專利名稱：Pet 數(shù)據(jù)處理方法、pet 數(shù)據(jù)處理裝置、計算機可讀的存儲介質(zhì)、以及數(shù)據(jù)處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本說明書所記載的實施方式涉及使用三角形分割插補法來重建將收集到的檢測器信息作為材料的圖像的伽馬射線掃描儀系統(tǒng)(scannersystem)。
背景技術(shù)：
正電子發(fā)射斷層攝影(Positron Emission Tomography PET)的用途在圖像診斷領(lǐng)域正在擴大。在PET成像中，通過注射、吸入、或經(jīng)口攝取，將放射性醫(yī)藥品導入應該形成圖像的被檢體。投放放射性醫(yī)藥品后，根據(jù)其物理性質(zhì)以及分子生物學性質(zhì)，集中于被檢體內(nèi)的特定部位。藥劑的實際的空間分布、積聚區(qū)域中的藥品的濃度、以及從投放到最終排出的過程的動態(tài)均為臨床上具有重要意義的因素。在該過程中，附著于放射性醫(yī)藥品上的一個正電子放出體根據(jù)半衰期、分支比等同位素的物理性質(zhì)而放出正電子。放射性核素放出正電子。當一個放正電子與一個電子碰撞時，發(fā)生一個湮沒現(xiàn)象，該正電子以及電子被破壞。大多數(shù)情況下，通過一個湮沒現(xiàn)象，實質(zhì)上發(fā)生向大致180度相反方向行進的兩條51 IkeV伽馬射線。通過檢測這兩條伽馬射線，并引出連結(jié)檢測部位彼此的線，即引出同時計數(shù)線(Line-Of-Response L0R),從而能夠發(fā)現(xiàn)概然性高的原來的分解部位。該過程僅僅是單純地識別可能發(fā)生相互作用的線的過程，如果大量蓄積這些線，則能夠通過使用重建斷層的過程，來推定原來的分布。如果在除了上述2個閃爍現(xiàn)象的部位之外的部位，還能夠準確利用定時(幾百皮秒以內(nèi))，則能夠通過計算飛行時間(Time-Of-Flight :T0F)，增加發(fā)生這些現(xiàn)象的概然性高的、沿著上述的線的與該位置相關(guān)的進一步信息。如果大量收集現(xiàn)象，則能生成通過重建斷層來推定被檢體的圖像所需的信息。由對應的檢測器元件所檢測到的實質(zhì)上同時發(fā)生的兩個現(xiàn)象形成同時計數(shù)線。將該同時計數(shù)線按照幾何學屬性進行直方圖化，能夠形成應該重建的投影，即能夠形成正弦圖(sinogram)。在PET圖像重建中，以使用基于濾波逆投影法(FilteredBack-Projection FBP)、3D再投影法(Re-Projection RP)、以及傅立葉重組法(Fourier Re-binning F0RE)的重建算法為目的，為了根據(jù)不均勻地采樣后的原LOR正弦圖得到均勻地采樣的正弦圖，有時使用插補法。通常，該多維插補根據(jù)均勻地采樣的矩形格點的值來實施。然而，在多邊形的檢測器模塊被內(nèi)設于環(huán)體的PET系統(tǒng)中，如圖I所示，原LOR正弦圖的采樣點沒有位于矩形的格子上，而是位于菱形的采樣格子上。這些菱形的采樣格子能夠被認為是離散的采樣點。以一部分的用途用于離散的數(shù)據(jù)用的插補法是所謂的線性三角形分割插補法(2D)。其作為3D中的線性四面體法而被周知。在線性三角形分割插補法中，首先，根據(jù)離散的采樣點形成2D三角形。例如，在德洛涅(Delaunay)三角形分割中，在作為所提供的點的集合的維諾(Voronoi)圖中，通過連接相鄰的所有的點來形成三角形。一旦確定所有的三角形，則均勻地采樣后的正弦圖的各采樣點將位于特定的三角形的內(nèi)部(或者其邊上)。進而，接著，通過使用采用了重心坐標的插補方法使線性表面適于該三角形上，從而確定新的采樣中的值。在圖2中，示出用于得到插補正弦圖的均勻地采樣后的格子，但其根據(jù)重建過程的必要性而確定。
現(xiàn)有技術(shù)文獻非專利文獻 I Isaac Amidror, " Scattered data interpolationmethods forelectronic imaging systems a survey " , Journal ofElectronics Imaging, April2002，Vol. 11，No. 2，pp. 157-176.

