本發(fā)明涉及醫(yī)療成像領(lǐng)域，特別涉及一種醫(yī)學(xué)成像方法及醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

正電子發(fā)射斷層成像(positronemissiontomography，pet)是臨床上應(yīng)用廣泛的一種無(wú)創(chuàng)核醫(yī)學(xué)影像診斷技術(shù)，其通過(guò)對(duì)注入活體的放射性示蹤劑成像，從而提供活體的新陳代謝等功能信息，在臨床診斷、療效評(píng)價(jià)、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究以及新藥研發(fā)中發(fā)揮著重要作用。

pet是一種以正電子核素為示蹤劑，通過(guò)病灶部位對(duì)示蹤劑的攝取了解病灶功能代謝狀態(tài)，進(jìn)而對(duì)疾病作出診斷的技術(shù)。具體的說(shuō)：將標(biāo)記有正電子核素的放射性示蹤藥物注射入被檢測(cè)體內(nèi)，正電子核素發(fā)生衰變發(fā)射出正電子，與被檢測(cè)對(duì)象體內(nèi)的負(fù)電子發(fā)生湮沒(méi)反應(yīng)，產(chǎn)生兩個(gè)方向相反，能量均為511kev的γ光子，從而被放置在被檢測(cè)對(duì)象周?chē)奶綔y(cè)單元探測(cè)到。經(jīng)過(guò)電子學(xué)符合探測(cè)的處理，記錄下符合要求的γ光子對(duì)，其中一次湮滅反應(yīng)被稱(chēng)為一個(gè)符合事件。通過(guò)采集到足夠數(shù)量的符合事件，并經(jīng)過(guò)衰減校正處理后形成pet重建圖像，即可觀測(cè)到掃描對(duì)象的核素分布的信息。

然而，在執(zhí)行pet圖像重建時(shí)，常常會(huì)發(fā)生部分符合事件無(wú)法被正確的運(yùn)用到pet圖像重建中而不得不丟棄的問(wèn)題，以及所收集到符合事件中對(duì)應(yīng)有不被需要的部分，這都將直接導(dǎo)致系統(tǒng)靈敏度缺失，從而影響醫(yī)學(xué)成像的精度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種醫(yī)學(xué)成像方法及醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)，以改善醫(yī)學(xué)成像的精度。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種醫(yī)學(xué)成像方法，包括：

獲取掃描對(duì)象的ct定位圖像，所述ct定位圖像對(duì)應(yīng)第一掃描區(qū)域；

在所述掃描對(duì)象的ct定位圖像上設(shè)置預(yù)掃描區(qū)域；

使所述預(yù)掃描區(qū)域沿著pet掃描視野的軸向和/或徑向進(jìn)行擴(kuò)展，并基于所述ct定位圖像確定第二掃描區(qū)域；

將所述第二掃描區(qū)域設(shè)置在pet掃描視野的中心位置，并獲取所述第二掃描區(qū)域的pet掃描數(shù)據(jù)。

可選的，在確定所述第二掃描區(qū)域之后，還包括：

獲取所述第二掃描區(qū)域內(nèi)的衰減信息，以結(jié)合所述衰減信息執(zhí)行pet圖像重建。

可選的，所述使所述預(yù)掃描區(qū)域沿著pet掃描視野的軸向和/或徑向進(jìn)行擴(kuò)展，以確定第二掃描區(qū)域的方法包括：

判斷所述第一掃描區(qū)域的區(qū)域范圍內(nèi)是否僅對(duì)應(yīng)有床板或空氣，若僅對(duì)應(yīng)有床板或空氣，則將所述第一掃描區(qū)域的邊界作為第二掃描區(qū)域的邊界；若還對(duì)應(yīng)有除床板和空氣之外的干擾對(duì)象，則將所述干擾對(duì)象的邊界作為所述第二掃描區(qū)域的邊界。

可選的，所述預(yù)掃描區(qū)域完全覆蓋所述ct定位圖像中的所述掃描對(duì)象，通過(guò)執(zhí)行多次的邊界擴(kuò)展和多次的判斷過(guò)程以獲取所述第二掃描區(qū)域，包括：

使所述預(yù)掃描區(qū)域沿著pet掃描視野的軸向或徑向按照指定長(zhǎng)度進(jìn)行擴(kuò)展；

判斷擴(kuò)展后的區(qū)域邊界處是否對(duì)應(yīng)床板或空氣；若不對(duì)應(yīng)床板或空氣，則確定當(dāng)前的區(qū)域邊界為所述第二掃描區(qū)域的邊界；若對(duì)應(yīng)床板或空氣，則繼續(xù)對(duì)區(qū)域邊界按照指定長(zhǎng)度進(jìn)行擴(kuò)展，并繼續(xù)判斷擴(kuò)展后的區(qū)域邊界是否對(duì)應(yīng)床板或空氣，如此循環(huán)，直至區(qū)域邊界超過(guò)第一掃描區(qū)域的邊界或區(qū)域邊界處不對(duì)應(yīng)床板或空氣為止，從而得到所述第二掃描區(qū)域。

可選的，所述預(yù)掃描區(qū)域未完全覆蓋所述ct定位圖像中的所述掃描對(duì)象，通過(guò)執(zhí)行多次的邊界擴(kuò)展和多次的判斷過(guò)程以獲取所述第二掃描區(qū)域，包括：

使所述預(yù)掃描區(qū)域沿著pet掃描視野的軸方向向兩側(cè)按照指定長(zhǎng)度進(jìn)行擴(kuò)展，使擴(kuò)展后的區(qū)域邊界處不對(duì)應(yīng)掃描對(duì)象，并將擴(kuò)展后的掃描區(qū)域作為ct掃描區(qū)域；

