用于重建正电子发射计算机断层成像图像的方法

摘要

本发明提供一种用于重建正电子发射计算机断层成像图像的方法，其包括：根据康普顿散射的散射光子事例投影工作原理，创建由指定模型参数描述的散射光子事例投影概率模型；根据所述散射光子事例投影概率模型，创建散射光子事例点扩展函数；根据散射光子事例投影模型和散射光子事例点扩展函数，创建非散射光子事例点扩展函数；利用统计迭代重建算法，根据散射光子事例点扩展函数和非散射光子事例点扩展函数，由散射光子事例和非散射光子事例重建PET图像。本发明能够提高探测效率，在临床应用中大幅度降低被检测对象及操作者所受的辐射剂量、缩短检查时间、提高使用效率、完备数据采样、简化探测器结构、降低探测器成本。

主权项

一种用于重建正电子发射计算机断层成像图像的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一（S1）：根据康普顿散射的散射光子事例投影工作原理，创建由指定模型参数描述的散射光子事例投影概率模型；其中：所述散射光子事例包括双光子单次散射事例和单光子单次散射事例；所述双光子单次散射事例为背靠背伽马光子对中的两个伽马光子分别与被检测对象相互作用发生一次康普顿散射后被探测器探测的散射光子事例；所述单光子单次散射事例为背靠背伽马光子对中有且只有一个伽马光子与被检测对象相互作用发生一次康普顿散射后被探测器探测的散射光子事例，在所述单光子单次散射事例中，背靠背伽马光子对中未与被检测对象发生相互作用的伽马光子将被探测器直接探测；所述背靠背伽马光子对为被注入被检测对象体内标记了正电子核素的示踪剂中的正电子核素发生衰变发射出正电子与被检测对象体内的电子发生湮灭反应生成的两个方向相反、能量为511keV的伽马光子；所述指定模型参数由基本物理量和被检测对象的物质组成相关的物理量创建，被检测对象的物质组成相关的物理量包括通过创建被检测对象的物质组成后可参照现有的基本物理量获取方式创建的物理量；步骤二（S2）：根据所述散射光子事例投影概率模型，创建散射光子事例点扩展函数；其中：所述散射光子事例点扩展函数包括双光子单次散射事例点扩展函数和单光子单次散射事例点扩展函数；所述双光子单次散射事例点扩展函数为探测器探测视野内指定一点发射 的所述背靠背伽马光子对与被检测对象发生双光子单次散射最后被探测器探测的概率；所述单光子单次散射事例点扩展函数为探测器探测视野内指定一点发射的背靠背伽马光子对与被检测对象发生单光子单次散射最后被探测器探测的概率；步骤三（S3）：根据散射光子事例投影模型和散射光子事例点扩展函数，创建非散射光子事例点扩展函数；其中：所述非散射事例为所述背靠背伽马光子对中的两个伽马光子在产生以后未与被检测对象发生使得伽马光子能量或传播方向发生改变的相互作用而以直线传播的方式到达探测器最后被探测器探测的光子事例；所述非散射光子事例点扩展函数为探测器探测视野内指定一点发射的背靠背伽马光子对中的两个伽马光子在产生以后未与被检测对象发生使得伽马光子能量或传播方向发生改变的相互作用而以直线传播的方式到达探测器最后被探测器探测的概率；步骤四（S4）：利用统计迭代重建算法，根据散射光子事例点扩展函数和非散射光子事例点扩展函数，由散射光子事例和非散射光子事例重建正电子发射计算机断层成像图像。