CN109613593A - 伽马光子作用位置抽样方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请提出一种闪烁晶体探测器中伽马光子作用位置抽样方法、装置、电子设备及存储介质。其中，该方法包括：根据闪烁晶体探测器的输出信号确定伽马光子发生作用的晶体标识，并获取与晶体标识对应的晶体内部作用位置的概率分布，以及根据晶体内部作用位置的概率分布，对伽马光子在目标晶体内部发生作用的位置进行抽样，以得到伽马光子在目标晶体内部发生作用的目标作用位置。由此，基于晶体内部作用位置的概率分布，对伽马光子在目标晶体内部发生作用的位置进行准确抽样，准确得到了晶体内部发生作用的目标作用位置，为后续基于目标作用位置准确重建图像奠定的基础。
Description
技术领域
本申请涉及终端设备技术领域，尤其涉及一种闪烁晶体探测器中伽马光子作用位置抽样方法闪烁晶体探测器中伽马光子作用位置抽样方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
闪烁晶体探测器被广泛应用于伽马光子探测，其基本原理是利用闪烁晶体阻挡并将伽马光子的能量转换为闪烁光子，利用光子探测器探测闪烁光子从而间接地探测伽马光子作用的空间位置、时间和能量信息。闪烁晶体探测器被广泛应用于各类成像***中，特别是正电子发射断层成像***(Positron Emission Tomography，PET)和单光子发射计算机断层成像***(Single Photon Emission Computed Tomography，SPECT)。PET和SPECT通过探测伽马光子重建出放射性核素示踪剂在生物体内的分布，从而获得生物体内的新陈代谢等信息，被广泛应用于医学、药物研究以及临床疾病的诊断。
目前被广泛采用的分立晶体阵列探测器设计中，探测器仅能确定伽马光子发生在哪一根闪烁晶体内，而无法确定伽马光子在该闪烁晶体内部发生作用的具***置。在图像重建的过程中，需要确定每一个伽马光子事件的响应线或是投影线，传统的方法往往简单假定伽马光子作用位置在闪烁晶体入射表面的中心点，或是闪烁晶体内部某一个确定点，然而，上述这种方式会导致在偏离***成像视野中心的位置存在视差效应，从而导致空间分辨率的下降；同时这种稀疏的离散化采样也会造成图像重建过程中***传输矩阵计算、响应线或投影线位置计算以及投影反投影过程计算过程的不精确，从而影响了重建图像的空间分辨率和均匀性等方面的图像质量。因此，基于上述分析，可以看出，准确确定伽马光子在该闪烁晶体内部发生作用的具***置对于后续的图像处理会有很大的影响。因此，如何准确确定伽马光子在该闪烁晶体内部发生作用的具***置是目前亟需解决的问题。
发明内容
本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本申请的第一个目的在于提出一种闪烁晶体探测器中伽马光子作用位置抽样方法，该方法基于晶体内部作用位置的概率分布，对伽马光子在目标晶体内部发生作用的位置进行准确抽样，准确得到了晶体内部发生作用的目标作用位置，为后续基于目标作用位置准确重建图像奠定的基础。
本申请的第二个目的在于提出一种闪烁晶体探测器中伽马光子作用位置抽样装置。
本申请的第三个目的在于提出一种电子设备。
本申请的第四个目的在于提出一种存储介质。
本申请的第五个目的在于提出一种计算机程序产品。
为实现上述目的，本申请第一方面实施例提出了一种闪烁晶体探测器中伽马光子作用位置抽样方法，包括：根据所述闪烁晶体探测器的输出信号确定伽马光子发生作用的晶体标识；获取与所述晶体标识对应的晶体内部作用位置的概率分布；根据所述晶体内部作用位置的概率分布，对伽马光子在目标晶体内部发生作用的位置进行抽样，以得到伽马光子在所述目标晶体内部发生作用的目标作用位置，其中，所述目标晶体与所述晶体标识对应。
可选的，还包括：获取所述目标晶体中每个作用位置的概率值；根据每个作用位置的概率值，预先建立所述晶体内部作用位置的概率分布。
可选的，所述获取所述目标晶体中每个作用位置的概率值，包括：根据每个作用位置的空间坐标信息、预设入射点的空间坐标以及每个作用位置各自垂直映射在目标晶体表面上的位置点的空间坐标，分别确定每个作用位置各自所对应的伽马光子入射角度，其中，所述位置点与所述预设入射点处于同一个平面上；根据每个作用位置各自对应的伽马光子入射角度和所述闪烁晶体探测器的晶体排列信息，确定伽马光子到达所述目标晶体内部每个作用位置处所穿过的闪烁晶体材料的路径长度；根据伽马光子在闪烁晶体材料的衰减规律和每个所述作用位置各自对应的路径长度，得到所述目标晶体中每个作用位置的概率值。