對(duì)所述ct掃描區(qū)域進(jìn)行擴(kuò)展，判斷擴(kuò)展后的區(qū)域邊界處是否僅對(duì)應(yīng)床板或空氣；若不對(duì)應(yīng)床板或空氣，則確定當(dāng)前的區(qū)域邊界為所述第二掃描區(qū)域的邊界；若對(duì)應(yīng)床板或空氣，則繼續(xù)對(duì)區(qū)域邊界按照指定長(zhǎng)度進(jìn)行擴(kuò)展，并繼續(xù)判斷擴(kuò)展后的區(qū)域邊界處是否對(duì)應(yīng)床板或空氣，如此循環(huán)，直至區(qū)域邊界超過(guò)第一掃描區(qū)域的邊界或區(qū)域邊界處不對(duì)應(yīng)床板或空氣為止，從而得到所述第二掃描區(qū)域。

可選的，執(zhí)行多次的邊界擴(kuò)展和多次的判斷過(guò)程以獲取所述ct掃描區(qū)域，包括：

使所述預(yù)掃描區(qū)域沿著pet掃描視野的軸向或徑向按照指定長(zhǎng)度進(jìn)行擴(kuò)展；

判斷擴(kuò)展后的區(qū)域邊界處是否對(duì)應(yīng)所述掃描對(duì)象；若不對(duì)應(yīng)掃描對(duì)象，則確定當(dāng)前的區(qū)域邊界為所述ct掃描區(qū)域的邊界；若對(duì)應(yīng)所述掃描對(duì)象，則繼續(xù)對(duì)區(qū)域邊界按照指定長(zhǎng)度進(jìn)行擴(kuò)展，并繼續(xù)判斷擴(kuò)展后的區(qū)域邊界是否對(duì)應(yīng)所述掃描對(duì)象，如此循環(huán)，直至區(qū)域邊界處不對(duì)應(yīng)掃描對(duì)象為止，從而得到所述ct掃描區(qū)域。

可選的，在確定所述第二掃描區(qū)域之后，還包括：

獲取所述掃描對(duì)象的衰減信息，并結(jié)合已知的床板的衰減信息和已知的空氣的衰減信息，得到所述第二掃描區(qū)域內(nèi)的衰減信息。

本發(fā)明的另一目的在于，提供一種醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)，包括：

ct掃描設(shè)備，用于獲取掃描對(duì)象的ct定位圖像；

掃描區(qū)域定義單元，用于在所述ct定位圖像上設(shè)置預(yù)掃描區(qū)域，并使所述預(yù)掃描區(qū)域沿著pet掃描視野的軸向和/或徑向進(jìn)行擴(kuò)展，以確定第二掃描區(qū)域；

pet探測(cè)器，用于將所述第二掃描區(qū)域設(shè)置在pet掃描視野的中心位置，并獲取所述第二掃描區(qū)域的pet掃描數(shù)據(jù)。

可選的，所述醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)還包括：

衰減信息獲取單元，用于獲取所述第二掃描區(qū)域內(nèi)的衰減信息。

可選的，所述ct掃描設(shè)備還用于獲取掃描對(duì)象的ct衰減圖像；所述衰減信息獲取單元根據(jù)所述ct衰減圖像、已知的床板的衰減信息和已知的空氣的衰減信息得到所述第二掃描區(qū)域內(nèi)的衰減信息。

可選的，所述醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)還包括：圖像重建單元，用于根據(jù)所述第二掃描區(qū)域內(nèi)的衰減信息和pet掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行pet圖像重建。

在本發(fā)明提供的醫(yī)學(xué)成像方法中，基于所述ct定位圖像能夠最大范圍的定義出第二掃描區(qū)域的范圍，從而可充分利用所采集到的pet掃描數(shù)據(jù)。并且，當(dāng)pet軸向掃描視野內(nèi)存在有干擾對(duì)象時(shí)，基于ct定位圖像，還可使定義出的第二掃描區(qū)域內(nèi)不覆蓋干擾對(duì)象的區(qū)域，從而可避免干擾對(duì)象的pet掃描數(shù)據(jù)對(duì)后續(xù)的pet圖像重建造成影響，提高醫(yī)學(xué)成像的精度。此外，在定義出所述第二掃描區(qū)域的范圍后，還可進(jìn)一步對(duì)其在pet軸向掃描視野內(nèi)的相對(duì)位置進(jìn)行調(diào)整，以確保掃描對(duì)象的對(duì)應(yīng)位置位于具有較高檢測(cè)靈敏度的區(qū)域內(nèi)，實(shí)現(xiàn)最大靈敏度的數(shù)據(jù)采集。

進(jìn)一步的，本發(fā)明提供的醫(yī)學(xué)成像方法中，基于ct定位圖像還能夠更為精確的控制ct掃描區(qū)域的范圍，不僅可使ct掃描區(qū)域能夠完成覆蓋掃描對(duì)象，同時(shí)還可避免ct掃描區(qū)域相對(duì)于掃描對(duì)象的覆蓋范圍過(guò)大，確保作用于掃描對(duì)象上的ct輻射劑量在安全范圍內(nèi)。如此一來(lái)，在執(zhí)行pet圖像重建中時(shí)，即可避免對(duì)應(yīng)掃描對(duì)象的衰減信息缺失的問(wèn)題，從而可獲取更為精確的pet重建圖像。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一中的醫(yī)學(xué)成像方法的流程示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例一中的醫(yī)學(xué)成像方法的步驟示意圖；

圖3a～圖3b為本發(fā)明實(shí)施例一中的醫(yī)學(xué)成像方法中確定第二掃描區(qū)域過(guò)程中的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4a～圖4b為本發(fā)明實(shí)施例二中的醫(yī)學(xué)成像方法中確定第二掃描區(qū)域過(guò)程中的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例三中的醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的核心思想在于，結(jié)合ct定位圖像以獲取一有效掃描區(qū)域，從而使對(duì)應(yīng)于有效掃描區(qū)域內(nèi)的掃描數(shù)據(jù)均能夠應(yīng)用于pet圖像重建中；并且，還可將有效掃描數(shù)據(jù)設(shè)置在pet掃描視野的中心位置，從而可使所獲對(duì)應(yīng)有效掃描區(qū)域內(nèi)的pet掃描數(shù)據(jù)更為精確。

