[发明专利]使用从正电子发射断层摄影中的窄能量窗口计数重建的发射图像估计进行散射校正

说明书

一种非瞬态存储介质存储能够由包括至少一个电子处理器(20)的成像工作站(18)读取和执行以执行图像重建方法(100)的指令。所述方法包括：从图像采集设备(12)接收发射成像数据(22)，其中，所述发射成像数据已经使用采集能量通带(18)进行了滤波；通过利用比采集能量通带窄的第二能量通带(90)对所述发射成像数据进行滤波来生成经滤波的成像数据；重建所述经滤波的成像数据以生成中间图像；根据所述中间图像来估计一个或多个散射校正因子(SCF)；以及重建利用所估计的SCF校正的所述发射成像数据以生成重建图像。

技术领域

下文总体上涉及医学成像技术、医学图像解读技术、图像重建技术以及相关技术。

背景技术

康普顿散射是正电子发射断层摄影(PET)中的主要图像质量和定量降级因子，其应当在高质量图像重建过程中予以考虑。PET图像重建中的准确散射校正经历“鸡和蛋”问题。需要根据衰减图和发射图估计来模拟散射校正因子。问题在于，在应用散射校正之前，发射图估计被散射污染。如果将这种受污染的发射估计用于散射校正，则最终散射校正因子将产生偏差。

在解决该问题的一种方法中，发射估计的迭代近似用来最小化散射。迭代方法从发射估计(通常具有散射)开始，将其用于散射模拟，然后使用散射估计来减少发射估计中的散射，然后对该过程迭代给定的迭代次数以获得具有可接受的剩余散射水平的发射估计。迭代方法使工作流程复杂且耗时。在一种变体方法中，为了对此进行补偿，在粗糙的正弦图空间中完成对发射估计的生成，并且没有对事件的飞行时间(TOF)定位以节省时间，但代价是准确性降低。

下文公开了克服这些问题的新的且改进的系统和方法。

发明内容

在一个公开的方面，一种非瞬态存储介质存储能够由包括至少一个电子处理器的成像工作站读取和执行以执行图像重建方法的指令。所述方法包括：从图像采集设备接收发射成像数据，其中，所述发射成像数据已经使用采集能量通带进行了滤波；通过利用比采集能量通带窄的第二能量通带对所述发射成像数据进行滤波来生成经滤波的成像数据；重建所述经滤波的成像数据以生成中间图像；根据所述中间图像来估计一个或多个散射校正因子(SCF)；以及重建利用所估计的SCF校正的所述发射成像数据以生成重建图像。

在另一公开的方面，一种成像系统包括图像采集设备。至少一个电子处理器被编程为：从所述图像采集设备接收发射成像数据，其中，所述发射成像数据已经使用采集能量通带进行了滤波；通过利用比采集能量通带窄的第二能量通带对所述发射成像数据进行滤波来生成经滤波的成像数据；重建所述经滤波的成像数据以生成中间图像；根据所述中间图像来估计一个或多个散射校正因子(SCF)；并且重建利用所估计的SCF校正的所述发射成像数据以生成重建图像。所述第二能量通带的中心能量处于比所述采集能量通带的中心能量高但仍覆盖511keV光峰的能量处。

在另一公开的方面，一种成像系统包括：正电子发射断层摄影(PET)图像采集设备。至少一个电子处理器被编程为：从图像采集设备接收PET成像数据，其中，所述PET成像数据已经使用采集能量通带进行了滤波；通过利用比采集能量通带窄的第二能量通带对所述PET成像数据进行滤波来生成经滤波的成像数据；重建所述经滤波的成像数据以生成中间图像；根据所述中间图像来估计一个或多个散射校正因子(SCF)；并且重建利用所估计的SCF校正的所述发射成像数据以生成重建图像。所述第二能量通带的中心能量大于标准第一能量通带的中心能量，但仍通常包含511keV值，在一些示例中，具有在包含性的490-515keV范围内的下限截止能量和在包含性的590-630keV范围内的上限截止能量。

一个优点在于提供具有较低散射分数的重建图像。

另一优点在于提供用于估计受散射含量影响较小的散射校正因子的重建图像。

另一优点在于使用更有效的重建处理来提供具有减少的散射含量的重建图像，在一些实施例中，其采用包括单个散射校正因子(SCF)模拟的单遍，跟着使用那些SCF进行单个(可选地迭代)PET图像重建。