[发明专利]一种PET成像系统及多模态医学图像处理系统

说明书

本申请提供一种PET成像系统，包括处理器、用于存储所述处理器可执行指令的存储器；处理器被配置为：获取受检者目标区域的TOF‑PET数据,TOF‑PET数据包括符合事件数据和TOF信息；根据符合事件数据获取目标区域的PET图像；基于PET图像和TOF‑PET数据，获取用于TOF‑PET成像的初始散射估计；对初始散射估计进行校正处理，获取TOF‑PET成像的散射估计；基于TOF‑PET成像的散射估计对TOF‑PET数据进行散射校正。本申请可提高散射估计的精度，改善TOF‑PET图像的质量。同时，本申请还提出多模态医学图像处理系统。

本申请是于2016年12月29日提交中国专利局、申请号为201611244336.8、发明名称为“一种PET散射校正方法、PET成像方法及PET成像系统”的中国专利申请的分案。

技术领域

本申请涉及正电子发射断层成像技术领域(Positron Emission Tomography，PET)，尤其涉及基于飞行时间(Time of Flight，TOF)正电子发射断层成像过程中的PET成像系统以及多模态医学图像处理系统。

背景技术

正电子发射计算机断层扫描是一种检测人体或动物体器官代谢特征的无创医学成像技术，具有灵敏度高、准确性好、定位准确的特点。在PET成像中，将能够发射正电子的放射性药物注射到生物体内，正电子与生物体内的电子发生湮灭，产生两个方向相反、能量为511keV的伽马光子，环绕在被测生物体周围的探测器对这对光子进行探测，并将其信息以符合计数的方式进行存储，如果被记录下来的符合计数足够多，通过图像重建算法可将原始数据重建为放射性核素在被测对象体内浓度分布的断层图像。

飞行时间技术正电子发射断层成像(TOF-PET)扫描仪是核医学成像中的一种先进的功能成像工具，其应用前景已经受到核医学成像研究者和设备制造厂商的高度重视。TOF-PET与传统PET的成像过程和系统的组成基本相同，但是对应的时间测量系统存在本质的区别：在传统PET中，时间测量系统的功能是在符合时间窗内确定真符合是否发生，以便获得器官和组织结构的投影；而在TOF-PET中，时间测量系统的功能是在符合时间窗内确定放射性核素分布的位置和强度，利用正电子湮灭产生的两个511keV的伽马射线到达探测器的时间差，根据光速定位湮灭事件在响应线(Line of Response，LOR)上的位置，提高PET扫描仪的成像质量，减少用药量，缩短扫描时间。

然而，在最新的TOF-PET扫描仪中，虽然相对于传统2D和扩展2D数据采集模式，对所有倾斜响应线的符合计数采集提高了系统的灵敏度，但同时也引入了大量的散射符合计数，从而降低了系统的分辨率和成像的定量准确性；同样，在使用铅挡板或钨挡板的数据采集中，挡板上产生的光子散射也会对PET成像的分辨率和对比度产生很大的影响。鉴于此，为了提高TOF-PET成像的准确性，有必要对TOF-PET系统进行有效的散射校正。

发明内容

本申请的目的在于提供一种用于TOF-PET成像的散射校正方法，该方法可提高散射估计准确度。

为了解决上述问题，根据本申请的一方面，提出一种PET成像系统，包括机架、探测器环、预处理器、同时计数器以及处理器，所述同时计数器用于在对受检者执行PET扫描期间，获取受检者目标区域的符合事件数据，所述处理器包括：

第一重建单元，用于根据所述符合事件数据获取目标区域的PET图像；

飞行时间处理单元，用于获取符合事件时戳之间的时间差，并根据所述时间差将所述符合事件数据分类为多个箱；

校正单元，用于基于所述PET图像和所述分类为多个箱中的符合事件数据，获取TOF-PET成像的初始散射估计；对所述初始散射估计进行校正处理，获取TOF-PET成像的散射估计；以及，基于所述TOF-PET成像的散射估计对所述分类为多个箱中的符合事件数据进行散射校正；