临床前飞行时间pet成像的制作方法

专利名称：临床前飞行时间pet成像的制作方法
临床前飞行时间PET成像说明书以下内容涉及医疗领域，更具体而言涉及利用正电子发射层析摄影(PET)进行临 床前成像，并特别参考其加以描述。然而，以下内容将在诸如兽医诊断PET成像的其他任务 中找到更多应用。在常规PET成像中，为受检者服用放射药剂以在受检者体内分布或在感兴趣的受 检者部分中积聚，例如在感兴趣的解剖学组织中积聚。放射药剂呈现出正电子电子湮灭事 件，湮灭事件产生均具有511keV能量的相反方向的、射线。设置于受检者周围的辐射探测 器探测基本同时的，即在选定的并发时间窗口之内的、射线探测，并假设基本同时的、射 线探测来源于沿连接两个基本同时或并发、射线探测事件的响应线(line-of-response) 位于某一点的同一正电子电子湮灭事件。产生这种响应线的数据集并利用滤波的反向投 影、迭代反向投影或另一种技术对数据集进行重构，以获得受检者体内放射药剂分布的图 像。飞行时间PET是类似的，但利用基本并发、射线探测事件之间有限时间差来沿着 响应线定位正电子_电子湮灭事件。、射线以光速(c)运动，即大约每100皮秒3厘米。 由AX-C At/2给出空间定位(AX)，因此作为典型范例，对于时间分辨率大约为600皮秒 的辐射探测器，得到的结果是飞行时间定位提供了沿响应线大约9厘米的空间分辨率。在 实践中，例如，可以由FWHM大约为9厘米的高斯分布表示这种定位。对于为尺寸显著大于 这一空间定位的典型人类受检者成像而言，大约为AX = 9厘米的空间定位是有利的。另一方面，临床前研究中通常使用的类型的小白鼠、家鼠、豚鼠或其他小型动物尺 寸小于或相当于飞行时间信息提供的空间定位Ax。因此，飞行时间定位不会对动物之内的 正电子电子湮灭事件定位提供额外的有用信息。迄今为止，这种认识，加上包括高速辐射探 测器和高速高容量飞行时间定位处理要很大额外成本，已经推动着在临床前PET扫描机中 包括飞行时间能力。此外，现有的临床前研究通常已经使用临床前PET成像来评估肿瘤或癌症或其他 研究中病理导致的其他大尺度生长物的大尺度解剖学特征。例如，研究可以通过统计学意 义显著数量的测试动物中平均肿瘤尺寸(如果有的话)的减小来量化治疗效果。利用PET 成像容易进行这种评估，因为感兴趣的肿瘤基本大于典型PET扫描机的空间分辨率。如果 治疗成功地将肿瘤减小到常规临床前PET扫描机的分辨率以下，通常认为治疗确实是有效 的。这种方式是便利的并容易地提供了综合的测量结果，例如肿瘤尺寸。然而，测量的大尺 度解剖特征可以检验或未检验癌症的后果决定性方面，例如转移的范围，即癌组织扩散离 开原发瘤的范围。众所周知大部分癌症患者死于转移性癌症。下文提供了克服上述问题及其他问题的新的改进设备和方法。根据一个方面，公开了一种临床前正电子发射层析摄影(PET)扫描机，包括被设 置成观察检查区域的辐射探测器；利用辐射探测器采集飞行时间定位的PET成像数据的并 发电子线路；以及重构电子线路，用于重构所述飞行时间定位的PET成像数据以形成表示 放射药剂在设置于所述检查区域中的临床前受检者中的分布的图像。
