本申請(qǐng)涉及醫(yī)療成像方法和系統(tǒng)，尤其涉及正電子發(fā)射斷層成像的方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

正電子發(fā)射斷層成像(Positron Emission Tomography，PET)技術(shù)是通過向受檢體注入放射性核素標(biāo)記的示蹤劑，示蹤劑通過循環(huán)系統(tǒng)在受檢體代謝旺盛的一些組織聚集。同時(shí)示蹤劑中的核素發(fā)生衰變釋放出正電子，正電子與其周圍的負(fù)電子碰撞湮滅，釋放出相反方向飛行的γ光子對(duì)。γ光子對(duì)被一對(duì)探測(cè)器單元接收時(shí)便記做一個(gè)符合事件。當(dāng)足夠多的γ光子對(duì)被PET探測(cè)器接收到，就可以利用重建算法計(jì)算出示蹤劑在受檢體內(nèi)的分布情況，從而獲得受檢體代謝分布信息。當(dāng)PET探測(cè)器接收到γ光子對(duì)時(shí)，需要按照一定的數(shù)據(jù)格式將γ光子對(duì)的位置、能量、時(shí)間等信息保存起來?，F(xiàn)有的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式有弦圖(Sinogram)數(shù)據(jù)和表模式(list-mode)數(shù)據(jù)兩種形式。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本申請(qǐng)的一個(gè)方面提供一種成像方法。該成像方法包括：對(duì)探測(cè)器裝置形成的投影空間中的若干投影位置按照空間順序進(jìn)行編碼以獲得投影位置編碼；檢測(cè)符合事件；確定檢測(cè)到的所述符合事件對(duì)應(yīng)的投影位置編碼，且累加所述投影位置編碼對(duì)應(yīng)的符合事件計(jì)數(shù)；對(duì)檢測(cè)到的所述符合事件對(duì)應(yīng)的所述投影位置編碼和所述符合事件計(jì)數(shù)進(jìn)行排序；及利用排序的所述投影位置編碼和對(duì)應(yīng)的所述符合事件計(jì)數(shù)重建圖像。

本申請(qǐng)的另一個(gè)方面提供一種成像系統(tǒng)。該成像系統(tǒng)包括：探測(cè)裝置，形成投影空間，且用來探測(cè)γ光子；編碼單元，用來對(duì)所述投影空間中的若干投影位置按照空間順序進(jìn)行編碼以獲得投影位置編碼；符合處理器，用來檢測(cè)符合事件；投影數(shù)據(jù)生成單元，用來確定檢測(cè)到的所述符合事件對(duì)應(yīng)的投影位置編碼，且累加所述投影位置編碼對(duì)應(yīng)的符合事件計(jì)數(shù)；排序單元，用來對(duì)檢測(cè)到的所述符合事件對(duì)應(yīng)的所述投影位置編碼和所述符合事件計(jì)數(shù)進(jìn)行排序；及圖像重建單元，用來利用排序的所述投影位置編碼和對(duì)應(yīng)的所述符合事件計(jì)數(shù)重建圖像。

附圖說明

圖1所示為一次正電子湮滅事件的示意圖；

圖2所示為PET系統(tǒng)的探測(cè)裝置的一個(gè)實(shí)施例的示意圖；

圖3所示為本申請(qǐng)成像方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖；

圖4所示為投影方向編碼和橫斷面內(nèi)投影編碼的一個(gè)實(shí)施例的示意圖；

圖5所示為軸向編碼的一個(gè)實(shí)施例的示意圖；

圖6所示為環(huán)差編碼的一個(gè)實(shí)施例的示意圖；

圖7所示為時(shí)間區(qū)間編碼的一個(gè)實(shí)施例的示意圖；

圖8所示為list-mode數(shù)據(jù)重建、傳統(tǒng)弦圖數(shù)據(jù)重建和本申請(qǐng)方法的重建時(shí)間相對(duì)于符合事件計(jì)數(shù)的一個(gè)實(shí)施例的曲線圖；

圖9所示為本申請(qǐng)成像系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。

具體實(shí)施方式

這里將詳細(xì)地對(duì)示例性實(shí)施例進(jìn)行說明，其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時(shí)，除非另有表示，不同附圖中的相同數(shù)字表示相同或相似的要素。以下示例性實(shí)施例中所描述的實(shí)施方式并不代表與本申請(qǐng)相一致的所有實(shí)施方式。相反，它們僅是與如所附權(quán)利要求書中所詳述的、本申請(qǐng)的一些方面相一致的裝置和方法的例子。

