核醫(yī)單光子影像測量腫瘤標(biāo)準(zhǔn)攝取值的方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種影像測量方法及系統(tǒng)的設(shè)計，特別是關(guān)于一種核醫(yī)單光子影像測量腫瘤標(biāo)準(zhǔn)攝取值的方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前在臨床上，為了量測腫瘤對于藥物的標(biāo)準(zhǔn)攝取值(standardized uptakevalue, SUV)，首先需要先建立如通過正子造影(positron emiss1n tomography, PET)或是正子造影/計算機斷層攝影(PET/Computed Tomography, PET/CT)所得到的同等屬性的影像。然而PET或PET/CT雖然可以準(zhǔn)確量測腫瘤標(biāo)準(zhǔn)攝取值，但受限于造影藥物的普及度和檢查經(jīng)費負(fù)擔(dān)過高等問題，PET和PET/CT無法在各層級醫(yī)院廣泛使用。
[0003]SPECT以及SPECT/CT的影像模式相較于PET以及PET/CT具有經(jīng)濟平價的優(yōu)點，可廣泛地應(yīng)用于各層級醫(yī)院中，但傳統(tǒng)SPECT及SPECT/CT造影由于物理干擾和空間分辨率低等問題，診斷上經(jīng)常遭遇到圖像偽影(artifacts)及準(zhǔn)確度不夠的困擾，而無法被用于量化腫瘤標(biāo)準(zhǔn)攝取值，因此局限了 SPECT以及SPECT/CT作為診斷腫瘤疾病的一種經(jīng)濟型的臨床工具。鑒于以上所述，實需要一經(jīng)濟型的量化成像系統(tǒng)，以用于實現(xiàn)腫瘤標(biāo)準(zhǔn)攝取值的量化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]緣此，本發(fā)明的目的即是提供一種核醫(yī)單光子影像測量腫瘤標(biāo)準(zhǔn)攝取值的方法及系統(tǒng)，以改善現(xiàn)有技術(shù)的問題，達到經(jīng)濟與準(zhǔn)確量測的效果。
[0005]本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)的問題所采用的技術(shù)手段為一種核醫(yī)單光子影像測量腫瘤標(biāo)準(zhǔn)攝取值的方法，利用單光子放射計算機斷層攝影或利用單光子放射計算機斷層攝影/計算機斷層攝影以進行影像測量腫瘤標(biāo)準(zhǔn)攝取值，方法包含:一攝影步驟，通過單光子放射計算機斷層攝影或單光子放射計算機斷層攝影/計算機斷層攝影以拍攝一患者的一影像；一散射校正步驟，通過得自一光峰能窗的原始投影減去散射分量而校正影像的散射分量；一衰減校正步驟，通過轉(zhuǎn)換計算機斷層攝影影像以及放射性核素影像而計算經(jīng)散射校正的影像的每個放射影像像素的衰減數(shù)；一影像分辨率恢復(fù)步驟，通過自一點源移動測量建立一點擴散函數(shù)矩陣并將點擴散函數(shù)矩陣予以迭代整合重建而重新恢復(fù)分辨率；一噪聲去除步驟，將經(jīng)影像重建的影像經(jīng)由一分析噪聲濾波器以及一卜瓦松(Poisson)仿真器予以迭代整合重建，以去除影像中的噪聲；以及一攝取值計算步驟，根據(jù)一濃度影像射線關(guān)系，計算出經(jīng)去除噪聲的影像的一感興趣區(qū)所對應(yīng)的同位素濃度，并根據(jù)患者的體重以及施加于患者的一同位素的劑量，計算出患者的腫瘤標(biāo)準(zhǔn)攝取值。
[0006]在本發(fā)明的一實施例中，在散射校正步驟中，更根據(jù)一放射線探頭的轉(zhuǎn)動時間與同位素的半衰期校正影像的同位素衰減。
[0007]在本發(fā)明的一實施例中，在衰減校正步驟中，使用得自計算機斷層攝影或放射性核素穿透影像的衰減數(shù)計算影像的每個放射影像像素的衰減數(shù)而創(chuàng)建一個衰減矩陣，以及于一迭代重建中整合衰減矩陣以校正衰減。
[0008]在本發(fā)明的一實施例中，在影像分辨率恢復(fù)步驟中，通過建立深度依賴性的點擴散函數(shù)矩陣以測量一準(zhǔn)直儀(collimator)的特性。
[0009]在本發(fā)明的一實施例中，更包括一患者移動校正步驟，包含校正掃描中的患者移動(Intra-scan patient mot1n)及校正掃描之間的患者移動(Inter-scan patientmot1n)，其中校正掃描中的患者移動包含針對放射線探頭的角度以迭代投影方式量測患者移動的位移量，校正掃描之間的患者移動包含通過手動重新對準(zhǔn)計算機斷層攝影影像與放射性核素影像。
[0010]在本發(fā)明的一實施例中，在攝取值計算步驟中，更根據(jù)患者的全身質(zhì)量、體脂肪率、及/或全身表面積而正規(guī)化腫瘤標(biāo)準(zhǔn)攝取值。
[0011]在本發(fā)明的一實施例中，在攝取值計算步驟中，濃度影像射線關(guān)系根據(jù)注入于一假體的同位素的濃度、通過單光子放射計算機斷層攝影所拍攝假體的影像、以及注入有同位素的假體的放射線強度計算而得。
[0012]在本發(fā)明的一實施例中，在攝取值計算步驟中，其中假體為一對稱性假體。