具體的，本發(fā)明提供了一種醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)的調(diào)整方法，包括：

獲取掃描對(duì)象的ct定位圖像，所述ct定位圖像對(duì)應(yīng)第一掃描區(qū)域；

在所述掃描對(duì)象的ct定位圖像上設(shè)置預(yù)掃描區(qū)域；

使所述預(yù)掃描區(qū)域沿著pet掃描視野的軸向和/或徑向進(jìn)行擴(kuò)展，并基于所述ct定位圖像確定第二掃描區(qū)域；

將所述第二掃描區(qū)域設(shè)置在pet掃描視野的中心位置，并獲取所述第二掃描區(qū)域的pet掃描數(shù)據(jù)。

本發(fā)明提供的醫(yī)學(xué)成像方法中，通過(guò)對(duì)預(yù)掃描區(qū)域進(jìn)行擴(kuò)展，并結(jié)合ct定位圖像以獲取第二掃描區(qū)域，使第二掃描區(qū)域能夠覆蓋整個(gè)掃描對(duì)象，并將在所述第二掃描區(qū)域內(nèi)所收集的pet掃描數(shù)據(jù)均用于pet圖像重建中，使最終獲取的對(duì)應(yīng)掃描對(duì)象的pet重建圖像更為精確；以及，在獲取所述第二掃描區(qū)域之后，將所述第二掃描區(qū)域設(shè)置在pet掃描視野的中心位置，如此一來(lái)，可使第二掃描區(qū)域位于高靈敏度區(qū)域，進(jìn)一步提高醫(yī)學(xué)成像精度。

此外，在醫(yī)學(xué)成像的過(guò)程中，通常還需結(jié)合第二掃描區(qū)域內(nèi)的衰減信息執(zhí)行pet圖像重建。即，除了執(zhí)行pet掃描以獲取pet掃描數(shù)據(jù)之外，通常還會(huì)對(duì)掃描對(duì)象執(zhí)行ct掃描，以獲取掃描對(duì)象的衰減信息。如此一來(lái)，還需相應(yīng)的確定ct掃描區(qū)域。

然而，由于不同的生物活體之間存在有身高差異和重量差異等因素，所選定的ct掃描區(qū)域并不能確保完全覆蓋整個(gè)掃描對(duì)象。此外，考慮到ct球管的壽命，以及ct輻射劑量的安全考慮，通常在ct衰減掃描時(shí)，需嚴(yán)格控制ct掃描區(qū)域，以盡量避免ct掃描區(qū)域的范圍過(guò)大，減少對(duì)生物活體所造成的不必要的影響?；谝陨弦蛩?，進(jìn)而極易導(dǎo)致ct掃描區(qū)域不會(huì)完成覆蓋整個(gè)待掃描的生物活體?？梢?jiàn)，在ct掃描區(qū)域的限制下，常常會(huì)發(fā)生部分pet掃描區(qū)域沒(méi)有衰減信息，從而使這部分區(qū)域所采集到的pet掃描數(shù)據(jù)無(wú)法被應(yīng)用于pet的圖像重建中。若直接將缺失衰減信息的區(qū)域的pet掃描數(shù)據(jù)舍棄，則會(huì)損失系統(tǒng)靈敏度；若將確實(shí)衰減信息的區(qū)域直接設(shè)定為空氣或已知的對(duì)象，從而可利用所有的pet掃描數(shù)據(jù)執(zhí)行pet圖像重建，然而，這種方式的風(fēng)險(xiǎn)很大，可能導(dǎo)致pet重建圖像偽影或定量不正確等問(wèn)題。

為此，本發(fā)明提供的醫(yī)學(xué)成像方法中還進(jìn)一步包括ct掃描區(qū)域的確定，使所確定的ct掃描區(qū)域能夠完全覆蓋整個(gè)掃描對(duì)象，同時(shí)避免ct掃描區(qū)域的范圍過(guò)大，有效控制后續(xù)在執(zhí)行ct掃描時(shí)作用在掃描對(duì)象上的輻射劑量，避免對(duì)掃描對(duì)象造成不必要的影響。

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提出的醫(yī)學(xué)成像方法和醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。根據(jù)下面說(shuō)明和權(quán)利要求書(shū)，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需說(shuō)明的是，附圖均采用非常簡(jiǎn)化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的目的。

實(shí)施例一

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一中的醫(yī)學(xué)成像方法的流程示意圖，圖2為本發(fā)明實(shí)施例一中的醫(yī)學(xué)成像方法的步驟示意圖，圖3a和圖3b為本發(fā)明實(shí)施例一中的醫(yī)學(xué)成像方法中確定第二掃描區(qū)域過(guò)程中的結(jié)構(gòu)示意圖。下面結(jié)合圖1、圖2和圖3a‐圖3b所示，對(duì)本實(shí)施例中的醫(yī)學(xué)成像方法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

首先，在步驟s110中，獲取掃描對(duì)象的ct定位圖像，所述ct定位圖像對(duì)應(yīng)第一掃描區(qū)域d1，即，第一掃描區(qū)域d1為ct定位圖像的掃描區(qū)域。在后續(xù)確定pet圖像重建的有效區(qū)域時(shí)，所述ct定位圖像用于確定該有效區(qū)域的邊界。具體的，所述ct定位圖像例如可以為ctscout圖像。

具體的參考圖3a所示，掃描對(duì)象11位于床板12上，所述第一掃描區(qū)域d1覆蓋所述掃描對(duì)象11的放置區(qū)域，本實(shí)施例中，所述第一掃描區(qū)域d1覆蓋所述掃描對(duì)象11并延伸至掃描對(duì)象11兩側(cè)的床板12上。進(jìn)一步的，所述第一掃描區(qū)域d1在探測(cè)器的軸方向上的長(zhǎng)度小于等于pet軸向掃描視野在軸方向上的長(zhǎng)度。

