本發(fā)明涉及醫(yī)學(xué)成像技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及用于成像系統(tǒng)的晶體位置校正方法。

背景技術(shù)：

正電子發(fā)射斷層成像設(shè)備(Positron Emission Tomography,PET)是根據(jù)注入體內(nèi)的放射性核素在衰變過程中產(chǎn)生的正電子湮滅輻射和符合探測原理構(gòu)成的計算機(jī)斷層設(shè)備。PET技術(shù)是核醫(yī)學(xué)發(fā)展的一項最新技術(shù)，它從分子水平變化來反映細(xì)胞代謝及其功能改變，具有極高的靈敏性和特殊性。

PET系統(tǒng)的核心結(jié)構(gòu)是探頭，探頭由密集的探測器按一定方式排列而成，其次是與符合運(yùn)算相關(guān)的電子學(xué)線路及數(shù)據(jù)處理裝置。探測器是決定PET系統(tǒng)好壞的關(guān)鍵，一般由閃爍晶體、光電倍增管和高壓電源組成。探測器一般基于模塊化組裝及安裝，由小陣列單位組裝至大陣列單位及大陣列單位安裝至機(jī)架的過程中均存在一定的位置偏差。在小陣列單位組裝過程中，單個探測器位置的安裝誤差較容易以直接的物理方式控制及測量；整體機(jī)架的形變及位置誤差也可以用直接的物理方法測定。而在大陣列單位安裝至機(jī)架過程中和整機(jī)安裝完畢之后，探測器模塊受機(jī)架阻隔且兩兩之間緊密接合，難以利用直接方法測量其實(shí)際空間位置及安裝誤差。對于作為最小探測單位的閃爍晶體而言，其數(shù)量龐大，更加難以測量單根閃爍晶體的位置偏差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的問題是提供一種晶體位置校正方法，通過采集、分析一系列點(diǎn)源數(shù)據(jù)達(dá)到測量所有探測晶體空間位置誤差的目的。

為了解決上述問題，本發(fā)明提供的用于成像系統(tǒng)的晶體位置校正方法，包括以下步驟：

S1.從所述成像系統(tǒng)中選擇相對設(shè)置的兩個晶體；

S2.獲取所述相對設(shè)置的兩個晶體接收的來自點(diǎn)源位于多個位置處的符合數(shù)據(jù)；

S3.確定所述點(diǎn)源位于所述多個位置處的系統(tǒng)坐標(biāo)；

S4.根據(jù)確定的所述點(diǎn)源位于所述多個位置處的系統(tǒng)坐標(biāo)和所述相對設(shè)置的兩個晶體接收的來自點(diǎn)源位于所述多個位置處的符合數(shù)據(jù)，擬合得到所述相對設(shè)置的兩個晶體對不同空間位置的實(shí)際響應(yīng)曲線；

S5.獲取所述相對設(shè)置的兩個晶體對不同空間位置的實(shí)際響應(yīng)曲線和理論響應(yīng)曲線的特征值所對應(yīng)的空間位置的差值，并根據(jù)所述差值得到所述相對設(shè)置的兩個晶體的位置誤差；

S6.使用所述相對設(shè)置的兩個晶體的位置誤差校正所述相對設(shè)置的兩個晶體的位置。

優(yōu)選地，上述S3中，確定所述點(diǎn)源位于所述多個位置處的系統(tǒng)坐標(biāo)包括：

獲取理論系統(tǒng)矩陣；

使用所述理論系統(tǒng)矩陣對所述相對設(shè)置的兩個晶體接收的來自點(diǎn)源位于每一個位置處的符合數(shù)據(jù)進(jìn)行重建，得到所述點(diǎn)源位于每一個位置處的圖像；

根據(jù)所述點(diǎn)源的圖像確定所述點(diǎn)源位于每一個位置處的系統(tǒng)坐標(biāo)。

優(yōu)選地，上述S4中，所述實(shí)際響應(yīng)曲線為實(shí)際符合孔徑響應(yīng)曲線；所述S5中，獲取所述相對設(shè)置的兩個晶體對不同空間位置的實(shí)際符合孔徑響應(yīng)曲線和理論符合孔徑響應(yīng)曲線的特征值所對應(yīng)的空間位置的差值，并根據(jù)所述差值得到所述相對設(shè)置的兩個晶體的位置誤差。

優(yōu)選地，上述S5中，所述特征值為所述實(shí)際符合孔徑響應(yīng)曲線和理論符合孔徑響應(yīng)曲線的峰值。

優(yōu)選地，上述S4中，所述實(shí)際響應(yīng)曲線為實(shí)際飛行時間響應(yīng)曲線，所述S5中，獲取所述相對設(shè)置的兩個晶體對不同空間位置的實(shí)際飛行時間響應(yīng)曲線和理論飛行時間響應(yīng)曲線的特征值所對應(yīng)的空間位置的差值，并根據(jù)所述差值得到所述相對設(shè)置的兩個晶體的位置誤差。

優(yōu)選地，上述S5中，所述特征值為所述實(shí)際飛行時間響應(yīng)曲線和理論飛行時間響應(yīng)曲線的零值，所述零值為所述相對設(shè)置的兩個晶體的探測表面中心連線的中點(diǎn)位置。

