一种数据校正的方法和装置与流程

文档序号:12367273阅读:276来源:国知局
一种数据校正的方法和装置与流程

本发明涉及医学领域,特别涉及一种数据校正的方法和装置。



背景技术:

在医学领域中,可以通过PET/CT(positron emission tomography/computed tomography,正电子发射断层显像/计算机断层扫描)设备对人体或动物体肿瘤、心脏系统疾病和神经系统疾病进行早期诊断,即可以通过PET/CT设备对被扫描对象扫描得到的图像确定发生病灶的位置。PET设备中会设置有探测部件,探测部件可以包括多个晶体(Crystal)、光电转换器件(如光电倍增管),以及电子学电路板等。

在探测时,被检查者体内会预先注射弱放射性药物(如FDG等),弱放射性药物中的放射性核素发射出正电子会与周围的电子湮灭产生一对能量为511keV的光子。探测部件的晶体则会探测到这些光子。在探测511keV光子的过程中,会出现堆积效应和死时间的现象,堆积效应和死时间会导致PET的成像质量较差。

为了避免死时间和堆积效应带来的影响,通常会对探测到的数据进行校正。在PET设备中,晶体在横断面方向上是成圆形对称排列的。通常的校正方法是使放射源(即待检测对象)精确位于该圆形的中心位置。其中,任意两个晶体可以组成一个晶体对。对于一个晶体对包含的两个晶体,可以确定每个晶体在单位时间内探测到的511keV的光子,以及各光子的接收时间,进而可以在这些511keV的光子中,确定接收时间的时间差小于预设阈值的光子对的数目,得到该光子对的符合计数率。对于圆形中的任意一个晶体对,其包含的两个晶体所连线段的长度可以可以称为相对位置,基于现有的校正算法,相对位置相同的晶体对对应的符合计数率越接近,得到的校正矩阵的准确度越高,因此,技术人员需要将待检测对象的位置调整在圆形的正中心,以使放射源发出的光子与周围各晶体的距离是相等的,从而使得相对位置相同的晶体对对应的符合计数率比较接近。技术人员可以检测放射性药物在不同活度下,晶体对对应的符合计数率,根据检测到的符合计数率,以及预设的校正算法,生成校正矩阵。在对人体或动物体进行检测的过程中,根据该校正矩阵,对检测到的正弦图数据进行校正,以提高PET的成像质量。其中,正弦图数据由所有晶体对的符合计数率组成的。

在实现本发明的过程中,发明人发现现有技术至少存在以下问题:

对检测对象的位置调整是由人工操作的,会存在一些误差,造成待检测对象的位置偏离圆形的正中心,使得放射源发出的光子与周围各晶体的距离不相等,导致校正矩阵的准确度较低。



技术实现要素:

为了解决现有技术的问题,本发明实施例提供了一种数据校正的方法和装置。所述技术方案如下:

第一方面,提供了一种数据校正的方法,所述方法包括:

获取正电子发射断层显像PET设备在对第一待检测对象进行检测时,检测到的正弦图数据和所述PET设备中的每个晶体的第一单举计数率;

根据所述每个晶体的第一单举计数率和预先存储所述每个晶体对应的建模参数,确定所述每个晶体对应的校正因子,根据所述每个晶体对应的校正因子,生成校正矩阵;

基于所述校正矩阵,对所述正弦图数据进行校正。

可选的,所述根据所述每个晶体对应的校正因子,生成校正矩阵,包括:

确定所述各晶体组成的晶体对,根据每个晶体对包含的晶体的校正因子,确定所述每个晶体对对应的校正因子,根据所述每个晶体对对应的校正因子,生成校正矩阵。

可选的,所述方法还包括:

获取所述PET设备在对第二待检测对象进行检测时,不同时间段检测到的所述PET设备中的每个晶体的第二单举计数率,以及所述第二待检测对象在所述不同时间段对应的放射性的等效活度;

根据预先存储的等效活度与理想单举计数率的对应关系,分别确定所述不同时间段的放射性的等效活度对应的理想单举计数率;

