时间校正方法、装置、计算机存储介质及数字PET系统与流程

文档序号:44193775发布日期:2025-12-26 23:05阅读:18来源:国知局

本发明涉及数据处理领域,特别是涉及一种长轴pet的时间校正方法、装置、计算机存储介质、计算机程序产品以及数字pet系统。


背景技术:

1、正电子发射计算机断层成像(英文全称positron emission tomography,英文简称pet)是当前最尖端的分子影像技术之一,其通过探测被测对象内正、负电子湮灭对应的符合事件进而重建图像。

2、随着检测需求的不断扩展,对pet的轴向长度提出更高的要求,为了使pet探测系统的轴向探测长度更长,通常通过在轴向上布置多个探测环来实现,每个探测环包括很多个探测器,每个探测器包括多个晶体条。不同探测器硬件的差异,例如光学传播偏差、电路传播偏差、参考时钟偏斜等,导致伽马光子打到探测器上的时间和实际获得脉冲信号的时间之间存在时间差值。为了获取尽可能多的符合事件,需要把由于硬件差异带来的时间差值校正至同一水平,实现环内时间校正。而不同探测环的探测器的时钟板的时钟线同步精度不一致,在原有硬件差异的基础上,不同探测环的数据之间还会有一个额外的时间差值,需要进行环间时间校正。

3、一般来说,在单环pet上,可以通过线源作为时间校正时数据采集的基础。但线源的长度比pet的轴向长度短,难以与pet的轴向长度匹配,而定制长度的线源价格昂贵,因此,在考虑成本的情况下,难以进行环间时间校正,如不进行环间时间校正会导致不同环的环间符合事件大量损失,进而影响系统灵敏度和成像效果。


技术实现思路

1、基于此,有必要针对传统方案存在的至少一种技术问题,提供一种时间校正方法、装置、计算机存储介质、计算机程序产品以及数字pet系统。

2、根据本技术的第一个方面,提供一种时间校正方法,包括:步骤s100:依次对多个所述探测环的晶体条进行环内时间校正,得到所有晶体条的环内时间校正值;步骤s200:依次获取两两相邻探测环之间的所有符合事件,并获取每一符合事件在晶体条上的单事件到达时间;步骤s300:依据当前待校准环的位置、所述环内时间校正值和每一符合事件的两个所述单事件到达时间的差值对多个所述探测环进行环间时间校正。

3、根据本技术的一个实施例,步骤s200包括:依次获取两两相邻探测环之间的所有符合事件,选定两两相邻探测环中的一个为参考环,另一个为待校正环,对每一符合事件,获取其在所述参考环的晶体条上的第一到达时间和在所述待校正环的晶体条上的第二到达时间;

4、步骤s300包括:根据当前待校正环与首个参考环的位置关系、第一到达时间和第二到达时间的差值、当前待校准环上每个晶体条的环内时间校正值得到当前待校正环上每个晶体条的环间时间校正值。

5、根据本技术的一个实施例,若当前待校正环与首个参考环相邻,则步骤s300包括:对于当前校正环上的每一晶体条,将其对应的第一到达时间与第二到达时间的差值与环内时间校正值相加得到其环间时间校正值。

6、根据本技术的一个实施例,若当前待校正环与首个参考环之间间隔一个或多个其他探测环,则步骤s300包括:依据当前待校正晶体条查找与其关联的所述一个或多个其他探测环上的参考晶体条,获取与首个参考环相邻的第二参考环上的参考晶体条沉积的符合事件对应的第一到达时间与第二到达时间的差值、获取与第二参考环相邻的第三参考环上的参考晶体条沉积的符合事件对应的第一到达时间与第二到达时间的差值,对所有参考晶体条执行同样的差值获取过程,并获取当前待校正晶体条沉积的符合事件对应的第一到达时间与第二到达时间的差值;将所有差值累加至当前待校正晶体条的环内时间校正值上得到其环间时间校正值。