優(yōu)選地，上述S2中，所述點(diǎn)源位于沿同一條直線間隔分布的多個位置處，所述直線垂直于所述相對設(shè)置的兩個晶體的探測表面中心連線。

優(yōu)選地，上述S6還包括：判斷所述相對設(shè)置的兩個晶體的位置誤差是否小于閾值，若是，結(jié)束校正，若否，使用所述相對設(shè)置的兩個晶體的位置誤差校正所述相對設(shè)置的兩個晶體的位置，并使用校正后的所述相對設(shè)置的兩個晶體的位置更新S3中的理論系統(tǒng)矩陣，繼續(xù)執(zhí)行S3-S6。

優(yōu)選地，上述S2中，獲取所述相對設(shè)置的兩個晶體接收的來自點(diǎn)源位于多個位置處的符合數(shù)據(jù)包括：

設(shè)定點(diǎn)源移動路徑，使用三維平移臺將點(diǎn)源移動到多個位置；

分別采集點(diǎn)源位于所述多個位置處的符合數(shù)據(jù)。

本發(fā)明還提供了另一種用于成像系統(tǒng)的晶體位置校正方法，包括：

S1.從所述成像系統(tǒng)中選擇相對設(shè)置的兩個晶體模塊；

S2.獲取所述相對設(shè)置的兩個晶體模塊接收的來自點(diǎn)源位于多個位置處的符合數(shù)據(jù)；

S3.確定所述點(diǎn)源位于所述多個位置處的系統(tǒng)坐標(biāo)；

S4.根據(jù)確定的所述點(diǎn)源位于所述多個位置處的系統(tǒng)坐標(biāo)和所述相對設(shè)置的兩個晶體模塊接收的來自點(diǎn)源位于所述多個位置處的符合數(shù)據(jù)，擬合得到所述相對設(shè)置的兩個晶體模塊對不同空間位置的實(shí)際響應(yīng)曲線；

S5.獲取所述相對設(shè)置的兩個晶體模塊對不同空間位置的實(shí)際響應(yīng)曲線和理論響應(yīng)曲線的特征值所對應(yīng)的空間位置的差值，并根據(jù)所述差值得到所述相對設(shè)置的兩個晶體模塊的位置誤差；

S6.使用所述相對設(shè)置的兩個晶體模塊的位置誤差校正所述相對設(shè)置的兩個晶體模塊的位置。

本發(fā)明利用間接方法測量探測器晶體的空間位置誤差，避免了直接的物理測量所必需的切斷電源、拆除系統(tǒng)外殼等復(fù)雜工序以及由測量工具和測量方法引入的測量誤差；在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，通過程序化的點(diǎn)源移動/采集控制系統(tǒng)自動完成數(shù)據(jù)收集工作，采集過程中無需人工操作，提高了效率。

附圖說明

圖1為本申請的一些實(shí)施例中的PET系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為配置在圖1的機(jī)架上的探測器環(huán)的示意性的橫斷面圖；

圖3為本申請的一些實(shí)施例中的晶體位置校正方法的流程圖；

圖4A為本申請的一些實(shí)施例中的點(diǎn)源沿成像系統(tǒng)徑向或切向的移動軌跡的示意圖；

圖4B為本申請的一些實(shí)施例中的點(diǎn)源沿成像系統(tǒng)軸向的移動軌跡的示意圖；

圖5為本申請的一些實(shí)施例中獲取的實(shí)際符合孔徑響應(yīng)曲線與理論符合孔徑響應(yīng)曲線的對比示意圖；

圖6為本申請的一些實(shí)施例中獲取的飛行時間響應(yīng)曲線與理論飛行時間響應(yīng)曲線的對比示意圖；

圖7為本申請的一些實(shí)施例中的晶體位置校正方法的流程圖；

圖8為本申請的一些實(shí)施例中的晶體位置校正方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

為讓本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作詳細(xì)說明。

在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采用其它不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。

如本申請和權(quán)利要求書中所示，除非上下文明確提示例外情形，“一”、“一個”、“一種”和/或“該”等詞并非特指單數(shù)，也可包括復(fù)數(shù)。一般說來，術(shù)語“包括”與“包含”僅提示包括已明確標(biāo)識的步驟和元素，而這些步驟和元素不構(gòu)成一個排它性的羅列，方法或者設(shè)備也可能包含其他的步驟或元素。

本申請中使用了流程圖用來說明根據(jù)本申請的實(shí)施例的系統(tǒng)所執(zhí)行的操作。應(yīng)當(dāng)理解的是，前面或下面操作不一定按照順序來精確地執(zhí)行。相反，可以按照倒序或同時處理各種步驟。同時，也可以將其他操作添加到這些過程中，或從這些過程移除某一步或數(shù)步操作。

本實(shí)施例以正電子發(fā)射斷層成像(Positron Emission Tomography,PET)系統(tǒng)為例對本發(fā)明的用于成像系統(tǒng)的晶體位置校正方法進(jìn)行說明。為便于充分理解本實(shí)施例的用于PET系統(tǒng)的晶體位置校正方法，首先對PET系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡要說明。

圖1為本申請的一些實(shí)施例中的PET設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。請參考圖1，PET系統(tǒng)1以控制部10為中樞，具有機(jī)架20、信號處理部30、同時計數(shù)部40、存儲部50、重建部60、顯示部70以及操作部80。

圖2為配置在機(jī)架20上的探測器環(huán)100的示意性橫斷面圖。機(jī)架20具有沿圓周的中心軸Z排列的多個探測器環(huán)100。探測器環(huán)100具有排列在中心軸Z周圍的圓周上的多個探測器模塊200。探測器環(huán)100的開口部上形成有掃描視野(Field Of View,FOV)。將載有被檢體P的床板500插入探測器環(huán)100的開口部，以使得被檢體P的攝像部位進(jìn)入FOV。被檢體P以使體軸與中心軸Z一致的方式被載置在床板500上。在被檢體P內(nèi)，為了PET攝影而注入利用放射性同位素標(biāo)識的藥劑。探測器模塊200檢測從被檢體P內(nèi)部放出的成對湮沒γ射線，生成與檢測出的成對湮沒γ射線的光量相應(yīng)的脈沖狀電信號。