根据另一方面，公开了一种临床前正电子发射层析摄影(PET)成像方法，包括从 已经服用放射药剂的一个或多个非人类动物受检者采集飞行时间定位的PET成像数据；以 及重构所采集的飞行时间定位的PET成像数据以形成表示放射药剂在所述非人类动物受 检者中所选定的一个或多个非人类动物受检者中的分布的图像。根据另一方面，公开了一种临床前正电子发射层析摄影(PET)扫描机，包括被 设置成观察检查区域的辐射探测器；用于在检查区域中支撑多个临床前受检者以同时进 行PET成像的受检者支撑组件；利用辐射探测器从多个临床前受检者采集飞行时间定位的 PET成像数据的并发电子线路；以及重构电子线路，用于⑴至少部分基于飞行时间信息执 行过滤操作，所述过滤操作包括丢弃未检验的飞行时间定位的PET成像数据以及将飞行时 间定位的PET成像数据与多个临床前受检者中的个体临床前受检者相关联的至少一个操 作，并(ii)重构经过滤的飞行时间定位的PET成像数据以形成表示放射药剂在多个临床前 受检者中的分布的图像。根据另一方面，公开了一种评估转移性癌症的方法，包括采集癌症受检者的飞行 时间定位的PET成像数据；重构所述飞行时间定位的PET成像数据以产生所述癌症受检者 一部分的图像；以及计算量化被成像部分中分布的癌肿组织的转移性癌症测量结果。一个优点在于提高了临床前成像的处理量。另一个优点在于改善了临床前成像的质量。另一个优点在于改善了临床前成像的灵活性。在阅读并理解以下详细说明的基础上，本领域的普通技术人员将会理解本发明的 其他优点。附图仅用于例示优选实施例，不应视为限制本发明。

图1示意性示出了临床前成像系统。图2示意性示出了部分基于飞行时间定位将PET响应线关联到四个同时成像的临 床前对象之一。图3示意性示出了散射事件的鉴别，该鉴别部分基于飞行时间定位，获得与四个 同时成像的临床前对象的任一个都不关联的PET响应线。图4-6示意性示出了利用图1的临床前成像系统任选执行的例示性临床前成像过程。参考图1，成像系统包括正电子发射层析摄影(PET)扫描机10，包括用于探测由 正电子电子湮灭事件发射的511keV Y射线的一个或多个辐射探测器环12。探测器环12 的探测器是具有亚纳秒(即小于一纳秒)时间分辨率的高速探测器，更优选地，时间分辨 率等于或低于大约800皮秒，更优选地，时间分辨率等于或低于大约600皮秒，更优选地时 间分辨率等于或低于大约500皮秒，更优选地时间分辨率等于或低于大约400皮秒，更优 选地时间分辨率等于或低于大约300皮秒，还想到过更快速的探测器。一些适当的探测器 包括与高速光探测器耦合的响应于511keV y射线入射而产生光闪烁的闪烁体，高速光探 测器例如是光电倍增管(PMT)探测器、硅光电倍增管(SiPM)探测器、其他固态光电探测器 等。例如，在2006年10月26日公开的WO 2006/111883A2中和2006年10月26日公开的 W02006/111869A2中介绍了一些适当的探测器。受检者支撑组件14包括具有一个或多个支撑元件的基底16，例如四个细长支撑元件18，以支撑多达四个临床前受检者，例如一个或多个小白鼠、一个或多个家鼠、一个或 多个豚鼠或一个或多个另一种啮齿类动物、或一个或多个兔子、或其他非人的动物受检者， 例如猴子或其他灵长类动物。在给定的临床前成像期间中，临床前受检者可以占据细长支 撑元件18的一个、两个、三个或全部四个。尽管未示出，外壳典型地围绕一个或多个辐射 探测器环12，基底16固定到该外壳，细长支撑元件18突出到一个或多个辐射探测器环12 中，从而由一个或多个辐射探测器环12的辐射探测器在360°环形角区间上看到支撑元件 18。或者，可以从外壳独立地支撑受检者支撑组件14。细长支撑元件18优选由对Y射线 基本透明的材料制成，例如塑料或基于碳纤维的材料。尽管图示的细长支撑元件18被示为 平坦平台，其他想到的细长支撑元件包括空心管状支撑等，此外，根据临床前受检者的几何 形状，想到过支撑或多或少伸长，或在想到的一些实施例中，没有伸长。尽管在图1中示出 了四个细长支撑元件18，但要认识到，细长支撑元件18的数量可以是两个、三个、四个、五 个、六个或更多细长支撑元件，设定一个或多个辐射探测器环12的大小以接收两个、三个、 图示的四个、五个、六个或更多细长支撑元件18。