發(fā)明內(nèi)容
然而，作為插補原LOR正弦圖時發(fā)現(xiàn)的難點的例子，可以列舉出(I)由于它們沒有存在于矩形的格子上，因此難以確定所希望的采樣點的最近的點，以及(2)處理不規(guī)則地分布的采樣點，不存在系統(tǒng)及方法。進而，實現(xiàn)線性三角形分割插補是創(chuàng)造性的工作。例如，形成三角形時，哪一原采樣點都不能存在于其他的三角形的內(nèi)部。由于不規(guī)則，離散的數(shù)據(jù)的三角形分割是含糊的，因此，希望找到生成最大的具有最小角度的三角形的最優(yōu)的三角形分割方法。另外，采樣數(shù)據(jù)點的三角形分割易受到各變量中所使用的單元的影響。甚至以最優(yōu)的三角形分割法的德洛涅的方法，根據(jù)情況，有時生成不同的三角形分割的組。一種為了重建實施方式涉及的PET圖像而將PET數(shù)據(jù)進行插補的PET數(shù)據(jù)處理方法，包括收集通過使用PET掃描儀將被檢體進行掃描而得到的PET現(xiàn)象數(shù)據(jù)，根據(jù)上述收集到的PET現(xiàn)象數(shù)據(jù)生成原正弦圖，確定連接上述原正弦圖內(nèi)的采樣點的多個三角形，使用上述確定的多個三角形，根據(jù)上述原正弦圖確定均勻地采樣后的正弦圖。與附圖一起考察，由于通過參照以下的詳細的說明加深對本發(fā)明的理解，因此，大概易于更完全地理解本發(fā)明以及附屬的許多諸優(yōu)點。


圖I是表示具有不是存在于矩形的格子上，而存在于菱形的采樣格子上的采樣點的原LOR正弦圖的圖。圖2是表示用于得到插補正弦圖的均勻地采樣后的格子的圖。圖3是表示針對在中央徑向槽中均勻地分布的、被配置在攝像區(qū)域的中心的點源(小型磁盤)的2D正弦圖，將線性插補與三角形分割插補進行比較的圖。圖4是表示按照本說明書所記載的一實施方式形成的三角形的實例的圖。圖5是表示按照本說明書所記載的一實施方式，根據(jù)圖I所示的正弦圖進行三角形分割的結(jié)果的圖。圖6是表示使用本說明書所記載的一實施方式的某一組件形成的三角形的圖。圖7是表示使用本說明書所記載的一實施方式的另一組件形成的三角形的圖。圖8是表示按照本說明書所記載的代替實施方式，根據(jù)圖I所示的正弦圖進行三角形分割的結(jié)果的圖。圖9是表示按照本說明書所記載的另一代替實施方式，根據(jù)圖I所示的正弦圖進行三角形分割的結(jié)果的圖。圖10A是表示本說明書所記載的一實施方式涉及的方法的步驟的圖。
圖IOB是表示本說明書所記載的一實施方式涉及的方法的步驟的圖。圖IOC是表示本說明書所記載的一實施方式涉及的方法的步驟的圖。圖IOD是表示本說明書所記載的一實施方式涉及的方法的步驟的圖。圖11是表示為了 按照本說明書所記載的實施方式得到PET現(xiàn)象信息而能夠使用的伽馬射線檢測系統(tǒng)的圖。
具體實施例方式在一實施方式中，為了重建PET圖像而插補PET數(shù)據(jù)的方法包含(I)收集通過使用PET掃描儀來將被檢體進行掃描而得到的PET現(xiàn)象數(shù)據(jù)的步驟；(2)根據(jù)收集到的PET現(xiàn)象數(shù)據(jù)生成原正弦圖的步驟；(3)確定連接該原正弦圖內(nèi)的采樣點的多個三角形的步驟，
(4)使用這些被確定的多個三角形，根據(jù)原正弦圖確定均勻地采樣后的正弦圖的步驟。在另一實施方式中，生成原正弦圖的步驟包括確定存儲對于原正弦圖內(nèi)的各采樣點的矢徑值的第I列表的步驟；確定存儲對于原正弦圖內(nèi)的各采樣點的角度值的第2列表的步驟，確定多個三角形的上述步驟包括，為了確定這些多個三角形，在原正弦圖內(nèi)，將相鄰的采樣點在水平方向與每列進行連接的步驟。在另一實施方式中，生成原正弦圖的步驟包括(I)將原正弦圖內(nèi)的第I采樣點，即，使用一對指數(shù)(irad，iphi)而從各第I以及第2列表得到矢徑值以及角度值的第I采樣點，選擇為第I三角形點的步驟；(2)將第2三角形點確定為使用指數(shù)(irad+l，iphi)而從各第I以及第2列表得到的原采樣點的步驟；(3)將第3三角形點確定為使用指數(shù)(irad+2，iphi)而從各第I以及第2列表得到的原采樣點的步驟；(4)將這些各第I、第2、以及第3三角形點作為上述多個三角形中的某個三角形的各頂點進行存儲的步驟。另外，根據(jù)另一實施方式，確定多個三角形的步驟包括，在irad指數(shù)值的某個范圍內(nèi)，以固定iphi指數(shù)的狀態(tài)，對于通過使指數(shù)irad增加I而選擇的多個第I原采樣點，重復上述的選擇步驟、第I確定步驟、第2確定步驟、以及存儲步驟的步驟，與在iphi指數(shù)值的某個范圍內(nèi)重復上述的重復步驟的步驟。在另一實施方式中，確定均勻地采樣后的正弦圖的步驟包括(I)對均勻地采樣后的正弦圖的每個均勻的采樣點，確定上述多個三角形中的對應的三角形的步驟；(2)針對上述多個三角形的各三角形，使用該三角形的各頂點的數(shù)據(jù)值(例如，現(xiàn)象的度數(shù))來實施使用了重心坐標的插補方法，并對于與該三角形對應的均勻采樣點生成插補數(shù)據(jù)值的步驟。另外，在另一實施方式中，上述的方法包含使用均勻地采樣后的正弦圖以及插補數(shù)據(jù)值來實施重建，生成PET圖像的步驟。