[发明专利]提高DOI-PET灵敏度的方法和系统

说明书

本发明公开了一种提高DOI‑PET灵敏度的方法和系统，该方法包括：对成像物体的周围设置内层PET探测器和外层PET探测器；使用所述内层PET探测器和所述外层PET探测器对所述成像物体发出的伽马事件产生的光子进行数据采集；对所述内层PET探测器设置第一能量窗，并对所述外层PET探测器设置扩展能量窗；存储落入所述第一能量窗的所述内层PET探测器采集的数据，并存储落入所述扩展能量窗的所述外层PET探测器采集的数据，以便用于数据重建。本发明具有如下优点：无需增加额外成本，可以有效提高PET灵敏度，从而提高PET成像效果。

技术领域

本发明涉及成像技术领域，具体涉及一种提高DOI-PET(交互作用深度-正电子发射断层成像)灵敏度的方法和系统。

背景技术

正电子发射断层成像(Positron Emission Tomography，PET)是主要成像技术之一。目前PET系统探测器主要由掺铈硅酸镥(LSO)、掺铈硅酸钇镥(LYSO)和光电倍增管或硅光电倍增管组成，采用符合探测技术，探测放射性核素产生的正电子与组织负电子湮灭所发出的一对运动方向相反、能量均为511keV的γ光子，后通过特定重建算法得到成像物体内放射性药物的三维分布。

由于γ光子在穿过成像物体的过程中有概率和成像物体发生散射作用，沉积一部份能量并改变运动方向，因此探测到的散射符合事件的响应线(LOR)对应了错误的定位位置，影响重建图像质量。因此通常需要设置能量窗，尽可能保留真符合事件，并去除大部分散射符合事件。跟据探测器能量分辨率不同，能量窗设置不同。目前PET系统，通常能量窗设置为400-650keV。然而γ光子除了在人体上发生康普顿散射外，部分γ光子在探测器上也发生散射，只沉积了部分能量，这部分事件本来可以用来正确定位符合响应线，但是却被能量窗卡掉了，这在一定程度上降低了PET系统的灵敏度。

DOI-PET是PET探测器的发展方向之一，通过分光方法、脉冲甄别方法、双端读出方法和连续晶体多通道读出方法可以获得伽马事件的作用深度信息，可以降低视差效应，从而提高系统空间分辨率，但相关技术中的DOI-PET的灵敏度仍有待提高。

发明内容

本发明旨在至少解决上述技术问题之一。

为此，本发明的第一个目的在于提出一种提高DOI-PET灵敏度的方法，可以提高DOI-PET的灵敏度。

为了实现上述目的，本发明的实施例公开了一种提高DOI-PET灵敏度的方法，包括以下步骤：对成像物体的周围设置内层PET探测器和外层PET探测器，所述内层探测器设置在所述成像物体和所述外层PET探测器之间；使用所述内层PET探测器和所述外层PET探测器对所述成像物体发出的伽马事件产生的光子进行数据采集；对所述内层PET探测器设置第一能量窗，并对所述外层PET探测器设置扩展能量窗，其中，所述扩展能量窗包括所述第一能量窗和第二能量窗，所述第二能量窗的最大值根据伽马事件的作用深度确定且所述第二能量窗的最大值小于所述第一能量窗的最小值；存储落入所述第一能量窗的所述内层PET探测器采集的数据，并存储落入所述扩展能量窗的所述外层PET探测器采集的数据，以便用于数据重建。

根据本发明实施例的提高DOI-PET灵敏度的方法，采用对不同作用深度的伽马事件赋予不同能窗的方式，其中靠近环内的作用事件采用传统能窗,而靠近环外的作用事件采用扩展的能窗。根据本发明实施例的提高DOI-PET灵敏度的方法无需增加额外成本，可以有效提高PET灵敏度，从而提高PET成像效果。

另外，根据本发明上述实施例的提高DOI-PET灵敏度的方法，还可以具有如下附加的技术特征：

可选地，获取所述伽马事件的作用深度的方式包括采用分光的方式、采用多层不同材料晶体的方式、采用双端读出的方式和连续晶体多通道读出的方式。

可选地，所述第一能量窗的最大值和最小值根据所述内层PET探测器的能量分辨率确定。