在一些实施例中，可以互连支撑元件以界 定格栅，格栅具有开口以接收临床前受检者。在想到的一些实施例中，PET扫描机10是人体 大小的PET扫描机，可以是商用临床或诊断PET扫描机。除了未示出的外壳之外，PET扫描 机10可以包括图1中未示出的其他元件、部件或特征，例如辐射屏蔽。在想到的一些实施 例中，PET扫描机10可以是诸如混合式PET/磁共振(PET/MR)成像系统或混合式PET/计 算层析x射线摄影(PET/CT)成像系统的混合式成像系统的部件。继续参考图1，并发电子线路20识别基本同时的，例如由时域并发时间窗口定义 的、粒子探测事件，该探测事件涉及能量大约为511keV的、粒子，例如，如以大约511keV 为中心的积分强度窗口定义的。并发电子线路20还包括飞行时间定位部件，该部件利用一 个或多个辐射探测器环20的辐射探测器的亚纳秒速度沿着连接两个基本并发的Y粒子探 测事件的响应线定位发源的电子正电子湮灭事件。例如，在一些实施例中，将飞行时间定位 表示为其横坐标沿着响应线的高斯或其他统计学概率分布。可以将并发电子线路20部分 或全部集成到一个或多个辐射探测器环20中，或可以是部分或全部独立的电子线路部件。在典型的临床前成像期间中，为临床前受检者服用放射药剂，放射药剂聚集在与 所研究病理相关的器官或组织中或与所研究病理相关的癌肿或其他异常组织中。将临床前 受检者固定在支撑元件18上或中，在固定到支撑元件18上或中之前或之后，任选地为临床 前受检者使用麻醉，并将固定有临床前受检者的受检者支撑组件14插入PET扫描机10中。 由一个或多个辐射探测器环12和并发电子线路20采集形式为飞行时间定位的响应线的成 像数据。由重构电子线路22重构所采集的数据，重构电子线路22可以包括适当编程的计 算机、微处理器或微控制器、数字，模拟或混合专用集成电路(ASIC)等。重构产生表示放射 药剂在一个或多个临床前受检者中分布的图像。要理解诸如本文所用的“受检者图像”或 “图像”的术语表示通过重构产生的、表示放射药剂在临床前受检者体内分布的图像，还可 能包括由于临床前受检者体内或检查区域中别处的Y射线吸收材料导致的特征或人为噪 声，例如阴影，由重构算法或其他处理引入的人为噪声等。重构电子线路22采用适当的重构算法，例如滤波的反向投影、迭代重构算法等， 任选地考虑飞行时间定位信息。重构电子线路22任选地还采用标识临床前受检者位置的受检者图24，以便使重构电子线路22能够丢弃未检验任何临床前受检者的飞行时间定位 的响应线(例如，因为它们是随机噪声事件或已经在去往探测器的途中被散射)，并任选地 将飞行时间定位的响应线与起源的临床前受检者相关联。在事先知道受检者图24时，可以 任选地使用受检者图24来细化飞行时间定位。在一些实施例中，受检者图24包括基于PET扫描机10和受检者支撑组件14几何 形状的先验知识且任选还考虑到关于哪些支撑元件18加载临床前受检者的先验知识产生 的所存储数据。在这种实施例中，受检者图24通常是近似的，例如，界定设置个体临床前受 检者的圆形或其他形状的容器区域但不勾勒临床前受检者的周界。在一些实施例中，从初始重构所采集的成像数据产生受检者图24——例如，可以 使用两次通过方式，其中，初次通过提供受检者图24，后续通过利用受检者图24细化或改 善重构。在这些实施例中，受检者图24可以相对更精确，例如提供临床前受检者周界或临 床前受检者体内感兴趣器官周界的近似勾画。或者，从第一次通过重构导出的受检者图可 以是近似的，例如界定大到足以包含对应受检者图像的容器圆、椭圆、矩形等。在另一种方 式中，使用计算层析x射线摄影(CT)或磁共振(MR)图像来界定容器或受检者的其他勾画。