本發(fā)明涉及醫(yī)療設(shè)備，尤其涉及一種康普頓探測(cè)器空間分布動(dòng)態(tài)檢測(cè)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在現(xiàn)代醫(yī)療領(lǐng)域，核醫(yī)學(xué)成像對(duì)于疾病的診斷、治療評(píng)估和病理研究具有不可替代的作用。它能夠非侵入性地提供人體內(nèi)部放射性核素分布的信息，有助于早期發(fā)現(xiàn)腫瘤、評(píng)估器官功能以及監(jiān)測(cè)疾病進(jìn)展等。然而，隨著核醫(yī)學(xué)的不斷發(fā)展，對(duì)成像技術(shù)的要求也日益提高。

2、康普頓探測(cè)器是一種基于電子準(zhǔn)直的伽馬射線探測(cè)器，具有探測(cè)效率高、探測(cè)能量范圍廣、成像視場(chǎng)大等優(yōu)點(diǎn)，目前廣泛應(yīng)用于天文探測(cè)、環(huán)境輻射監(jiān)測(cè)中，并且在核醫(yī)學(xué)成像領(lǐng)域具有很大發(fā)展?jié)摿ΑＨ欢壳翱灯疹D探測(cè)器實(shí)現(xiàn)臨床應(yīng)用存在一些問(wèn)題。由于康普頓探測(cè)器基于探測(cè)到的康普頓事件向成像空間反投影圓錐面，從而實(shí)現(xiàn)圖像重建，這樣的重建原理導(dǎo)致重建圖像存在偽影，不同平面上的重建分辨率存在顯著差異，嚴(yán)重影響了單個(gè)康普頓探測(cè)器在三維空間中的重建性能。當(dāng)前臨床成像設(shè)備通常采用斷層掃描方法，通過(guò)多角度探測(cè)減小重建偽影，并移動(dòng)探測(cè)設(shè)備逐層掃描以實(shí)現(xiàn)三維重建，這一過(guò)程導(dǎo)致探測(cè)周期較長(zhǎng)，掃描對(duì)象需要承受額外劑量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種康普頓探測(cè)器空間分布動(dòng)態(tài)檢測(cè)方法及系統(tǒng)。