可选的，所述获取所述目标晶体中每个作用位置的概率值，包括：S21、获取所述目标晶体中的作用位置序列，其中，所述作用位置序列包括多个按照顺序排列的作用位置；S22、针对所述目标晶体中的当前作用位置，根据当前作用位置的空间坐标信息、预设入射点的空间坐标以及当前作用位置垂直映射在目标晶体表面上的位置点的空间坐标，确定所述当前位置所对应的伽马光子入射角度；S23、根据所述伽马光子入射角度和所述闪烁晶体探测器的晶体排列信息，确定伽马光子到达所述目标晶体内部所述当前作用位置处所穿过的闪烁晶体材料的路径长度；S24、根据伽马光子在闪烁晶体材料的衰减规律和所述路径长度，得到所述目标晶体中所述当前作用位置的概率值；S25、根据所述作用位置序列，获取与所述当前作用位置相邻的下一个作用位置，并将所述下一个作用位置作为所述当前作用位置，并重复执行所述步骤S22至S24，直至遍历所述作用位置序列中的所有作用位置。
可选的，所述根据所述晶体内部作用位置的概率分布，对伽马光子在目标晶体内部发生作用的位置进行抽样，以得到伽马光子在所述目标晶体内部发生作用的目标作用位置，包括：根据抽样规则和所述晶体内部作用位置的概率分布，对伽马光子在目标晶体内部发生作用的位置进行多次抽样，并根据抽样结果获得多个目标作用位置。
为实现上述目的，本申请第二方面实施例提出了一种闪烁晶体探测器中伽马光子作用位置抽样装置，包括：确定模块，用于根据所述闪烁晶体探测器的输出信号确定伽马光子发生作用的晶体标识；第一获取模块，用于获取与所述晶体标识对应的晶体内部作用位置的概率分布；处理模块，用于根据所述晶体内部作用位置的概率分布，对伽马光子在目标晶体内部发生作用的位置进行抽样，以得到伽马光子在所述目标晶体内部发生作用的目标作用位置，其中，所述目标晶体与所述晶体标识对应。
可选的，第二获取模块，用于获取所述目标晶体中每个作用位置的概率值；建立模块，用于根据每个作用位置的概率值，预先建立所述晶体内部作用位置的概率分布。
可选的，所述第二获取模块，具体用于：根据每个作用位置的空间坐标信息、预设入射点的空间坐标以及每个作用位置各自垂直映射在目标晶体表面上的位置点的空间坐标，分别确定每个作用位置各自所对应的伽马光子入射角度，其中，所述位置点与所述预设入射点处于同一个平面上；根据每个作用位置各自对应的伽马光子入射角度和所述闪烁晶体探测器的晶体排列信息，确定伽马光子到达所述目标晶体内部每个作用位置处所穿过的闪烁晶体材料的路径长度；根据伽马光子在闪烁晶体材料的衰减规律和每个所述作用位置各自对应的路径长度，得到所述目标晶体中每个作用位置的概率值。
为实现上述目的，本申请第三方面实施例提出了一种电子设备，包括：处理器、存储器、通信接口和总线；所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述总线连接并完成相互间的通信；所述存储器存储可执行程序代码；所述处理器通过读取所述存储器中存储的可执行程序代码来运行与所述可执行程序代码对应的程序，以用于执行本申请第一方面实施例的应用程序程序界面的显示方法。
为实现上述目的，本申请第四方面实施例提出了一种存储介质，其中，所述存储介质用于存储应用程序，所述应用程序用于在运行时执行本申请所述的闪烁晶体探测器中伽马光子作用位置抽样方法。
为实现上述目的，本申请第五方面实施例提出了一种计算机程序产品，其中，所述计算机程序产品用于在运行时执行本申请所述的闪烁晶体探测器中伽马光子作用位置抽样方法。
在本申请中，根据闪烁晶体探测器的输出信号确定伽马光子发生作用的晶体标识，并获取与晶体标识对应的晶体内部作用位置的概率分布，以及根据晶体内部作用位置的概率分布，对伽马光子在目标晶体内部发生作用的位置进行抽样，以得到伽马光子在目标晶体内部发生作用的目标作用位置。由此，基于晶体内部作用位置的概率分布，对伽马光子在目标晶体内部发生作用的位置进行准确抽样，准确得到了晶体内部发生作用的目标作用位置，为后续基于目标作用位置准确重建图像奠定的基础。
附图说明
图1是根据本申请一个实施例的闪烁晶体探测器中伽马光子作用位置抽样方法的流程图；
图2是根据本申请一个实施例的闪烁晶体探测器中伽马光子作用位置抽样方法的流程图；
图3是根据本申请一个实施例步骤201的细化流程图；
图4是根据本申请另一个实施例的步骤201的细化流程图；
图5是本申请一个实施例中目标晶体中作用位置A、预设入射点B、映射点C以及入射角度θ的示意图；