还可以将受检者图24用于对所得的重构图像分段，亦即，标识重构图像中对应于 每个临床前受检者的部分。例如，如果四个图示的受检者支撑18均支撑临床前受检者，那 么将所得的重构图像适当分成四个图像，每个图像针对每个受检者。将所得图像存储在图 像存储器28中。评估电子线路30可以包括适当编程的计算机、微处理器或微控制器、数字， 模拟或混合ASIC等，其处理图像以产生定量的临床前研究结果，例如每个临床前受检者的 平均肿瘤尺寸。由于结合受检者图24执行的飞行时间定位和任选数据过滤能够实现高的图像质 量，所以在一些关于癌症治疗的实施例中，评估电子线路30用于计算量化癌肿组织从原生 或成核部位扩散的一个或多个转移性癌症测量结果。例如，评估电子线路30可以计算受检 者体内转移性癌症已经扩散到的一部分中的线状或分布癌组织的密度。这种转移性癌密度 参数例如可以被计算为(例如基于强度值位于可归因于癌组织范围)被识别为属于癌组织 的像素或体素计数与被识别为属于良性组织的像素或体素计数的比。在一些实施例中，临 床前评估电子线路30将每个临床前受检者图像的像素或体素分类成癌肿或非癌肿之一， 并至少基于癌肿像素或体素的计数或空间分布产生转移性癌测量结果。临床前评估测量结 果存储器32存储由评估电子线路30计算的评估测量结果。参考图2，提供了利用受检者图24将飞行时间定位的响应线与特定临床前受检者 相关联的例示范例。图2的例示性受检者图24包括对应于四个受检者支撑元件18上的四 个临床前受检者的四个圆形容器区域40a、40b、40c、40d。要附带指出，例如，如果对应于容 器区域40b (例如)的受检者支撑是空的，那么从受检者图24中适当省略对应的容器40b。在图2中，响应线L0R-A通过两个不同的容器区域，即容器区域40a、40d。于是，仅 仅基于响应线而不考虑飞行时间定位信息，就不能判断L0R-A是源于对应于容器区域40a 的临床前受检者还是源于对应于容器区域40d的临床前受检者。图2还示出了由高斯分布 T0F-A表示的飞行时间定位信息。在图2所示的图示中，沿着高斯分布T0F-A的任何点到充 当高斯分布图示的横坐标的响应线L0R-A的距离表示起源电子正电子湮灭事件在沿着响 应线L0R-A的该位置的概率。飞行时间信息T0F-A表示，与响应线L0R-A源于对应于容器区域40d的临床前受检者的低得多的概率相比，响应线L0R-A源于对应于容器区域40a的 临床前受检者的概率高得多。图2中标示的点S-A表示响应线L0R-A的起源电子-正电子 湮灭事件最可能的位置。在图2的例示性范例中，飞行时间定位的分辨率与容器区域40a、40b、40c、40d之 一的尺寸相当，因此尺寸相当于或大于被成像的临床前受检者。迄今为止，在这种配置下， 现有技术认为飞行时间定位价值不大。然而，如图2所示，可以有效地采用飞行时间定位将 响应线L0R-A与特定临床前受检者，即对应于图2的例示范例中的容器区域40a的受检者， 相关联，可以将其任选地用于细化定位。参考图3，还可以使用飞行时间定位来标识不与正电子的湮灭点相关联的响应线。 在这种情况下，响应线可能是噪声，且一旦识别，就可以有利地将其丢弃。在图3中，采集响 应线L0R-X，响应线源于在对应于容器区域40a的临床前受检者中发生的电子-正电子湮灭 事件S-X。然而，在散射部位X散射两个相反方向的511keV Y射线之一。因此，所采集的 响应线L0R-X错误地不通过容器区域40a，更不必说通过电子-正电子湮灭事件S-X的点。 相反，所采集的响应线L0R-X错误地通过容器区域40d，因此考虑所采集的响应线L0R-X而 没有飞行时间定位信息，可能会错误地作出结论，即采集的响应线L0R-X源于对应于容器 区域40d的临床前受检者。