在本申請(qǐng)使用的術(shù)語是僅僅出于描述特定實(shí)施例的目的，而非旨在限制本申請(qǐng)。除非另作定義，本申請(qǐng)使用的技術(shù)術(shù)語或者科學(xué)術(shù)語應(yīng)當(dāng)為本發(fā)明所屬領(lǐng)域內(nèi)具有一般技能的人士所理解的通常意義。本申請(qǐng)說明書以及權(quán)利要求書中使用的“一個(gè)”或者“一”等類似詞語也不表示數(shù)量限制，而是表示存在至少一個(gè)?！鞍ā被蛘摺鞍钡阮愃圃~語意指出現(xiàn)在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵蓋出現(xiàn)在“包括”或者“包含”后面列舉的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“連接”或者“相連”等類似的詞語并非限定于物理的或者機(jī)械的連接，而且可以包括電性的連接，不管是直接的還是間接的。在本申請(qǐng)說明書和所附權(quán)利要求書中所使用的單數(shù)形式的“一種”、“所述”和“該”也旨在包括多數(shù)形式，除非上下文清楚地表示其他含義。還應(yīng)當(dāng)理解，本文中使用的術(shù)語“和/或”是指并包含一個(gè)或多個(gè)相關(guān)聯(lián)的列出項(xiàng)目的任何或所有可能組合。

圖1所示為一次正電子湮滅事件的示意圖。一種含正電子核素的脫氧葡萄糖(Fluoro Deoxy Glucose，F(xiàn)DG)標(biāo)記作為示蹤劑，將其注射到受檢體內(nèi)，一般為人體。示蹤劑進(jìn)入受檢體后隨著血液擴(kuò)散到各個(gè)組織中并參與受檢體的代謝活動(dòng)。在這個(gè)過程中，示蹤劑中的正電子核素會(huì)釋放出正電子e+，釋放出的正電子e+在受檢體內(nèi)運(yùn)動(dòng)一段距離后，會(huì)與周圍環(huán)境中的負(fù)電子e-發(fā)生湮滅，產(chǎn)生一對(duì)能量相等(511KeV)、傳播方向相反(約180度)的γ光子。利用PET系統(tǒng)的探測(cè)裝置可以探測(cè)該對(duì)γ光子，進(jìn)而分析正電子的存在，并獲得示蹤劑在受檢體中的濃度分布。

圖2所示為PET系統(tǒng)的探測(cè)裝置10的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。探測(cè)裝置10包括沿軸線(即Z方向)排列的多個(gè)探測(cè)環(huán)12。每個(gè)探測(cè)環(huán)12包括拼裝在一起的多個(gè)探測(cè)器模塊14。多個(gè)探測(cè)環(huán)12構(gòu)成一個(gè)內(nèi)部空間(可稱作“投影空間”)16，在這個(gè)內(nèi)部空間16發(fā)生的正電子湮滅事件所產(chǎn)生的γ光子對(duì)沿著相反的方向入射到一對(duì)探測(cè)器模塊14上時(shí)，被該對(duì)探測(cè)器模塊14探測(cè)到。

每個(gè)探測(cè)器模塊14包括若干探測(cè)器單元(未圖示)，探測(cè)器單元包括若干閃爍晶體和光電檢測(cè)器件。閃爍晶體可以吸收γ光子，并根據(jù)γ光子的能量產(chǎn)生一定數(shù)量的可見光光子。光電檢測(cè)器件，典型地為光電倍增管，將閃爍晶體產(chǎn)生的可見光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)輸出。電信號(hào)可被用來進(jìn)行符合判定，例如，判斷兩個(gè)γ光子打到兩個(gè)探測(cè)器單元的時(shí)間是否在預(yù)設(shè)符合時(shí)間窗內(nèi)。若在預(yù)設(shè)符合時(shí)間窗內(nèi)，則該兩個(gè)γ光子打到兩個(gè)探測(cè)器單元的事件為符合事件。一個(gè)γ光子打到探測(cè)器單元的事件為單事件，一對(duì)單事件為符合事件。

圖3所示為成像方法30的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。成像方法30可用于PET系統(tǒng)。成像方法30包括步驟31-35。其中，