图6是根据本申请一个实施例的闪烁晶体探测器中伽马光子作用位置抽样装置的结构示意图；
图7是根据本申请另一个实施例的闪烁晶体探测器中伽马光子作用位置抽样装置的结构示意图；
图8是根据本申请一个实施例的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
下面参考附图描述本申请实施例的闪烁晶体探测器中伽马光子作用位置抽样方法、装置、电子设备及存储介质。
图1是根据本申请一个实施例的闪烁晶体探测器中伽马光子作用位置抽样方法的流程图。
如图1所示，该闪烁晶体探测器中伽马光子作用位置抽样方法包括：
S101，根据闪烁晶体探测器的输出信号确定伽马光子发生作用的晶体标识。
具体的，本申请实施例提供的闪烁晶体探测器中伽马光子作用位置抽样方法，可以由本申请实施例提供的闪烁晶体探测器中伽马光子作用位置抽样装置执行，该装置可以被配置在具有闪烁晶体探测器的成像***中，例如，单光子发射计算机断层成像***(即SPECT)、正电子发射断层成像***(即PET)等。
其中，晶体标识唯一标识晶体，可通过多种表示晶体表示，例如，可以用户晶体编号表示晶体标识，又例如，可使用字母表示晶体标识。
其中，该实施例以晶体编号表示晶体标识。
其中，需要说明的是，该实施例的闪烁晶体探测器可以为单层闪烁晶体探测器，也可以为双层闪烁晶体探测器。
其中，单层闪烁晶体探测器是探测器中的闪烁部分由单层闪烁晶体排列构成。
其中，双层闪烁晶体探测器是探测器中的闪烁部分由双层闪烁晶体排列构成。
其中，该实施例以闪烁晶体探测器为单层闪烁晶体探测器为例进行描述。
作为一种可能的实现方式，在获取闪烁晶体探测器的输出信号，可根据输出信号，确定出击中的像素点的坐标位置信息，然后，根据预存的每个晶体被击中的像素点的区域信息进行比较，并根据比较结果，确定出伽马光子发生作用的晶体标识。
S102，获取与晶体标识对应的晶体内部作用位置的概率分布。
具体地，在获取晶体标识后，可根据预存的晶体标识和晶体内部作用位置的概率分布的对应关系，获取该晶体标识对应的晶体内部作用位置的概率分布。
S103，根据晶体内部作用位置的概率分布，对伽马光子在目标晶体内部发生作用的位置进行抽样，以得到伽马光子在目标晶体内部发生作用的目标作用位置，其中，目标晶体与晶体标识对应。
其中，作用位置是伽马光子在目标晶体内发生作用的位置。
作为一种示例性的实施方式，为了后续可根据所抽取的作用位置重建图像，在获取与晶体标识对应的晶体内部作用位置的概率分布，可根据该晶体内部作用位置的概率分布对伽马光子在目标晶体内部发生作用的位置进行随机抽样。
为了更加精确地进行***传输矩阵的计算和图像重建，作为一种示例性的实施方式，可根据该晶体内部作用位置的概率分布对伽马光子在目标晶体内部发生作用的位置进行多次随机抽样，并根据多次随机抽样结果得到多个目标作用位置。然后，通过多次随机抽样结果的多个目标作用位置，进行后续的传输矩阵的计算以及图像重建过程。也就是说，该实施例中的目标作用位置可以为多个。
其中，需要说明的是，对于目标晶体中的每个作用位置而言，作用位置的概率不同，为了提高所抽取的目标作用位置的准确性，可根据作用位置的概率为每个作用位置设置抽样权重，其中，作用位置的概率越大，其对应的抽样权重越大。
本申请实施例的闪烁晶体探测器中伽马光子作用位置抽样方法，根据闪烁晶体探测器的输出信号确定伽马光子发生作用的晶体标识，并获取与晶体标识对应的晶体内部作用位置的概率分布，以及根据晶体内部作用位置的概率分布，对伽马光子在目标晶体内部发生作用的位置进行抽样，以得到伽马光子在目标晶体内部发生作用的目标作用位置。由此，基于晶体内部作用位置的概率分布，对伽马光子在目标晶体内部发生作用的位置进行准确抽样，准确得到了晶体内部发生作用的目标作用位置，为后续基于目标作用位置准确重建图像奠定的基础。
基于上述实施例的基础上，为了可根据晶体内部作用位置的概率分布，对伽马光子在目标晶体内部发生作用的位置进行抽样，在根据闪烁晶体探测器的输出信号确定伽马光子发生作用的晶体标识之前，如图2所示，该方法可以包括：
步骤201，获取目标晶体中每个作用位置的概率值。
其中，需要说明的是，根据应用场景的不同，可通过多种方式获取目标晶体中每个作用位置的概率值，举例说明如下：
第一种示例
在本示例中，可根据闪烁晶体探测器的设备标识以及目标晶体对应的晶体标识，从服务器中获取目标晶体中每个作用位置的概率值。