然而，通过额外地考虑飞行时间定位信息T0F-X，在图3中由相 对于响应线L0R-X绘制的高斯分布再次表达，显然非常有可能采集的响应线L0R-X源于容 器区域40d中。此外，因为所采集的响应线L0R-X不通过其他容器区域40a、40b、40c的任一 个，可以断定所采集的响应线L0R-X为噪声或代表错误数据，且未检验任何临床前受检者， 因此可以丢弃。参考图4，描述了利用图1的PET成像系统适当实践例示性成像过程。图4的方 式使用两次通过重构，其中，在图像分段操作52中划分第一次重构通过50以产生受检者图 24。第一重构通过50可以采用几乎任何重构算法，在一些实施例中，不考虑飞行时间定位 信息，尽管还想到采用考虑沿响应线进行飞行时间定位的重构算法。分段操作52可以采用 任何适当的分段算法，例如阈值算法，任选地接着是分组或聚合操作以标识相邻的区域。此 外，在一些实施例中，省略操作50、52，以另一种方式获得受检者图24，例如将受检者图24 重构为对应于临床前受检者已知位置的容器区域组合的受检者图24。继续参考图4，在过滤操作54中，丢弃被识别为噪声的任何飞行时间定位的PET数 据。过滤操作54适当地采用诸如已经参考图3所述的处理。例如，可以将每条响应线的飞 行时间定位部分识别为由半高全宽(FWHM)或飞行时间分布的其他宽度测量结果勾画的响 应线的片段部分。如果这个片段部分不与受检者图24表示的任何临床前受检者相交，那么 假设响应线为噪声并适当地丢弃。在第二次通过重构56中，再次重构飞行时间定位的PET数据，但这一次减去被过 滤操作54去除的任何被丢弃的响应线。如任选的第一次通过重构50那样，第二次通过重 构56可以采用不并入飞行时间定位信息的重构算法或可以采用并入飞行时间定位信息的 重构算法。在一些实施例中，第一次通过重构50不并入飞行时间定位信息，因为它的目的 仅仅是识别由临床前受检者占据的区域，因此可以是低分辨率图像，而第二次通过重构56 并入飞行时间定位信息，从而提供更高的图像分辨率。在任一种情况下，第二次通过重构56 产生图像60，在分解操作62中将图像60适当地分解或划分成单个受检者图像64a、64b、64c、64d。分解操作62有利地任选地利用受检者图24。例如，返回参考图2和3的例示性 受检者图24，容器区域40a、40b、40c、40d任选地界定对应的单个受检者图像64a、64b、64c、 64d。然后由图1的评估电子线路30对单个受检者图像64a、64b、64c、64d进行适当处理， 以提取针对每个对应临床前受检者的相关信息，例如肿瘤大小、定量的转移性癌信息等。在图4的处理中，任选的第一次通过重构50和第二次通过重构56两者都将该组 PET数据作为单元加以处理，以产生组合图像，然后将组合图像分解成单个临床前受检者图 像。使用飞行时间定位信息丢弃被识别为噪声的响应线，但不用于将响应线与特定的对应 临床前受检者进行正面关联。参考图5，在备选方式中，数据关联操作70参考受检者图24，利用诸如已参考图2 所述的方式将响应线与特定临床前受检者进行正面关联。例如，可以将每条响应线的飞行 时间定位部分识别为由半高全宽(FWHM)或飞行时间分布的其他宽度测量结果勾画的响应 线的片段部分。如果这一片段部分与受检者图24表示的临床前受检者之一相交，那么响应 线是与该临床前受检者相关联的。如果片段部分不和受检者图24所示的任何临床前受检 者相交，那么丢弃响应线。这种数据关联操作70的结果是对应于每个临床前受检者的一组 PET数据。对于包括四个同时成像的PET受检者的例示性范例而言，操作70的结果是对应 于例示性的四个同时成像的临床前受检者的四个PET数据组72a、72b、72c、72d。