[发明专利]PET探测器谱漂的实时校正的方法及谱漂校正系统

说明书

本发明公开了一种PET探测器的实时谱漂校正的方法及谱漂校正系统，方法包括：依据PET探测器的能谱图，判断所述PET探测器是否发生谱漂；若发生谱漂，则判断所述PET探测器是位于外部辐射场内还是外部辐射场外；若所述PET探测器位于外部辐射场内，则以当前PET探测器所在环境的温度值为地址，查询温度/谱漂校正的映射关系，获取谱漂校正所需要的补偿增益；基于所述补偿增益，对所述PET探测器对应的补偿电路进行补偿；其中，所述温度/谱漂校正的映射关系为温度值和该温度值的补偿增益的映射关系。上述方法可实现全天候的对PET探测器的谱漂进行校正，且校正速度快，校正效果好。

技术领域

本发明涉及核医学技术，具体涉及一种PET探测器谱漂的实时校正的方法及谱漂校正系统。

背景技术

PET(positron Emission Tomography，正电子发射断层成像)设备是核医学领域里最先进的医疗诊断设备，是可以在活体上显示生物分子代谢、受体及神经介质活动的新型影像技术。目前PET已被广泛用于病症的诊断(特别是早期肿瘤的诊断)、疗效主价、脏器功能研究和药物开发等方面。

通常，PET探测器包括：闪烁晶体阵列、光导、光电探测器、前置放大电路等部件，这些部件一起封装在一个相对独立环境的机械壳里，形成PET探测器。PET探测器不可能做到完全一致，像晶条的尺寸、光导切割误差、光电探测器的转换效率、前端放大器的噪声等等，所有的因素综合起来会导致探测器的增益不同。对PET探测器进行归一化校正后，主要受老化与温度变化的影响，探测器的增益会发生变化，探测器输出的能谱图会漂移(即谱漂)，导致探测器的成像发生畸变，最终使PET探测器的空间分辨下降。

目前处理谱漂的方式是：每隔一周(或者一月)用均匀分布的校准源对PET探测器进行校准。校准后，在其后的一个周(或者一月)时间内，在保持温度恒定的情况下，探测器的增益会变化不大，输出能谱漂移很小，成像畸变很小，PET探测器的空间分辨率性能保持稳定。但在具体实施过中，很难在长时间内使探测器保持温度恒定，一般有5℃左右波动。

对此，现有的一般方法是，采用复杂的冷却系统使PET探测器的温度稳定，但其成本高，同时受PET探测器所在的大环境温度变化的影响，探测器的温度还是有轻微变化，造成探测器发生谱漂，效果不是很好。还有的方法在扫描人体前采用各种方法进行谱漂校正，但在其后扫描人体的30分钟以上的时间内，难保证探测器的温度不发生变化，这也会使探测器发生谱漂，导致成像畸变。

针对上述问题，提供一种具有谱漂校正单元的PET系统，该PET系统由众多相同的探测器排列成环形，每一个探测器用一个单独的处理电路(比如单片机、DSP或FPGA)来实现谱漂校正，虽然这样闭环反馈快，但需要的硬件资源多，成本高。另外，现有技术中还出现将PET系统中所有的探测器的谱漂校正用一个处理电路来实现，比如在一个通用CPU上用软件方法来实现，虽然该方法实现简单且成本低，但闭环反馈时间长，校正时间长，校正的速度跟不上谱漂的变化，校正效果差。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明实施例提供一种PET探测器谱漂的实时校正的方法及谱漂校正系统，方法可以实现实时对PET探测器的谱漂进行校正，减少PET探测器的成像畸变，且校正速度快，校正效果好。

第一方面，本发明实施例提供一种PET探测器谱漂的实时校正的方法，包括：

依据PET探测器的能谱图，判断所述PET探测器是否发生谱漂；

若发生谱漂，则判断所述PET探测器是位于外部辐射场内还是外部辐射场外；

若所述PET探测器位于外部辐射场内，则以当前PET探测器所在环境的温度值为地址，查询温度-谱漂校正的映射关系，获取谱漂校正所需要的补偿增益；

基于所述补偿增益，采用所述PET探测器对应的补偿电路进行增益补偿；