根据确定出的所述不同时间段的放射性的等效活度对应的理想单举计数率,以及所述不同时间段检测到的每个晶体的第二单举计数率,确定所述每个晶体对应的建模参数。

可选的,所述方法还包括:

将低等效活度下所述各晶体对应的第二单举计数率,作为所述各晶体对应的理想单举计数率;

根据所述低等效活度下所述各晶体对应的理想单举计数率,以及对应的放射性的等效活度,确定等效活度与理想单举计数率的对应关系。

可选的,所述获取第二待检测对象在所述不同时间段对应的放射性的等效活度,包括:

根据所述第二待检测对象的放射性的初始活度值、所述初始活度的测量时间、所以不同时间段中每个时间段对应的起始时间和时长,确定所述第二待检测对象在所述不同时间段对应的放射性的等效活度。

第二方面,提供了一种数据校正的装置,所述装置包括:

第一获取模块,用于获取正电子发射断层显像PET设备在对第一待检测对象进行检测时,检测到的正弦图数据和所述PET设备中的每个晶体的第一单举计数率;

第一确定模块,用于根据所述每个晶体的第一单举计数率和预先存储所述每个晶体对应的建模参数,确定所述每个晶体对应的校正因子,根据所述每个晶体对应的校正因子,生成校正矩阵;

校正模块,用于基于所述校正矩阵,对所述正弦图数据进行校正。

可选的,所述第一确定模块,用于:

确定所述各晶体组成的晶体对,根据每个晶体对包含的晶体的校正因子,确定所述每个晶体对对应的校正因子,根据所述每个晶体对对应的校正因子,生成校正矩阵。

可选的,所述装置还包括:

第二获取模块,用于获取所述PET设备在对第二待检测对象进行检测时,不同时间段检测到的所述PET设备中的每个晶体的第二单举计数率,以及所述第二待检测对象在所述不同时间段对应的放射性的等效活度;

第二确定模块,用于根据预先存储的等效活度与理想单举计数率的对应关系,分别确定所述不同时间段的放射性的等效活度对应的理想单举计数率;

第三确定模块,用于根据确定出的所述不同时间段的放射性的等效活度对应的理想单举计数率,以及所述不同时间段检测到的每个晶体的第二单举计数率,确定所述每个晶体对应的建模参数。

可选的,所述装置还包括:

第四确定模块,用于将低等效活度下所述各晶体对应的第二单举计数率,作为所述各晶体对应的理想单举计数率;

第五确定模块,用于根据所述低等效活度下所述各晶体对应的理想单举计数率,以及对应的放射性的等效活度,确定等效活度与理想单举计数率的对应关系。

可选的,所述第二获取模块,用于:

根据所述第二待检测对象的放射性的初始活度值、所述初始活度的测量时间、所以不同时间段中每个时间段对应的起始时间和时长,确定所述第二待检测对象在所述不同时间段对应的放射性的等效活度。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是:

本发明实施例中,获取正电子发射断层显像PET设备在对第一待检测对象进行检测时,检测到的正弦图数据和PET设备中的每个晶体的第一单举计数率,根据每个晶体的第一单举计数率和预先存储每个晶体对应的建模参数,确定每个晶体对应的校正因子,根据每个晶体对应的校正因子,生成校正矩阵,基于校正矩阵,对正弦图数据进行校正,在上述处理中,根据每个晶体的单举计数率来确定校正矩阵,无需检测符合计数率,因此,无需将待检测对象的位置调整在圆形的正中心,所以,可以避免因位置调整不准确,而导致校正矩阵的准确度较低的情况。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种数据校正的方法流程图;

图2是本发明实施例提供的一种终端的结构示意图;

图3是本发明实施例提供的一种探测晶体的示意图;

图4是本发明实施例提供的一种数据校正的方法流程图;

图5是本发明实施例提供的一种理想单举计数率与等效过度的对应关系示意图;

图6是本发明实施例提供的一种理想单举计数率与检测到的第二单举计数率的对应关系示意图;

图7是本发明实施例提供的一种数据校正的装置结构示意图;

图8是本发明实施例提供的一种数据校正的装置结构示意图;