在独立的重构操作74a、74b、74c、74d中独立重构四个PET数据组72a、72b、72c、 72d的每个。可以由同一重构流水线串行地，或由四个独立的重构流水线并行或同时地执行 四个独立的重构操作74a、74b、74c、74d。串行方式涉及较少硬件但相对较慢，而并行方式涉 及四倍的硬件，但相对较快。因为四个PET数据组72a、72b、72c、72d的每个都由于其独立 为单个不同数据组而已经考虑了飞行时间定位信息，所以在一些实施例中四个独立重构操 作74a、74b、74c、74d采用忽略飞行时间信息的常规PET重构算法。或者，四个独立的重构 操作74a、74b、74c、74d可以并入飞行时间信息，如果飞行时间定位分辨率小于临床前受检 者的典型尺寸，这后一种方式是有用的。在任一种方式中，结果都是对应于同时成像的四个 临床前受检者的四个独立图像76a、76b、76c、76d。图5的方式相对于图4的方式可能是有利的，因为在重构之前(或者对于两次通 过方式而言，在第二次通过重构之前)从不同临床前受检者分离出数据。通过在重构之前 分开数据，减小了重构算法将引入串扰的可能性，在串扰中，来自一个临床前受检者的数据 影响另一临床前受检者的重构。此外，重构更小的数据组可以更快，尤其是如果使用并行重 构流水线来同时重构多个数据组的话。在图4和5的方式中，已经假设希望重构同时成像的所有临床前受检者的图像。 然而，在一些情况下，成像可能仅针对临床前受检者之一，或者可能仅针对同时成像的临床 前受检者的子组。例如，研究可能提倡为每位受检者服用造影剂药丸并监测造影剂的汇集。 在这种情形下，可以有利地为第一临床前受检者服用药丸并监测汇集，接下来对第二临床 前受检者重复该过程，依次类推。因为造影剂的汇集是取决于时间的过程，因此可以有利地 一次仅对单个受检者成像。然而，为了提高处理量，一次向PET扫描机10中加载几个临床 前受检者可能是有利的。参考图6，修改图5的方式以执行这种成像序列，每次重点放在单个临床前受检者 上。以如下方式修改图5的过程修改的关联操作70’将飞行时间定位的PET数据仅与感兴趣的临床前受检者相关联，并丢弃任何其他飞行时间定位的PET数据，从而产生与单个 选中的临床前受检者相关联的单个飞行时间定位的PET数据组。在图2中，尽管任何其他 临床前受检者都可以是选择的受检者，但选择的临床前受检者是第二临床前受检者。因此， 处理与图5中的相同，只是仅执行重构操作74b以仅产生单个图像76b。将关联操作70’限 制到单个临床前受检者，然后仅重构对应于该单个临床前受检者的单个数据组72b，实现了 很快的处理速度，这对于取决于时间的操作，例如监测药丸汇集可能是有用的。在上文中，已经描述了将飞行时间定位信息用于将PET数据与多个同时成像的临 床前受检者的特定受检者相关联，和/或丢弃不与同时成像的临床前受检者的任一个相关 联的PET数据。在飞行时间定位小到足以辅助区分哪个临床前受检者是哪个响应线的来源 时，这样使用飞行时间定位信息是有利的。如果飞行时间定位小于个体受检者的尺寸，那么 任选地可以在图像重构中有利地使用飞行时间信息，基于飞行时间信息执行或不执行数据 过滤或关联。于是，例如，如果飞行时间定位小于临床前受检者尺寸，那么任选地，重构所采 集的PET数据而不进行预处理，以丢弃或关联PET数据，由重构算法利用飞行时间定位信息 改善信噪比或重构图像的其他特征。此外，如参考图3所述，将小于受检者尺寸的飞行时间 定位与过滤组合来抑制噪声是一种有利的组合。已经参考优选实施例描述了本发明。在阅读和理解前述详细说明的前提下，其他 人可以想到各种修改和变化。只要修改和变化落入所附权利要求或其等价要件的范围内， 本发明意在被视为包括所有这种修改和变化。