在另一實施方式中，為了重建圖像而將斷層法數(shù)據(jù)進行插補的方法包括(I)收集通過使用掃描儀將被檢體進行掃描而得到的現(xiàn)象數(shù)據(jù)的步驟；(2)根據(jù)收集到的現(xiàn)象數(shù)據(jù)生成原正弦圖的步驟；(3)為了確定連接該原正弦圖內(nèi)的采樣點的多個三角形，確定在該原正弦圖內(nèi)相鄰的采樣點在水平方向與每列連接的多個三角形的步驟；(4)使用這些被確定的多個三角形，根據(jù)原正弦圖確定均勻地采樣后的正弦圖的步驟。上述方法之后還詳細地進行說明，也能夠擴展到三維空間。在具備有模塊樣式的多邊形的環(huán)體的PET系統(tǒng)中，原正弦圖的采樣點不能完全地自由設定。沒有使用如德洛涅三角形分割那樣的方法，而使用根據(jù)晶體指數(shù)的直接三角形分割法。詳細而言，該方法是連接相鄰的采樣點，在水平方向在每列構(gòu)成三角形的方法，其結(jié)果構(gòu)成圖5所示的三角形。該方法大幅度地簡化了三角形分割過程及其實施方式。另外，以這樣的方式直接形成三角形時，為了使三角形的最小角度最大化，使用采樣圖案的信息。接著，將三角形分割插補法的一實施方式與偽碼相關(guān)聯(lián)地進行說明。在具有多個環(huán)體的所提供的PET檢測器系統(tǒng)中，設2D原正弦圖坐標在每個環(huán)體為irad以及iphi。這些是整數(shù)，irad = 1,2,... , nrad、iphi = 1,2,... , nphi。nrad 以及 nphi 是 irad 以及 iphi中的指數(shù)的總數(shù)。設S[irad，iphi]是具備了具有指數(shù)irad以及iphi的所提供的原采樣點的s值的列表。同樣地,設P[irad,iphi]是具備了具有指數(shù)irad以及iphi的所提供的原采樣點的P值的列表。進而，設一個三角形具有3個頂點(X(l)，y(l))，(X(2)，y(2))，以及(x(3), y (3)) o在一實施方式中，為了生成三角形，使用具有與Rad相關(guān)的兩個內(nèi)環(huán)以及與Phi相關(guān)的一個外環(huán)的下述的偽碼。
jT=0;
loop over Phi index:iphi=l to nphi-1 in step of I
loop over Rad index:irad=l to nrad-2 in step、 of I x(l)=S(irad,iphi); x(2)=S(irad+l,iphi);x(3)=S(irad+2,iphi);y(l)=P(irad,iphi);y(2)=P(irad+l,iphi);y(3)=P(irad+2,iphi);saveTriangle(jT);jT++；end loop
loop over Rad index:irad=l to nrad-3 in step of 2 x(l)=S(irad,iphi); x(2)=S(irad+2,iphi); x(3)=S(irad+l,iphi+l); y(l)=P(irad,iphi); y(2)=P(irad+2,iphi); y(3)=P(irad+l,iphi+l); saveTriangle(jT); jT++；
x(l)=S(irad+2,iphi);x(2)=S(irad+l,iphi+l);x(3)=S(irad+3,iphi+l);y(l)=P(irad+2,iphi);y(2)=P(irad+l,iphi+l);y(3)=P(irad+3,iphi+l);saveTriangle(jT);jT++； end loopend loop在iphi = I (角度為0°附近)或者iphi = nphi (角度為180°附近)的Phi的邊界，三角形如iphi = I與iphi = nphi相互彼此相鄰地形成。應用了這樣的結(jié)束條件，但為了簡化，省略圖示。圖4表示使用之前所示的偽碼形成的三角形。具體而言，上面的兩個三角形通過第I內(nèi)環(huán)生成，下面的兩個三角形通過第2內(nèi)環(huán)生成。另外，圖4的底部所示的兩個三角形分別通過之前所示的第2內(nèi)環(huán)的各第I以及第2框(block)而生成。對于指數(shù)iphi的某個固定值，伴隨著irad指數(shù)增加,要注意P (irad, iphi)值從左向右在兩個值相互間切換。從而，如圖 4 的三角形所示，P(irad, iphi) = P(irad+2, iphi)。例如，圖4的左下方的三角形根據(jù)下述的偽碼(之前所示的第2內(nèi)框)生成。
x(l) = S (irad, iphi)；X(2) = S(irad+2, iphi)；X (3) = S (irad+1, iphi+1)；y (I) = P (irad, iphi)；y (2) = P(irad+2, iphi)；y (3) = P (irad+1, iphi+1)；具體而言,在上述的偽碼中，當irad = ir且iphi = jp時,通過添加了圖4的(ir,jp)的標記的點，來給出三角形的第I頂點(x(l)，y(l))。另外，根據(jù)偽碼，第2頂點(x(2)，y(2))通過添加了圖4的(ir+2，jp)的標記的點而給出，第3的頂點(x(3)，y(3))通過添加了圖4的(ir+1, jp+1)的標記的點而給出。另外，圖4的右下方的三角形根據(jù)下述的偽碼(之前所示的第3內(nèi)框)生成。