具體情況可以是，探測器模塊200具有多個晶體300與多個光傳感器400。晶體300接收來自被檢體P內(nèi)的放射性同位素的成對湮沒γ射線，產(chǎn)生閃爍光。各晶體被配置為各晶體的長軸方向與探測器環(huán)100的徑向大致一致。光傳感器400被設(shè)置在與正交于中心軸Z的徑向有關(guān)的、晶體300的一端部上。典型情況是，探測器環(huán)100中所包含的多個晶體300與多個光傳感器400被排列成同心圓筒狀。在晶體300中所產(chǎn)生的閃爍光在晶體300內(nèi)傳播，并朝向光傳感器400。光傳感器400產(chǎn)生與閃爍光的光量相應(yīng)的脈沖狀電信號。所產(chǎn)生的電信號，如圖1所示，被供給信號處理部30。

信號處理部30根據(jù)來自光傳感器400的電信號生成單事件數(shù)據(jù)(Single Event Data)。具體情況可以是，信號處理部30實(shí)施檢測時刻測量處理、位置計算處理以及能量計算處理。在檢測時刻測量處理中，信號處理部30測量探測器200的γ射線的檢測時刻。具體情況可以是，信號處理部30監(jiān)視來自光電倍增管400的電信號的峰值。然后，信號處理部30測量電信號的峰值超過預(yù)先設(shè)定的閾值的時刻作為檢測時刻。即，信號處理部30通過檢出電信號的強(qiáng)度超過閾值這一情況，從而電檢測湮沒γ射線。在位置計算處理中，信號處理部30根據(jù)來自光傳感器400的電信號，計算湮沒γ射線的入射位置。湮沒γ射線的入射位置與湮沒γ射線入射到的閃爍元件300的位置坐標(biāo)對應(yīng)。在能量計算處理中，信號處理部30根據(jù)來自光傳感器400的電信號，計算入射至晶體300的湮沒γ射線的能量值。所生成的單事件數(shù)據(jù)被供給至同時計數(shù)部40。

同時，同時計數(shù)部40可以對與多個單事件有關(guān)的單事件數(shù)據(jù)實(shí)施同時計數(shù)處理。具體情況可以是，同時計數(shù)部40從重復(fù)供給的單事件數(shù)據(jù)中重復(fù)確定容納在與預(yù)先設(shè)定的時間范圍內(nèi)的2個單事件有關(guān)的事件數(shù)據(jù)。時間范圍被設(shè)定為例如6ns～18ns左右。該成對的單事件被推測為由來于從同一成對湮沒點(diǎn)產(chǎn)生的成對湮沒γ射線。成對的單事件概括地被稱為符合事件。連結(jié)檢測出該成對湮沒γ射線的成對的探測器200(更詳細(xì)說是晶體300)的線被稱為響應(yīng)線(Line Of Response,LOR)。這樣，同時計數(shù)部40針對每一LOR計數(shù)符合事件。與構(gòu)成LOR的成對的事件有關(guān)的事件數(shù)據(jù)(以下，稱為符合事件數(shù)據(jù))被存儲至存儲部50。

重建部60根據(jù)與多個符合事件有關(guān)的符合事件數(shù)據(jù)，重建表現(xiàn)被檢體內(nèi)的放射性同位素的濃度的空間分布的圖像數(shù)據(jù)。

圖3為本申請的一些實(shí)施例中的晶體位置校正方法的流程圖。請參考圖3，在本實(shí)施例中，所示用于PET系統(tǒng)的晶體位置校正方法，可以包括以下步驟：

S1.從所述成像系統(tǒng)中選擇相對設(shè)置的兩個晶體；

S2.獲取所述相對設(shè)置的兩個晶體接收的來自點(diǎn)源位于多個位置處的符合數(shù)據(jù)；

S3.確定所述點(diǎn)源位于所述多個位置處的系統(tǒng)坐標(biāo)；

S4.根據(jù)確定的所述點(diǎn)源位于所述多個位置處的系統(tǒng)坐標(biāo)和所述相對設(shè)置的兩個晶體接收的來自點(diǎn)源位于所述多個位置處的符合數(shù)據(jù)，擬合得到所述相對設(shè)置的兩個晶體對不同空間位置的實(shí)際響應(yīng)曲線；

S5.獲取所述相對設(shè)置的兩個晶體對不同空間位置的實(shí)際響應(yīng)曲線和理論響應(yīng)曲線的特征值所對應(yīng)的空間位置的差值，并根據(jù)所述差值得到所述相對設(shè)置的兩個晶體的位置誤差；