权利要求
一种临床前正电子发射层析摄影(PET)扫描机，包括被设置成观察检查区域的辐射探测器(12)；用于利用所述辐射探测器采集飞行时间定位的PET成像数据的并发电子线路(20)；以及重构电子线路(22)，用于重构所述飞行时间定位的PET成像数据以形成表示放射药剂在设置于所述检查区域中的临床前受检者中的分布的图像。
2.根据权利要求1所述的临床前PET扫描机，其中，设置于所述检查区域中的所述临床 前受检者包括设置于所述检查区域中的多个临床前受检者。
3.根据权利要求2所述的临床前PET扫描机，其中，所述飞行时间定位相当于或大于所 述临床前受检者的尺寸。
4.根据权利要求2所述的临床前PET扫描机，其中，所述临床前受检者为啮齿类动物或 兔子。
5.根据权利要求2所述的临床前PET扫描机，还包括所述检查区域中的所述临床前受检者的图(24)，所述重构电子线路(22)用于丢弃由 所述图(24)指示为未检验任何临床前受检者的飞行时间定位的PET成像数据。
6.根据权利要求2所述的临床前PET扫描机，还包括所述检查区域中的所述临床前受检者的图(24)，所述重构电子线路(22)用于基于所 述图(24)将飞行时间定位的PET成像数据(72a，72b，72c，72d)与各个临床前受检者相关联。
7.根据权利要求2所述的临床前PET扫描机，其中，所述重构电子线路(22)用于将飞 行时间定位的PET成像数据(72b)与所述多个受检者的个体受检者相关联，并重构与所述 个体受检者相关联的所述飞行时间定位的PET成像数据以形成表示放射药剂在所述个体 受检者中的分布的图像(76b)。
8.根据权利要求2所述的临床前PET扫描机，其中，所述重构电子线路(22)用于(i) 丢弃至少部分基于所述飞行时间定位被识别的所述飞行时间定位的PET成像数据的未检 验部分，并(ii)对减去所丢弃部分的所述飞行时间定位的PET成像数据进行重构，以形成 表示放射药剂在一个或多个临床前受检者中的分布的图像。
9.根据权利要求1所述的临床前PET扫描机，还包括用于基于所述图像产生转移性癌症测量结果的临床前评估电子线路(30)。
10.根据权利要求9所述的临床前PET扫描机，其中，所述临床前评估电子线路(30)用 于将所述图像的像素或体素分类成癌肿或非癌肿之一，并至少基于癌肿像素或体素的计数 或空间分布产生转移性癌测量结果。
11.根据权利要求1所述的临床前PET扫描机，所述重构电子线路用于执行第一次通 过重构(50)和排除基于所述第一次通过重构被选定排除的飞行时间定位的PET成像数据 的第二次通过重构(56，74a，74b，74c，74d)，所述第二次通过重构形成表示放射药剂在设置 于所述检查区域中的所述临床前受检者中的分布的图像(64a，64b,64c,64d, 76a, 76b，76c, 76d)。
12.—种临床前正电子发射层析摄影(PET)成像方法，包括从已经服用放射药剂的一个或多个非人类动物受检者采集飞行时间定位的PET成像数据；以及重构所采集的飞行时间定位的PET成像数据以形成表示放射药剂在所述非人类动物 受检者中所选定的一个或多个非人类动物受检者中的分布的图像。
13.根据权利要求12所述的临床前正电子发射层析摄影(PET)成像方法，其中，从多个 非人类受检者同时采集数据，并且所述重构包括丢失至少部分基于飞行时间定位信息被识别为未检验所述多个非人类动物受检者中 所选定的一个或多个非人类动物受检者的飞行时间定位的PET成像数据的一部分；以及 对减去所丢弃部分的所采集的飞行时间定位的PET成像数据进行重构。