步驟31中，對(duì)探測(cè)器裝置形成的投影空間中的若干投影位置按照空間順序進(jìn)行編碼以獲得投影位置編碼。

PET系統(tǒng)的相對(duì)的一對(duì)探測(cè)器單元140之間的連線為投影線41，相對(duì)的一對(duì)探測(cè)器單元140之間的區(qū)域?yàn)橥队皡^(qū)域42，如圖4所示。圖4中僅示意性地標(biāo)示出一條投影線41，然而存在若干條投影線，且圖4中，用陰影標(biāo)示出一個(gè)投影區(qū)域42。在一個(gè)實(shí)施例中，投影位置表示投影線，對(duì)投影線進(jìn)行編碼。在另一個(gè)實(shí)施例中，投影位置表示投影區(qū)域，對(duì)投影區(qū)域進(jìn)行編碼。

在一個(gè)實(shí)施例中，可以在投影方向、橫斷面內(nèi)投影排列方向和軸向方向上對(duì)投影位置進(jìn)行編碼。相應(yīng)地，投影位置編碼包括投影方向編碼、橫斷面內(nèi)投影編碼和軸向編碼?！巴队胺较颉北硎驹跈M斷面內(nèi)的投影線或投影區(qū)域的方向，也可稱作“投影角度”?！皺M斷面”為探測(cè)器環(huán)形成的環(huán)狀區(qū)域所在的平面，即X-Y平面，也可稱作“斷層平面”。

結(jié)合圖4對(duì)投影方向的編碼進(jìn)行說明。圖4(a)、(b)和(c)分別圖示了橫斷面內(nèi)的不同投影方向。以任意投影方向?yàn)槠鹗挤较?，將起始方向編碼為0，則該投影方向下的所有投影數(shù)據(jù)的投影方向編碼都為0。逆時(shí)針或順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的下一個(gè)投影方向，將該投影方向編碼為1，則該投影方向下的所有投影數(shù)據(jù)的投影方向編碼都為1。以此類推，繼續(xù)旋轉(zhuǎn)直至最后一個(gè)投影方向，將該投影方向編碼為j，其中j為正整數(shù)，則該投影方向下的所有投影數(shù)據(jù)的投影方向編碼都為j。如此獲得0至j共j+1個(gè)投影方向編碼。

在圖4所示的實(shí)施例中，圖4(a)中的投影方向作為起始投影方向，編碼為0。圖4(b)中的投影方向?yàn)閳D4(a)中的投影方向的逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的下一個(gè)投影方向，編碼為1。以此類推，圖4(c)中的投影方向?yàn)樽詈笠粋€(gè)投影方向，編碼為j。圖4僅示出一個(gè)實(shí)施例的投影方向編碼，但不限于此。在其他實(shí)施例中，可從其他任一個(gè)投影方向開始編碼，或可按照順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的順序?qū)ν队胺较蜻M(jìn)行編碼。圖4只是示意性的，未將所有的投影方向圖示出。

圖4的實(shí)施例中，對(duì)每一個(gè)投影方向分別編碼。在另一個(gè)實(shí)施例中，可對(duì)至少部分相鄰的投影方向使用同一個(gè)編碼。也就是說，兩個(gè)相鄰的投影方向合并在一起共同編碼。例如，圖4(a)和圖4(b)的兩個(gè)相鄰的投影方向使用同一個(gè)編碼，都編碼為0。圖4(b)中的投影方向后面的兩個(gè)相鄰的投影方向共同編碼，都編碼為1。以此類推，直至最后兩個(gè)相鄰的投影方向。如此可實(shí)現(xiàn)降采樣，降低存儲(chǔ)空間的使用，提高重建算法的計(jì)算速度。

繼續(xù)參考圖4，對(duì)橫斷面內(nèi)投影編碼進(jìn)行說明。在同一投影方向下的橫斷面內(nèi)包括若干組平行或近似平行排列的投影線或投影區(qū)域。每一組投影線包括沿Z方向排列的若干條投影線，每一組投影區(qū)域包括沿Z方向排列的若干塊投影區(qū)域。如圖5所示，圖示了沿Z方向延伸的平面(即垂直于橫斷面的平面)內(nèi)的一組投影區(qū)域42。若干組投影線或投影區(qū)域沿垂直于投影方向或與投影方向相交的方向排列。橫斷面內(nèi)的若干組投影線或投影區(qū)域的排列方向稱作“橫斷面內(nèi)投影排列方向”。例如，圖4(a)中的投影方向逆著Y方向，橫斷面內(nèi)投影排列方向?yàn)檠豖方向或逆著X方向。