接著，在步驟s120中，在所述掃描對(duì)象的ct定位圖像上設(shè)置預(yù)掃描區(qū)域d2。

接著，在步驟s130中，使所述預(yù)掃描區(qū)域d2沿著pet掃描視野的軸向和/或徑向進(jìn)行擴(kuò)展，并基于所述ct定位圖像確定第二掃描區(qū)域。其中，所述pet掃描視野的軸向即為圖3a和圖3b中所示的z方向；所述pet掃描視野的徑向?yàn)榇怪庇谳S向的方向，即如圖3a所示的垂直于z方向的方向(包括x方向和y方向)。

參考圖3a和圖3b所示，通過(guò)對(duì)預(yù)掃描區(qū)域d2進(jìn)行擴(kuò)展，以能夠盡量的擴(kuò)展pet掃描區(qū)域中的有效范圍，最大化所獲取的第二掃描區(qū)域的范圍，從而可使被應(yīng)用于pet圖像重建中的pet掃描數(shù)據(jù)更為充分，提高醫(yī)學(xué)成像的精度。其中，所述pet掃描數(shù)據(jù)例如為：探測(cè)器探測(cè)到的多個(gè)符合事件以及多個(gè)符合事件對(duì)應(yīng)的響應(yīng)線(lineofresponse，lor)等。其中，探測(cè)到一個(gè)符合事件的兩個(gè)γ光子的探測(cè)單元之間的連線稱(chēng)作響應(yīng)線。

具體的，使所述預(yù)掃描區(qū)域沿著pet掃描視野的軸向和/或徑向進(jìn)行擴(kuò)展，以確定所述第二掃描區(qū)域的方法包括：判斷所述第一掃描區(qū)域d1的區(qū)域范圍內(nèi)是否除了掃描對(duì)象11之外僅對(duì)應(yīng)有床板12和/或空氣，若僅對(duì)應(yīng)有床板12和/或空氣，則將所述第一掃描區(qū)域d1的邊界作為第二掃描區(qū)域的邊界；若還對(duì)應(yīng)有除床板12和空氣之外的干擾對(duì)象，則將所述干擾對(duì)象的邊界作為所述第二掃描區(qū)域的邊界。

即，當(dāng)?shù)谝粧呙鑵^(qū)域d1的范圍內(nèi)僅對(duì)應(yīng)有掃描對(duì)象11、床板12和/或空氣時(shí)，則意味著不存在其他的干擾對(duì)象，在能夠獲取掃描對(duì)象11的衰減信息的基礎(chǔ)上，結(jié)合已知的床板12的衰減信息和已知的空氣的衰減信息，使位于第一掃描區(qū)域d1范圍內(nèi)的衰減信息均能夠被完全的獲取，從而可將第一掃描區(qū)域d1內(nèi)的所有的pet掃描數(shù)據(jù)均應(yīng)用于pet圖像重建中，因此，可以直接將第一掃描區(qū)域d1的邊界作為第二掃描區(qū)域的邊界，以獲取更為完整的pet重建圖像。當(dāng)?shù)谝粧呙鑵^(qū)域d1的區(qū)域范圍內(nèi)不僅對(duì)應(yīng)有床板或空氣，還對(duì)應(yīng)有其他干擾對(duì)象時(shí)，則將該干擾對(duì)象靠近掃描對(duì)象的邊界作為第二掃描區(qū)域的邊界，從而將干擾對(duì)象排除在第二掃描區(qū)域之外，避免干擾對(duì)象的pet掃描數(shù)據(jù)被應(yīng)用于pet圖像重建中，改善醫(yī)學(xué)成像的準(zhǔn)確度。

本文所述的干擾對(duì)象指的是除了床板和空氣之外的非掃描對(duì)象。例如，當(dāng)需對(duì)一模體進(jìn)行整體掃描時(shí)，則所述模體整個(gè)即為掃描對(duì)象，若在第一掃描區(qū)域內(nèi)還存在有其他模體時(shí)，則該其他模體即為干擾對(duì)象；當(dāng)僅需對(duì)一模體的局部進(jìn)行掃描時(shí)，則模體中需進(jìn)行掃描的部分為掃描對(duì)象，而模體中不需進(jìn)行掃描的部分即為干擾對(duì)象。

如上所述，在執(zhí)行pet圖形重建的過(guò)程中，還需進(jìn)一步結(jié)合第二掃描區(qū)域內(nèi)的衰減信息。所述第二掃描區(qū)域內(nèi)的衰減信息通常包括掃描對(duì)象11的衰減信息、床板12的衰減信息和空氣的衰減信息。其中，所述床板12的衰減信息和空氣的衰減信息可通過(guò)空掃而獲取，掃描對(duì)象11的衰減信息可通過(guò)ct掃描獲取。

其中，所述預(yù)掃描區(qū)域d2可以是完全覆蓋所述ct定位圖像中的所述掃描對(duì)象11。從而，在后續(xù)獲取衰減信息以執(zhí)行pet圖像重建時(shí)，可直接將所述預(yù)掃描區(qū)域d2定義為ct掃描區(qū)域，進(jìn)而通過(guò)ct掃描時(shí)可獲取掃描對(duì)象11的完整的衰減信息。

當(dāng)然，在實(shí)際應(yīng)用中，由于不同的掃描對(duì)象11之間存在其長(zhǎng)度或重量等差異，因此，針對(duì)每個(gè)掃描對(duì)象11無(wú)法精確的直接定義出相應(yīng)的ct掃描區(qū)域，常常會(huì)發(fā)生所定義的ct掃描區(qū)域過(guò)小時(shí)，而無(wú)法完全覆蓋整個(gè)掃描對(duì)象11(例如圖3a所示的，預(yù)掃描區(qū)域d2在探測(cè)器的軸方向上的長(zhǎng)度小于所述掃描對(duì)象11的長(zhǎng)度)，進(jìn)而無(wú)法獲取完整的掃描對(duì)象的ct衰減信息，因此，在針對(duì)不同的掃描對(duì)象時(shí)，如何精確的定義ct掃描區(qū)域至關(guān)重要。