图9是本发明实施例提供的一种数据校正的装置结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明实施例提供了一种数据校正的方法,该方法的执行主体为终端。其中,该终端可以是具有数据校正功能的终端,比如,该终端可以是PET(positron emission tomography,正电子发射断层显像)设备,或者,可以是对PET设备采集的正弦图数据进行校正的计算机设备。

终端可以包括处理器210、收发器220、存储器230、输入单元240、显示单元250、音频电路260以及电源270等部件,如图2所示,本领域技术人员可以理解,图2中示出的终端结构并不构成对终端的限定,可以包括比图示更多或更少的部件或者组合某些部件,或者不同的部件布置。其中:

处理器210可以是终端的控制中心,利用各种接口和线路连接整个终端设备的各个部分,如收发器220和存储器230等,通过运行或执行存储在存储器230内的软件程序和/或模块,以及调用存储在存储器230内的数据,执行终端的各种功能和处理数据,从而对终端进行整体监控。可选的,处理器210可包括一个或多个处理核心。在本发明中,处理器210可以用于确定门控信号的相关处理。收发器220可以用于接收和发送数据,终端可以通过收发器220接收和发送数据,终端可以通过因特网收发数据,收发器可以是网卡。

存储器230可用于存储软件程序以及模块,处理器210通过运行存储在存储器230的软件程序以及模块,从而执行各种功能应用以及数据处理。存储器230可主要包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如生成校正矩阵等)等;存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据(比如每个晶体对应的建模参数等)等。此外,存储器230可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。输入单元240可以用于接收输入的数字或字符信息,以及产生与用户设置以及功能控制有关的键盘、鼠标、操作杆、光学或者轨迹球信号输入。显示单元250可以用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息以及终端的各种图形用户接口,这些图形用户接口可以由图形、文本、图标、视频和其任意组合来构成。显示单元250可包括显示面板251,可选的,可以采用LCD(Liquid Crystal Display,液晶显示器)、OLED(Organic Light-Emitting Diode,有机发光二极管)等形式来配置显示面板251。音频电路260、扬声器261,传声器262可提供用户与终端之间的音频接口,音频电路260可将接收到的音频数据转换为电信号。电源270可以通过电源管理系统与处理器210逻辑相连,从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。电源270还可以包括一个或一个以上的直流或交流电源、再充电系统、电源故障检测电路、电源转换器或者逆变器、电源状态指示器等任意组件。终端还包括有存储器,以及一个或者一个以上的程序,其中一个或者一个以上程序存储于存储器中,且经配置以由一个或者一个以上处理器执行述一个或者一个以上程序来执行下述各个实施例所述的数据校正的方法。

在医学领域中,可以通过PET/CT(positron emission tomography/computed tomography,正电子发射断层显像/计算机断层扫描)设备对人体或动物体肿瘤、心脏系统疾病和神经系统疾病进行早期诊断,即可以通过PET/CT设备对被扫描对象扫描得到的图像确定发生病灶的位置。PET设备中会设置有探测部件,探测部件可以包括多个晶体(Crystal)、光电转换器件(如光电倍增管),以及电子学电路板等。

在探测时,被检查者体内会预先注射弱放射性药物(如FDG等),弱放射性药物中的放射性核素发射出正电子会与周围的电子湮灭产生光子,探测部件的晶体则会探测到这些光子。同时,这些光子还会发生散射,称为其它能量较低的光子。为了从多种能量的光子中找到511keV的光子,PET设备的处理部件需要对某光子的沉积能量在一定时间内做积分,称为积分时间。如果积分时间内得到的积分结果在预设数值范围内,则可以判定该光子为511keV的光子,然后,处理部件可以根据各晶体检测到511keV的光子的情况进行统计、分析等处理。例如,可以统计某晶体的晶体在单位时间内探测到的511keV的光子的数目,得到该晶体的单举计数率。