對(duì)橫斷面內(nèi)若干組投影線或投影區(qū)域進(jìn)行編碼，獲得橫斷面內(nèi)投影編碼?？梢栽跈M斷面內(nèi)投影排列方向上從一側(cè)向另一側(cè)對(duì)投影線組或投影區(qū)域組進(jìn)行編碼。例如，圖4(a)中可以從左向右對(duì)投影線組或投影區(qū)域組進(jìn)行編碼，分別為0，1，…，i，其中i為正整數(shù)?；蛘咭部梢詮挠蚁蜃筮M(jìn)行編碼。

類似地，對(duì)其他投影方向下的橫斷面內(nèi)投影組(投影線組或投影區(qū)域組)進(jìn)行編碼。例如圖4(b)和(c)所示。

參考圖5，對(duì)軸向編碼進(jìn)行說明。在同一投影方向和同一橫斷面內(nèi)投影下對(duì)軸向(Z方向)位置進(jìn)行編碼。沿著Z方向或逆著Z方向依次對(duì)投影線或投影區(qū)域進(jìn)行編碼獲得軸向編碼0，1，…，k，其中k為正整數(shù)。圖5只是示意性的，未將所有的軸向位置圖示出。

如此，對(duì)投影線或投影區(qū)域完成了編碼，投影位置編碼表示了投影線或投影區(qū)域的在投影空間中的位置。由于一條投影線或一個(gè)投影區(qū)域是由一對(duì)探測(cè)器單元140確定的，所以投影位置編碼也是探測(cè)器單元對(duì)的編碼。

上述為投影位置編碼的一個(gè)實(shí)施例。在另一個(gè)實(shí)施例中，進(jìn)一步對(duì)環(huán)差進(jìn)行編碼。參考圖6，對(duì)環(huán)差的編碼進(jìn)行說明。在同一投影方向和同一橫斷面內(nèi)投影下對(duì)環(huán)差進(jìn)行編碼。圖6(a)中的環(huán)差編碼為0，則該環(huán)差下的所有投影數(shù)據(jù)的環(huán)差編碼都為0。圖6(b)和(c)為環(huán)差為1的一組環(huán)差，分別編碼為1和2。以此類推，直到最大一組環(huán)差分別編碼為l-1和l，如圖6(d)和(e)所示。

圖6僅示出環(huán)差編碼的一個(gè)實(shí)施例。在其他實(shí)施例中可按照其他任意順序?qū)Νh(huán)差進(jìn)行編碼。例如從圖6(e)向圖6(a)的順序?qū)Νh(huán)差進(jìn)行編碼?；蛘呃?，一個(gè)方向的環(huán)差依次編碼，再對(duì)另一個(gè)方向的環(huán)差接著依次編碼。在但不限于上述順序。

在圖6實(shí)施例中對(duì)相鄰的環(huán)差依次編碼。在另一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)至少部分相鄰的環(huán)差使用同一個(gè)編碼，即相鄰的環(huán)差可合并為一個(gè)編碼。例如圖6(b)和(c)中的一組環(huán)差可以使用同一個(gè)編碼，圖6(d)和(e)中的一組環(huán)差可以使用同一個(gè)編碼。相對(duì)于對(duì)相鄰的環(huán)差依次編碼的實(shí)施例，對(duì)相鄰的環(huán)差使用同一個(gè)編碼的實(shí)施例中基于此編碼進(jìn)行圖像重建的計(jì)算速度較高，然而圖像質(zhì)量有些下降。在實(shí)際應(yīng)用中可衡量所需的圖像質(zhì)量和重建計(jì)算速度來選擇對(duì)環(huán)差進(jìn)行編碼的方式。另外需要說明的是，圖6只是示意性的，未將所有的環(huán)差圖示出。

在此實(shí)施例中，在環(huán)差編碼完成后對(duì)軸向位置進(jìn)行編碼。類似于圖5的實(shí)施例對(duì)軸向位置進(jìn)行編碼的方法，圖6的實(shí)施例中，在同一投影方向、同一橫斷面內(nèi)投影和同一個(gè)環(huán)差下對(duì)軸向位置進(jìn)行編碼，如此獲得軸向編碼。

