[发明专利]用于评估PET/CT设备呼吸运动伪影校正性能的动态胸腔体模系统和方法

权利要求书

1.用于评估PET/CT设备呼吸运动伪影校正性能的动态胸腔体模系统，其特征在于：所述系统包括胸腔体模和两部电机，所述的胸腔体模预留有胸腔孔，胸腔孔内插入有内容物，所述内容物为圆柱体，圆柱体内置有肿瘤模拟物，所述肿瘤模拟物为内部灌注FDG溶液的圆球，所述的两部电机，一部与胸腔体模相连，用于控制胸腔体模的升降，另一部与圆柱体相连，用于控制圆柱体在胸腔体模内的旋转与进出，通过在可升降的胸腔体模内插装内置肿瘤模拟物的可移动的圆柱体来模拟肿瘤在胸腔内的运动，来评估PET/CT设备的呼吸运动伪影校正性能。

2.根据权利要求1所述的用于评估PET/CT设备呼吸运动伪影校正性能的动态胸腔体模系统，其特征在于：所述圆球为直径为10mm、13mm、17mm、22mm、28mm、35mm中的任意一种的一个或者任意一种的两个或两个以上的多个、或者任意两种或两种以上的多种的任意组合。

3.根据权利要求2所述的用于评估PET/CT设备呼吸运动伪影校正性能的动态胸腔体模系统，其特征在于：当圆球为一个时，圆球在圆柱体内的位置与圆柱体同心；当圆球为多个时，部分圆球在圆柱体内的位置与圆柱体同心，部分圆球在圆柱体内的位置与圆柱体非同心，在胸腔体模和圆柱体运动时，多个圆球具有不同的运动轨迹。

4.根据权利要求3所述的用于评估PET/CT设备呼吸运动伪影校正性能的动态胸腔体模系统，其特征在于：所述胸腔体模、圆柱体和圆球的材质均为丙烯。

5.采用权利要求1至4所述的动态胸腔体模系统对不同PET/CT设备呼吸运动伪影校正性能进行定性评估的方法，其特征在于，该方法包括如步骤：

(1)体模摆位：将与胸腔体模相连接的电机的位置归零，使胸腔体模的中心位于PET/CT设备检测视野的正中心，打开PET/CT设备的定位激光灯，将胸腔体模的中心定位在扫描中心，其中，扫描视野左右方向为LR方向，上下方向为AP方向，扫描轴方向为SI方向；

(2)FDG溶液灌注：选取肿瘤模拟物灌注FDG溶液，灌注完毕后，将肿瘤模拟物内置在圆柱体内，然后将圆柱体插入胸腔体模的胸腔孔径中；

(3)静态扫描：肿瘤模拟物插装完毕后，PET/CT设备对肿瘤模拟物进行静态扫描，扫描结束后经融合得到的PET/CT图像作为呼吸运动伪影校正性能评估的标准图像；

(4)动态扫描：开启两部电机，设置不同的呼吸运动模式，使胸腔体模和肿瘤模拟物模拟不同的呼吸运动，PET/CT设备采用与步骤(3)静态扫描相同的参数和过程对肿瘤模拟物进行动态扫描，扫描结束后经融合得到的PET/CT图像作为呼吸运动伪影校正性能评估的评估图像；

(5)获得偏差值：将步骤(4)得到的评估图像与步骤(3)得到的标准图像对比，判断肿瘤模拟物在SI方向上的相对偏差值，该相对偏差值即为最后的偏移量，其中，SI方向的相对偏差值的计算公式如下：

$R_{SI}=\frac{|D_{SI}-L_{SI}|}{L_{SI}}\×100\%$

式中，R_SI为肿瘤模拟物在SI方向的相对偏差值；

D_SI为动态扫描时肿瘤模拟物在SI方向上的最大径；

L_SI为静态扫描时肿瘤模拟物在SI方向上的最大径；

(6)性能评估：对不同的PET/CT设备按照上述步骤(1)至步骤(5)进行操作，获得每台PET/CT设备在SI方向的相对偏差值，相对偏差值较小的PET/CT设备伪影校正性能较好，相对偏差值较大的PET/CT设备伪影校正性能较差，从而对不同PET/CT设备的呼吸运动伪影校正性能进行定性评估。

6.根据权利要求5所述的对PET/CT设备呼吸运动伪影校正性能进行评估的方法，其特征在于：所述步骤(3)中，PET/CT设备对肿瘤模拟物进行静态扫描的参数设置和具体过程为：静态扫描采用与临床扫描病人时同等的条件，其中，CT扫描管电压为120kV，管电流为120mAs，扫描层厚为5mm，图像重建层厚为4mm；PET扫描模式为常态扫描，采集床位数为2，SI方向每个床位长度为15.5cm，每个床位采集时间为3min，采集模式为三维采集，图像重建方法采用最大期望值法，迭代次数为4，迭代子集为8，图像缩放比例为1.0，重建视野大小为700mm，矩阵大小为168×168，像素大小为4mm×4mm×4mm，采用Gausian过滤，半高宽为5mm。