在上述处理过程中,会出现堆积效应和死时间的现象。其中,堆积效应(pileup effect)是指在对某个光子进行积分计算的过程中,可能会有另一个或多个光子被探测部件探测到,造成两个或两个以上光子在能量通道上叠加的情况。堆积效应会导致某一光子的积分结果产生误差,导致识别光子的准确度降低。另外,处理模块需要一定的时间来对光子进行处理,而且该时间段内不会再处理其他光子。在实际中,总是会有一些光子在某个处理模块还没有处理完当前事件时,被探测部件探测到,此时,处理模块将不会对这些后续的光子探测事件进行处理,形成了“死时间”(dead time)。死时间会导致本该捕捉到的事件丢失,从而影响PET的成像质量。为了避免死时间和堆积效应带来的影响,本实施例提供了一种对PET设备检测到的正弦图数据进行校正的方法。

下面将结合具体实施方式,对图1所示的处理流程进行详细的说明,内容可以如下:

步骤101,获取PET设备在对第一待检测对象进行检测时,检测到的正弦图数据和PET设备中的每个晶体的第一单举计数率。

其中,第一待检测对象可以是需要进行诊断检查的对象,如人、放射源模体或动物等。单举计数率是指某一晶体在单位时间内检测到的511keV光子的数目。

在实施中,终端中可以设置有探测部件,探测部件可以包含多个晶体。在对第一待检测对象进行检测时,第一待检测对象的体内会预先注射弱放射性药物(如FDG等),弱放射性药物中的放射性核素发射出正电子会与周围的电子湮灭产生光子,探测部件的晶体则会探测到这些光子。对于探测部件的晶体探测到的任一光子,终端的处理部件可以对该光子的沉积能量在一定时间内做积分,称为积分时间。如果积分时间内得到的积分结果在预设数值范围内,则可以判定该光子为511keV的光子,进而可以统计单位时间内,该晶体检测到的511keV光子的数目,即该晶体的单举计数率(可称为该晶体的第一单举计数率)。另外,终端还可以检测到第一待检测对象对应的正弦图数据,终端可以在达到预设检测周期时,对第一待检测对象进行检测,或者,也可以在接收到对应第一待检测对象的检测指令之后,对第一待检测对象进行检测。

步骤102,根据每个晶体的第一单举计数率和预先存储每个晶体对应的建模参数,确定每个晶体对应的校正因子,根据每个晶体对应的校正因子,生成校正矩阵。

在实施中,终端中可以预先存储每个晶体对应的建模参数,每个晶体对应的建模参数可以以查找表格的形式进行存储。其中,每个晶体对应的建模参数可以是技术人员设置的经验值,也可以通过校正实验计算得到。终端获取到第一待检测对象对应的正弦图数据,以及每个晶体的第一单举计数率之后,可以根据每个晶体的第一单举计数率和预先存储每个晶体对应的建模参数,计算每个晶体对应的校正因子,进而可以根据每个晶体对应的校正因子,生成校正矩阵。

可选的,可以根据每个晶体对对应的校正因子,确定每个晶体对对应的校正因子,进而生成校正矩阵,相应的处理过程可以如下:确定各晶体组成的晶体对,根据每个晶体对包含的晶体的校正因子,确定每个晶体对对应的校正因子,根据每个晶体对对应的校正因子,生成校正矩阵。

在实施中,在终端中的探测部件可以包含多个探测单元,探测单元在横断面方向上是成圆形对称排列的,第一待检测对象则位于该圆形的中心位置,如图3所示。其中,任一探测单元可以是一个晶体,也可以是由多个晶体组成的晶体矩阵,如14×14晶体矩阵等。任一探测单元中的任一晶体,可以与其他探测单元中的任一晶体组成一个晶体对。对于任一晶体对,终端可以确定该晶体对所包含的两个晶体的校正因子,然后用确定出的两个校正因子相乘,得到该晶体对对应的校正因子。这样,终端可以得到每个晶体对对应的校正因子,然后按照正弦图数据中的晶体对的顺序,对各晶体对对应的校正因子进行排序,从而生成与正弦图数据相对应的校正矩阵。相应的计算公式可以如下:

Pij=fi(Smeasure,i)·fj(Smeasure,j) (1)

其中,晶体对ij由晶体i和晶体j组成,Pij是晶体对ij对应的校正因子,fj(Smeasure,j)是晶体j对应的校正因子,fi(Smeasure,i)是晶体i对应的校正因子,Smeasure,j是检测到的晶体j的单举计数率,Smeasure,i是检测到的晶体i的单举计数率。