7、根据本技术的一个实施例,步骤s200包括:依次获取两两相邻探测环之间的所有符合事件,选定两两相邻探测环中的一个为参考环,另一个为待校正环,对每一符合事件,获取其在所述参考环的晶体条上的第一到达时间和在所述待校正环的晶体条上的第二到达时间,并获取符合事件对应的光子飞行时间;

8、步骤s300包括:根据当前待校正环与首个参考环的位置关系、第一到达时间减去第二到达时间和光子飞行时间的差值、当前待校准环上每个晶体条的环内时间校正值得到当前待校正环上每个晶体条的环间时间校正值。

9、根据本技术的一个实施例,若当前待校正环与首个参考环相邻,则步骤s300包括:对于当前校正环上的每一晶体条,将其对应的第一到达时间减去第二到达时间和光子飞行时间的差值与所述环内时间校正值相加得到所述环间时间校正值。

10、根据本技术的一个实施例,若当前待校正环与首个参考环之间间隔一个或多个其他探测环,则步骤s300包括:依据当前待校正晶体条查找与其关联的所述一个或多个其他探测环上的参考晶体条,获取与首个参考环相邻的第二参考环上的参考晶体条沉积的符合事件对应的第一到达时间减去第二到达时间和光子飞行时间的差值、获取与第二参考环相邻的第三参考环上的参考晶体条沉积的符合事件对应的第一到达时间减去第二到达时间和光子飞行时间的差值,对所有参考晶体条执行同样的差值获取过程,并获取当前待校正晶体条沉积的符合事件对应的第一到达时间减去第二到达时间和光子飞行时间的差值;将所有差值累加至当前待校正晶体条的环内时间校正值上得到其环间时间校正值。

11、根据本技术的一个实施例,以所述第一探测环为参考环、以第二探测环为待校正环进行环间时间校正,之后依次以前一个探测环为参考环,后一个探测环为待校正环进行环间时间校正。

12、根据本技术的一个实施例,以任一探测环为参考环、以其一侧/两侧相邻的探测环为待校正环进行环间时间校正,当校正后的探测环一侧或两侧存在未校正的探测环时,以校正后的探测环为参考环、未校正的探测环为待校正环进行环间时间校正。

13、根据本技术的一个实施例,步骤s200包括:对符合事件进行筛选,剔除符合事件对应响应线中两端在同一个探测环内的响应线和未经过射源的响应线,获取剩余的符合事件在晶体条上的单事件到达时间。

14、根据本技术的一个实施例,步骤s100和步骤s200均通过对线源检测进行数据采集以计算所述环内时间校正值和获取所述单事件到达时间。

15、根据本技术的一个实施例,步骤s100中,所述线源依次放置于每一探测环的探测视野内;步骤s200中,所述线源依次放置于两两相邻探测环之间,且所述线源两端分别位于两个探测环的部分探测视野内。

16、根据本技术的一个实施例,所述线源的布置方向与探测环的轴向平行。

17、根据本技术的一个实施例,所述线源的布置方向与探测环的轴线重合。

18、根据本技术的第二个方面,提供一种时间校正装置,包括:环内校正模块,配置成依次对多个所述探测环的晶体条进行环内时间校正,得到所有晶体条的环内时间校正值;数据获取模块,配置成依次获取两两相邻探测环之间的所有符合事件,并获取每一符合事件在晶体条上的单事件到达时间;环间校正模块,配置成依据当前待校准环的位置、所述环内时间校正值和每一符合事件的两个所述单事件到达时间的差值对多个所述探测环进行环间时间校正。

19、根据本技术的一个实施例,所述数据获取模块配置成:依次获取两两相邻探测环之间的所有符合事件,选定两两相邻探测环中的一个为参考环,另一个为待校正环,对每一符合事件,获取其在所述参考环的晶体条上的第一到达时间和在所述待校正环的晶体条上的第二到达时间;所述环间校正模块配置成:根据当前待校正环与首个参考环的位置关系、第一到达时间和第二到达时间的差值、当前待校准环上每个晶体条的环内时间校正值得到当前待校正环上每个晶体条的环间时间校正值。