x(l) = S(irad+2, iphi)；X (2) = S (irad+1, iphi+1)；x(3) = S(irad+3, iphi+1)；y (I) = P(irad+2, iphi)；y (2) = P (irad+1, iphi+1)；y (3) = P(irad+3, iphi+1)；具體而言，在上述的偽碼中，當irad = ir且iphi = jp時，通過添加了圖4的(ir+2,jp)的標記的點，來給出三角形的第I頂點(X⑴，y⑴)。進而，根據(jù)偽碼，第2頂點(x(2), y (2))通過添加了圖4的(ir+1, jp+1)的標記的點而給出，第3頂點(x(3), y (3))通過添加了圖4的(ir+3, jp+1)的標記的點而給出。圖I表示作為對之前所示的偽碼的輸入而提供的原采樣空間的僅僅的一部分。圖5表示對于相同的采樣空間區(qū)域，進行上述的方法時的三角形分割的結(jié)果。圖6表示之前所示的偽碼的、只執(zhí)行第I內(nèi)環(huán)時的結(jié)果，圖7表示只執(zhí)行第2內(nèi)環(huán)時的結(jié)果。在使用下述的偽碼生成一部分的三角形的代替實施方式中，生成圖8所示的三角形。jT=0;
loop over Phi index:iphi=l to nphi-1 in step of I
loop over Rad index:irad=l to nrad-2 in step of I x(l)=S(irad,iphi); x(2)=S(irad,iphi+1); x(3)=S(irad+l,iphi); y(l)=P(irad,iphi); y(2)=P(irad,iphi+1); y(3)=P(irad+l,iphi); saveTriangle(jT); jT++；
x(l)=S(irad+l,iphi+1); x(2)=S(irad,iphi+1); x(3)=S(irad+l,iphi); y(l)=P(irad+l,iphi+1); y(2)=P(irad,iphi+1); y(3)=P(irad+l,iphi); saveTriangle(jT);
jT++； end loop end loop在使用下述的偽碼生成一部分的三角形的另一代替實施方式中，生成圖9所示的
三角形jT=0;
loop over Phi index:iphi=l to nphi-1 in step of I
loop over Rad index:irad=l to nrad-2 in step of I x(l)=S(irad,iphi); x(2)=S(irad,iphi+1); x(3)=S(irad+l,iphi+1); y(l)=P(irad,iphi); y(2)=P(irad,iphi+1); y(3)=P(irad+l,iphi+1); saveTriangle(jT); jT++；
x(l)=S(irad,iphi); x(2)=S(irad+l,iphi+1); x(3)=S(irad+l,iphi); y(l)=P(irad,iphi); y(2)=P(irad+l,iphi+1); y(3)=P(irad+l,iphi); saveTriangle(jT); jT++； end loop end loop另外，這樣得到的幾個圖8以及圖9的三角形變?yōu)樾〉娜切?，這是不怎么希望的結(jié)果。在3D收集中，3D原正弦圖具有(Rad, Phi, ringCombination)的坐標。關(guān)聯(lián)的插補正弦圖具有四個維度(s，p，z，tilt)。此時，z是LOR的軸方向的位置的平均，tilt是LOR對于橫斷面的軸傾斜角度。3D LOR正弦圖的ringCombination在插補正弦圖中，與(z,tilt)相關(guān)。在本說明書中所公開的三角形分割插補法的諸實施方式中，具有若干優(yōu)點。第I、它們?yōu)檎业剿Ｍ牟蓸狱c的最近的點提供了系統(tǒng)及方法，能夠?qū)⑺鼈儜糜陔x散的數(shù)據(jù)分布。
第2、上述的方法是局部的方法，只使用最近的點，來確定所希望的采樣點中的插補值。對此，由于附近的槽內(nèi)部的原采樣點全部對于所希望的采樣點有益，因此，線性插補法是廣域的(相對而言)的方法。稱為局部的方法的上述的方法的性質(zhì)對提高活動密度的邊界附近的插補結(jié)果起作用。例如，一個極端的事例是配置在攝像區(qū)域(field-of-view)的中心的點源(小型磁盤)的2D正弦圖。如圖3所示，這是在徑向槽的中央均勻地分布的線。圖3的上側(cè)所示的線性插補法歸結(jié) 于非常不均勻地分布，但如圖3的下側(cè)所示，三角形分割插補提供了極為完美的結(jié)果。第3、實現(xiàn)公開的三角形分割法的實施方式的方法簡單明了，易于實現(xiàn)，帶來希望的成果。圖IOA IOD表示為了按照一實施方式重建PET圖像，而對PET數(shù)據(jù)進行插補的方法的諸步驟。圖IOA綜合地表示本實施方式的方法。在步驟201中，獲得通過使用PET掃描儀對被檢體進行掃描而得到的PET現(xiàn)象數(shù)據(jù)。PET現(xiàn)象數(shù)據(jù)以前接著PET掃描而存儲在存儲器中，并從該存儲器中取出。如相關(guān)申請第12/571，562號所說明的那樣，現(xiàn)象數(shù)據(jù)能夠編成適合清單模式的重建的清單(list)。