步骤103,基于校正矩阵,对正弦图数据进行校正。

在实施中,终端生成校正矩阵后,可以基于校正矩阵,对正弦图数据进行校正。例如,终端可以将校正矩阵与正弦图数据相乘,从而对正弦图数据进行校正;或者,终端也可以把校正矩阵,输入已有的重建算法模块,基于校正矩阵和重建算法,对正弦图数据进行死时间和堆积效应的校正,并生成三维图像。

本实施例通过一种校正实验校正死时间和堆积效应的校正实验,来确定每个晶体对应的建模参数,进而对应的存储为查找表格,如图4所示,该过程可以包括以下步骤:

步骤401,获取PET设备在对第二待检测对象进行检测时,不同时间段检测到的PET设备中的每个晶体的第二单举计数率,以及第二待检测对象在不同时间段对应的放射性的等效活度。

其中,第二待检测对象可以是在进行死时间和堆积效应的校正实验的过程中使用的模体,该模体中可以预先注射弱放射性药物(如FDG等)。

在实施中,放射性核素的放射性会随着时间而衰变,放射性核素衰变是一个指数规律衰减的随机过程,终端在进行校正实验时,可以进行多次数据检测,其中,每次数据检测可以称为一帧,每一帧数据可以对应一个时间段,该时间段的起始时间为该帧数据开始检测的时间,该时间段的时长为检测该帧数据所消耗的时长。在实验中,终端可以检测不同时间段内,每个晶体的单举计数率(即第二单举计数率),从而得到每个晶体在不同活度下的第二单举计数率。另外,终端还可以获取第二待检测对象在不同时间段对应的放射性的等效活度,以便进行后续处理。

可选的,可以通过计算得到等效活度,相应的处理过程可以如下:根据第二待检测对象的放射性的初始活度值、初始活度的测量时间、所以不同时间段中每个时间段对应的起始时间和时长,确定第二待检测对象在不同时间段对应的放射性的等效活度。

在实施中,终端在进行校正实验时,可以检测模体内放射性的初始活度值,并可以记录初始活度对应的测量时间(可称为初始测量时间),终端在对第二待检测对象进行检测的过程中,需要检测每个晶体在不同时间段中的单举计数率。对于任一时间段,终端可以记录该时间段的起始时间,以及该时间段的时长,该时间段的时长即为本次数据检测所消耗的时长。不同时间段对应的时长可以相同的,也可以是不同的。终端可以根据初始活度值、初始测量时间、该时间段对应的时长和起始时间,以及预先存储的放射性核素半衰期,来计算第二待检测对象在该时间段对应的放射性的等效活度。相应的计算公式可以如下:

<mrow> <msub> <mi>A</mi> <mrow> <mi>a</mi> <mi>v</mi> <mi>e</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <msub> <mi>A</mi> <mrow> <mi>m</mi> <mi>e</mi> <mi>a</mi> <mi>s</mi> <mi>u</mi> <mi>r</mi> <mi>e</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mfrac> <msub> <mi>T</mi> <mrow> <mi>h</mi> <mi>a</mi> <mi>l</mi> <mi>f</mi> </mrow> </msub> <mrow> <msub> <mi>T</mi> <mrow> <mi>a</mi> <mi>c</mi> <mi>q</mi> </mrow> </msub> <mo>&CenterDot;</mo> <mi>ln</mi> <mn>2</mn> </mrow> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&CenterDot;</mo> <mi>exp</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>T</mi> <mrow> <mi>m</mi> <mi>e</mi> <mi>a</mi> <mi>s</mi> <mi>u</mi> <mi>r</mi> <mi>e</mi> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>T</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mi>t</mi> <mi>a</mi> <mi>r</mi> <mi>t</mi> </mrow> </msub> </mrow> <msub> <mi>T</mi> <mrow> <mi>h</mi> <mi>a</mi> <mi>l</mi> <mi>f</mi> </mrow> </msub> </mfrac> <mo>&CenterDot;</mo> <mi>ln</mi> <mn>2</mn> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&CenterDot;</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <mi>exp</mi> <mo>(</mo> <mo>-</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>T</mi> <mrow> <mi>a</mi> <mi>c</mi> <mi>q</mi> </mrow> </msub> <mo>&CenterDot;</mo> <mi>ln</mi> <mn>2</mn> </mrow> <msub> <mi>T</mi> <mrow> <mi>h</mi> <mi>a</mi> <mi>l</mi> <mi>f</mi> </mrow> </msub> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mo>)</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>2</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