20、根据本技术的一个实施例,若当前待校正环与首个参考环相邻,则所述环间校正模块配置成:对于当前校正环上的每一晶体条,将其对应的第一到达时间与第二到达时间的差值与所述环内时间校正值相加得到所述环间时间校正值。

21、根据本技术的一个实施例,若当前待校正环与首个参考环之间间隔一个或多个其他探测环,则所述环间校正模块配置成:依据当前待校正晶体条查找与其关联的所述一个或多个其他探测环上的参考晶体条,获取与首个参考环相邻的第二参考环上的参考晶体条沉积的符合事件对应的第一到达时间与第二到达时间的差值、获取与第二参考环相邻的第三参考环上的参考晶体条沉积的符合事件对应的第一到达时间与第二到达时间的差值,对所有参考晶体条执行同样的差值获取过程,并获取当前待校正晶体条沉积的符合事件对应的第一到达时间与第二到达时间的差值;将所有差值累加至当前待校正晶体条的环内时间校正值上得到其环间时间校正值。

22、根据本技术的一个实施例,所述数据获取模块配置成:依次获取两两相邻探测环之间的所有符合事件,选定两两相邻探测环中的一个为参考环,另一个为待校正环,对每一符合事件,获取其在所述参考环的晶体条上的第一到达时间和在所述待校正环的晶体条上的第二到达时间,并获取符合事件对应的光子飞行时间;所述环间校正模块配置成:根据当前待校正环与首个参考环的位置关系、第一到达时间减去第二到达时间和光子飞行时间的差值、当前待校准环上每个晶体条的环内时间校正值得到当前待校正环上每个晶体条的环间时间校正值。

23、根据本技术的一个实施例,若当前待校正环与首个参考环相邻,则所述环间校正模块配置成:对于当前校正环上的每一晶体条,将其对应的第一到达时间减去第二到达时间和光子飞行时间的差值与所述环内时间校正值相加得到所述环间时间校正值。

24、根据本技术的一个实施例,若当前待校正环与首个参考环之间间隔一个或多个其他探测环,则所述环间校正模块配置成:依据当前待校正晶体条查找与其关联的所述一个或多个其他探测环上的参考晶体条,获取与首个参考环相邻的第二参考环上的参考晶体条沉积的符合事件对应的第一到达时间减去第二到达时间和光子飞行时间的差值、获取与第二参考环相邻的第三参考环上的参考晶体条沉积的符合事件对应的第一到达时间减去第二到达时间和光子飞行时间的差值,对所有参考晶体条执行同样的差值获取过程,并获取当前待校正晶体条沉积的符合事件对应的第一到达时间减去第二到达时间和光子飞行时间的差值;将所有差值累加至当前待校正晶体条的环内时间校正值上得到其环间时间校正值。

25、根据本技术的一个实施例,所述数据获取模块配置成:对符合事件进行筛选,剔除符合事件对应响应线中两端在同一个探测环内的响应线和未经过射源的响应线,获取剩余的符合事件在晶体条上的单事件到达时间。

26、根据本技术的第三个方面,提供一种计算机存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现所述的时间校正方法的步骤。

27、根据本技术的第四个方面,提供一种计算机程序产品,包括计算机程序或指令,所述计算机程序或指令被处理器执行时实现所述的时间校正方法的步骤。

28、根据本技术的第五个方面,提供一种数字pet系统,采用所述的时间校正装置进行时间校正。

29、本技术提供的时间校正方法、装置、计算机存储介质、计算机程序产品以及数字pet系统,先进行环内时间校正,再通过获取环间符合事件的单事件到达时间,结合单事件到达时间和环内时间校正值对各探测环进行环间时间校正,由于现有线源的长度基本能够覆盖单个探测环,为环间符合事件的获取提供了基础,而通过结合环间符合事件信息,可以使得环间时间校正不受限于线源的长度,从而能够提高数字pet系统整体时间校正的质量,有利于提高图像质量,降低辐射剂量,同时能够以尽可能低的成本实现长轴pet的环间时间校正。

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