[发明专利]正电子发射断层成像系统及其图像重建方法

说明书

本发明提供了一种正电子发射断层成像(PET)系统及其图像重建方法。该PET系统包括：多个沿着轴向排列的探测器单元，每一探测器单元适于产生多个单事件计数；多个符合逻辑电路，每一符合逻辑电路连接到一个或多个对应的探测器单元，其中各探测器单元产生的单事件数据发送到对应的符合逻辑电路，该多个符合逻辑电路并行地产生该多个探测器单元的符合计数。

技术领域

本发明主要涉及医学图像诊断设备，尤其涉及一种正电子发射断层成像(Positron Emission Tomography,PET)系统及其图像重建方法。

背景技术

PET是核医学领域比较先进的一种临床检查影像技术，现已在医学生物研究和临床诊断及处理中担任重要角色。

PET是从人体分子水平反映人体内脏器和组织的功能及代谢状况的诊断技术。PET将含有正电子放射性的药物(如¹⁸F-FDG)注入人体，由于FDG的代谢情况与葡萄糖非常相似，可聚集在消化葡萄糖的细胞内，尤其是生长迅速的肿瘤组织药物摄取是不一样的。¹⁸F衰变放出的正电子将与组织中的负电子发生湮灭反应，产生能量相等、方向相反的两个γ光子，通过环绕人体的探测器阵列，利用符合测量技术测量出这两个光子，就可获得正电子的位置信息，再用图像重建软件进行处理后可得到正电子在人体内分布情况的断层图像。

图1是PET系统的常规结构。参考图1所示，在机架(Gantry)11中形成通道12，一个检查床13可移入或移出通道12。被检者躺在检查床13的床面14上，检查床13被移入通道12后，机架11内设置的环绕通道12的探测器阵列可探测上述反应产生的光子。

当前PET系统的轴向扫描视野范围局限在25公分左右，远远短于人体全身的长度，比如2米。为了改进PET系统，已经提出了在机架的整个轴向长度上设置多个PET探测器单元，从而大幅地扩大在身体轴线方向上的扫描视野。例如，将身体轴线方向上的扫描视野扩大到约2米的长度，从而能够同时诊断被检者的从头顶到脚趾的整个身体。

视野扩大会带来的灵敏度几十倍的提升，但是其超高的计数率是目前现有电子学逻辑所不能够应对的；同时，传统PET图像重建的成像速度也会因为高计数而变慢几十倍。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种正电子发射断层成像系统及其图像重建方法，可以有效收取高计数率下海量的符合信号。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种正电子发射断层成像系统，包括：多个沿着轴向排列的探测器单元，每一探测器单元适于产生多个单事件计数；多个符合逻辑电路，每一符合逻辑电路连接到一个或多个对应的探测器单元，其中各探测器单元产生的单事件数据发送到对应的符合逻辑电路，该多个符合逻辑电路并行地产生该多个探测器单元的符合计数。

在本发明的一种实施方式中，所述多个探测器单元产生的单事件数据均匀或不均匀地分配到各符合逻辑电路进行符合计数。

在本发明的一种实施方式中，至少部分符合逻辑电路对来自不同或相同探测器单元的单事件数据进行符合计数。

在本发明的一种实施方式中，该正电子发射断层成像系统中符合逻辑电路的数量与探测器单元的数量相同或不同。

在本发明的一种实施方式中，每一符合逻辑电路对应地设置在一个探测器单元上。

在本发明的一种实施方式中，还包括第一处理器，该第一处理器连接到该多个符合逻辑电路，各符合逻辑电路产生的符合计数发送到该第一处理器，该第一处理器对符合计数进行反向投影，该系统使用该反向投影进行正投影。

在本发明的一种实施方式中，还包括多个第一处理器，每一第一处理器连接到一个或多个符合逻辑电路，各符合逻辑电路产生的符合计数发送到各第一处理器，该多个第一处理器并行地对符合计数进行反向投影。