S6.使用所述相對設(shè)置的兩個晶體的位置誤差校正所述相對設(shè)置的兩個晶體的位置。

下面結(jié)合附圖對上述步驟S1-S6進(jìn)行詳細(xì)說明。

執(zhí)行步驟S1：從所述成像系統(tǒng)中選擇相對設(shè)置的兩個晶體。

請參考圖4A，探測器環(huán)100示例性地具有排列在中心軸Z周圍的圓周上的16個探測器模塊M0、M1、M2、…、M15。從該多個探測器模塊中任意選擇兩個相對設(shè)置的探測器模塊，例如選擇相對設(shè)置的探測器模塊M1和M9。當(dāng)然也可以選擇其他相對設(shè)置的探測器模塊，例如M0和M8、M2和M10、M3和M11等。此處兩個探測器模塊的相對設(shè)置關(guān)系，可以是正對設(shè)置，也可以是近似的正對設(shè)置。此處的正對設(shè)置是指：相對設(shè)置的兩個探測器模塊，例如探測器模塊M1和M9，分別具有一個朝向中心軸Z的晶體探測表面S1和S2，晶體探測表面S1和S2的中心連線與中心軸Z相交，并垂直于中心軸Z。

探測器模塊M1和M9具有多個晶體，從該多個晶體中任意選擇相對設(shè)置的兩個晶體，例如從探測器M1中選擇晶體3001，從探測器M2中選擇晶體3002，晶體3001和晶體3002在三維空間內(nèi)相對設(shè)置。此處兩個晶體的相對設(shè)置關(guān)系，可以是正對設(shè)置，也可以是近似的正對設(shè)置。此處的正對設(shè)置是指：相對設(shè)置的兩個晶體，例如晶體3001和晶體3002，分別具有一個朝向中心軸Z的晶體探測表面S11和S21，晶體探測表面S11和S21的中心法向量與表面垂直，且兩法向量共線。下面以正對設(shè)置的晶體3001和晶體3002為例進(jìn)行說明。

執(zhí)行步驟S2：獲取所述相對設(shè)置的兩個晶體接收的來自點(diǎn)源位于多個位置處的符合數(shù)據(jù)。

在本申請中，對成像系統(tǒng)中的晶體進(jìn)行位置校正，該位置校正包括但不限于，在成像系統(tǒng)的軸向上對晶體進(jìn)行位置校正，在成像系統(tǒng)的切向上對晶體進(jìn)行位置校正，在成像系統(tǒng)的徑向上對晶體進(jìn)行位置校正等的一種或多種的組合。

在本申請的一些實(shí)施例中，在成像系統(tǒng)的切向上對晶體3001和晶體3002進(jìn)行位置校正。請參考圖4A，設(shè)定放射性點(diǎn)源N位于掃描視野(FOV)中的多個位置，例如10個位置，該多個位置位于晶體3001和晶體3002所在探測器環(huán)的環(huán)面內(nèi)。采集點(diǎn)源N位于掃描視野(FOV)中多個位置的符合數(shù)據(jù)。本申請的一些實(shí)施例中，點(diǎn)源位于掃描視野(FOV)中的多個位置可以沿同一條直線L1間隔分布，且該直線垂直于晶體3001和晶體3002的探測表面的中心連線。在本申請的一些實(shí)施例中，點(diǎn)源位于掃描視野(FOV)中的多個位置可以沿同一條直線L1間隔分布，直線L1與成像系統(tǒng)的中心軸Z相交。在本申請的一些實(shí)施例中，點(diǎn)源位于掃描視野(FOV)中的多個位置可以沿同一條直線L1等間隔分布。在本申請的一些實(shí)施例中，上述多個位置不限于沿同一條直線分布，也可以沿曲線分布，或其他分布方式。在本申請的一些實(shí)施例中，上述多個位置還可以沿同一條直線L1還可以是非等間隔分布，或者部分位置是等間隔分布，部分位置是非等間隔分布。在本申請的一些實(shí)施例中，點(diǎn)源位于掃描視野(FOV)中的多個位置之間的間距優(yōu)選為遠(yuǎn)小于成像系統(tǒng)的空間分辨率，例如成像系統(tǒng)的空間分辨率為3mm，多個位置中每兩個相鄰位置之間的最小間隔可以設(shè)定為0.3mm，即11個位置。在不考慮計算量的情況下，相鄰兩個位置之間的間隔越小越好，位置的數(shù)量越多越好。需知上述實(shí)施例僅作為示例性說明，本申請對點(diǎn)源位于掃描視野內(nèi)的多個位置的位置分布、間距、數(shù)量不作限制。

在本申請的一些實(shí)施例中，在成像系統(tǒng)的軸向上對晶體3001和晶體3002進(jìn)行位置校正。請參考圖4B，設(shè)定放射性點(diǎn)源N位于掃描視野(FOV)中的多個位置，例如10個位置，該多個位置沿成像系統(tǒng)的軸向分布。采集點(diǎn)源N位于掃描視野(FOV)中多個位置的符合數(shù)據(jù)。在本申請的一些實(shí)施例中，點(diǎn)源位于掃描視野(FOV)中的多個位置可以沿同一條直線L2間隔分布，且該直線垂直于晶體3001和晶體3002的探測表面的中心連線。在本申請的一些實(shí)施例中，點(diǎn)源位于掃描視野(FOV)中的多個位置可以沿同一條直線L2等間隔分布。在本申請的一些實(shí)施例中，點(diǎn)源位于掃描視野(FOV)中的多個位置可以沿成像系統(tǒng)的中心軸Z間隔分布。在本申請的一些實(shí)施例中，上述多個位置不限于沿同一條直線分布，也可以沿曲線分布，或其他分布方式。在本申請的一些實(shí)施例中，上述多個位置還可以沿同一條直線L2還可以是非等間隔分布，或者部分位置是等間隔分布，部分位置是非等間隔分布。在本申請的一些實(shí)施例中，點(diǎn)源位于掃描視野(FOV)中的多個位置之間的間距優(yōu)選為遠(yuǎn)小于成像系統(tǒng)的空間分辨率，例如成像系統(tǒng)的空間分辨率為3mm，多個位置中每兩個相鄰位置之間的最小間隔可以設(shè)定為0.3mm，即11個位置。在不考慮計算量的情況下，相鄰兩個位置之間的間隔越小越好，位置的數(shù)量越多越好。需知上述實(shí)施例僅作為示例性說明，本申請對點(diǎn)源位于掃描視野內(nèi)的多個位置的位置分布、間距、數(shù)量不作限制。