該申請的內(nèi)容通過在本說明書中參照而進行援弓I。在步驟202中，根據(jù)收集到的PET現(xiàn)象數(shù)據(jù)，生成原同時計數(shù)線(Line-Of-Response L0R)正弦圖。如之前所敘述的那樣，二維的情況下，生成原LOR正弦圖的步驟包含，確定存儲對于原LOR正弦圖內(nèi)的各原采樣點的矢徑值的第I列表S[irad，iphi]，和確定存儲對于原LOR正弦圖內(nèi)的各原采樣點的角度值的第2列表P[irad，iphi]。原采樣點的矢徑值以及角度值使用一對指數(shù)(irad，iphi)，從各第I以及第2列表得到。在步驟203中，使用如圖IOB IOD所示的那樣的各種方法，從原采樣點生成多個三角形。在步驟208中，使用這些被確定的多個三角形，根據(jù)原LOR正弦圖確定均勻地采樣的正弦圖。具體而言，步驟208包含對均勻地采樣的正弦圖的每個均勻采樣點，選擇上述多個三角形中的對應的三角形的步驟，和對上述多個三角形中的每個該三角形，使用該三角形的各頂點的數(shù)據(jù)值實施使用了重心坐標的插補方法，對于與該三角形對應的均勻采樣點生成插補數(shù)據(jù)值的步驟。在步驟209中，為了生成PET圖像，使用均勻地采樣后的正弦圖以及插補數(shù)據(jù)值，
實施重建。圖IOB表示生成上述多個三角形的方法。在步驟301中，根據(jù)各第I以及第2列表的大小，將參數(shù)nphi以及nrad進行初始化。指數(shù)iphi也初始化為I。在步驟302中，使用第I方法，即、使用上述的第I內(nèi)環(huán)來生成三角形組，并進行存儲。參照圖IOC的步驟。在步驟303中，使用第2方法，即、使用上述的第2內(nèi)環(huán)來生成另一三角形組，并進行存儲。參照圖IOD的步驟。在步驟304中，當iphi = nphi-1時結(jié)束生成三角形的過程,通常,本方法進入步驟305。因此，iphi指數(shù)增加I，本過程再次進入步驟302。圖IOC表示按照之前所示的偽碼的第I內(nèi)環(huán)生成三角形的第I方法。在步驟401中，irad指數(shù)初始化為I。
在步驟402中，將原LOR正弦圖內(nèi)的第I原采樣點，即，使用一對指數(shù)(irad, iphi)而從各第I以及第2列表得到矢徑值以及角度值的第I原采樣點選擇為第I三角形點。在步驟403中，第2三角形點被確定為使用指數(shù)(irad+1，iphi)而從各第I以及第2列表得到的原采樣點。在步驟404中，第3三角形點被確定為使用指數(shù)(irad+2，iphi)而從各第I以及第2列表得到的原采樣點。
在步驟405中，將這些各第I、第2、以及第3三角形點作為上述多個三角形中的某個三角形的各頂點存儲在存儲器中。在步驟406中，如果irad與nrad_2相等,貝U結(jié)束本過程。否則，在步驟407中將irad指數(shù)增加I，本過程再次進入步驟402。圖IOD是表示按照之前所示的偽碼的第2內(nèi)環(huán)生成三角形的第2方法。在步驟501中，將irad指數(shù)初始化為I。在步驟502中，將原LOR正弦圖內(nèi)的第I原采樣點，S卩，使用一對指數(shù)(irad，iphi)從各第I以及第2列表得到矢徑值以及角度值的第I原采樣點選擇為第I三角形點。在步驟503中，將第2三角形點確定為使用指數(shù)(irad+2，iphi)而從各第I以及第2列表得到的原采樣點。在步驟504中，將第3三角形點確定為使用指數(shù)(irad+1，iphi+1)而從各第I以及第2列表得到的原采樣點。在步驟505中，將這些各第I、第2、以及第3三角形點作為上述多個三角形中的某個三角形的各頂點存儲在存儲器中。在步驟506中，將原LOR正弦圖內(nèi)的第I原采樣點，即，使用一對指數(shù)(irad+2，iphi)而從各第I以及第2列表得到矢徑值以及角度值的第I原采樣點選擇為第I三角形點。在步驟507中，將第2三角形點確定為使用指數(shù)(irad+1，iphi+1)而從各第I以及第2列表得到的原采樣點。在步驟508中，將第3三角形點確定為使用指數(shù)(irad+3，iphi+1)而從各第I以及第2列表得到的原采樣點。在步驟509中，將這些各第I、第2、以及第3三角形點作為上述多個三角形中的某個三角形的各頂點存儲在存儲器中。在步驟510中，如果irad為nrad_3以上,則結(jié)束本過程。否則，在步驟511將irad指數(shù)增加2，本過程再次進入步驟502。圖11是按照本實施方式得到伽馬射線或者PET現(xiàn)象信息而能夠使用的伽馬射線檢測系統(tǒng)的示意圖。在圖11中，在光導130上配置有光電倍增管135以及140，在光導130下配置有第I閃爍晶體的陣列105。另外，第2閃爍晶體的陣列125與閃爍晶體105對置地配設，在之上配置有光導115和光電倍增管195以及110。由光電倍增管、光導、以及閃爍晶體能夠形成檢測器模塊，該圖的伽馬射線檢測系統(tǒng)具備有內(nèi)設于環(huán)體的多個檢測器模塊。在圖11中，從被檢體(省略圖示)放射出伽馬射線時，這些伽馬射線在相差約180°，向反方向上移動。由閃爍晶體100以及120同時進行伽馬射線檢測，當在規(guī)定的限制時間內(nèi)由閃爍晶體100以及120檢測這些伽馬射線時，確定閃爍現(xiàn)象。