14.根据权利要求13所述的临床前正电子发射层析摄影(PET)成像方法，其中，对减去 所丢弃部分的所采集的飞行时间定位的PET成像数据进行的所述重构不使用所述飞行时 间定位信息。
15.根据权利要求13所述的临床前正电子发射层析摄影(PET)成像方法，其中，所述多 个非人类动物受检者中所选定一个或多个包括以下其中之一 (i)所有多个非人类动物受 检者和(ii)少于所有多个非人类动物受检者。
16.根据权利要求13所述的临床前正电子发射层析摄影(PET)成像方法，还包括 识别所述飞行时间定位的PET成像数据中与所述多个非人类动物受检者中所选定一个或多个非人类动物受检者的每一个相关联的子集；以及重构每一个子集以形成表示放射药剂在该相关联的非人类动物受检者中分布的图像。
17.根据权利要求12所述的临床前正电子发射层析摄影(PET)成像方法，还包括 基于所述非人类动物受检者中所选定一个或多个非人类动物受检者的每一个的图像产生转移性癌症测量结果。
18.—种临床前正电子发射层析摄影(PET)扫描机，包括 被设置成观察检查区域的辐射探测器(12)；用于在所述检查区域中支撑多个临床前受检者进行同时PET成像的受检者支撑组件 (14)；用于利用所述辐射探测器从所述多个临床前受检者采集飞行时间定位的PET成像数 据的并发电子线路(20)；以及重构电子线路(22)，用于(i)至少部分基于所述飞行时间信息执行过滤操作，所述过 滤操作包括以下至少一个丢弃未检验飞行时间定位的PET成像数据和将飞行时间定位的 PET成像数据与多个临床前受检者中的个体临床前受检者相关联，以及(ii)重构经过滤的 飞行时间定位的PET成像数据，以形成表示放射药剂在所述多个临床前受检者中的分布的 图像。
19.根据权利要求18所述的临床前正电子发射层析摄影(PET)扫描机，其中，所述重 构电子线路(22)利用不使用所述飞行时间信息的重构算法重构经过滤的飞行时间定位的 PET成像数据以形成表示放射药剂在所述多个临床前受检者中的分布的图像。
20.一种评估转移性癌症的方法，所述方法包括 采集癌症受检者的飞行时间定位的PET成像数据；重构所述飞行时间定位的PET成像数据以产生所述癌症受检者一部分的图像；以及 计算量化被成像部分中分布的癌肿组织的转移性癌症测量结果。
21.根据权利要求20所述的方法，其中，所述计算包括计算被识别为属于癌肿组织的部分中像素或体素计数与被识别为属于良性组织的部 分中像素或体素计数之比。
22.根据权利要求20所述的方法，其中，所述计算包括计算强度值处于可归因于癌肿组织的范围中的部分中像素或体素计数与强度值处于 可归因于癌肿组织的所述范围之外的部分中像素或体素计数之比。
全文摘要
一种临床前正电子发射层析摄影(PET)成像方法包括从一个或多个非人类动物受检者采集飞行时间定位的PET成像数据以及重构所采集的数据以形成图像。在例示性PET扫描机中，包括观察检查区域的辐射探测器(12)；在检查区域中支撑多个临床前受检者以同时进行PET成像的受检者支撑组件(14)；利用辐射探测器从临床前受检者采集飞行时间定位的PET成像数据的并发电子线路(20)；以及重构电子线路(22)，其(i)至少部分基于飞行时间信息进行过滤操作，过滤操作包括丢弃未检验的飞行时间定位的PET成像数据以及将飞行时间定位的PET成像数据与个体临床前受检者相关联中的至少一个操作，并(ii)重构经过滤的数据以形成临床前受检者的图像。
文档编号G01T1/29GK101809463SQ200880108466
公开日2010年8月18日 申请日期2008年8月26日 优先权日2007年9月24日
发明者A·巴克勒, C·德根哈特 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司