在本申請的一些實(shí)施例中，在成像系統(tǒng)的徑向上對晶體3001和晶體3002進(jìn)行位置校正。請繼續(xù)參考圖4A，設(shè)定放射性點(diǎn)源N位于掃描視野(FOV)中的多個位置，例如10個位置，該多個位置位于晶體3001和晶體3002所在探測器環(huán)的環(huán)面內(nèi)。采集點(diǎn)源N位于掃描視野(FOV)中多個位置的符合數(shù)據(jù)。本申請的一些實(shí)施例中，點(diǎn)源位于掃描視野(FOV)中的多個位置可以沿同一條直線L1間隔分布，且該直線垂直于晶體3001和晶體3002的探測表面的中心連線。在本申請的一些實(shí)施例中，點(diǎn)源位于掃描視野(FOV)中的多個位置可以沿同一條直線L1間隔分布，直線L1與成像系統(tǒng)的中心軸Z相交。在本申請的一些實(shí)施例中，點(diǎn)源位于掃描視野(FOV)中的多個位置可以沿同一條直線L1等間隔分布。在本申請的一些實(shí)施例中，上述多個位置不限于沿同一條直線分布，也可以沿曲線分布，或其他分布方式。在本申請的一些實(shí)施例中，上述多個位置還可以沿同一條直線L1還可以是非等間隔分布，或者部分位置是等間隔分布，部分位置是非等間隔分布。在不考慮計算量的情況下，相鄰兩個位置之間的間隔越小越好，位置的數(shù)量越多越好。需知上述實(shí)施例僅作為示例性說明，本申請對點(diǎn)源位于掃描視野內(nèi)的多個位置的位置分布、間距、數(shù)量不作限制。

然而，如何將放射性點(diǎn)源N定位到設(shè)定的多個位置，具有一定的操作難度。在本申請的一些實(shí)施例中，可以基于三維平移臺將點(diǎn)源移動到設(shè)定的多個位置。在基于三維平移臺將點(diǎn)源定位到設(shè)定的多個位置前，需先求解系統(tǒng)坐標(biāo)與平移臺坐標(biāo)的剛性轉(zhuǎn)化關(guān)系，具體包括：1)安裝平移臺至指定位置并固定；2)將點(diǎn)源安裝于平移臺上并固定；3)選取空間多個位置記錄平移臺坐標(biāo){X1}并采集數(shù)據(jù)；4)利用系統(tǒng)矩陣重建所述多個位置的點(diǎn)源圖像，并利用高斯曲線擬合得到所述多個位置的系統(tǒng)坐標(biāo){X2}；5)求解平移臺坐標(biāo)與系統(tǒng)坐標(biāo)剛性轉(zhuǎn)化關(guān)系{X2}＝{R}{X1}+{T}；6)設(shè)定點(diǎn)源移動路徑(系統(tǒng)坐標(biāo))，轉(zhuǎn)換至平移臺坐標(biāo)，采集數(shù)據(jù)。優(yōu)選為，至少選取六個位置記錄平移臺坐標(biāo){X1}并采集數(shù)據(jù)。所述至少選取六個位置中的任意三個位置不共線。在本實(shí)施例的一種優(yōu)選實(shí)施方式中，通過程序化的點(diǎn)源移動/采集控制系統(tǒng)自動完成數(shù)據(jù)收集工作，采集過程中無需人工操作，提高了效率。

執(zhí)行步驟S3：確定所述點(diǎn)源位于所述多個位置處的系統(tǒng)坐標(biāo)。

在本申請的一些實(shí)施例中，可以使用系統(tǒng)設(shè)計圖紙獲得晶體位置，根據(jù)晶體位置獲取理論系統(tǒng)矩陣。使用理論系統(tǒng)矩陣對相對設(shè)置的兩個晶體接收的來自點(diǎn)源位于每一個位置處的符合數(shù)據(jù)進(jìn)行重建，得到點(diǎn)源位于每一個位置處的圖像。根據(jù)點(diǎn)源的圖像確定點(diǎn)源位于每一個位置處的系統(tǒng)坐標(biāo)。

在本申請的一些實(shí)施例中，使用理論系統(tǒng)矩陣重建上述多個位置的點(diǎn)源圖像，并利用高斯曲線擬合得到上述多個位置的系統(tǒng)坐標(biāo)。進(jìn)一步地，對得到的上述多個位置的系統(tǒng)坐標(biāo)進(jìn)行線性擬合得到直線上所有位置的系統(tǒng)坐標(biāo)。

執(zhí)行步驟S4：根據(jù)確定的所述點(diǎn)源位于所述多個位置處的系統(tǒng)坐標(biāo)和所述相對設(shè)置的兩個晶體接收的來自點(diǎn)源位于所述多個位置處的符合數(shù)據(jù)，擬合得到所述相對設(shè)置的兩個晶體對不同空間位置的實(shí)際響應(yīng)曲線；

