技术摘要：
本发明涉及检测设备技术领域，具体涉及一种动态定量成像的整环SPECT/能谱CT；包括CT成像系统、数据预处理、探测器校正和参数处理；本发明利用参数处理快速获取优化的CT或SPECT成像系统曝光参数，减少人工依赖，提高图像质量；通过探测器校正解决CT或SPECT由于光照不均  全部
背景技术：
常规CT中球管产生的X射线具有连续的能量分布，多能谱CT  (Multi-energy/ spectral  CT)  成像就是利用物质在不同X射线能量下产生的不同的吸收来提供比常规CT 更多的影像信息。常规CT中球管产生的X射线具有连续的能量分布，多能谱CT  (Multi- energy/spectral  CT) 成像就是利用物质在不同X射线能量下产生的不同的吸收来提供比 常规CT更多的影像信息。其主要的优势在于：1）分离不同能量的信息，提高图像质量；有效 地抑制射束硬化伪影和降低辐射剂量，有助于对常规CT难以定性的小病灶和组织进行定性 和定量诊断；2）利用K边缘成像，降低辐射或造影剂剂量；通过对K边缘特性的高原子序数造 影剂的识别，满足高危患者使用更少造影剂的要求。；3）利用多能谱特性，提高软组织对比 度；改进组织中质量衰减系数相近的软组织对比度，增加在较低能量区的软组织对比度。 人们不仅对分子影像设备希望同时具有多种功能特性，获取不同组织、不同代谢、 不同功能、不同模态在相同生理与病理状态下的定量显像信息。针对转化医学与精准医学 的需求，分子靶向药物研究与临床应用探索有着巨大的发展空间。由于神经精神探索、肿瘤 诊疗、心脑血管疾病评价等应用的需求差异较大，期望更为灵敏而特异地量化显示生物体 空间功能分布的特性和时间动态的瞬间变化，因此，对多模态分子影像设备的设计提出了 更为复杂的要求。实际上，能谱CT精准定位及组织分辨与单光子核素动态定量成像及分析， 在准确获得器官或组织生理学特征及在受体配体结合及靶向药物效果评价中意义更为重 大。 自从Ｘ射线应用至医学以来，尤其是随着CT的普及，极大地促进了诊疗水平的提 高，因此对于如何提供一种动态定量成像的整环SPECT/能谱CT用于解决现有CT系统无法实 现动态定量成像，探测器异常导致检测结果不准，数据不准确等问题。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明公开了一种动态定量成像的整环SPECT/能谱CT，用 于解决解决CT或SPECT由于光照不均匀会造成的图像失真，其曝光参数依赖人工计算，探测 器异常导致检测结果不准，数据不准确等问题。 本发明通过以下技术方案予以实现： 一种动态定量成像的整环SPECT/能谱CT，包括CT或SPECT，所述CT或SPECT采用整环光 子流探测器加可移动多针孔准直设计；其特征在于，包括CT成像系统、数据预处理、探测器 校正和参数处理；所述CT或SPECT的探测器首先进行参数处理设置曝光参数，然后对待测物 体发射X线光束，用X线束对人体检查部位一定厚度的层面进行扫描，由探测器接收透过该 层面的X线，通过所述探测器校正对探测器校正处理，在转变为可见光后，由光电转换器转 4 CN 111595874 A 说　明　书 2/5 页 变为电信号，再经模拟/数字转换器转为数字信号，对数字信号进行所述数据预处理后输入 计算机指令所述CT成像系统处理后生成检测结果。 优选的，所述参数处理中，设CT或SPECT扫描时被探测器接收到的射线能谱为S (E)，对应的射线源电压为kVp，电流为  mA，曝光强度为I，曝光时间为  s，单位时间的光子数 为  N，则辐射量Ｒd为: 其中 则， 式中:  mAs 是电流mA与曝光时间s 的乘积，用于表示曝光量， Fi是与S(E)  相关的系数。 优选的，所述探测器的线性输出响应范围[Gmin，Gmax]内，探测器的输出图像灰度 g与探器接收到的辐射量Ｒd成正比，gmax和gmin分别为实际扫描图像的最大、最小灰度。 优选的，当Ｒd=0时，探测器输出nd，令q代表探测器对Ｒd的转换效 率，则g与Ｒd之间的关系为： 在［Gmin，Gmax］范围内，所述CT或SPECT 成像系统的曝光参数模型可表示为: 。 优选的，所述探测器校正包括暗图校正、平场效应校正和缺陷像素校正，所述探测 器校正对探测器固有的缺陷进行校正。 优选的，所述暗图校正中，具体是扣除不加光照时的本底图像即， 其中f(x,y)和f2(x,y)分别为暗图像剔除前后的像素值,为多次采集的本底 暗图像平均值。 优选的，所述平场效应校正把像素灰度值映射到像素点上接收到的X光照强度,使 所有像素点的响应变成一致,实现探测器整体的均匀性响应。 优选的，所述缺陷像素校正针对找出的缺陷像素点,校正时其像素值用其近邻4个 像素值的平均值来替代。 优选的，所述CT成像系统根据被测物体不同构造对X射线的吸收程度不同，通过测 定X射线在被测物体内的衰减系数，采用数学方法，并经计算机处理，求解衰减系数值在立 木断层上的二维分布矩阵，并应用电子技术将其变换为人眼可见的灰度图像。 优选的，所述CT包括X射线管、快门、控制电路、工作台、探测器、图像采集卡和计算 机，所述X射线管和快门通过所述控制电路与所述计算机相连，所述计算机控制所述控制电 路、工作台和图像采集卡。 本发明的有益效果为： 本发明利用参数处理快速获取优化的CT或SPECT成像系统曝光参数，减少人工依赖，提 5 CN 111595874 A 说　明　书 3/5 页 高图像质量；通过探测器校正解决CT或SPECT由于光照不均匀会造成的图像失真，并在成像 过程中把这些造成图像失真的效应修正掉,取得预期想要的成像结果；通过探测器校正解 决探测器异常导致检测结果不准，数据不准确等问题；数据预处理可预防无效数据影响检 测结果，采用整环光子流探测器加可移动多针孔准直的独特设计，有效实现了静止成像的 高灵敏数据获取、高精度动态定量检测、高分辨病灶鉴别、高融合结构与功能评价、高准确 定位与实时分子成像，为分子影像动态定量检测的临床推广及精准医学的转化应用提供有 效而实用的技术手段。 附图说明 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。 图1是本发明SPECT/CT的结构示意图； 图2是本发明的探测器校正原理框图； 图3是本发明的探测器校正结果曲线图； 图中的标号分别代表： 1、计算机；2、控制电路；3、X射线管；4、快门；5、工作台；6、待测物；7、图像采集卡；8、探 测器。