本實(shí)施例中，以所述預(yù)掃描區(qū)域d2未完全覆蓋所述ct定位圖像中的所述掃描對(duì)象11為例進(jìn)行解釋說(shuō)明。例如，所述預(yù)掃描區(qū)域d2在軸方向上無(wú)法完全覆蓋所述掃描對(duì)象，即，在pet掃描視野的軸方向上，所述預(yù)掃描區(qū)域d2的長(zhǎng)度小于所述掃描對(duì)象11的長(zhǎng)度，此時(shí)，可使預(yù)掃描區(qū)域d2沿著軸方向擴(kuò)展；或者，所述預(yù)掃描區(qū)域d2在徑向上無(wú)法完全覆蓋所述掃描對(duì)象11，此時(shí)，可使預(yù)掃描區(qū)域d2沿著徑向進(jìn)行擴(kuò)展；當(dāng)然，也包括所述預(yù)掃描區(qū)域d2在軸向和徑向上均無(wú)法完全覆蓋掃描對(duì)象11的情況，此時(shí)，可使預(yù)掃描區(qū)域d2沿著軸向和徑向均進(jìn)行擴(kuò)展。

如圖3a所示，本實(shí)施例中，以所述預(yù)掃描區(qū)域d2在探測(cè)器的軸方向上未完全覆蓋所述掃描對(duì)象11為例進(jìn)行解釋說(shuō)明。由于預(yù)掃描區(qū)域d2沒(méi)有完全覆蓋所述掃描對(duì)象11，因此，所述預(yù)掃描區(qū)域d2的區(qū)域邊界中，至少有一端的區(qū)域邊界處對(duì)應(yīng)ct定位圖像中的掃描對(duì)象11。進(jìn)而，可根據(jù)實(shí)際狀況，對(duì)相應(yīng)端的區(qū)域邊界進(jìn)行擴(kuò)展，使預(yù)掃描區(qū)域d2的區(qū)域邊界處均不對(duì)應(yīng)掃描對(duì)象11，此時(shí)即代表了擴(kuò)展后的區(qū)域已完全覆蓋了整個(gè)掃描對(duì)象11，并可將擴(kuò)展后的掃描區(qū)域作為ct掃描區(qū)域。

例如，在pet掃描視野的軸方向(z方向)上，當(dāng)預(yù)掃描區(qū)域d2的兩端的區(qū)域邊界處均對(duì)應(yīng)ct定位圖像中的掃描對(duì)象11時(shí)，則需對(duì)預(yù)掃描區(qū)域d2的兩端均進(jìn)行擴(kuò)展。在對(duì)預(yù)掃描區(qū)域進(jìn)行擴(kuò)展的過(guò)程中，可結(jié)合ct定位圖像判斷擴(kuò)展后的區(qū)域邊界是否對(duì)應(yīng)掃描對(duì)象11。

具體的，可基于ct定位圖像，通過(guò)執(zhí)行多次的邊界擴(kuò)展和多次的判斷過(guò)程以獲取所述ct掃描區(qū)域。例如，所述ct掃描區(qū)域的確定方法可包括：

首先，使所述預(yù)掃描區(qū)域d2沿著pet掃描視野的軸向按照指定長(zhǎng)度進(jìn)行擴(kuò)展；

接著，基于ct定位圖像對(duì)擴(kuò)展后的區(qū)域邊界進(jìn)行判斷，確認(rèn)區(qū)域邊界處是否對(duì)應(yīng)掃描對(duì)象11；若不對(duì)應(yīng)掃描對(duì)象11，則確定當(dāng)前的區(qū)域邊界為ct掃描區(qū)域的邊界；若對(duì)應(yīng)掃描對(duì)象11，則繼續(xù)對(duì)區(qū)域邊界按照指定長(zhǎng)度進(jìn)行擴(kuò)展，并判斷擴(kuò)展后的區(qū)域邊界處是否對(duì)應(yīng)掃描對(duì)象11，如此循環(huán)，直至區(qū)域邊界處不對(duì)應(yīng)掃描對(duì)象11為止，如此，即可得到所述ct掃描區(qū)域d3。

在ct掃描區(qū)域d3的確定過(guò)程中，采用區(qū)域邊界逐步擴(kuò)展的方式，使被定義出的ct掃描區(qū)域d3的范圍更為精確，以在能夠完成覆蓋掃描對(duì)象11的基礎(chǔ)上，有效控制了ct掃描區(qū)域d3的范圍，以避免ct掃描區(qū)域相對(duì)于掃描對(duì)象11的覆蓋范圍過(guò)大，確保作用于掃描對(duì)象11上的ct輻射劑量在安全范圍內(nèi)。

以下結(jié)合圖3a和圖3b所示，對(duì)ct掃描區(qū)域的確定步驟進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

第一步驟，使預(yù)掃描區(qū)域d2沿著z軸的負(fù)方向/正方向擴(kuò)展。進(jìn)一步的，在對(duì)預(yù)掃描區(qū)域d2進(jìn)行擴(kuò)展的過(guò)程中，還可設(shè)定一閾值范圍，并使區(qū)域的擴(kuò)展范圍小于等于所述閾值范圍，從而可精確控制擴(kuò)展后的區(qū)域范圍,嚴(yán)格控制所獲取的ct掃描區(qū)域d3的范圍。具體的，所述閾值范圍可基于ct輻射劑量的安全考慮的基礎(chǔ)上，結(jié)合pet圖像重建時(shí)邊緣的最低靈敏度需求而獲取。

第二步驟，繼續(xù)參考圖3a和圖3b所示，根據(jù)所獲取的ct定位圖像，對(duì)擴(kuò)展后的區(qū)域邊界進(jìn)行判斷，確認(rèn)區(qū)域邊界處是否對(duì)應(yīng)ct定位圖像中的掃描對(duì)象11。若區(qū)域邊界處不對(duì)應(yīng)掃描對(duì)象，則意味著擴(kuò)展后的掃描區(qū)域已覆蓋了掃描對(duì)象11的放置區(qū)域，區(qū)域邊界處無(wú)法對(duì)應(yīng)到掃描對(duì)象11，此時(shí)即可確定當(dāng)前的區(qū)域邊界為ct掃描區(qū)域d3的邊界；若區(qū)域邊界處對(duì)應(yīng)掃描對(duì)象11，則意味著擴(kuò)展后的區(qū)域仍然未完全覆蓋整個(gè)掃描對(duì)象11的放置區(qū)域，因此需繼續(xù)執(zhí)行第一步驟，以對(duì)區(qū)域邊界繼續(xù)進(jìn)行擴(kuò)展。