在获取每个作用位置的概率值后，还可以对每个作用位置的概率值进行归一化处理，从而使得晶体内部各个作用位置的概率总和为1，并根据各个作用位置的归一化概率值，确定出晶体内部的作用位置的概率分布。
第二种示例
在本示例中，如图3所示，上述步骤201，可以包括：
步骤211，根据每个作用位置的空间坐标信息、预设入射点的空间坐标以及每个作用位置各自垂直映射在目标晶体表面上的位置点的空间坐标，分别确定每个作用位置各自所对应的伽马光子入射角度，其中，位置点与预设入射点处于同一个平面上。
步骤212，根据每个作用位置各自对应的伽马光子入射角度和闪烁晶体探测器的晶体排列信息，确定伽马光子到达目标晶体内部每个作用位置处所穿过的闪烁晶体材料的路径长度。
其中，闪烁晶体探测器的晶体排列信息可以包括但不限于晶体排布方式、、晶体的长度、宽度以及高度等信息。
步骤213，根据伽马光子在闪烁晶体材料的衰减规律和每个作用位置各自对应的路径长度，得到目标晶体中每个作用位置的概率值。
作为一种示例性的实施方式，根据伽马光子在闪烁晶体材料的衰减规律符合指数衰减。
其中，根据伽马光子在闪烁晶体材料的衰减规律和每个作用位置各自对应的路径长度，计算目标晶体中每个作用位置的概率值的公式如下：
P(A)＝e-μD (1)
其中，公式中的P(A)表示晶体内部作用位置A的概率，μ是根据闪烁晶体材料预先确定的衰减参数，D表示路径长度。
步骤202，根据每个作用位置的概率值，预先建立晶体内部作用位置的概率分布。
作为一种示例性的实施方式，在获取每个作用位置的概率值后，还可以对每个作用位置的概率值进行归一化处理，从而使得晶体内部各个作用位置的概率总和为1，并根据各个作用位置的归一化概率值，确定出晶体内部的作用位置的概率分布。
第三种示例
在本示例中，如图4所示，上述步骤201可以包括：
S21、获取目标晶体中的作用位置序列，其中，作用位置序列包括多个按照顺序排列的作用位置；
S22、针对目标晶体中的当前作用位置，根据当前作用位置的空间坐标信息、预设入射点的空间坐标以及当前作用位置垂直映射在目标晶体表面上的位置点的空间坐标，确定当前位置所对应的伽马光子入射角度。
S23、根据伽马光子入射角度和闪烁晶体探测器的晶体排列信息，确定伽马光子到达目标晶体内部当前作用位置处所穿过的闪烁晶体材料的路径长度。
S24、根据伽马光子在闪烁晶体材料的衰减规律和路径长度，得到目标晶体中当前作用位置的概率值。
S25，根据作用位置序列，获取与当前作用位置相邻的下一个作用位置，并将下一个作用位置作为当前作用位置，并重复执行步骤S22至S24，直至遍历作用位置序列中的所有作用位置。
具体地，根据作用位置序列，获取与当前作用位置相邻的下一个作用位置，并将下一个作用位置作为当前作用位置，判断当前作用位置是否为作用位置序列中的最后一个作用位置，若是，则确定已遍历完作用位置序列中的所有作用位置。若否，则重复执行步骤S22至S23。
下面结合图2对确定目标晶体中作用位置A的概率值进行描述，假设根据闪烁晶体探测器的输出信号确定伽马光子发生作用的晶体编号为晶体8。
首先，根据伽马光子发生作用的晶体8的空间坐标等信息，计算伽马光子入射晶体的角度θ；
具体地，根据预设入射点B的空间坐标、作用位置A的空间坐标，以及C点的空间坐标。
其中，C点为将作用位置A垂直映射到晶体8表面上对应的位置点。
其中，需要说明的是，位置点C与预设入射点A处于同一个平面上。
然后，根据伽马光子入射晶体角度和探测器中晶体排列方式，计算伽马光子到达晶体内部作用位置A(x,y,z)处所穿过的闪烁晶体材料的路径长度D；
之后，根据上述公式(1)，计算作用位置A的概率值。
其中，需要理解的是，对于该晶体中的其他作用位置,可通过与作用位置A相同的方式计算出其他作用位置的概率值，该实施例不再赘述。
为了实现上述实施例，本发明还提出一种闪烁晶体探测器中伽马光子作用位置抽样装置。
图6是根据本发明一个实施例的闪烁晶体探测器中伽马光子作用位置抽样装置的结构示意图。
如图6所示，该闪烁晶体探测器中伽马光子作用位置抽样装置包括确定模块110、第一获取模块120和处理模块130，其中：
确定模块110，用于根据闪烁晶体探测器的输出信号确定伽马光子发生作用的晶体标识。
第一获取模块120，用于获取与晶体标识对应的晶体内部作用位置的概率分布。
处理模块130，用于根据晶体内部作用位置的概率分布，对伽马光子在目标晶体内部发生作用的位置进行抽样，以得到伽马光子在目标晶体内部发生作用的目标作用位置，其中，目标晶体与晶体标识对应。
其中，需要说明的是，前述对闪烁晶体探测器中伽马光子作用位置抽样方法实施例的解释说明也适用于该实施例的闪烁晶体探测器中伽马光子作用位置抽样装置，此处不再赘述。