2、第一方面，本發(fā)明提供了一種康普頓探測(cè)器空間分布動(dòng)態(tài)檢測(cè)方法，包括：

3、s101、確定掃描對(duì)象的高放射性活度區(qū)域；其中，所述高放射性活度區(qū)域與非高放射性活度區(qū)域的放射性活度差值高于活度閾值；

4、s102、確定相對(duì)于所述掃描對(duì)象的探測(cè)器分布空間區(qū)域；

5、s103、基于所述探測(cè)器分布空間區(qū)域確定放射性衰減程度；

6、s104、基于所述放射性衰減程度確定所述探測(cè)器分布空間區(qū)域上的所述康普頓探測(cè)器的布置數(shù)量；

7、s105、基于所述布置數(shù)量的所述康普頓探測(cè)器對(duì)所述高放射性活度區(qū)域進(jìn)行檢測(cè)；

8、其中，所述康普頓探測(cè)器的布置數(shù)量隨所述放射性衰減程度的增大而增大。

9、可選地，確定掃描對(duì)象的高放射性活度區(qū)域，包括：

10、確定所述掃描對(duì)象的病灶區(qū)域，以及確定放射性衰減系數(shù)；

11、將目標(biāo)數(shù)量對(duì)的所述康普頓探測(cè)器均勻環(huán)繞在所述病灶區(qū)域周圍；

12、通過(guò)所述目標(biāo)數(shù)量對(duì)的所述康普頓探測(cè)器確定第一檢測(cè)周期內(nèi)的康普頓事件數(shù)量；

13、基于所述康普頓事件數(shù)量和所述放射性衰減系數(shù)確定所述高放射性活度區(qū)域。

14、可選地，基于所述康普頓事件數(shù)量和所述放射性衰減系數(shù)確定所述高放射性活度區(qū)域，包括：

15、基于每一對(duì)所述康普頓探測(cè)器對(duì)應(yīng)的所述康普頓事件數(shù)量確定高放射性活度位置；

16、通過(guò)激活函數(shù)放大所述高放射性活度區(qū)域與非高放射性活度區(qū)域之間的差異，確定初始高放射性活度區(qū)域；

17、結(jié)合所有對(duì)所述康普頓探測(cè)器對(duì)應(yīng)的所述初始高放射性活度區(qū)域確定所述高放射性活度區(qū)域。

18、可選地，確定相對(duì)于所述掃描對(duì)象的探測(cè)器分布空間區(qū)域，包括：

19、以所述掃描對(duì)象的成像空間中心位置為球心確定分布球體；

20、基于所述分布球體確定所述探測(cè)器分布空間區(qū)域；

21、其中，任意所述探測(cè)器分布空間區(qū)域與所述球心的夾角相等。

22、可選地，基于所述探測(cè)器分布空間區(qū)域確定放射性衰減程度，包括：

23、基于所述高放射性活度區(qū)域與所述探測(cè)器分布空間區(qū)域之間的距離以及所述放射性衰減系數(shù)確定所述放射性衰減程度。

24、可選地，所述布置數(shù)量大于所述目標(biāo)數(shù)量對(duì)對(duì)應(yīng)的所述康普頓探測(cè)器數(shù)量。

25、可選地，基于所述布置數(shù)量的所述康普頓探測(cè)器對(duì)所述高放射性活度區(qū)域進(jìn)行檢測(cè)之后，還包括：

26、基于檢測(cè)結(jié)果重建三維圖像。

27、第二方面，本發(fā)明還提供了一種康普頓探測(cè)器空間分布動(dòng)態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)如第一方面任一項(xiàng)所述的方法；所述系統(tǒng)包括：

28、滑軌，環(huán)繞檢測(cè)床設(shè)置；

29、至少所述布置數(shù)量的所述康普頓探測(cè)器，固定在所述滑軌上，且沿滑軌自由滑動(dòng)。

30、可選地，所述滑軌為螺旋形滑軌。

31、本發(fā)明實(shí)施例具有以下技術(shù)效果：

32、本發(fā)明提供的檢測(cè)方法中，首先通過(guò)康普頓探測(cè)器確定出高放射性活度區(qū)域，然后再根據(jù)衰減程度確定每個(gè)探測(cè)器空間分布區(qū)域上的康普頓的探測(cè)器數(shù)量。由于不需要通過(guò)單個(gè)康普頓探測(cè)器逐層掃描，因此可以有效縮短檢測(cè)時(shí)長(zhǎng)，減少掃描對(duì)象的承受劑量。通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)的探測(cè)器空間分布，可以有效減少康普頓探測(cè)器圖像重建偽影，可以降低三維空間上不同角度重建圖像分辨率的差異，能夠反應(yīng)更佳真實(shí)的放射性核素分布情況。多個(gè)康普頓探測(cè)器能夠獲取多個(gè)角度的探測(cè)信息，在較低活度下即可重建更高質(zhì)量的放射性核素分布圖像。另外，還可以在檢測(cè)過(guò)程中根據(jù)康普頓探測(cè)器實(shí)時(shí)接收的數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)調(diào)整康普頓探測(cè)器的位置，可以為重建三維圖像提供可選擇的角度探測(cè)信息。

技術(shù)特征：

1.一種康普頓探測(cè)器空間分布動(dòng)態(tài)檢測(cè)方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，確定掃描對(duì)象的高放射性活度區(qū)域，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，基于所述康普頓事件數(shù)量和所述放射性衰減系數(shù)確定所述高放射性活度區(qū)域，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，確定相對(duì)于所述掃描對(duì)象的探測(cè)器分布空間區(qū)域，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，基于所述探測(cè)器分布空間區(qū)域確定放射性衰減程度，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述布置數(shù)量大于所述目標(biāo)數(shù)量對(duì)對(duì)應(yīng)的所述康普頓探測(cè)器數(shù)量。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述布置數(shù)量的所述康普頓探測(cè)器對(duì)所述高放射性活度區(qū)域進(jìn)行檢測(cè)之后，還包括：

8.一種康普頓探測(cè)器空間分布動(dòng)態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，用于實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的方法；所述系統(tǒng)包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述滑軌為螺旋形滑軌。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及醫(yī)療設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種康普頓探測(cè)器空間分布動(dòng)態(tài)檢測(cè)方法及系統(tǒng)，方法包括確定掃描對(duì)象的高放射性活度區(qū)域；確定相對(duì)于掃描對(duì)象的探測(cè)器分布空間區(qū)域；基于探測(cè)器分布空間區(qū)域確定放射性衰減程度；基于放射性衰減程度確定探測(cè)器分布空間區(qū)域上的康普頓探測(cè)器的布置數(shù)量；基于布置數(shù)量的康普頓探測(cè)器對(duì)高放射性活度區(qū)域進(jìn)行檢測(cè)；其中，康普頓探測(cè)器的布置數(shù)量隨放射性衰減程度的增大而增大。如此，可以縮短檢測(cè)時(shí)長(zhǎng)，減少圖像重建偽影，降低三維空間上不同角度重建圖像分辨率差異，反應(yīng)更佳真實(shí)的放射性核素分布情況，在較低活度下即可重建更高質(zhì)量的放射性核素分布圖像，為重建三維圖像提供可選擇的角度探測(cè)信息。

技術(shù)研發(fā)人員：韓璐,耿長(zhǎng)冉,湯曉斌,任玉安,張楠,馬哲
受保護(hù)的技術(shù)使用者：南京航空航天大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/28