PET探测器输出信号一致性校正方法及其系统与流程

本申请涉及医疗器械领域，尤其涉及一种PET-CT系统中PET探测器输出信号一致性校正方法。

背景技术：

正电子发射型断层显像-计算机断层扫描(Positron Emission Tomography-Computed Tomography，PET-CT)设备以及单光子发射计算机断层成像(Single-Photon Emission Computed Tomography，SPECT)设备都是当今典型的医学影像设备。主要利用CT作为PET的衰减校正，具有扫描时间短、噪声低等优势，从而取代了透射扫描，使浑身显像时间大大缩短。CT图像还可用于病灶定位。

根据CT图像获取511keV射线在组织中的衰减系数，沿着PET数据采集的响应线对衰减系数做正投影，即可获得PET发射数据的衰减校正因子，完成PET数据的衰减校正来实现PET成像的目的。

而PET探测器输出信号一致性的好坏将直接影响PET图像的质量，这就需要一种装置对PET探测器输出信号进行一致性校正。现有PET-CT系统中PET探测器一致性校正装置有两种方案。

第一种，CT主机机架，PET主机机架是相对独立的，PET主机架后面设有一个棒源系统；棒源系统安装在PET主机架的后面，造成PET机架体积庞大，安装、运输不方便、制造成本高的缺点。

第二种，CT主机机架，PET主机机架，棒源系统三者是相对独立的；CT主机机架和PET主机机架放在一个房间，棒源系统放在一个房间；缺点是对PET进行校正时，需要把棒源系统从一个地方移动到PET机架旁，使用不方便；每次移动都会对校正棒源位置产生偏差影响校正结果，从而影响图像质量。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请提供一种PET探测器输出信号一致性校正方法及其系统，以棒源为校正源对PET探测器进行一致性校正，棒源系统安装在CT旋转机架上，利用CT旋转板的旋转实现棒源360度旋转，克服现有技术的不足。

具体地，本申请是通过如下技术方案实现的：

根据本发明的一个方面，提供的一种PET探测器输出信号一致性校正方法，包括：

将棒源系统安装于CT主机架上，所述棒源系统、CT球管和CT探测器固定在所述CT主机架的旋转板上；

将PET探测器固定在PET主机架上；

所述棒源系统驱动棒源伸入所述PET主机架内侧，并覆盖PET探测器的轴向长度；

驱动CT主机架的旋转板做圆周旋转，所述旋转板带动所述棒源旋转、所述PET探测器进行数据收集，PET数据采集系统对收集的数据进行分析，完成PET探测器输出信号一致性校正。

进一步，还包括：在所述驱动CT主机架的旋转板做圆周旋转、所述PET探测器进行数据收集的过程中，所述CT探测器进行数据收集以完成CT质量检验。

进一步，所述棒源系统通过机械传动机构驱动棒源伸入所述PET主机架内侧；所述机械传动机构包括步进电机及与步进电机依次连接的连接轴和直线丝杠模组，所述直线丝杠模组上又设有与所述直线丝杠模组适配的用于推动棒源的滑块。

进一步，所述棒源系统驱动棒源伸入所述PET主机架内侧时，所述棒源与所述PET探测器表面的距离为1cm-7cm。

进一步，所述棒源系统、CT球管和CT探测器固定在CT主机架的旋转板上时，将所述CT球管与所述CT探测器相对安装，将所述棒源系统设置于所述CT球管与所述CT探测器连线的一侧。

本发明还提供一种适用上述PET探测器输出信号一致性校正方法的PET-CT系统，其包括CT主机架和PET主机架；

所述CT主机架上安装有棒源系统，且所述棒源系统与CT球管和CT探测器固定于所述CT主机架的旋转板上；

所述PET主机架上固定有PET探测器；

所述棒源系统内部设置有棒源，所述棒源可伸入所述PET主机架内侧并覆盖PET探测器的轴向长度；

所述棒源可随所述CT主机架的旋转板做圆周旋转，配合所述PET探测器进行数据收集，用于完成PET探测器输出信号一致性的校正。

进一步，所述棒源系统内还设有机械传动机构，所述机械传动机构包括步进电机及与步进电机依次连接的连接轴和直线丝杠模组，所述直线丝杠模组上又设有与所述直线丝杠模组适配的用于推动棒源的滑块。