本申请实施例的闪烁晶体探测器中伽马光子作用位置抽样装置，根据闪烁晶体探测器的输出信号确定伽马光子发生作用的晶体标识，并获取与晶体标识对应的晶体内部作用位置的概率分布，以及根据晶体内部作用位置的概率分布，对伽马光子在目标晶体内部发生作用的位置进行抽样，以得到伽马光子在目标晶体内部发生作用的目标作用位置。由此，基于晶体内部作用位置的概率分布，对伽马光子在目标晶体内部发生作用的位置进行准确抽样，准确得到了晶体内部发生作用的目标作用位置，为后续基于目标作用位置准确重建图像奠定的基础。
在本申请的一个实施例中，在图6所示的基础上，如图7所示，该装置还可以包括：
第二获取模块140，用于获取目标晶体中每个作用位置的概率值。
建立模块150，用于根据每个作用位置的概率值，预先建立晶体内部作用位置的概率分布。
其中，需要说明的是，根据应用场景的不同，可通过多种方式获取目标晶体中每个作用位置的概率值，举例说明如下：
第一种示例
在本示例中，第二获取模块140可根据闪烁晶体探测器的设备标识以及目标晶体对应的晶体标识，从服务器中获取目标晶体中每个作用位置的概率值。
在第二获取模块140获取每个作用位置的概率值后，建立模块可对每个作用位置的概率值进行归一化处理，从而使得晶体内部各个作用位置的概率总和为1，并根据各个作用位置的归一化概率值，确定出晶体内部的作用位置的概率分布。
第二种示例
在本示例中，第二获取模块，具体用于：根据每个作用位置的空间坐标信息、预设入射点的空间坐标以及每个作用位置各自垂直映射在目标晶体表面上的位置点的空间坐标，分别确定每个作用位置各自所对应的伽马光子入射角度，其中，位置点与预设入射点处于同一个平面上；根据每个作用位置各自对应的伽马光子入射角度和闪烁晶体探测器的晶体排列信息，确定伽马光子到达目标晶体内部每个作用位置处所穿过的闪烁晶体材料的路径长度；根据伽马光子在闪烁晶体材料的衰减规律和每个作用位置各自对应的路径长度，得到目标晶体中每个作用位置的概率值。
其中，第二获取模块140获取目标晶体中每个作用位置的概率值的具体过程，如图3所示，此处不再赘述。
第二种示例，第二获取模块140可通过如图4所示的方式获取目标晶体中每个作用位置的概率值。
关于第二获取模块140目标晶体中每个作用位置的概率值的具体过程，可参见上述方法描述的相应部分，此处不再赘述。
为了实现上述实施例，本申请还提出一种电子设备。
图8是根据本申请一个实施例的电子设备的结构示意图。
如图8所示，该电子设备包括处理器81、存储器82、通信接口83和总线84，其中：
处理器81、存储器82和通信接口83通过总线84连接并完成相互间的通信；存储器82存储可执行程序代码；处理器81通过读取存储器82中存储的可执行程序代码来运行与可执行程序代码对应的程序，以用于执行上实施例中的闪烁晶体探测器中伽马光子作用位置抽样方法。
本申请实施例的电子设备，根据闪烁晶体探测器的输出信号确定伽马光子发生作用的晶体标识，并获取与晶体标识对应的晶体内部作用位置的概率分布，以及根据晶体内部作用位置的概率分布，对伽马光子在目标晶体内部发生作用的位置进行抽样，以得到伽马光子在目标晶体内部发生作用的目标作用位置。由此，基于晶体内部作用位置的概率分布，对伽马光子在目标晶体内部发生作用的位置进行准确抽样，准确得到了晶体内部发生作用的目标作用位置，为后续基于目标作用位置准确重建图像奠定的基础。
为了实现上述实施例，本申请还提出一种成像***，该成像***包括上述实施例的闪烁晶体探测器中伽马光子作用位置抽样装置。
其中，成像***可以为单光子发射计算机断层成像***(即SPECT)、正电子发射断层成像***(即PET)等。
为了实现上述实施例，本申请还提出一种存储介质，其中，存储介质用于存储应用程序，应用程序用于在运行时执行本申请的闪烁晶体探测器中伽马光子作用位置抽样方法。
为了实现上述实施例，本申请还提出一种计算机程序产品，其中，计算机程序产品用于在运行时执行本申请的闪烁晶体探测器中伽马光子作用位置抽样方法。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行***、装置或设备(如基于计算机的***、包括处理器的***或其他可以从指令执行***、装置或设备取指令并执行指令的***)使用，或结合这些指令执行***、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行***、装置或设备或结合这些指令执行***、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行***执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种闪烁晶体探测器中伽马光子作用位置抽样方法，其特征在于，包括：