即，循環(huán)執(zhí)行第一步驟和第二步驟，直至區(qū)域邊界處不對(duì)應(yīng)掃描對(duì)象為止，以確保擴(kuò)展后的區(qū)域完成覆蓋整個(gè)掃描對(duì)象的放置區(qū)域，并將區(qū)域邊界處對(duì)應(yīng)掃描對(duì)象擴(kuò)展到區(qū)域邊界處不對(duì)應(yīng)掃描對(duì)象的當(dāng)次擴(kuò)展后的區(qū)域確定為ct掃描區(qū)域d3。如圖3b所示，由于ct掃描區(qū)域d3能夠覆蓋整個(gè)掃描對(duì)象11，因此，在后續(xù)的ct掃描時(shí)可以獲取整個(gè)掃描對(duì)象11的ct衰減信息。從而，在pet圖像重建的過(guò)程中，在掃描對(duì)象11的放置區(qū)域內(nèi)所采集到的所有pet掃描數(shù)據(jù)均能夠被應(yīng)用于pet圖像重建中，進(jìn)而可獲取更為精確的pet重建圖像。

進(jìn)一步的，在對(duì)所述預(yù)掃描區(qū)域d2沿著所述探測(cè)器的軸向和/或徑向進(jìn)行擴(kuò)展時(shí)，可先對(duì)預(yù)掃描區(qū)域d2其中一端的區(qū)域邊界進(jìn)行擴(kuò)展，再對(duì)預(yù)掃描區(qū)域d2的其他端的區(qū)域邊界依次進(jìn)行擴(kuò)展，例如圖3a所示，先使預(yù)掃描區(qū)域d2沿著z軸的負(fù)方向擴(kuò)展，再使預(yù)掃描區(qū)域d2沿著z軸的正方向擴(kuò)展；當(dāng)然，也可以是同時(shí)對(duì)預(yù)掃描區(qū)域d2的兩端進(jìn)行擴(kuò)展。

也就是說(shuō)，當(dāng)所述預(yù)掃描區(qū)域d2完全覆蓋所述ct定位圖像中的所述掃描對(duì)象11時(shí)，則可直接將預(yù)掃描區(qū)域d2定義為ct掃描區(qū)域，接著再對(duì)預(yù)掃描區(qū)域d2進(jìn)行邊界擴(kuò)展以得到第二掃描區(qū)域；而當(dāng)所述預(yù)掃描區(qū)域d2未完全覆蓋所述ct定位圖像中的所述掃描對(duì)象11時(shí)，則可先通過(guò)對(duì)預(yù)掃描區(qū)域d2進(jìn)行擴(kuò)展以得到ct掃描區(qū)域d3，之后，再基于所述ct掃描區(qū)域d3繼續(xù)執(zhí)行邊界擴(kuò)展，以進(jìn)一步得到第二掃描區(qū)域。

進(jìn)一步的，在獲取所述ct掃描區(qū)域之后，可接著通過(guò)多次的邊界擴(kuò)展和多次的判斷過(guò)程獲取所述第二掃描區(qū)域，具體包括：

首先，使所述ct掃描區(qū)域沿著pet掃描視野的軸向或徑向按照指定長(zhǎng)度進(jìn)行擴(kuò)展；

判斷擴(kuò)展后的區(qū)域邊界是否對(duì)應(yīng)床板12或空氣；若不對(duì)應(yīng)床板12或空氣(即，此時(shí)區(qū)域邊界對(duì)應(yīng)干擾對(duì)象)，則確定當(dāng)前的區(qū)域邊界為所述第二掃描區(qū)域的邊界；若對(duì)應(yīng)床板或空氣，則繼續(xù)對(duì)區(qū)域邊界進(jìn)行擴(kuò)展，并繼續(xù)判斷擴(kuò)展后的區(qū)域邊界是否對(duì)應(yīng)床板或空氣，如此循環(huán)，直至區(qū)域邊界超過(guò)第一掃描區(qū)域的邊界或區(qū)域邊界處不對(duì)應(yīng)床板或空氣為止，從而得到所述第二掃描區(qū)域。

本實(shí)施例中，第一掃描區(qū)域d1的區(qū)域范圍內(nèi)僅對(duì)應(yīng)有床板和空氣，因此，結(jié)合床板和空氣的已知衰減值，可直接將第一掃描區(qū)域d1定義為第二掃描區(qū)域，以最大化的擴(kuò)展pet掃描中的有效區(qū)域，從而能夠充分利用pet掃描數(shù)據(jù)，使生成的pet重建圖像更為精確。

接著，在步驟s140中，將所述第二掃描區(qū)域設(shè)置在pet掃描視野的中心位置，并獲取所述第二掃描區(qū)域的pet掃描數(shù)據(jù)。

在獲取第二掃描區(qū)域的范圍之后，還對(duì)第二掃描區(qū)域的位置調(diào)整值pet掃描視野的中心位置，以確保在第二掃描區(qū)域內(nèi)所收集到的pet掃描數(shù)據(jù)的具有較佳的靈敏度。

當(dāng)然，在實(shí)際運(yùn)用中還可對(duì)pet探測(cè)器的靈敏度分布狀況進(jìn)行檢測(cè)后，再調(diào)整第二掃描區(qū)域的位置，以使第二掃區(qū)域位于靈敏度較高的區(qū)域中。例如包括：

首先，獲取pet軸向掃描視野內(nèi)的光子對(duì)檢測(cè)的軸向靈敏度分布曲線，并確認(rèn)掃描對(duì)象的放置區(qū)域在pet軸向掃描視野中的相對(duì)位置；