在又一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)于使用飛行時(shí)間(Time of Flight，TOF)技術(shù)的實(shí)施例，進(jìn)一步對(duì)時(shí)間區(qū)間(time-bin)進(jìn)行編碼。在一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)time-bin對(duì)應(yīng)的投影空間位置進(jìn)行編碼。根據(jù)一對(duì)γ光子到達(dá)一對(duì)探測(cè)器單元的時(shí)間差可以確定γ光子對(duì)在投影線上的發(fā)射位置，如此可以將time-bin對(duì)應(yīng)到投影空間上的位置。參考圖7，同一投影方向、同一橫斷面內(nèi)投影和同一環(huán)差下，將與橫斷面垂直的軸向區(qū)域劃分成若干平行于軸向的time-bin對(duì)應(yīng)的投影空間區(qū)間，進(jìn)行編碼?？梢詮目拷粋?cè)探測(cè)器單元的位置向相對(duì)的另一側(cè)進(jìn)行編碼，編碼為0，1，…，m，其中m為正整數(shù)。如此對(duì)不同的環(huán)差下的time-bin進(jìn)行編碼。在另一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)時(shí)間區(qū)間按照時(shí)間劃分并進(jìn)行編碼。

Time-bin的劃分可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行劃分。若time-bin劃分的數(shù)量較多，即按照較小的時(shí)間間隔劃分，則重建的圖像質(zhì)量較高，然而需要較多的計(jì)算時(shí)間，計(jì)算速度下降。若time-bin劃分的數(shù)量較少，即按照較大的時(shí)間間隔劃分，則加速計(jì)算，然而重建的圖像質(zhì)量會(huì)下降。在實(shí)際應(yīng)用中可平衡圖像質(zhì)量和計(jì)算速度來劃分time-bin。

在一些實(shí)施例中可按照不同于上述實(shí)施例的編碼順序進(jìn)行編碼。例如，可以在軸向編碼完成后對(duì)環(huán)差進(jìn)行編碼；可以先對(duì)time-bin進(jìn)行編碼，之后再對(duì)軸向位置進(jìn)行編碼。在一些實(shí)施例中，對(duì)投影空間中的部分投影位置不進(jìn)行編碼。例如，探測(cè)器環(huán)中的一些探測(cè)器單元對(duì)確定不會(huì)接收到符合事件，對(duì)這些探測(cè)器單元對(duì)對(duì)應(yīng)的投影位置可以不編碼；部分位置接收到的符合事件在重建時(shí)不需要考慮，該些投影位置可以不編碼。

步驟32中，檢測(cè)符合事件。

通過探測(cè)裝置探測(cè)單事件，采集單事件，并從單事件中判定一對(duì)單事件為符合事件，即檢測(cè)到符合事件。在使用TOF技術(shù)的實(shí)施例中，進(jìn)一步檢測(cè)符合事件的一對(duì)單事件發(fā)生的時(shí)間差。

步驟33中，確定檢測(cè)到的符合事件對(duì)應(yīng)的投影位置編碼，且累加投影位置編碼對(duì)應(yīng)的符合事件計(jì)數(shù)。

根據(jù)檢測(cè)到符合事件的一對(duì)探測(cè)器單元的位置按照上述的編碼確定檢測(cè)到的符合事件對(duì)應(yīng)的投影位置編碼。由于一條投影線或一個(gè)投影區(qū)域是由一對(duì)探測(cè)器單元確定的，所以探測(cè)器單元對(duì)對(duì)應(yīng)著一個(gè)投影位置編碼。因此獲得探測(cè)器單元對(duì)的位置，即可確定出投影位置編碼。在使用TOF技術(shù)的實(shí)施例中，根據(jù)檢測(cè)到的一對(duì)單事件發(fā)生的時(shí)間差，可以確定time-bin編碼。

獲得符合事件對(duì)應(yīng)的投影位置編碼時(shí)將該投影位置接收到的符合事件計(jì)數(shù)加1。每一投影位置編碼對(duì)應(yīng)的符合事件計(jì)數(shù)初始值可設(shè)置為0，符合事件計(jì)數(shù)以1為單位累加。如此直至檢測(cè)完所有符合事件。從而獲得投影數(shù)據(jù)，投影數(shù)據(jù)包括投影位置編碼和對(duì)應(yīng)的符合事件計(jì)數(shù)。投影數(shù)據(jù)可反映一對(duì)γ光子產(chǎn)生的位置和該位置上產(chǎn)生γ光子對(duì)的數(shù)目。