进一步，所述棒源伸入所述PET主机架内侧时所述棒源与所述PET探测器表面的距离为1cm-7cm。

进一步，所述CT球管与所述CT探测器相对安装，所述棒源系统设置于所述CT球管与所述CT探测器连线的一侧。

进一步，所述PET探测器圆周安装在PET主机架上。

本发明公开的技术方案具有以下有益效果：解决了现有技术中PET-CT系统体积庞大产生的安装、运输部方便、制造成本高的缺陷；解决了移动校正棒源位置产生偏差、影响校正结果、图像质量的缺陷。

附图说明

图1是本申请一示例性实施例示出的一种PET探测器一致性校正方法的流程图；

图2是本申请一示例性实施例示出的一种PET探测器一致性校正方法的设备工作流程图；

图3是本申请一示例性实施例示出的一种PET-CT系统中CT与PET安装结构示意图；

图4是本申请一示例性实施例示出的一种PET-CT系统中CT主机架的结构示意图；

图5是本申请一示例性实施例示出的一种PET-CT系统中棒源与PET探测器位置的结构示意图；

图6是本申请一示例性实施例示出的一种PET-CT系统棒源机械传动机构俯视方向示意图；

图7是本申请一示例性实施例示出的一种PET-CT系统棒源机械传动机构正视方向示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

请参阅图1，本发明提供的PET探测器输出信号一致性校正方法，其步骤包括：

S100、将棒源系统安装于CT主机架上，所述棒源系统、CT球管和CT探测器固定在所述CT主机架的旋转板上。

本发明是一种以棒源为校正源对PET探测器进行一致性的校正，本发明将棒源系统安装在CT主机架上，棒源系统利用CT主机架上的旋转板实现360度旋转。本发明将棒源系统与CT主机架结合，具有体积小、调试和运输方便的优点，简化了设备结构。

所述棒源系统、CT球管和CT探测器均固定在CT主机架的旋转板上，所述旋转板旋转CT进行旋转质量检验时棒源系统的棒源可结合PET探测器完成PET的质量检验，即本发明可同时完成PET和CT的质量检验，具体详见下述的实施例。

S200、将PET探测器固定在PET主机架上，使PET探测器与所述CT探测器平行设置。即将PET探测器固定在PET主机架上的安装方向与CT探测器安装在CT主机架上的安装方向一致，如轴向方向一致等。CT主机架和PET主机架截面平行，则CT探测器和PET探测器安装是亦设置平行安装。

S300、所述棒源系统驱动棒源伸入所述PET主机架内侧，并覆盖PET探测器的轴向长度。本发明将整个棒源系统置于CT主机架的旋转板上，由于棒源系统与PET探测器有间隔距离，设置棒源系统可驱动棒源伸缩的机械结构替换现有技术中单纯驱动棒源转动的结构方式。棒源系统驱动棒源伸缩，棒源可覆盖PET探测器的轴向长度，即使棒源伸缩方向与扫描床伸缩方向一致、与PET主机架的轴向一致。

S400、驱动CT主机架的旋转板做圆周旋转，所述旋转板带动所述棒源旋转、所述PET探测器进行数据收集，PET数据采集系统对收集的数据进行分析，完成PET探测器输出信号一致性校正。

本发明CT驱动工作时，PET同时工作；棒源已伸入PET探测器内侧，CT球管、CT探测器和棒源跟随所述旋转板做圆周旋转，棒源在PET探测器内侧转动时，PET探测器进行数据收集，同时PET数据采集系统进行数据收集与分析，使PET探测器输出一致，完成PET输出信号一致性校正的目的。PET数据采集系统为PET-CT系统自带数据处理系统，其功能作用为现有技术，在此不再赘述。

在一实施例中，步骤S400还包括：在所述驱动CT主机架的旋转板做圆周旋转、所述PET探测器进行数据收集的过程中，所述CT探测器进行数据收集以完成CT质量检验。

所述棒源系统、CT球管和CT探测器均固定在CT主机架的旋转板上，所述旋转板旋转CT进行旋转质量检验时棒源系统的棒源可结合PET探测器完成PET的质量检验。同时CT球管和CT探测器运行并工作，CT探测器获取X射线反馈的数据，CT的数据采集系统对采集的数据处理，完成CT质量检验。即本发明可同时完成PET和CT的质量检验，节约了检测时间。

在一实施例中，步骤S300中所述棒源系统通过机械传动机构驱动棒源伸入所述PET主机架内侧。所述机械传动机构包括步进电机及与步进电机依次连接的连接轴和直线丝杠模组，所述直线丝杠模组上又设有与所述直线丝杠模组适配的用于推动棒源的滑块。未驱动棒源时，棒源处于棒源系统的腔内；棒源系统驱动棒源时，由步进电机转动带动连接轴，连接轴电动直线丝杠模组，丝杠带动滑块使棒源从棒源系统腔内伸出，直至棒源伸至PET探测器内侧，如图6和图7所示。