根据所述闪烁晶体探测器的输出信号确定伽马光子发生作用的晶体标识；
获取与所述晶体标识对应的晶体内部作用位置的概率分布；
根据所述晶体内部作用位置的概率分布，对伽马光子在目标晶体内部发生作用的位置进行抽样，以得到伽马光子在所述目标晶体内部发生作用的目标作用位置，其中，所述目标晶体与所述晶体标识对应。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
获取所述目标晶体中每个作用位置的概率值；
根据每个作用位置的概率值，预先建立所述晶体内部作用位置的概率分布。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取所述目标晶体中每个作用位置的概率值，包括：
根据每个作用位置的空间坐标信息、预设入射点的空间坐标以及每个作用位置各自垂直映射在目标晶体表面上的位置点的空间坐标，分别确定每个作用位置各自所对应的伽马光子入射角度，其中，所述位置点与所述预设入射点处于同一个平面上；
根据每个作用位置各自对应的伽马光子入射角度和所述闪烁晶体探测器的晶体排列信息，确定伽马光子到达所述目标晶体内部每个作用位置处所穿过的闪烁晶体材料的路径长度；
根据伽马光子在闪烁晶体材料的衰减规律和每个所述作用位置各自对应的路径长度，得到所述目标晶体中每个作用位置的概率值。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取所述目标晶体中每个作用位置的概率值，包括：
S21、获取所述目标晶体中的作用位置序列，其中，所述作用位置序列包括多个按照顺序排列的作用位置；
S22、针对所述目标晶体中的当前作用位置，根据当前作用位置的空间坐标信息、预设入射点的空间坐标以及当前作用位置垂直映射在目标晶体表面上的位置点的空间坐标，确定所述当前位置所对应的伽马光子入射角度；
S23、根据所述伽马光子入射角度和所述闪烁晶体探测器的晶体排列信息，确定伽马光子到达所述目标晶体内部所述当前作用位置处所穿过的闪烁晶体材料的路径长度；
S24、根据伽马光子在闪烁晶体材料的衰减规律和所述路径长度，得到所述目标晶体中所述当前作用位置的概率值；
S25、根据所述作用位置序列，获取与所述当前作用位置相邻的下一个作用位置，并将所述下一个作用位置作为所述当前作用位置，并重复执行所述步骤S22至S24，直至遍历所述作用位置序列中的所有作用位置。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述晶体内部作用位置的概率分布，对伽马光子在目标晶体内部发生作用的位置进行抽样，以得到伽马光子在所述目标晶体内部发生作用的目标作用位置，包括：
根据抽样规则和所述晶体内部作用位置的概率分布，对伽马光子在目标晶体内部发生作用的位置进行多次抽样，并根据抽样结果获得多个目标作用位置。
6.一种闪烁晶体探测器中伽马光子作用位置抽样装置，其特征在于，包括：
确定模块，用于根据所述闪烁晶体探测器的输出信号确定伽马光子发生作用的晶体标识；
第一获取模块，用于获取与所述晶体标识对应的晶体内部作用位置的概率分布；
处理模块，用于根据所述晶体内部作用位置的概率分布，对伽马光子在目标晶体内部发生作用的位置进行抽样，以得到伽马光子在所述目标晶体内部发生作用的目标作用位置，其中，所述目标晶体与所述晶体标识对应。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：
第二获取模块，用于获取所述目标晶体中每个作用位置的概率值；
建立模块，用于根据每个作用位置的概率值，预先建立所述晶体内部作用位置的概率分布。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第二获取模块，具体用于：
根据每个作用位置的空间坐标信息、预设入射点的空间坐标以及每个作用位置各自垂直映射在目标晶体表面上的位置点的空间坐标，分别确定每个作用位置各自所对应的伽马光子入射角度，其中，所述位置点与所述预设入射点处于同一个平面上；
根据每个作用位置各自对应的伽马光子入射角度和所述闪烁晶体探测器的晶体排列信息，确定伽马光子到达所述目标晶体内部每个作用位置处所穿过的闪烁晶体材料的路径长度；