其中,Aave是第二待检测对象在某时间段对应的放射性的等效活度,Ameasure和Tmeasure分别是是模体内放射性活度的初始活度值和初始活度的测量时间(即初始测量时间);Thalf是注入的放射性核素半衰期;Tacq是某时间段的时长;Tstart是该时间段的起始时间。

步骤402,根据预先存储的等效活度与理想单举计数率的对应关系,分别确定不同时间段的放射性的等效活度对应的理想单举计数率。

在实施中,终端中可以预先存储等效活度与理想单举计数率的对应关系,终端确定第二待检测对象在某时间段对应的放射性的等效活度后,可以根据该对应关系,确定该等效活度对应的理想单举计数率。等效活度与理想单举计数率的对应关系可以多种多样的,例如,理想单举计数率与等效活度的对应关系可以是线性的。对于终端中的每个晶体,可以把每帧数据的等效活度作为自变量,每帧数据检测到的某一晶体理想单举计数率作为因变量,得到如图5所示的曲线,这样的曲线数目和终端中晶体数目相同,一般为数万个。实际中,每个晶体对应的等效活度与理想单举计数率的对应关系可以是相同的,也可以是不同的,该对应关系可以是技术人员预先设定的,也可以是根据实际检测到的数据拟合出来的。

可选的,建立等效活度与理想单举计数率的对应关系的处理过程可以如下:将低等效活度下各晶体对应的第二单举计数率,作为不同时间段的各晶体对应的理想单举计数率;根据低等效活度下各晶体对应的理想单举计数率,以及对应的放射性的等效活度,确定等效活度与理想单举计数率的对应关系。

其中,低等效活度是指小于预设阈值的等效活度,该预设阈值可以由技术人员进行设定。

在实施中,对于任一晶体,终端可以获取该晶体在不同时间段的等效活度,以及对应的第二单举计数率,进而可以确定小于预设阈值的等效活度对应的第二单举计数率,得到低等效活度下该晶体对应的第二单举计数率。在理想情况下,PET系统的理想单举计数率是随着等效活度线性变化的,由于低活度下死时间和堆积效应的影响很小,因此,可以认为在低等效活度下检测到的第二单举计数率与理想单举计数率相等,终端可以将检测到的低等效活度下检测到的第二单举计数率,作为理想单举计数率。对于任一晶体,终端可以通过低等效活度下确定出的多个理想单举计数率,以及多个理想单举计数率中的每个理想单举计数率对应的等效活度,确定等效活度与理想单举计数率的线性对应关系。这样,终端可以得到每个晶体对应的等效活度与理想单举计数率的对应关系。

对于任一晶体,终端可以确定该晶体的等效活度与理想单举计数率的对应关系,这样,终端确定不同时间段的放射性的等效活度之后,可以分别将确定出的等效活度带入等效活度与理想单举计数率的对应关系中,得到该晶体的在不同时间段的理想单举计数率。

步骤403,根据确定出的不同时间段的放射性的等效活度对应的理想单举计数率,以及不同时间段检测到的每个晶体的第二单举计数率,确定每个晶体对应的建模参数。

在实施中,对于任一晶体,终端确定出该晶体在不同时间段的理想单举计数率之后,可以根据不同时间段的理想单举计数率,以及不同时间段检测到的每个晶体的第二单举计数率,计算每个晶体对应的建模参数。

在已知了低等效活度下的第二单举计数率和理想单举计数率之后,可以建立两者之间的模型,这样,基于该模型,可以计算任意活度下的第二单举计数率对应的理想单举计数率,公式可以如下所示:

Sideal=F(Smeasure) (3)

