰值能量；并计算将识别的峰值能量移位到已知能量的能量校正因子。所述至少一个电子处理器还可以被编程为：将校准源辐射谱乘以能量校正因子以产生校准源簇事件-能量谱；将背景辐射谱乘以能量校正因子以产生背景簇事件-能量谱；通过从校准源簇事件-能量谱减去背景簇事件-能量谱来计算簇能量差异谱；识别簇能量差异谱中的较低能量峰的簇峰值能量，其中，所识别的簇峰值能量低于所识别的峰值能量；并且计算将所识别的簇峰值能量移位到与已知能量对应的已知簇能量的簇能量校正因子。