SPECT显像肿瘤摄取定量分析技术及在肿瘤评估中的用途

　　本发明是一种核医学SPECT或SPECT/CT图像进行肿瘤标准摄取值测量及应用于肿瘤疗效评估的技术方法, 技术特征通过解决SPECT显像上的物理干扰及患者移动问题, 使SPECT肿瘤显像具备肿瘤标准摄取值与体积量化的能力, 技术应用为能够实际应用于评估肿瘤的恶性程度, 并可通过肿瘤的标准摄取值与体积改变评估肿瘤治疗方案的疗效。 　　 　　本发明技术能让SPECT或SPECT/CT肿瘤显像产生与18F-FDG PET/CT等同的图像格式与检测参数，技术实施与创新SPECT肿瘤显像药物(99mTc-4PRGD3)结合成为一项肿瘤检测工具，除了能适用于肿瘤诊断，更能适用于肿瘤治疗早期与后续多次的疗效评价，可凭借SPECT及SPECT/CT的普及性优势，大幅度降低核医学临床检查费用，同时也能弥补18F-FDG PET/CT显像的不足，为肿瘤的精准诊治提供一项实用的方法和手段，能让更多的中国老百姓受益。

1.一种核医学SPECT或SPECT/CT肿瘤图像的图像处理方法，其步骤包含：图像采集步骤，利用SPECT或SPECT/CT采集肿瘤患者的原始图像，用于后续的图像处理；散射校正步骤，通过原始图像数据中主峰能窗的原始投影图像减去散射分量图像而得到散射校正图像；物理衰变校正步骤，根据探头的转动时间与核素的半衰期，以SPECT机架环绕于患者时所对应转动角度的时间点，通过指数衰变模块计算校正系数，从而重新调整原始投影图像中的放射性计数，以校正经散射校正后的图像中的物理衰变；移动校正步骤，包含校正扫描中的移动及校正扫描间的患者移动，其中校正扫描中的患者移动包含根据SPECT探头的角度以迭代投影方式测量患者移动的位移量，校正扫描间的患者移动包含借助自动或手动重新对位CT图像与SPECT图像；组织衰减校正步骤，经由转换CT图像或放射源透射图像而建立组织衰减矩阵，在迭代图像重建中加入组织衰减矩阵，通过迭代图像重建获得经组织衰减校正的重建图像；图像空间分辨率恢复步骤，对于具有一特定类型准直仪的一SPECT扫描器类型测量出一组点扩散函数PSF矩阵，点扩散函数PSF借由解析函数(analytic functions)而建模，进而对于具有至该准直仪表面已知距离的每个图像像素，借由5个标记所标示，其中5个标记包括x、y、z、距离、角度，而产生一组完整的点扩散函数PSF矩阵，在迭代图像重建中的前投射步骤加入点扩散函数PSF矩阵，通过迭代图像重建获得经空间分辨率恢复的重建图像；噪声去除步骤，在迭代图像重建中加入一噪声分析滤波器或泊松分布模拟器，通过迭代图像重建去除图像中的噪声。
2.一种如权利要求1所述的图像处理方法，其特征在于，所述的移动校正步骤，具体地根据SPECT探头的角度以迭代投影方式测量患者移动的位移量，此位移向量的取得可借助原始投影图像和前投影图像在每个角度的垂直及水平方向的相互关系进行比对，直到每个投影皆达到稳定的最大关联性而获得扫描中患者移动的校正向量。
3.一种如权利要求1所述的图像处理方法，其特征在于，所述的组织衰减校正步骤，具体地借助转换CT图像或放射源透射图像而计算经过散射校正的图像中每个像素单元的衰减系数，使用得自CT或放射源透射的图像计算每个像素单元的衰减系数而创建一个衰减矩阵，并在迭代图像重建中使用衰减矩阵以校正组织衰减。
4.一种如权利要求1所述的图像处理方法，其特征在于，所述的噪声去除步骤，经空间分辨率恢复的重建图像噪声可利用等效分析滤波器在迭代图像重建中比较滤波后的原始图像和前投射图像的步骤中而予以过滤；作为替代性方案，前投射图像的噪声可借助泊松分布的随机过程模拟，以在迭代图像重建过程中，对原始图像和加入模拟噪声的前投射图像进行比对，从而去除经空间分辨率恢复的重建图像噪声。
5.一种如权利要求1所述的图像处理方法，其特征在于，该图像处理方法可适用于任何使用^99mTc标记肿瘤显像剂的SPECT或SPECT/CT显像。