步驟34中，對(duì)檢測(cè)到的符合事件對(duì)應(yīng)的投影位置編碼和符合事件計(jì)數(shù)進(jìn)行排序。

對(duì)符合事件計(jì)數(shù)不為0的投影數(shù)據(jù)進(jìn)行排序。根據(jù)投影位置編碼的大小進(jìn)行排序，符合事件計(jì)數(shù)對(duì)應(yīng)著投影位置編碼排序并存儲(chǔ)?？梢园凑諏?duì)投影位置進(jìn)行編碼的空間順序進(jìn)行排序。

在一個(gè)實(shí)施例中，比較投影數(shù)據(jù)的投影方向編碼的大小，將投影數(shù)據(jù)按照投影方法編碼從小到大或從大到小的順序排列。在同一投影方向編碼下，比較橫斷面內(nèi)投影編碼的大小，將投影數(shù)據(jù)按照橫斷面內(nèi)投影編碼從小到大或從大到小的順序排列。在同一投影方向編碼和同一橫斷面內(nèi)投影編碼下，比較軸向編碼的大小，將投影數(shù)據(jù)按照軸向編碼從小到大或從大到小的順序排列。如此對(duì)投影位置編碼和對(duì)應(yīng)的符合事件計(jì)數(shù)進(jìn)行排序。

在另一個(gè)實(shí)施例中，按照上述實(shí)施例對(duì)投影數(shù)據(jù)按照投影方向編碼和橫斷面內(nèi)投影編碼排序后，在同一投影方向編碼和同一橫斷面內(nèi)投影編碼下，比較環(huán)差編碼的大小，將投影數(shù)據(jù)按照環(huán)差編碼從小到大或從大到小的順序排列。再進(jìn)一步在同一投影方向編碼、同一橫斷面內(nèi)投影編碼和同一環(huán)差編碼下，比較軸向編碼的大小，將投影數(shù)據(jù)按照軸向編碼從小到大或從大到小的順序排列。

在又一個(gè)實(shí)施例中，在同一投影方向編碼、同一橫斷面內(nèi)投影編碼、同一環(huán)差編碼和軸向編碼下，比較time-bin編碼的大小，將投影數(shù)據(jù)按照time-bin編碼從小到大或從大到小的順序排列。

排序的步驟可以在投影數(shù)據(jù)全部采集完畢后進(jìn)行，即步驟32和33將所有符合事件檢測(cè)并獲得所有投影數(shù)據(jù)后對(duì)所有投影數(shù)據(jù)進(jìn)行排序?？商娲?，排序的步驟可以在檢測(cè)符合事件的步驟32和確定投影位置編碼的步驟33的過程中進(jìn)行排序，即在投影數(shù)據(jù)采集過程中進(jìn)行排序，每接收一個(gè)符合事件就對(duì)獲得的投影數(shù)據(jù)進(jìn)行排序。若已排序的序列中不存在該投影位置編碼，則將該投影位置編碼和對(duì)應(yīng)的符合事件計(jì)數(shù)排入已排序的序列中；若序列中已經(jīng)存在該投影位置編碼，則在該投影位置編碼對(duì)應(yīng)的符合事件計(jì)數(shù)上累加，可在原有符合事件計(jì)數(shù)的基礎(chǔ)上加1。對(duì)投影數(shù)據(jù)進(jìn)行排序有利于加速后續(xù)的圖像重建的計(jì)算。

步驟35中，利用排序的投影位置編碼和對(duì)應(yīng)的符合事件計(jì)數(shù)重建圖像。

利用投影數(shù)據(jù)通過迭代重建算法進(jìn)行圖像重建。對(duì)符合事件計(jì)數(shù)不為0的符合事件數(shù)據(jù)進(jìn)行迭代計(jì)算，對(duì)于符合事件計(jì)數(shù)為0的符合事件數(shù)據(jù)不進(jìn)行計(jì)算，如此通過實(shí)現(xiàn)弦圖數(shù)據(jù)的稀疏編碼和存儲(chǔ)，結(jié)合迭代重建算法可以實(shí)現(xiàn)快速計(jì)算。在重建過程中，按照步驟34中投影數(shù)據(jù)的排列順序進(jìn)行迭代計(jì)算。由于同一個(gè)投影位置編碼下的符合事件計(jì)數(shù)是累加的，因此不會(huì)出現(xiàn)表數(shù)據(jù)(list-mode數(shù)據(jù))重建過程對(duì)同一位置的符合事件數(shù)據(jù)進(jìn)行重復(fù)計(jì)算的現(xiàn)象。因此，方法30的重建速度比基于list-mode數(shù)據(jù)的重建速度快。