從而，檢測伽馬射線的定時的系統(tǒng)由閃爍晶體100以及120同時檢測伽馬射線。其中，為了全面簡化，伽馬射線檢測與閃爍晶體100相關(guān)聯(lián)地進行了說明。然而，針對在本說明書中形成的閃爍晶體100的說明，同樣適用于在閃爍晶體120的伽馬射線檢測，如果是本領(lǐng)域的技術(shù)人員，會注意到這一點。各光電倍增管110、135、140、以及195分別與數(shù)據(jù)收集單元150連接。數(shù)據(jù)收集單元具備有為了處理來自光電倍增管的信號而構(gòu)成的硬件。數(shù)據(jù)收集單元150測定伽馬射線的到達時間。將對于系統(tǒng)時鐘( 省略圖示)的判別脈沖的時間進行編碼化的數(shù)據(jù)收集單元150生成兩個輸出(一個組合光電倍增管135/140，一個組合光電倍增管110/195)。在飛行時間PET系統(tǒng)用中，數(shù)據(jù)收集單元150典型地以15 25ps的精度生成時間戳。數(shù)據(jù)收集單元測定各PMT的信號(來自數(shù)據(jù)收集單元150的4個輸出)的振幅。數(shù)據(jù)收集單元150的輸出被提供給CPU (Central ProcessingUnit) 170,在此進行處理。該處理有時包含由根據(jù)數(shù)據(jù)收集單元輸出來推定能量以及位置，同時根據(jù)對每個現(xiàn)象由時間戳輸出推定到達時間而成，并根據(jù)以前的校正來應用大量的校正步驟，提高能量、位置、以及時間的推定精度。如是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將注意到那樣，CPU170能夠作為個別邏輯門、面向特定用途的集成電路(Application SpecificIntegrated Circuit :ASIC)、現(xiàn)場可編程邏輯門陣列(FieldProgrammable Gate Array :FPGA)、或者其他的復雜可編程邏輯器件(Complex Programmable Logic Device :CPLD)來實現(xiàn)。FPGA 或者 CPLD 的實施方式能夠通過VHDL、Verilog、或者其他的任意的硬件描述語言來來進行編碼化，該編碼能夠存儲在直接搭載于該FPGA或者CPLD內(nèi)部的電子存儲器或者作為獨立的電子存儲器的電子存儲器中。另外，電子存儲器能夠使 ROM (Read Only Memory)、EPROM (Erasable ProgrammableRead Only Memory) > EEPROM(Electronically Erasable and Programmable Read OnlyMemory)、或者閃存等非易失性的存儲器。另外，電子存儲器也能夠是靜態(tài)RAM (RandomAccess Memory)或者動態(tài)RAM等易失性的存儲器，為了進行電子存儲器的管理以及FPGA或者CPLD與電子存儲器之間的相互作用的管理，也可以設置微控制器或者微處理器那樣的處理器。或者，CPU170也可以執(zhí)行包含實施本說明書所記載的功能的一組計算機可讀的命令的計算機程序，即，也可以執(zhí)行存儲于上述的非暫時的電子存儲器及/或硬盤驅(qū)動器、Q)(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disc)、閃盤、或者其他的任意的公知的存儲媒體中的任一個的程序。另外，計算機可讀的命令能夠提供基于美國因特爾公司的Xeon(注冊商標)處理器或者基于美國AMD公司的Opteixm(注冊商標)處理器等處理器、以及MicrosoftVISTA (注冊商標)、UNIX (注冊商標)>Solaris (注冊商標)、LINUX (注冊商標)、Apple (注冊商標)、MAC-OS (注冊商標)、以及本領(lǐng)域的技術(shù)人員公知的其他的操作系統(tǒng)等操作系統(tǒng)一起工作的、應用程序、背景程式、或者操作系統(tǒng)的構(gòu)成要素、或者它們的組合。一旦通過CPU170來進行處理，則該處理完成的信號被存儲在電子存儲部180，且/或顯示在顯示器145。如是本領(lǐng)域的技術(shù)人員則會注意到那樣，電子存儲部180能夠作為硬盤驅(qū)動器、CD-ROM驅(qū)動器、DVD驅(qū)動器、閃盤、RAM、ROM、或者在該技術(shù)領(lǐng)域公知的其他的任意的電子存儲部。顯示器145能夠作為LCD (Liquid CrystalDisplay)顯示器、CRT(Cathode-Ray Tube)顯不器、等離子顯不器、OLED(Organic Light Emitted Diode)、LED (Light Emitted Diode)、或者在該技術(shù)領(lǐng)域公知的其他的任意的顯示器來實現(xiàn)。從而，在本說明書中形成的電子存儲部180以及顯示器145的說明僅僅是示例，絕不是限定本進步的技術(shù)的范圍。另外，圖11也具備接口 175，伽馬射 線檢測系統(tǒng)經(jīng)由其進行其他的外部裝置以及/或用戶的互動。例如，接口 175可以作為USB (Universal Serial Bus)接口、PCMCIA (Personal Computer MemoryCard International Association)接口、以太網(wǎng)(注冊商標)接口、或者本技術(shù)領(lǐng)域公知的其他的任意的接口。接口 175也能夠是有線式或者無線式，也可以包含用于與鍵盤以及/或者鼠標或者用戶進行對話的該技術(shù)領(lǐng)域公知的其他的人機接口。雖然說明了本發(fā)明的幾個實施方式，但這些實施方式是作為例子而提示的，并不意圖限定本發(fā)明的范圍。實際上，本說明書記載的新穎的方法及系統(tǒng)的能夠以其他的各種形態(tài)進行實施。并且，在不脫離本發(fā)明的精神的范圍內(nèi)，本說明書記載的方法及系統(tǒng)的形式能夠進行各種的省略、置換、變更。后附的權(quán)利要求書及其等同內(nèi)容，意味著作為對象而包含屬于本發(fā)明的范圍及精神的方式或變形例。