[0013]本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)的問題所采用的另一技術(shù)手段為一種利用單光子放射計算機斷層攝影或單光子放射計算機斷層攝影/計算機斷層攝影的核醫(yī)單光子影像測量腫瘤標(biāo)準(zhǔn)攝取值的系統(tǒng)，包含一單光子放射計算機斷層攝影/計算機斷層攝影設(shè)備、一計算機、及一程序產(chǎn)品。單光子放射計算機斷層攝影/計算機斷層攝影設(shè)備用于拍攝一單光子放射計算機斷層攝影或單光子放射計算機斷層攝影/計算機斷層攝影的影像。計算機具有一處理單元。程序產(chǎn)品包括一計算機可讀取程序代碼，經(jīng)由計算機的處理單元加載而執(zhí)行下列步驟:接收單光子放射計算機斷層攝影或單光子放射計算機斷層攝影/計算機斷層攝影的影像；校正影像的散射；校正影像的衰減；恢復(fù)影像的空間分辨率；去除影像的影像噪聲；以及計算影像所對應(yīng)的一腫瘤標(biāo)準(zhǔn)攝取值。
[0014]經(jīng)由本發(fā)明所采用的技術(shù)手段，通過解決了 SPECT以及SPECT/CT的物理干擾和空間分辨率低等問題，避免腫瘤疾病診斷上的圖像偽影及準(zhǔn)確度低所可能造成的誤判問題，而作為量化腫瘤標(biāo)準(zhǔn)攝取值的一種經(jīng)濟型的臨床工具，達到經(jīng)濟與準(zhǔn)確量測的效果。
【附圖說明】
[0015]本發(fā)明所采用的具體實施例，將通過以下的實施例及附呈圖式作進一步的說明。
[0016]圖1系顯示依據(jù)本發(fā)明的一實施例的核醫(yī)單光子影像測量腫瘤標(biāo)準(zhǔn)攝取值的方法的流程圖。
[0017]圖2系顯示依據(jù)本發(fā)明的一實施例的核醫(yī)單光子影像測量腫瘤標(biāo)準(zhǔn)攝取值的系統(tǒng)的設(shè)備圖。
[0018]圖3系顯示依據(jù)本發(fā)明的一實施例的核醫(yī)單光子影像測量腫瘤標(biāo)準(zhǔn)攝取值的系統(tǒng)的方塊圖。
[0019]圖4A系顯示依據(jù)本發(fā)明的一實施例的核醫(yī)單光子影像測量腫瘤標(biāo)準(zhǔn)攝取值的系統(tǒng)自右前斜方至左后斜方拍攝患者影像的示意圖。
[0020]圖4B系顯示依據(jù)本發(fā)明的一實施例的核醫(yī)單光子影像測量腫瘤標(biāo)準(zhǔn)攝取值的系統(tǒng)自前方至后方拍攝患者影像的示意圖。
[0021]圖4C系顯示依據(jù)本發(fā)明的一實施例的核醫(yī)單光子影像測量腫瘤標(biāo)準(zhǔn)攝取值的系統(tǒng)自左前斜方至右后斜方拍攝患者影像的示意圖。
[0022]圖4D系顯示依據(jù)本發(fā)明的一實施例的核醫(yī)單光子影像測量腫瘤標(biāo)準(zhǔn)攝取值的系統(tǒng)自后方至前方拍攝患者影像的示意圖。
[0023]圖5A系顯示依據(jù)本發(fā)明的一實施例的患者移動校正步驟的流程圖。
[0024]圖5B系顯示依據(jù)本發(fā)明的一實施例的患者影像于分辨率恢復(fù)前的示意圖。
[0025]圖5C系顯示依據(jù)本發(fā)明的一實施例的患者影像于分辨率恢復(fù)后的示意圖。
[0026]圖6A至6C系顯示依據(jù)本發(fā)明的患者影像于SPECT與CT對位前的示意圖。
[0027]圖7A至7C系顯示依據(jù)本發(fā)明的患者影像于SPECT與CT對位后的示意圖。
[0028]圖8系顯示依據(jù)本發(fā)明的一實施例的患者影像的衰減矩陣的示意圖。
[0029]圖9A系顯示依據(jù)本發(fā)明的一實施例的患者影像于無校正時的示意圖。
[0030]圖9B至9F系顯示依據(jù)本發(fā)明的一實施例的患者影像于各項校正時的示意圖。
[0031]圖10A至10C系顯示依據(jù)本發(fā)明的患者的CT、SPECT、SPECT/CT影像于腫瘤治療前的示意圖。
[0032]圖11A至11C系顯示依據(jù)本發(fā)明的患者的CT、SPECT、SPECT/CT影像于腫瘤治療后的示意圖。
[0033]其中:
[0034]100核醫(yī)單光子影像測量腫瘤標(biāo)準(zhǔn)攝取值的系統(tǒng)
[0035]1單光子放射計算機斷層攝影/計算機斷層攝影設(shè)備
[0036]10放射線探頭
[0037]12放射線探頭
[0038]14計算機斷層攝影攝影機
[0039]16成像臺
[0040]18機架
[0041]2計算機
[0042]3程序產(chǎn)品
[0043]30計算模塊
[0044]31影像接收模塊
[0045]32散射校正模塊
[0046]33衰減校正模塊
[0047]34分辨率恢復(fù)模塊
[0048]35噪聲去除模塊
[0049]36患者移動校正模塊
[0050]a、b、c、d、e、f、g 參考點
[0051]Ml衰減矩陣
[0052]PI處理單元
[0053]U患者
【具體實施方式】
[0054]本發(fā)明提供一量化單光子放射計算機斷層攝影(SPECT)重建系統(tǒng)，以SPECT或單光子放射計算機斷層攝影/計算機斷層攝影(SPECT/CT)的動態(tài)成像而進行腫瘤標(biāo)準(zhǔn)攝取值的量化。請參閱圖