接著，根據(jù)所述軸向靈敏度分布曲線和所述相對(duì)位置，調(diào)整第二掃描區(qū)域在pet軸向掃描視野中的位置。

基于pet軸向掃描視野內(nèi)的光子對(duì)檢測(cè)的軸向靈敏度分布曲線，將定義出的第二掃描區(qū)域調(diào)整至所述軸向靈敏度分布曲線中對(duì)應(yīng)的具有較高靈敏度的區(qū)域中，從而可確保所采集到的最大靈敏度掃描數(shù)據(jù)被應(yīng)用于pet圖像重建中。

由于符合時(shí)間窗以及時(shí)間分辨率等因素的影響，以及，在針對(duì)長(zhǎng)軸向的pet系統(tǒng)(例如pet系統(tǒng)的軸向長(zhǎng)度大于等于2m)而言，探測(cè)器中針對(duì)環(huán)差較大的探測(cè)單元而言，由于行程較長(zhǎng)使散射分散分?jǐn)?shù)增加，進(jìn)而導(dǎo)致環(huán)差較大的響應(yīng)線(lor)不符合，因此，pet軸向掃描視野內(nèi)的光子對(duì)檢測(cè)的軸向靈敏度分布曲線通常呈梯形分布。為此，本實(shí)施例中，可通過(guò)調(diào)整第二掃描區(qū)域的位置，使第二掃描區(qū)域內(nèi)的掃描對(duì)象的對(duì)應(yīng)位置位于所述軸向靈敏度分布曲線的梯形區(qū)域中，從而可確保在對(duì)掃描對(duì)象進(jìn)行pet掃描時(shí)所采集的pet掃描數(shù)據(jù)為最大靈敏度掃描數(shù)據(jù)。此外，在基于所述掃描對(duì)象的放置位置已被調(diào)整至具有較高靈敏度的區(qū)域中，還可對(duì)所述第二掃描區(qū)域執(zhí)行進(jìn)一步的調(diào)整，以盡量使整個(gè)第二掃描區(qū)域能夠位于pet軸向掃描視野內(nèi)，從而可獲取整個(gè)第二掃描區(qū)域內(nèi)的pet掃描數(shù)據(jù)。

具體參考圖3b所示，在獲取pet探測(cè)器13的pet軸向掃描視野p1內(nèi)的軸向靈敏度分布曲線(呈梯形分布)后，可調(diào)整第二掃描區(qū)域(即，第一掃描區(qū)域d1)的位置，確保掃描對(duì)象11的放置位置位于具有較高靈敏度的區(qū)域中(對(duì)應(yīng)于軸向靈敏度分布曲線中的梯形區(qū)域中)，在此基礎(chǔ)上，可盡量使第二掃描區(qū)域位于pet軸向掃描視野p1內(nèi)。

進(jìn)一步的，在獲取第二掃描區(qū)域內(nèi)的pet掃描數(shù)據(jù)之后，即可結(jié)合第二掃描區(qū)域的衰減信息以執(zhí)行pet圖像重建。

如上所述，在分別獲取了ct掃描區(qū)域和第二掃描區(qū)域的基礎(chǔ)上，其中，所述所獲取的ct掃描區(qū)域可完全覆蓋整個(gè)掃描對(duì)象，從而可利用ct掃描得到掃描對(duì)象的完整的衰減信息，從而可結(jié)合已知的床板的衰減信息和已知的空氣的衰減信息，獲得第二掃描區(qū)域內(nèi)的衰減信息。具體的，掃描對(duì)象的ct衰減信息例如可以通過(guò)ct衰減圖像獲取，床板和空氣的衰減信息例如可通過(guò)空掃獲取。

在此過(guò)程中，可通過(guò)屏蔽位于第二掃描區(qū)域外的探測(cè)單元(晶體)，以避免第二掃描區(qū)域外的pet掃描數(shù)據(jù)(例如為響應(yīng)線)被應(yīng)用于pet圖像重建中。當(dāng)然，也可通過(guò)屏蔽或舍棄第二掃描區(qū)域外的pet掃描數(shù)據(jù)，避免pet重建圖像偽影。

具體的，執(zhí)行pet圖像重建的方法包括：濾波反投影法(filteredbackprojection，fbp)或者有序子集最大似然法(orderedsubsetexpectation–maximization，osem)。

實(shí)施例二，

與實(shí)施例一的區(qū)別在于，本實(shí)施例中，在第一掃描區(qū)域d1的區(qū)域范圍內(nèi)對(duì)應(yīng)有除床板和空氣之外的干擾對(duì)象。具體參考圖4a和圖4b所示的本發(fā)明實(shí)施例二中的醫(yī)學(xué)成像方法中確定第二掃描區(qū)域過(guò)程中的結(jié)構(gòu)示意圖。

參考圖4a所示，在第一掃描區(qū)域的區(qū)域范圍內(nèi)包括掃描對(duì)象11、床板12、空氣和干擾對(duì)象14，因此，不能將第一掃描區(qū)域直接定義為第二掃描區(qū)域。在定義出ct掃描區(qū)域d3之后，需繼續(xù)對(duì)ct掃描區(qū)域d3進(jìn)行擴(kuò)展，并基于ct定位圖像得到第二掃描區(qū)域。

具體的，繼續(xù)使區(qū)域邊界向pet掃描視野的軸方向擴(kuò)展，例如：

首先，向z軸的正反向擴(kuò)展，由于z軸正方向的區(qū)域中僅包括空氣和床板，因此，可直接將第一掃描區(qū)域在z軸正方向上的區(qū)域邊界定義為第二掃描區(qū)域p2在z軸正方向上的區(qū)域邊界；