圖8所示為list-mode數(shù)據(jù)重建、傳統(tǒng)弦圖數(shù)據(jù)重建和本申請(qǐng)方法30的重建時(shí)間相對(duì)于符合事件計(jì)數(shù)的曲線圖。傳統(tǒng)弦圖數(shù)據(jù)重建中需要按照一定的空間順序遍歷包括符合事件計(jì)數(shù)為0的數(shù)據(jù)在內(nèi)的所有投影數(shù)據(jù)來完成迭代計(jì)算。從圖8中可以看出，本申請(qǐng)的重建時(shí)間明顯少于list-mode數(shù)據(jù)重建、傳統(tǒng)弦圖數(shù)據(jù)重建的重建時(shí)間。

成像方法30的動(dòng)作以模塊的形式圖示，圖3所示的模塊的先后順序和模塊中的動(dòng)作的劃分并非限于圖示的實(shí)施例。例如，模塊可以按照不同的順序進(jìn)行；一個(gè)模塊中的動(dòng)作可以與另一個(gè)模塊中的動(dòng)作組合，或拆分為多個(gè)模塊。在一些實(shí)施例中，成像方法30的步驟之前、之后或中間可以有其他步驟。

與前述成像方法30的實(shí)施例相對(duì)應(yīng)，本申請(qǐng)還提供了成像系統(tǒng)的實(shí)施例。圖9所示為一個(gè)實(shí)施例的成像系統(tǒng)90的示意框圖。成像系統(tǒng)90包括探測(cè)裝置10、編碼單元91、符合處理器92、投影數(shù)據(jù)生成單元93、排序單元94和圖像重建單元95。

探測(cè)裝置10形成投影空間16，且用來探測(cè)γ光子。探測(cè)裝置10探測(cè)到γ光子產(chǎn)生光信號(hào)，并將光信號(hào)轉(zhuǎn)換電信號(hào)輸出。

編碼單元91用來對(duì)投影空間16中的若干投影位置按照空間順序進(jìn)行編碼以獲得投影位置編碼。編碼單元91可用來執(zhí)行成像方法30的步驟31。

在一個(gè)實(shí)施例中，編碼單元91用來在投影方向、橫斷面內(nèi)投影排列方向和軸向方向上對(duì)投影位置進(jìn)行編碼獲得包括投影方向編碼、橫斷面內(nèi)投影編碼和軸向編碼的投影位置編碼。

在另一個(gè)實(shí)施例中，編碼單元91用來對(duì)環(huán)差進(jìn)行編碼以獲得包括環(huán)差編碼的投影位置編碼。編碼單元91可在投影方向和橫斷面內(nèi)投影排列方向上對(duì)投影位置進(jìn)行編碼之后對(duì)環(huán)差進(jìn)行編碼，再在軸向方向上進(jìn)行編碼，獲得的投影位置編碼包括投影方向編碼、橫斷面內(nèi)投影編碼、環(huán)差編碼和軸向編碼。但不限于此，編碼單元91也可按照其他順序進(jìn)行編碼。

在再一個(gè)實(shí)施中，編碼單元91用來對(duì)時(shí)間區(qū)間進(jìn)行編碼以獲得包括時(shí)間區(qū)間編碼的投影位置編碼。編碼單元91可在投影方向、橫斷面內(nèi)投影排列方向和軸向方向上對(duì)投影位置進(jìn)行編碼的基礎(chǔ)上進(jìn)一步在時(shí)間區(qū)間上進(jìn)行編碼，獲得的投影位置編碼包括投影方向編碼、橫斷面內(nèi)投影編碼、軸向編碼和時(shí)間編碼。編碼單元91也可在投影方向、橫斷面內(nèi)投影排列方向、環(huán)差和軸向方向上對(duì)投影位置進(jìn)行編碼的基礎(chǔ)上進(jìn)一步對(duì)時(shí)間區(qū)間進(jìn)行編碼，獲得的投影位置編碼包括投影方向編碼、橫斷面內(nèi)投影編碼、環(huán)差編碼、軸向編碼和時(shí)間編碼。

