摘 要

本发明公开一种基于PET数据的感兴趣区域实时定位的方法和系统，方法包括：步骤S1、根据介入手术之前第一预设时间段内PET?CT扫描的数据，获取感兴趣区域在探测器空间中的位置掩码矢量DM；步骤S2、获取介入手术中第二预设时间段内PET采集的数据；步骤S3、根据多环探测系统的参数信息和所述DM，对介入手术中采集的数据进行重组，并采用预先建立的模型对重组后数据进行处理，获取感兴趣区域的重心坐标。上述方法有助于PET门控成像技术的应用，降低运动伪影，提高图像质量；受呼吸运动影响的感兴趣位置可以被实时确定，消除了运动影响。

背景技术

正电子发射断层显像PET(Positron Emission Tomography)是一种高端核医学影像诊断设备。在实际操作中利用放射性核素(如

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F、

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C等)对代谢物质进行标记并将核素注入人体，然后通过PET系统对患者进行功能代谢显像，反映生命代谢活动的情况。PET扫描通常会配套其他模态扫描(比如CT、MRI等)以得到患者的解剖结构成像。两种图像最终将进行同机融合，兼容功能成像和解剖成像的优点，达到早期发现病灶和诊断疾病的目的，在恶性肿瘤规范化放射治疗过程中对肿瘤的准确分期，精确勾画靶区，优化放射治疗计划，评估放疗疗效等方面具有十分重要的价值。

由于可以提供准确的三维肿瘤分子成像，PET在介入治疗时的肿瘤定位方面具有的先天优势。以PET/CT为例，在肿瘤介入放疗时，穿透皮肤的活检针或消融装置通常仅在CT图像上可见，而靶点可能仅在PET图像上可见。在这种情况下，CT或其他解剖结构成像方法无法很好地显示肿瘤的实际边界，而PET功能成像可以确定代谢活跃的病灶区域，区分良性和恶性肿瘤、存活和非存活肿瘤，或从生物学上区分恶性肿瘤的非恶性区域，从而为消融靶区勾画提供合理准确的依据，进一步降低放疗副作用。同时PET成像也可以利用与细胞增殖、死亡、厌氧等相关的各种分子标记物放射性药物，指向靶向肿瘤或肿瘤的特定区域，提供准确的穿刺或组织活检部位，协助临床医生制定最佳治疗方案，指导临床介入治疗。

在介入放射学手术中使用PET扫描，呼吸运动对肿瘤位置的影响不可忽略。PET扫描速度较慢，每个床位通常会花费几分钟时间，因此不可能在病人屏气状态下完成数据采集，导致PET图像存在呼吸运动伪影，这些伪影包括病变大小、形状或空间位置的扭曲，以及FDG标准化摄取值(SUV)测量值的降低。相反，配套模态扫描通常可以在很短时间内完成。以CT扫描为例，获得的CT图像几乎是某时刻的快照。因此PET/CT扫描生成的PET图像和CT图像，容易出现图像配准错误(特别在呼吸运动幅度最大的膈膜附近)，可能会降低肝脏肿瘤定位的准确率，甚至导致活检针或消融设备没有穿刺在肿瘤上。

为了减小配准误差，传统的方法是对患者进行呼吸训练，并在相同的呼吸周期相位内进行多次采集，这可以有效降低呼吸伪影和PET/CT匹配误差。然而在实际操作中，病人即使经过训练，呼吸节奏变化仍然会不可避免地带来的误差。另外，连续呼吸周期内的PET采集可能延长手术时间和患者镇静或麻醉的时间。更重要的是，这种方法对于热消融(射频和微波)的实时肿瘤定位帮助有限。