根据伽马光子在闪烁晶体材料的衰减规律和每个所述作用位置各自对应的路径长度，得到所述目标晶体中每个作用位置的概率值。
9.一种电子设备，其特征在于，包括理器、存储器、通信接口和总线；
所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述总线连接并完成相互间的通信；
所述存储器存储可执行程序代码；
所述处理器通过读取所述存储器中存储的可执行程序代码来运行与所述可执行程序代码对应的程序，以用于执行如权利要求1-5任一项所述的闪烁晶体探测器中伽马光子作用位置抽样方法。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质用于存储应用程序，所述应用程序用于在运行时执行如权利要求1-5任一项所述的闪烁晶体探测器中伽马光子作用位置抽样方法。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110664423A (zh) * | 2019-09-12 | 2020-01-10 | 东软医疗***股份有限公司 | 成像方法、装置、探测器、终端设备和pet*** |
Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001071382A1 (en) * | 2000-03-23 | 2001-09-27 | Cti Pet Systems, Inc. | Pile-up reduction in multi-crystal gamma detectors |
| CN101163989A (zh) * | 2005-04-22 | 2008-04-16 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 具有飞行时间性能的pet/mr扫描仪 |
| CN102727237A (zh) * | 2011-04-06 | 2012-10-17 | 株式会社东芝 | 医用图像诊断装置以及控制方法 |
| US20130056639A1 (en) * | 2008-09-11 | 2013-03-07 | Siemens Medical Solutions Usa, Inc. | Timing Response Improvement in Light-Sharing Detectors |
| CN103547942A (zh) * | 2012-05-16 | 2014-01-29 | 株式会社东芝 | 随机事件减少方法、随机事件减少装置以及非暂时性计算机可读存储介质 |
| CN104155677A (zh) * | 2014-07-21 | 2014-11-19 | 北京辛耕普华医疗科技有限公司 | 用于pet探测器的符合响应线定位方法及装置 |
| CN104337531A (zh) * | 2013-07-25 | 2015-02-11 | 苏州瑞派宁科技有限公司 | 针对全数字pet***的在线能量符合方法及*** |
| US20150057535A1 (en) * | 2013-05-08 | 2015-02-26 | Arkadiusz Sitek | Systems and methods for attenuation correction in time-of-flight positron emission tomography |
| CN104732541A (zh) * | 2015-03-27 | 2015-06-24 | 北京永新医疗设备有限公司 | Pet晶***置查找表的获取方法和装置 |
| US20160170040A1 (en) * | 2014-12-15 | 2016-06-16 | General Electric Company | Systems and methods for scintillators having micro-crack surfaces |
| US9645258B1 (en) * | 2014-11-25 | 2017-05-09 | Sandia Corporation | Segmented scintillation antineutrino detector |
| CN107684436A (zh) * | 2017-06-30 | 2018-02-13 | 上海联影医疗科技有限公司 | 在pet***中确定入射光子的位置的方法 |
