[发明专利]在定量单光子发射计算机断层扫描中利用多个光电峰的重构

说明书

在利用多个光电峰的定量SPECT中，在重构内或作为重构的部分、而不是在重构后执行针对所述多个光电峰的组合。迭代地执行重构，因此针对所述多个光电峰的组合在重构的迭代循环内执行，诸如组合不同光电峰的经后向投影的反馈以用于更新容积。

相关申请

本专利文档要求2014年6月23日提交的、申请序列号为62/015,572的临时美国专利申请在下的申请日的权益，所述美国专利申请由此通过引用被并入。

背景技术

本实施例涉及单光子发射计算机断层扫描（SPECT）。SPECT成像使用放射性同位素或放射性示踪剂来确定患者体内的生理功能。基于发射的计数，为了定性SPECT而对放射性同位素的空间分布进行成像。对于定量SPECT，测量身体内的放射性浓度或由身体内组织对放射性示踪剂的特定摄取。根据所检测的发射来重构放射性浓度（即，来自不同位置的放射性示踪剂的浓度）。考虑到各种建模和SPECT中的未知，定量SPECT的一般使用是受限的。例如，定量SPECT仅仅在针对Tc-99m的工业中被实现，所述Tc-99m具有单发射光电峰（即，能量峰）。

在核医学中所使用的宽范围的同位素（例如Lu-177、In-111、Sm-153）以多个光电峰而发射光子。通过在定性SPECT中使用多光电峰放射性同位素，每个光电峰被分别重构，从而为每个光电峰提供分别重构的容积。经重构的体元然后被求和以改善信噪比。然而，对重构的输出结果进行求和在定量SPECT中可能并不有用。对来自不同光电峰的输出放射性浓度进行求和并不提供用于定量的准确放射性浓度。

发明内容

作为介绍，下述优选实施例包括用于利用多个光电峰的定量SPECT的方法、系统和非暂时性计算机可读介质。针对多个光电峰的组合在重构内执行或作为重构的部分被执行，而不是在重构后执行。重构被迭代地执行，因此针对多个光电峰的组合在重构的迭代循环内执行，诸如组合不同光电峰的经后向投影的反馈，以用于更新容积。

在第一方面中，提供了一种用于利用多个光电峰的定量SPECT的方法。SPECT检测器检测来自患者的发射。所述发射是以具有相应多个光电峰的同位素的不同光电峰范围的。在重构中，执行针对所述不同光电峰范围中的第一和第二光电峰范围的前向投影。后向投影对来自所述第一和第二光电峰范围的反馈进行组合。根据重构而生成图像。

在第二方面中，一种非暂时性计算机可读存储介质已经在其中存储了表示指令的数据，所述指令通过经编程的处理器可执行以用于利用多个发射能量的SPECT。所述存储介质包括指令以用于利用针对该能量的算子（operator）来分别对所述多个发射能量中的每一个进行投影，并且组合来自针对所述多个发射能量的投影的结果的梯度。

在第三方面中，提供了一种SPECT系统。检测器用于检测来自以第一和第二光电峰发射的同位素的以所述第一和第二光电峰的发射。处理器被配置成根据所述发射来在三维中重构发射的分布。所述重构使用共轭梯度，其中所述共轭梯度是以所述第一和第二光电峰二者的发射的函数。显示器被配置成显示来自重构的图像。

本发明通过随后的权利要求来被限定，并且本章节中没有什么应当被理解为对那些权利要求的限制。本发明的另外的方面和优点在以下结合优选实施例来被讨论并且可以稍后独立地或以组合地被要求保护。

附图说明

组件和各图不一定是按比例的，代替地将强调置于说明本发明的原理上。此外，在各图中，同样的参考标号贯穿不同的视图标明对应的部分。

图1是用于利用多个光电峰的定量SPECT成像的方法的一个实施例的流程图图解；以及

图2是根据一个实施例的用于利用多个光电峰的定量SPECT成像的系统的框图。

具体实施方式