執(zhí)行步驟S5：獲取所述相對設(shè)置的兩個晶體對不同空間位置的實(shí)際響應(yīng)曲線和理論響應(yīng)曲線的特征值所對應(yīng)的空間位置的差值，并根據(jù)所述差值得到所述相對設(shè)置的兩個晶體的位置誤差。

請參考圖5，在本申請的一些實(shí)施例中，在成像系統(tǒng)的切向或軸向上對晶體3001和晶體3002進(jìn)行位置校正。此時步驟S4中，所述實(shí)際響應(yīng)曲線為實(shí)際符合孔徑(Coincidence Aperture Function，CAF)響應(yīng)曲線；步驟S5中，獲取所述相對設(shè)置的兩個晶體對不同空間位置的實(shí)際CAF響應(yīng)曲線和理論CAF響應(yīng)曲線的特征值所對應(yīng)的空間位置的差值，并根據(jù)所述差值得到所述相對設(shè)置的兩個晶體的位置誤差。在成像系統(tǒng)的切向或軸向上，對于其中正對設(shè)置的兩個晶體，對于不同空間位置(垂直于晶體探測表面中心連線)的響應(yīng)可近似認(rèn)為成高斯型，高斯的峰值位置在晶體探測表面中心連線上(因此處的立體角及吸收距離均達(dá)到極大值)，通過測量相對設(shè)置的兩個晶體的實(shí)際CAF響應(yīng)曲線峰值位置并與系統(tǒng)設(shè)計圖紙所預(yù)示的理論CAF響應(yīng)曲線峰值位置比較，即可得到晶體實(shí)際位置(切向或軸向)及安裝誤差。因此在本申請的一些優(yōu)選實(shí)施例中，步驟S5中，所述特征值可以為實(shí)際CAF響應(yīng)曲線和理論CAF響應(yīng)曲線的峰值，則步驟S5為：獲取所述相對設(shè)置的兩個晶體對不同空間位置的實(shí)際CAF響應(yīng)曲線和理論CAF響應(yīng)曲線的峰值位置的差值，并根據(jù)所述差值得到所述相對設(shè)置的兩個晶體的位置誤差。當(dāng)然，在本申請中，所述特征值包括但不限于，實(shí)際CAF響應(yīng)曲線和理論CAF響應(yīng)曲線的峰值，實(shí)際CAF響應(yīng)曲線和理論CAF響應(yīng)曲線的質(zhì)心，實(shí)際CAF響應(yīng)曲線和理論CAF響應(yīng)曲線的中點(diǎn)等的一種或幾種的組合。

請參考圖6，在本申請的一些實(shí)施例中，在成像系統(tǒng)的徑向上對晶體3001和晶體3002進(jìn)行位置校正。此時步驟S4中，所述實(shí)際響應(yīng)曲線為實(shí)際飛行時間(Time of Flight，TOF)響應(yīng)曲線；步驟S5中，獲取所述相對設(shè)置的兩個晶體對不同空間位置的實(shí)際TOF響應(yīng)曲線和理論TOF響應(yīng)曲線的特征值所對應(yīng)的空間位置的差值，并根據(jù)所述差值得到所述相對設(shè)置的兩個晶體的位置誤差。在成像系統(tǒng)的徑向上，對于其中正對設(shè)置的兩個晶體(晶體探測表面中心法向量與表面垂直，且兩法向量共線)，對于不同空間位置(平行于晶體探測表面中心連線)所對應(yīng)的TOF(time of flight)信息的響應(yīng)可近似認(rèn)為成線性，零值位于晶體探測表面中心連線的中點(diǎn)位置(因此處的光程差為零)。通過測量相對設(shè)置的兩個晶體的實(shí)際TOF響應(yīng)曲線零值位置并與系統(tǒng)設(shè)計圖紙所預(yù)示的理論TOF響應(yīng)曲線零值位置比較，即可得到晶體實(shí)際位置(徑向)及安裝誤差。因此在本申請的一些優(yōu)選實(shí)施例中，步驟S5中，所述特征值可以為實(shí)際TOF響應(yīng)曲線和理論TOF響應(yīng)曲線的零值，零值為相對設(shè)置的兩個晶體的探測表面中心連線的中點(diǎn)位置,即步驟S5為：獲取所述相對設(shè)置的兩個晶體對不同空間位置的實(shí)際TOF響應(yīng)曲線和理論TOF響應(yīng)曲線的零值位置的差值，并根據(jù)所述差值得到所述相對設(shè)置的兩個晶體的位置誤差。

執(zhí)行步驟S6:使用所述相對設(shè)置的兩個晶體的位置誤差校正所述相對設(shè)置的兩個晶體的位置。

本申請的一些實(shí)施例中，可以采用迭代的方式計算理論(或解析)系統(tǒng)矩陣，重建點(diǎn)源圖像，定位點(diǎn)源位置，求解探測器安裝誤差。當(dāng)達(dá)到預(yù)設(shè)系統(tǒng)定位精度之后即中止迭代過程，得到每一晶體探測器的實(shí)際安裝誤差及實(shí)際系統(tǒng)矩陣。在這些實(shí)施例中，步驟S6還可以包括：判斷相對設(shè)置的兩個晶體的位置誤差是否小于閾值，若是，結(jié)束校正，若否，使用相對設(shè)置的兩個晶體的位置誤差校正相對設(shè)置的兩個晶體的位置，并使用校正后的相對設(shè)置的兩個晶體的位置更新S3中的理論系統(tǒng)矩陣，繼續(xù)執(zhí)行S3-S6。