-
2018
- 2018-11-26 CN CN201811417389.4A patent/CN109613593B/zh active Active
Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001071382A1 (en) * | 2000-03-23 | 2001-09-27 | Cti Pet Systems, Inc. | Pile-up reduction in multi-crystal gamma detectors |
| CN101163989A (zh) * | 2005-04-22 | 2008-04-16 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 具有飞行时间性能的pet/mr扫描仪 |
| US20130056639A1 (en) * | 2008-09-11 | 2013-03-07 | Siemens Medical Solutions Usa, Inc. | Timing Response Improvement in Light-Sharing Detectors |
| CN102727237A (zh) * | 2011-04-06 | 2012-10-17 | 株式会社东芝 | 医用图像诊断装置以及控制方法 |
| CN103547942A (zh) * | 2012-05-16 | 2014-01-29 | 株式会社东芝 | 随机事件减少方法、随机事件减少装置以及非暂时性计算机可读存储介质 |
| US20150057535A1 (en) * | 2013-05-08 | 2015-02-26 | Arkadiusz Sitek | Systems and methods for attenuation correction in time-of-flight positron emission tomography |
| CN104337531A (zh) * | 2013-07-25 | 2015-02-11 | 苏州瑞派宁科技有限公司 | 针对全数字pet***的在线能量符合方法及*** |
| CN104155677A (zh) * | 2014-07-21 | 2014-11-19 | 北京辛耕普华医疗科技有限公司 | 用于pet探测器的符合响应线定位方法及装置 |
| US9645258B1 (en) * | 2014-11-25 | 2017-05-09 | Sandia Corporation | Segmented scintillation antineutrino detector |
| US20160170040A1 (en) * | 2014-12-15 | 2016-06-16 | General Electric Company | Systems and methods for scintillators having micro-crack surfaces |
| CN104732541A (zh) * | 2015-03-27 | 2015-06-24 | 北京永新医疗设备有限公司 | Pet晶***置查找表的获取方法和装置 |
| CN107684436A (zh) * | 2017-06-30 | 2018-02-13 | 上海联影医疗科技有限公司 | 在pet***中确定入射光子的位置的方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 牛珂楠等: "LYSO闪烁晶体PET探测器设计及位置映射算法研究", 《北京生物医学工程》 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110664423A (zh) * | 2019-09-12 | 2020-01-10 | 东软医疗***股份有限公司 | 成像方法、装置、探测器、终端设备和pet*** |
| CN110664423B (zh) * | 2019-09-12 | 2023-05-09 | 沈阳智核医疗科技有限公司 | 成像方法、装置、探测器、终端设备和pet*** |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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