获取pet晶体能量峰值及设定能量鉴频器的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及pet成像技术领域，特别涉及一种获取pet晶体能量峰值的方法及一 种设定能量鉴频器的方法。
【背景技术】
[0002] pet (positron emission computed tomography，正电子发射计算机断层扫描）系 统是当今核医学领域发展最快一项成像技术，在临床检测中得到广泛的应用。
[0003] 在pet系统中，闪烁晶体探测器广泛用于检测gamma射线，射线通过康普顿散射或 光电吸收在闪烁晶体材料中激发而发出可见光，可见光在光电倍增管（pmt)的阴极产生电 流，通过光电倍增管的光电放大输出。
[0004] 光电倍增管产生的脉冲信号同时被一个微分鉴别器接收处理，微分鉴别器包括低 能量鉴别器（lld)及高能量鉴别器（uld)，结合上述两种鉴别器可用来鉴别过低和过高的 脉冲信号。
[0005] 低能量鉴别器需要设定其lld阈值来区分散射光子和非散射光子，如果设置过高 的lld阈值会将一些真符合事件排斥在外，设置过低的lld阈值，则会将过多的散射事件混 入检测影响系统准确性。因此，设定恰当的低能量鉴别器lld阈值对于pet系统的性能来 说非常重要。低能量鉴别器lld阈值与pet系统中闪烁晶体光子能量分布情况有关，尤其 是晶体能量峰值。
[0006] 根据已知研宄，每个闪烁晶体在发生康普顿散射或光电吸收效应时，其上光子能 量分布呈现一定规律：非散射光子能量集中在峰值511kev，而能量420kev以下主要是散射 光子。但实际pet系统的运行中，非散射光子能量谱有一定宽度，导致pet系统的对应闪烁 晶体发出光子能量的数据处理通道数目众多，一个数据处理通道对应一种光子能量，比如， 在一种通用的pet系统中其闪烁晶体发出光子能量分布范围为okev?51 ikev，其对应具有 512个数据处理通道。pet系统的多个数据处理通道相对于闪烁晶体发出的光子，对通过相 应数据处理通道的光子进行计数，计数最大的数据处理通道编号，也就是该闪烁晶体的能 量峰值。
[0007] 基于上述内容可知，在pet系统中，对低能量鉴别器设定恰当的lld阈值，意味着 需要基于pet晶体的光子能量寻求最佳能量峰值，现有技术无法提供一种能够获取晶体最 佳能量峰值的方法。
【发明内容】
[0008] 本发明技术方案解决的技术问题为，如何寻求pet晶体的最佳能量峰值。
[0009] 为了解决上述技术问题，本发明技术方案提供了一种获取pet晶体能量峰值的方 法，包括：
[0010] 建立pet晶体的能量分布模型并采集pet原始数据；
[0011] 基于所述pet原始数据统计pet晶体能量谱，以获取所述pet晶体的能量分布模 型的初次拟合参数；
[0012] 基于所述能量分布模型和初次拟合参数，采用lm迭代算法计算所述能量分布模 型的拟合参数，以获取所述pet晶体的能量分布；
[0013] 根据所获取的pet晶体的能量分布完成pet晶体能量峰值的识别。
[0014] 可选的，所述pet晶体的能量分布模型为混合型高斯曲线模型。
[0015] 可选的，基于如下算式建立所述能量分布模型：
【主权项】
1. 一种获取pet晶体能量峰值的方法，其特征在于，包括： 建立pet晶体的能量分布模型并采集pet原始数据； 基于所述pet原始数据统计pet晶体能量谱，w获取所述pet晶体的能量分布模型的 初次拟合参数； 基于所述能量分布模型和初次拟合参数，采用lm迭代算法计算所述能量分布模型的 拟合参数，w获取所述pet晶体的能量分布； 根据所获取的pet晶体的能量分布完成pet晶体能量峰值的识别。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述pet晶体的能量分布模型为混合型高斯 曲线模型。
3. 如权利要求2所述的方法，其特征在于，基于如下算式建立所述能量分布模型：
其中，x为pet晶体的能量值，f(x)为pet晶体的能量值为x的事件数，y为pet晶体 能量分布的峰值，0为pet晶体能量分布的标准差，a、a、p、丫为所述能量分布模型的系 数。
4. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述能量分布模型的初次拟合参 数包括：根据pet晶体能量谱的统计结果获得pet晶体能量分布的峰值。
5. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用lm迭代算法计算所述能量分布模 型的拟合参数包括；达到预先设定的迭代次数或算法收敛时迭代中止，输出所述pet晶体 的能量分布曲线。
6. 如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述达到预先设定的算法收敛时迭代中止 包括；达到预先设定的拟合优度时迭代中止。
7. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所获取的pet晶体的能量分布完成 pet晶体能量峰值的识别包括： 根据所述pet晶体的能量分布获取所述pet晶体的能量峰值； 对所述pet晶体的能量峰值作伪彩化处理，w获取所述pet晶体的能量峰值的伪彩化 图像； 基于所述pet晶体的能量峰值的伪彩化图像，调整所述pet晶体的能量峰值。
8. 如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述对所述pet晶体的能量峰值作伪彩化处 理，w获取所述pet晶体的能量峰值的伪彩化图像包括： 对阳t晶体进行分组处理； 基于所拟合的pet晶体的能量分布统计每组晶体的能量分布置信区间； 将所述置信区间的边界值设定为伪彩化处理的最小阔值及最大阔值； 根据所述伪彩化处理的最小阔值及最大阔值对处于所述最小阔值及最大阔值的能量 值进行上色，w获得pet晶体的能量峰值的伪彩化图像。
9. 如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述每组pet晶体的能量分布置信区间为 [u-30 )，u 30)]，y为每组pet晶体能量峰值，0为每组pet晶体能量分布的标准 差。
10. -种设定能量鉴频器的方法，其特征在于，包括： 基于权利要求1至9任一项所述的方法识别pet晶体能量峰值； 根据所述pet晶体能量峰值设定该pet晶体所对应能量鉴频器lld阔值。
【专利摘要】本发明涉及获取pet晶体能量峰值的方法及设定能量鉴频器的方法，所述获取pet晶体能量峰值的方法包括：建立pet晶体的能量分布模型并采集pet原始数据；基于所述pet原始数据统计pet晶体能量谱，以获取所述pet晶体的能量分布模型的初次拟合参数；基于所述能量分布模型和初次拟合参数，采用lm迭代算法计算所述能量分布模型的拟合参数，以获取所述pet晶体的能量分布；根据所获取的pet晶体的能量分布完成pet晶体能量峰值的识别。本发明技术方案能够寻求到pet晶体的最佳能量峰值。
【ipc分类】g06t11-00
【公开号】cn104599302
【申请号】cn201510016362
【发明人】马润霞, 吕新宇
【申请人】上海联影医疗科技有限公司
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2015年1月13日