權(quán)利要求
1.一種為了重建PET圖像而對PET數(shù)據(jù)進行插補的PET數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，包括 收集通過使用PET掃描儀對被檢體進行掃描而得到的PET現(xiàn)象數(shù)據(jù)， 根據(jù)上述收集到的PET現(xiàn)象數(shù)據(jù)生成原正弦圖， 確定連接上述原正弦圖內(nèi)的采樣點的多個三角形， 使用上述被確定的多個三角形，根據(jù)上述原正弦圖來確定均勻地采樣后的正弦圖。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的PET數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于， 上述原正弦圖的生成包括 確定存儲對于上述原正弦圖內(nèi)的各采樣點的矢徑值的第I列表；以及 確定存儲對于上述原正弦圖內(nèi)的各采樣點的角度值的第2列表， 上述多個三角形的確定包含在上述原正弦圖內(nèi)，將相鄰的采樣點在水平方向針對每列連接，確定上述多個三角形。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的PET數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于， 上述多個三角形的確定包括 將上述原正弦圖內(nèi)的第I采樣點，即，使用一對指數(shù)(irad，iphi)從各上述第I以及第2列表得到矢徑值以及角度值的第I采樣點，選擇為第I三角形點； 將第2三角形點確定為使用指數(shù)(irad+1，iphi)而從各上述第I以及第2列表得到的采樣點； 將第3三角形點確定為使用指數(shù)(irad+2，iphi)而從各上述第I以及第2列表得到的采樣點；以及 將各上述第I、第2、以及第3三角形點作為上述多個三角形中的某個三角形的各頂點而進行存儲。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的PET數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于， 上述多個三角形的確定包括 將上述原正弦圖內(nèi)的第I采樣點，即，使用一對指數(shù)(irad，iphi)而從各上述第I以及第2列表得到矢徑值以及角度值的第I采樣點，選擇為第I三角形點； 將第2三角形點確定為使用指數(shù)(irad+2，iphi)而從各上述第I以及第2列表得到的采樣點； 將第3三角形點確定為使用指數(shù)(irad+1，iphi+Ι)而從各上述第I以及第2列表得到的采樣點；以及 將各上述第I、第2、以及第3三角形點作為上述多個三角形中的某個三角形的各頂點而進行存儲。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的PET數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于， 上述多個三角形的確定包括 將上述原正弦圖內(nèi)的第I采樣點，即，使用一對指數(shù)(irad+2，iphi)而從各上述第I以及第2列表得到矢徑值以及角度值的第I采樣點，選擇為第I三角形點； 將第2三角形點確定為使用指數(shù)(irad+1，iphi+Ι)而從各上述第I以及第2列表得到的采樣點； 將第3三角形點確定為使用指數(shù)(irad+3，iphi+1)而從各上述第I以及第2列表得到的采樣點；以及 將各上述第I、第2、以及第3三角形點作為上述多個三角形中的某個三角形的各頂點進行存儲。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的PET數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于， 上述多個三角形的確定包括 以在irad指數(shù)值的某個范圍內(nèi)固定iphi指數(shù)的狀態(tài),對于通過使irad指數(shù)增加I而選擇的多個第I采樣點，重復上述第I三角形點的選擇、上述第2三角形點的確定、上述第3三角形點的確定、以及各三角形點的存儲， 在iphi指數(shù)值的某個范圍內(nèi)，重復上述重復。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的PET數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于， 均勻地采樣后的正弦圖的確定包括 對上述均勻地采樣后的正弦圖的每個均勻采樣點，選擇上述多個三角形中的對應的三角形；以及 針對上述多個三角形的各三角形，使用上述三角形的各頂點的數(shù)據(jù)值來實施使用了重心坐標的插補方法，對于與上述三角形對應的上述均勻采樣點生成插補數(shù)據(jù)值。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的PET數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于， 為了生成上述PET圖像，也包含使用上述均勻地采樣后的正弦圖以及上述插補數(shù)據(jù)值來實施重建。