接著，在定義出的ct衰減掃描區(qū)域d3的基礎(chǔ)上，使其區(qū)域邊界向z軸負(fù)方向擴(kuò)展，由于z軸負(fù)方向的區(qū)域中具有干擾對(duì)象14，因此，可將所述干擾對(duì)象14在靠近掃描對(duì)象11一側(cè)的邊界定義為第二掃描區(qū)域p2在z軸正方向上的區(qū)域邊界；如此，即可獲取所述第二掃描區(qū)域p2。

接著參考圖4b所示，根據(jù)pet探測(cè)器13的pet軸向掃描視野p1，調(diào)整定義出的第二掃描區(qū)域p2的位置，確保針對(duì)掃描對(duì)象的檢測(cè)靈敏度。此時(shí)，可直接將第二掃描區(qū)域p2調(diào)整至pet掃描視野的中心位置。當(dāng)然，也可根據(jù)所獲取的第二掃描區(qū)域p2的范圍，在確保掃描對(duì)象位于靈敏度較高的區(qū)域內(nèi)的基礎(chǔ)上，使整個(gè)第二掃描區(qū)域p2能夠盡量的都調(diào)整至高靈敏度的區(qū)域內(nèi)。

可見(jiàn)，當(dāng)存在有干擾對(duì)象14時(shí)，可基于ct定位圖像判斷干擾對(duì)象14所在的區(qū)域，從而可將其排除，如此一來(lái)，在后續(xù)通過(guò)pet掃描而獲取pet掃描數(shù)據(jù)時(shí)，可舍棄或屏蔽干擾對(duì)象14對(duì)應(yīng)的pet掃描數(shù)據(jù)，以避免干擾對(duì)象14所對(duì)應(yīng)的pet掃描數(shù)據(jù)被應(yīng)用到后續(xù)的pet圖像重建中。并且，通過(guò)調(diào)整第二掃描區(qū)域p2的位置，進(jìn)一步保證了最大靈敏度數(shù)據(jù)的采集。

實(shí)施例三

本發(fā)明還提供一種醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)。圖5為本發(fā)明實(shí)施例三中的醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖5所示，所述醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)包括：

床板110，用于承載掃描對(duì)象；

ct掃描設(shè)備120，用于獲取掃描對(duì)象的ct定位圖像；

掃描區(qū)域定義單元130，用于在所述ct定位圖像上設(shè)置預(yù)掃描區(qū)域，并使所述預(yù)掃描區(qū)域沿著pet掃描視野的軸向和/或徑向進(jìn)行擴(kuò)展，以確定第二掃描區(qū)域；

pet探測(cè)器150，用于將所述第二掃描區(qū)域設(shè)置在pet掃描視野的中心位置，并獲取所述第二掃描區(qū)域的pet掃描數(shù)據(jù)。

此外，所述醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)還進(jìn)一步包括：

衰減信息獲取單元140，用于獲取所述第二掃描區(qū)域內(nèi)的衰減信息。

進(jìn)一步的，所述第二掃描區(qū)域內(nèi)的衰減信息包括掃描對(duì)象的衰減信息、床板的衰減信息和空氣的衰減信息。其中，所述ct掃描設(shè)備120還可用于獲取掃描對(duì)象的ct衰減圖像；所述衰減信息獲取單元140可根據(jù)所述ct衰減圖像、已知的床板的衰減信息和已知的空氣的衰減信息得到所述第二掃描區(qū)域內(nèi)的衰減信息。

以及，所述醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)還包括：

圖像重建單元160，用于根據(jù)所述第二掃描區(qū)域內(nèi)的衰減信息和pet掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行pet圖像重建。

下面以利用所述醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)行pet圖像重建為例并結(jié)合圖5，對(duì)本實(shí)施例中的醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行解釋說(shuō)明。

首先，在所述床板110上放置一掃描對(duì)象；

接著，根據(jù)床板110以及位于所述床板110上的掃描對(duì)象，利用ct掃描設(shè)備120獲取ct定位圖像，所述ct定位圖像對(duì)應(yīng)第一掃描區(qū)域；

接著，基于所述ct定位圖像，可利用掃描區(qū)域定義單元130定義出ct掃描區(qū)域和第二掃描區(qū)域；

接著，可利用衰減信息獲取單元140獲取ct掃描區(qū)域?qū)?yīng)的衰減信息，并結(jié)合已知的床板的衰減信息和已知的空氣的衰減信息，獲得第二掃描區(qū)域內(nèi)的衰減信息；以及，利用pet探測(cè)器150獲取第二掃描區(qū)域內(nèi)的pet掃描數(shù)據(jù)；

接著，可根據(jù)衰減信息和pet掃描數(shù)據(jù)，利用圖像重建單元160執(zhí)行pet圖像重建，以生成pet重建圖像。

綜上所述，本發(fā)明提供的醫(yī)學(xué)成像方法中，基于所述ct定位圖像能夠最大范圍的定義出第二掃描區(qū)域的范圍，從而可充分利用所采集到的pet掃描數(shù)據(jù)。并且，當(dāng)pet軸向掃描視野內(nèi)存在有干擾對(duì)象時(shí)，基于ct定位圖像，還可使定義出的第二掃描區(qū)域內(nèi)不覆蓋干擾對(duì)象的區(qū)域，從而可避免干擾對(duì)象的pet掃描數(shù)據(jù)對(duì)后續(xù)的pet圖像重建造成影響，提高醫(yī)學(xué)成像的精度。

以及，在定義出所述第二掃描區(qū)域的范圍后，還可進(jìn)一步對(duì)其在pet軸向掃描視野內(nèi)的相對(duì)位置進(jìn)行調(diào)整，以確保掃描對(duì)象的對(duì)應(yīng)位置位于具有較高檢測(cè)靈敏度的區(qū)域內(nèi)，實(shí)現(xiàn)最大靈敏度的數(shù)據(jù)采集。

本說(shuō)明書(shū)中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見(jiàn)即可。

上述描述僅是對(duì)本發(fā)明較佳實(shí)施例的描述，并非對(duì)本發(fā)明范圍的任何限定，本發(fā)明領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)上述揭示內(nèi)容做的任何變更、修飾，均屬于權(quán)利要求書(shū)的保護(hù)范圍。