其中Smeasure是某一晶体的单举计数率的测量值(即第二单举计数率),Sideal是这一晶体测量值对应的理想单举计数率,F(Smeasure)是两者之间的某种建模函数。该建模函数的形式可以是多种多样的,本实施例提供了一下几种可用的形式。

形式一、该建模函数的公式可以如下所示:

<mrow> <mi>F</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>S</mi> <mrow> <mi>m</mi> <mi>e</mi> <mi>a</mi> <mi>s</mi> <mi>u</mi> <mi>r</mi> <mi>e</mi> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mfrac> <msub> <mi>S</mi> <mrow> <mi>m</mi> <mi>e</mi> <mi>a</mi> <mi>s</mi> <mi>u</mi> <mi>r</mi> <mi>e</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mn>1</mn> <mo>+</mo> <msub> <mi>&tau;</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>&CenterDot;</mo> <msub> <mi>S</mi> <mrow> <mi>m</mi> <mi>e</mi> <mi>a</mi> <mi>s</mi> <mi>u</mi> <mi>r</mi> <mi>e</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>&tau;</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>&CenterDot;</mo> <msub> <msup> <mi>S</mi> <mn>2</mn> </msup> <mrow> <mi>m</mi> <mi>e</mi> <mi>a</mi> <mi>s</mi> <mi>u</mi> <mi>r</mi> <mi>e</mi> </mrow> </msub> </mrow> </mfrac> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>4</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

其中,τ1,τ2分别是建模参数,由于每个晶体的相对位置不同、以及晶体所在的探测器模块的硬件差异等原因,不同晶体对应的建模参数可以是不相同的。基于此函数,每个晶体对应的建模参数为两个,即τ1,τ2

通常情况下,公式(4)可以拆解成如下公式(5):

Sideal=f(Smeasure)·Smeasure (5)

其中,f(Smeasure)是测量值的修正因子,例如公式(6):

<mrow> <mi>f</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>S</mi> <mrow> <mi>m</mi> <mi>e</mi> <mi>a</mi> <mi>s</mi> <mi>u</mi> <mi>r</mi> <mi>e</mi> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mrow> <mn>1</mn> <mo>+</mo> <msub> <mi>&tau;</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>&CenterDot;</mo> <msub> <mi>S</mi> <mrow> <mi>m</mi> <mi>e</mi> <mi>a</mi> <mi>s</mi> <mi>u</mi> <mi>r</mi> <mi>e</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>&tau;</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>&CenterDot;</mo> <msub> <msup> <mi>S</mi> <mn>2</mn> </msup> <mrow> <mi>m</mi> <mi>e</mi> <mi>a</mi> <mi>s</mi> <mi>u</mi> <mi>r</mi> <mi>e</mi> </mrow> </msub> </mrow> </mfrac> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>6</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

以Smeasure为自变量,Sideal为因变量,通过拟合得到建模参数τ1,τ2,如图6所示。

形式二、该建模函数的公式可以如下所示:

F(Smeasure)=Smeasure/(1+τ*Smeasure)

其中,τ为建模参数。

修正因子为:f(Smeasure)=1/(1+τ*Smeasure)

基于此建模函数,每个晶体对应的建模参数为一个,即τ。

形式三、该建模函数的公式可以如下所示:

<mrow> <mi>F</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>S</mi> <mrow> <mi>m</mi> <mi>e</mi> <mi>a</mi> <mi>s</mi> <mi>u</mi> <mi>r</mi> <mi>e</mi> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <msub> <mi>S</mi> <mrow> <mi>m</mi> <mi>e</mi> <mi>a</mi> <mi>s</mi> <mi>u</mi> <mi>r</mi> <mi>e</mi> </mrow> </msub> <msup> <mi>e</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>s</mi> <mrow> <mi>m</mi> <mi>e</mi> <mi>a</mi> <mi>s</mi> <mi>u</mi> <mi>r</mi> <mi>e</mi> </mrow> </msub> <mo>*</mo> <mi>&tau;</mi> <mo>)</mo> </mrow> </msup> </mrow>

其中,τ为建模参数。

修正因子为:

