[发明专利]基于直线轨迹投影数据的PET成像系统及方法

说明书

本发明提供一种基于直线轨迹投影数据的PET成像系统及方法，包括：探测模块接受被检测物体发出的γ光子，利用闪烁晶体特性将其转换为可见光；光电转化模块将可见光信号转化为电信号；高速读出电子学模块将电信号转化为闪烁脉冲信号；符合处理模块利用符合甄别从中筛选出符合事件并得到其投影数据；图像重建模块利用上述投影数据重建出ROI区域图像；高精度步进电机模块将被检测物体以轴向方向进行移动，满足超范围检测。本发明针对PET系统中轴向缺失角问题，利用直线轨迹扫描模式，解决PET系统中轴向成像范围小，轴向分辨率低的问题。

技术领域

本发明涉及辐射探测成像领域，更具体地，涉及一种基于直线轨迹投影数据的PET成像系统及方法。

背景技术

正电子发射断层成像(Positron Emission Tomography，以下简称PET)是一种非侵入性的新型医学成像技术，它能通过刻画放射性示踪剂在体内的位置分布和放射性活度的变化，无创、定量、动态地评估动物或者人体活体内各种器官和组织的代谢水平、生化反应和功能活动，可以应用于肿瘤、心脑系统疾病和神经系统疾病的早期诊断和治疗分期，在疾病的早期检测、病理生理机制研究、疗效监测和预后评估等方面发挥着独特的作用。

PET的重建方法大体可以分为以FBP为代表的解析法，以ML-EM为代表的迭代法。解析法的优势在于重建速度，这可以应用于人体三维全身重建等大型工程中，而迭代法的优势在于可以引入先验信息及噪声模型，在低光子数下也有较好的重建效果。这两种算法都建立在完整的投影数据基础之上。

在实际的临床诊断中，PET 80％的功能用于对肿瘤病灶的检测，受限于成本及成像算法的影响，传统的PET系统其成像范围并不能完全覆盖整个人体，对肿瘤的转移和病灶的检测并不能给出确切的诊断方法

传统的PET系统是以封闭的环形结构为基础，通过环形探测器采集各个方向上的发射数据，并通过符合甄别得到其中的符合事件，该情况下得到的投影值覆盖整个FOV，但在轴向方向上却缺少有效的成像及探测手段。

因此，针对上述难题，本发明提出了一种基于直线轨迹投影数据的PET成像系统及方法，该方法同时结合了解析法重建速度快及迭代法可导入噪声模型的优势，利用高精度步进电机模块对被检测物体进行轴向方向的移动，以满足成像所需的轴向分辨率。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于直线轨迹投影数据的PET成像系统及方法，进而解决PET系统中轴向成像范围小，轴向分辨率低的问题。

为解决以上的技术问题提供了一种基于直线轨迹投影数据的PET成像系统及了一种新的扫描模式。

基于直线轨迹投影数据的PET成像系统，系统包括：探测模块，包括闪烁晶体模块、光电转化模块、高速读出电子学模块；

闪烁晶体模块，所述闪烁晶体模块与光电转化模块相连接并接收被检测物体内发射出的高能伽马光子信号转化为可见光信号；

光电转化模块，所述光电转化模块，将可见光信号转化为电信号；

高速读出电子学模块，所述高速读出电子学模块将电信号转化为闪烁脉冲信号；

符合处理模块，所述符合处理模块利用符合甄别从众多的脉冲信号中筛选出符合事件并得到系统的投影数据；

图像重建模块，图像重建模块利用上述投影数据重建出ROI区域图像；

高精度电机步进模块，所述高精度电机步进模块将被检测物体以轴向方向进行移动，满足超范围检测；

显像模块，所述显像模块将各轴向成像图像进行拼接得到完整的重建图像。

优选的，探测模块由LYSO晶体模块及BGO晶体模块组成。

优选的，光电转化模块，由PMT模块及SiPM模块阵列组合而成。