圖7為本申請的一些實(shí)施例中的晶體位置校正方法的流程圖。請參考圖7，所述迭代方法可以包括以下步驟：

步驟S701：獲取相對設(shè)置的兩個晶體接收的來自點(diǎn)源位于多個位置處的符合數(shù)據(jù)；

步驟S702：獲取理論系統(tǒng)矩陣，使用理論系統(tǒng)矩陣對相對設(shè)置的兩個晶體接收的來自點(diǎn)源位于每一個位置處的符合數(shù)據(jù)進(jìn)行重建，得到點(diǎn)源位于每一個位置處的圖像，根據(jù)點(diǎn)源的圖像確定點(diǎn)源位于每一個位置處的系統(tǒng)坐標(biāo)；

步驟S703：根據(jù)確定的所述點(diǎn)源位于多個位置處的系統(tǒng)坐標(biāo)和相對設(shè)置的兩個晶體接收的來自點(diǎn)源位于多個位置處的符合數(shù)據(jù)，擬合得到相對設(shè)置的兩個晶體對不同空間位置的實(shí)際響應(yīng)曲線；

步驟S704：獲取所述相對設(shè)置的兩個晶體對不同空間位置的實(shí)際響應(yīng)曲線和理論響應(yīng)曲線的特征值所對應(yīng)的空間位置的差值，并根據(jù)所述差值得到所述相對設(shè)置的兩個晶體的位置誤差；

步驟S705：判斷所述位置誤差是否小于閾值,若是，結(jié)束校正，若否，繼續(xù)執(zhí)行步驟S706和步驟S707；

步驟S706：使用所述位置誤差校正相對設(shè)置的兩個晶體的位置；

步驟S707：使用校正后的所述相對設(shè)置的兩個晶體的位置更新S702中的理論系統(tǒng)矩陣，重復(fù)執(zhí)行S702至S707。

在本申請的一些實(shí)施例中，可以采用迭代方法校正相對設(shè)置的兩個晶體在成像系統(tǒng)的軸向、切向、徑向中一個方向上的位置誤差后，再迭代地校正其他方向上的位置誤差。請參考圖8，具體包括如下步驟：

步驟S801：獲取相對設(shè)置的兩個晶體接收的來自點(diǎn)源位于多個位置處的符合數(shù)據(jù)；

步驟S802：獲取理論系統(tǒng)矩陣，使用理論系統(tǒng)矩陣對相對設(shè)置的兩個晶體接收的來自點(diǎn)源位于每一個位置處的符合數(shù)據(jù)進(jìn)行重建，得到點(diǎn)源位于每一個位置處的圖像，根據(jù)點(diǎn)源的圖像確定點(diǎn)源位于每一個位置處的系統(tǒng)坐標(biāo)；

步驟S803：根據(jù)確定的點(diǎn)源位于多個位置處的系統(tǒng)坐標(biāo)和相對設(shè)置的兩個晶體接收的來自點(diǎn)源位于多個位置處的符合數(shù)據(jù)，擬合得到相對設(shè)置的兩個晶體對不同空間位置的實(shí)際CAF響應(yīng)曲線；

步驟S804：獲取相對設(shè)置的兩個晶體對不同空間位置的實(shí)際CAF響應(yīng)曲線和理論CAF響應(yīng)曲線的特征值所對應(yīng)的空間位置的差值，并根據(jù)所述差值得到相對設(shè)置的兩個晶體的在成像系統(tǒng)的切向上的位置誤差；

步驟S805：判斷在成像系統(tǒng)的切向上的位置誤差是否小于閾值,若是，執(zhí)行步驟S807至809，若否，則執(zhí)行步驟S806和S811；

步驟S806：使用所述位置誤差校正相對設(shè)置的兩個晶體在成像系統(tǒng)的切向的位置；

步驟S807：根據(jù)確定的點(diǎn)源位于多個位置處的系統(tǒng)坐標(biāo)和相對設(shè)置的兩個晶體接收的來自點(diǎn)源位于多個位置處的符合數(shù)據(jù)，擬合得到相對設(shè)置的兩個晶體對不同空間位置的實(shí)際TOF響應(yīng)曲線；

步驟S808:獲取相對設(shè)置的兩個晶體對不同空間位置的實(shí)際TOF響應(yīng)曲線和理論TOF響應(yīng)曲線的特征值所對應(yīng)的空間位置的差值，并根據(jù)所述差值得到相對設(shè)置的兩個晶體的在成像系統(tǒng)的徑向上的位置誤差；

步驟S809：判斷在成像系統(tǒng)的徑向上的位置誤差是否小于閾值，若是，結(jié)束校正，若否，執(zhí)行步驟S810和步驟S811；

步驟S810：使用所述位置誤差校正相對設(shè)置的兩個晶體在成像系統(tǒng)的徑向的位置；

步驟S811：使用校正后的相對設(shè)置的兩個晶體的位置更新S802中的理論系統(tǒng)矩陣，重復(fù)執(zhí)行步驟S802至S811。

在本申請的一些實(shí)施例中，采用上述步驟S1至S6的方法對晶體3001和晶體3002進(jìn)行位置校正后，按照同樣的方法對相對設(shè)置的探測器模塊M1和M9中的其他相對設(shè)置的晶體進(jìn)行位置校正。進(jìn)一步地，按照同樣的方法對相對設(shè)置的其他探測器模塊中的晶體進(jìn)行位置校正。

在本申請的一些實(shí)施例中，可以針對探測器模塊進(jìn)行位置校正，不考慮探測器模塊內(nèi)晶體的相對安裝誤差。在這些實(shí)施例中，可以包括以下步驟：