基于此建模函数,每个晶体对应的建模参数为一个,即τ。

对PET系统的所有晶体重复上述过程,可以建立每个晶体与建模参数之间的对应关系,该对应关系可以以查找表格的形式存储终端中。

在对第一待检测对象进行临床扫描时,会载入存储在终端中的查找表格,将其输入校正算法,然后进行上述步骤101~103的处理。

本发明实施例中,获取正电子发射断层显像PET设备在对第一待检测对象进行检测时,检测到的正弦图数据和PET设备中的每个晶体的第一单举计数率,根据每个晶体的第一单举计数率和预先存储每个晶体对应的建模参数,确定每个晶体对应的校正因子,根据每个晶体对应的校正因子,生成校正矩阵,基于校正矩阵,对正弦图数据进行校正,在上述处理中,根据每个晶体的单举计数率来确定校正矩阵,无需检测符合计数率,因此,无需将待检测对象的位置调整在圆形的正中心,所以,可以避免因位置调整不准确,而导致校正矩阵的准确度较低的情况。

基于相同的技术构思,本发明实施例还提供了一种数据校正的装置,如图7所示,该装置包括:

第一获取模块710,用于获取正电子发射断层显像PET设备在对第一待检测对象进行检测时,检测到的正弦图数据和所述PET设备中的每个晶体的第一单举计数率;

第一确定模块720,用于根据所述每个晶体的第一单举计数率和预先存储所述每个晶体对应的建模参数,确定所述每个晶体对应的校正因子,根据所述每个晶体对应的校正因子,生成校正矩阵;

校正模块730,用于基于所述校正矩阵,对所述正弦图数据进行校正。

可选的,所述第一确定模块,用于:

确定所述各晶体组成的晶体对,根据每个晶体对包含的晶体的校正因子,确定所述每个晶体对对应的校正因子,根据所述每个晶体对对应的校正因子,生成校正矩阵。

可选的,如图8所示,所述装置还包括:

第二获取模块740,用于获取所述PET设备在对第二待检测对象进行检测时,不同时间段检测到的所述PET设备中的每个晶体的第二单举计数率,以及所述第二待检测对象在所述不同时间段对应的放射性的等效活度;

第二确定模块750,用于根据预先存储的等效活度与理想单举计数率的对应关系,分别确定所述不同时间段的放射性的等效活度对应的理想单举计数率;

第三确定模块760,用于根据确定出的所述不同时间段的放射性的等效活度对应的理想单举计数率,以及所述不同时间段检测到的每个晶体的第二单举计数率,确定所述每个晶体对应的建模参数。

可选的,如图9所示,所述装置还包括:

第四确定模块780,用于将低等效活度下所述各晶体对应的第二单举计数率,作为所述各晶体对应的理想单举计数率;

第五确定模块790,用于根据所述低等效活度下所述各晶体对应的理想单举计数率,以及对应的放射性的等效活度,确定等效活度与理想单举计数率的对应关系。

可选的,所述第二获取模块740,用于:

根据所述第二待检测对象的放射性的初始活度值、所述初始活度的测量时间、所以不同时间段中每个时间段对应的起始时间和时长,确定所述第二待检测对象在所述不同时间段对应的放射性的等效活度。

本发明实施例中,获取正电子发射断层显像PET设备在对第一待检测对象进行检测时,检测到的正弦图数据和PET设备中的每个晶体的第一单举计数率,根据每个晶体的第一单举计数率和预先存储每个晶体对应的建模参数,确定每个晶体对应的校正因子,根据每个晶体对应的校正因子,生成校正矩阵,基于校正矩阵,对正弦图数据进行校正,在上述处理中,根据每个晶体的单举计数率来确定校正矩阵,无需检测符合计数率,因此,无需将待检测对象的位置调整在圆形的正中心,所以,可以避免因位置调整不准确,而导致校正矩阵的准确度较低的情况。

需要说明的是:上述实施例提供的数据校正的装置在校正数据时,仅以上述各功能模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成,即将设备的内部结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。另外,上述实施例提供的数据校正的装置与数据校正的方法实施例属于同一构思,其具体实现过程详见方法实施例,这里不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成,也可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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