在一实施例中，所述棒源系统驱动棒源伸入所述PET主机架内侧时，所述棒源与所述PET探测器表面的距离为1cm-7cm。所述棒源与所述PET探测器表面的距离可设为1cm或7cm，或根据设置需求选择范围内的其他数值，以使校正精度提高。

在一实施例中，所述棒源系统、CT球管和CT探测器固定在CT主机架的旋转板上时，将所述CT球管与所述CT探测器相对安装。所述相对安装是指CT球管与CT探测器的连线为旋转板的直径。将所述棒源系统设置于所述CT球管与所述CT探测器连线的一侧。棒源系统设置位置不干扰CT正常检测。

本发明所述PET探测器输出信号一致性校正的棒源工作流程如图2所示：

S10、扫描开始；

S20、棒源出腔；即有棒源系统的机械传动机构驱动棒源伸出棒源系统腔内；

S30、CT旋转板转动；CT主机架上设置的旋转板带动棒源系统及棒源旋转；

S40、PET数据采集分析；

S50、CT旋转板停止转动；

S60、棒源收回腔内；棒源系统的机械传动机构驱动棒源收缩回棒源系统腔内；

S70、结束。

由上可知，本发明解决了现有技术中PET-CT系统体积庞大，安装、运输不便的问题；解决了PET一致性校正时由于移动，校正棒源位置会产生偏差，影响校正结果、从而影响图像质量的缺陷，本发明直接把棒源系统安装到的CT的旋转板上，可保证校正源的位置精度及旋转的稳定性。

本发明还提供一种适用上述PET探测器输出信号一致性校正方法的PET-CT系统，如图3所示，其包括CT主机架1和PET主机架2；

所述CT主机架1上安装有棒源系统3，且所述棒源系统3与CT球管11和CT探测器13固定于所述CT主机架1的旋转板12上，具体如图4所示。

如图4和图5所示，所述PET主机架2上固定有PET探测器21，所述PET探测器21与所述CT探测器13平行设置；以利用CT的旋转板12的转动带动棒源31进行PET一致性校正；

如图3所示，所述棒源系统3内部设置有棒源31，所述棒源31可伸入所述PET主机架2内侧并使棒源31覆盖PET探测器21的轴向长度；

结合图5所示，所述棒源系统3及所述棒源31可随所述CT主机架1的旋转板12做圆周旋转配合所述PET探测器21进行数据收集用于完成PET探测器21输出信号一致性的校正。

在质控过程中，由于PET棒源系统3安装到了CT旋转板12上，在CT进行旋转质量检验时，棒源31出腔可同时完成PET的质量检验，可同时完成PET和CT的质量检验。

进一步地，如图3所示，所述棒源系统3内还设有机械传动机构，所述机械传动机构包括步进电机36及与步进电机36依次连接的连接轴35和直线丝杠模组34，所述直线丝杠模组34上又设有与所述直线丝杠模组34适配的用于推动棒源31的滑块32。工作时：未驱动棒源31时，棒源31处于棒源系统3的棒源腔33内；棒源系统3驱动棒源31时，由步进电机36转动带动连接轴35，连接轴35带动直线丝杠模组34，丝杠带动滑块32推手使棒源31从棒源系统3的棒源腔33内伸出，直至棒源31伸至PET探测器21内侧，具体如图6至图7所示。

进一步地，如图5所示，所述棒源31伸入所述PET主机架2内侧时，所述棒源31与所述PET探测器21表面的距离为1cm-7cm。具体可根据设置需求选择范围内的其他数值，以使校正精度提高。图中箭头所指方向为棒源31转动方向。

在一具体实施例中，如图3至图5所示，所述CT球管11与所述CT探测器13相对安装，所述棒源系统3设置于所述CT球管11与所述CT探测器13连线的一侧。所述PET探测器21以圆周方式设置在PET主机架2上，利用CT的旋转板12的转动带动棒源31进行PET一致性校正。

上述系统中的各结构的功能和作用的实现过程具体详见上述方法中对应步骤的实现过程，在此不再赘述。

综上所述，本发明解决了现有技术中PET-CT系统体积庞大产生的安装、运输部方便、制造成本高的缺陷；解决了移动校正棒源位置产生偏差、影响校正结果、图像质量的缺陷。本发明直接把棒源系统安装到的CT的旋转板上，可保证校正源的位置精度及旋转的稳定性。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。