S1.從所述成像系統(tǒng)中選擇相對設(shè)置的兩個晶體模塊；

S2.獲取所述相對設(shè)置的兩個晶體模塊接收的來自點(diǎn)源位于多個位置處的符合數(shù)據(jù)；

S3.確定所述點(diǎn)源位于所述多個位置處的系統(tǒng)坐標(biāo)；

S4.根據(jù)確定的所述點(diǎn)源位于所述多個位置處的系統(tǒng)坐標(biāo)和所述相對設(shè)置的兩個晶體模塊接收的來自點(diǎn)源位于所述多個位置處的符合數(shù)據(jù)，擬合得到所述相對設(shè)置的兩個晶體模塊對不同空間位置的實(shí)際響應(yīng)曲線；

S5.獲取所述相對設(shè)置的兩個晶體模塊對不同空間位置的實(shí)際響應(yīng)曲線和理論響應(yīng)曲線的特征值所對應(yīng)的空間位置的差值，并根據(jù)所述差值得到所述相對設(shè)置的兩個晶體模塊的位置誤差；

S6.使用所述相對設(shè)置的兩個晶體模塊的位置誤差校正所述相對設(shè)置的兩個晶體模塊的位置。

需要說明的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解，在上述對于相對設(shè)置的兩個晶體進(jìn)行位置校正的方法中，包含的變化例及優(yōu)選實(shí)施方式同樣適用于針對相對設(shè)置的兩個探測器模塊進(jìn)行位置校正的方法中。

在本申請中，成像系統(tǒng)包括但不限于，正電子發(fā)射斷層成像(Positron Emission Tomography,PET)系統(tǒng)，但不局限于PET系統(tǒng)，還包括單光子發(fā)射計算機(jī)斷層掃描成像(Single Positron Emission Computed Tomography,SPECT)系統(tǒng)等核醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)，以及多模態(tài)成像系統(tǒng)，例如正電子發(fā)射斷層成像-磁共振成像系統(tǒng)(Positron Emission Tomography–Magnetic Resonance Imaging,PET-MRI)，正電子發(fā)射斷層成像-計算機(jī)斷層成像系統(tǒng)(Positron Emission Tomography–Computed Tomography,PET-CT)，單光子發(fā)射計算機(jī)斷層掃描成像–計算機(jī)斷層掃描成像系統(tǒng)(Computed Tomography,CT)等。

需要說明的是，通過以上的實(shí)施例的描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到本申請的部分或全部可借助軟件并結(jié)合必需的通用硬件平臺來實(shí)現(xiàn)?；谶@樣的理解，本申請的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計算機(jī)軟件產(chǎn)品可包括其上存儲有機(jī)器可執(zhí)行指令的一個或多個機(jī)器可讀介質(zhì)，這些指令在由諸如計算機(jī)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)或其他電子設(shè)備等一個或多個機(jī)器執(zhí)行時可使得該一個或多個機(jī)器根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例來執(zhí)行操作。機(jī)器可讀介質(zhì)可包括，但不限于，軟盤、光盤、CD-ROM(緊致盤-只讀存儲器)、磁光盤、ROM(只讀存儲器)、RAM(隨機(jī)存取存儲器)、EPROM(可擦除可編程只讀存儲器)、EEPROM(電可擦除可編程只讀存儲器)、磁卡或光卡、閃存、或適于存儲機(jī)器可執(zhí)行指令的其他類型的介質(zhì)/機(jī)器可讀介質(zhì)。

本申請可用于眾多通用或?qū)Ｓ玫挠嬎阆到y(tǒng)環(huán)境或配置中。例如：個人計算機(jī)、服務(wù)器計算機(jī)、手持設(shè)備或便攜式設(shè)備、平板型設(shè)備、多處理器系統(tǒng)、基于微處理器的系統(tǒng)、置頂盒、可編程的消費(fèi)電子設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)PC、小型計算機(jī)、大型計算機(jī)、包括以上任何系統(tǒng)或設(shè)備的分布式計算環(huán)境等。

本申請可以在由計算機(jī)執(zhí)行的計算機(jī)可執(zhí)行指令的一般上下文中描述，例如程序模塊。一般地，程序模塊包括執(zhí)行特定任務(wù)或?qū)崿F(xiàn)特定抽象數(shù)據(jù)類型的例程、程序、對象、組件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等等。也可以在分布式計算環(huán)境中實(shí)踐本申請，在這些分布式計算環(huán)境中，由通過通信網(wǎng)絡(luò)而被連接的遠(yuǎn)程處理設(shè)備來執(zhí)行任務(wù)。在分布式計算環(huán)境中，程序模塊可以位于包括存儲設(shè)備在內(nèi)的本地和遠(yuǎn)程計算機(jī)存儲介質(zhì)中。

需要說明的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，上述部分組件可以是諸如：可編程陣列邏輯(Programmable Array Logic，PAL)、通用陣列邏輯(Generic Array Logic,GAL)、現(xiàn)場可編程門陣列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)、復(fù)雜可編程邏輯器件(Complex Programmable Logic Device)，CPLD)等可編程邏輯器件中的一種或多種，但是本發(fā)明對此不做具體限制。

雖然本發(fā)明已參照當(dāng)前的具體實(shí)施例來描述，但是本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，以上的實(shí)施例僅是用來說明本發(fā)明，在沒有脫離本發(fā)明精神的情況下還可作出各種等效的變化或替換，因此，只要在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)對上述實(shí)施例的變化、變型都將落在本申請的權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。