符合處理器92用來檢測(cè)符合事件。符合處理器92接收探測(cè)裝置10輸出的電信號(hào)，根據(jù)電信號(hào)判定符合事件。

投影數(shù)據(jù)生成單元93用來確定檢測(cè)到的符合事件對(duì)應(yīng)的投影位置編碼，且累加投影位置編碼對(duì)應(yīng)的符合事件計(jì)數(shù)，如此生成投影數(shù)據(jù)。投影數(shù)據(jù)包括投影位置編碼和對(duì)應(yīng)的符合事件計(jì)數(shù)。

排序單元94用來對(duì)檢測(cè)到的符合事件對(duì)應(yīng)的投影位置編碼和符合事件計(jì)數(shù)進(jìn)行排序。將符合事件計(jì)數(shù)不為0的投影數(shù)據(jù)按照投影位置編碼進(jìn)行排序。在一個(gè)實(shí)施例中，排序單元94在符合處理器92檢測(cè)出所有符合事件且投影數(shù)據(jù)生成單元93生成檢測(cè)到的所有符合事件的投影數(shù)據(jù)之后對(duì)投影數(shù)據(jù)進(jìn)行排序。在另一個(gè)實(shí)施例中，排序單元94用來在符合處理器92檢測(cè)符合事件和投影數(shù)據(jù)生成單元93確定投影位置編碼的過程中進(jìn)行排序。若已排序的序列中不存在該投影位置編碼，則排序單元94用來將該投影位置編碼和對(duì)應(yīng)的符合事件計(jì)數(shù)排入已排序的序列中；若已排序的序列中已經(jīng)存在該投影位置編碼，則排序單元94用來在該投影位置編碼對(duì)應(yīng)的符合事件計(jì)數(shù)上累加。符合處理器92檢測(cè)到一個(gè)符合事件，投影數(shù)據(jù)生成單元93確定該符合事件對(duì)應(yīng)的投影數(shù)據(jù)，排序單元94對(duì)該投影數(shù)據(jù)進(jìn)行排序或在已存在的投影位置編碼對(duì)應(yīng)的符合事件計(jì)數(shù)上加1。符合處理器92、投影數(shù)據(jù)生成單元93和排序單元94同步工作。

圖像重建單元95用來利用排序的投影位置編碼和對(duì)應(yīng)的符合事件計(jì)數(shù)重建圖像。排序的投影數(shù)據(jù)都是符合事件計(jì)數(shù)不為0的投影數(shù)據(jù)。圖像重建單元95對(duì)符合事件不為0的投影數(shù)據(jù)按照排列的順序進(jìn)行重建。

成像系統(tǒng)90的編碼單元91、符合處理器92、投影數(shù)據(jù)生成單元93、排序單元94和/或圖像重建單元95可以通過軟件實(shí)現(xiàn)，也可以通過硬件或者軟硬件結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)。編碼單元91、符合處理器92、投影數(shù)據(jù)生成單元93、排序單元94和/或圖像重建單元95可以為多個(gè)獨(dú)立的單元，也可以整合成一個(gè)單元，

在一些實(shí)施例中，成像系統(tǒng)90還可包括其他未在圖9中顯示的裝置。例如，但不限于，數(shù)據(jù)采集單元，用來采集探測(cè)裝置10的電信號(hào)，提供給符合處理器92；存儲(chǔ)器，可用來存儲(chǔ)編碼單元91生成的投影位置編碼、符合事件計(jì)數(shù)、排序的投影數(shù)據(jù)、圖像重建過程中的中間處理數(shù)據(jù)和/或重建的圖像；顯示器，用來顯示重建的圖像和/或參數(shù)等；輸入設(shè)備，例如鍵盤、鼠標(biāo)、觸摸屏等，用來輸入控制指令、操作參數(shù)等。

對(duì)于裝置實(shí)施例而言，由于其基本對(duì)應(yīng)于方法實(shí)施例，所以相關(guān)之處參見方法實(shí)施例的部分說明即可。方法實(shí)施例和裝置實(shí)施例互為補(bǔ)充。以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的，其中所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個(gè)地方，或者也可以分布到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元上。可以根據(jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部部件來實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)方案的目的。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的情況下，即可以理解并實(shí)施。

以上所述僅為本申請(qǐng)的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本申請(qǐng)，凡在本申請(qǐng)的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本申請(qǐng)保護(hù)的范圍之內(nèi)。