9.一種為了重建PET圖像而將PET數(shù)據(jù)進行插補的PET數(shù)據(jù)處理裝置，其特征在于，具備 存儲部，存儲通過使用PET掃描儀將被檢體進行掃描而得到的PET現(xiàn)象數(shù)據(jù)； 生成部，根據(jù)上述存儲的PET現(xiàn)象數(shù)據(jù)生成原正弦圖； 第I確定部，確定連接上述原正弦圖內(nèi)的采樣點的多個三角形；以及第2確定部，使用上述確定的多個三角形，根據(jù)上述原正弦圖確定均勻地采樣后的正弦圖。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的PET數(shù)據(jù)處理裝置，其特征在于， 還具備插補部，對上述均勻地采樣后的正弦圖的每個均勻采樣點，選擇上述多個三角形中的對應的三角形，并針對上述多個三角形的各三角形，使用上述三角形的各頂點的數(shù)據(jù)值來實施使用了重心坐標的插補方法，并對于與上述三角形對應的上述均勻采樣點生成插補數(shù)據(jù)值。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的PET數(shù)據(jù)處理裝置，其特征在于 還具備重建部，為了生成上述PET圖像，使用上述均勻地采樣后的正弦圖以及上述插補數(shù)據(jù)值來實施重建。
12.—種記錄了由計算機能夠執(zhí)行的多個命令的非臨時的計算機可讀的存儲介質(zhì)，其特征在于， 上述多個命令使計算機執(zhí)行以下步驟， 收集通過使用PET掃描儀將被檢體進行掃描而得到的PET現(xiàn)象數(shù)據(jù)； 根據(jù)上述收集到的PET現(xiàn)象數(shù)據(jù)生成原正弦圖； 確定連接上述原正弦圖內(nèi)的采樣點的多個三角形；以及使用上述被確定的多個三角形，根據(jù)上述原正弦圖確定均勻地采樣后的正弦圖。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的計算機可讀的存儲介質(zhì)，其特征在于， 均勻地采樣后的正弦圖的確定包括 對上述均勻地采樣后的正弦圖的每個均勻采樣點，選擇上述多個三角形中的對應的三角形；以及 針對上述多個三角形的各三角形，使用上述三角形的各頂點的數(shù)據(jù)值來實施使用了重心坐標的插補方法，并對于與上述三角形對應的上述均勻采樣點生成插補數(shù)據(jù)值。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的計算機可讀的存儲介質(zhì)，其特征在于， 為了生成上述圖像，還使上述計算機執(zhí)行使用上述均勻地采樣后的正弦圖以及上述插補數(shù)據(jù)值實施重建的步驟。
15.一種插補用于圖像重建的斷層數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，包括 收集通過使用掃描儀將被檢體進行掃描而得到的現(xiàn)象數(shù)據(jù)； 根據(jù)上述收集到的現(xiàn)象數(shù)據(jù)生成原正弦圖； 為了確定連接上述原正弦圖內(nèi)的采樣點的多個三角形，確定在上述原正弦圖內(nèi)相鄰的采樣點在水平方向針對每列連接的多個三角形；以及 使用上述被確定的多個三角形，根據(jù)上述原正弦圖確定均勻地采樣后的正弦圖。
全文摘要
提供一種能夠快速地生成均勻地采樣的正弦圖的PET數(shù)據(jù)處理方法、PET數(shù)據(jù)處理裝置、計算機可讀的存儲介質(zhì)、以及數(shù)據(jù)處理方法。為了重建PET圖像而將PET數(shù)據(jù)進行插補的方法包括收集通過使用PET掃描儀來對被檢體進行掃描而得到的PET現(xiàn)象數(shù)據(jù)的步驟(201)；根據(jù)收集到的PET現(xiàn)象數(shù)據(jù)，生成二維的LOR正弦圖的步驟(202)；為了確定連接LOR正弦圖內(nèi)的采樣點的多個三角形，確定在LOR正弦圖內(nèi)相鄰的采樣點在水平方向與每列連接的多個三角形的步驟(203)；使用這些被確定的多個三角形，根據(jù)LOR正弦圖確定均勻地采樣的正弦圖的步驟(208)。
文檔編號G01T1/161GK102640016SQ201180004335
公開日2012年8月15日 申請日期2011年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月2日
發(fā)明者張沖, 王文莉, 董云 申請人:東芝醫(yī)療系統(tǒng)株式會社, 株式會社東芝