本專利(li)文(wen)檔要求2014年6月23日提(ti)交的(de)(de)、申請(qing)序列號(hao)為62/015,572的(de)(de)臨時美(mei)國專利(li)申請(qing)在下的(de)(de)申請(qing)日的(de)(de)權(quan)益，所述美(mei)國專利(li)申請(qing)由此通過引(yin)用被并入。

背景技術：

本實施例(li)(li)涉及(ji)單光子發射(she)(she)計(ji)算機斷層掃描(miao)（SPECT）。SPECT成像使用放(fang)(fang)(fang)(fang)射(she)(she)性(xing)(xing)同位(wei)素或放(fang)(fang)(fang)(fang)射(she)(she)性(xing)(xing)示蹤劑(ji)來(lai)確定患者體內(nei)(nei)的(de)(de)(de)生理功能。基于(yu)發射(she)(she)的(de)(de)(de)計(ji)數，為了定性(xing)(xing)SPECT而對放(fang)(fang)(fang)(fang)射(she)(she)性(xing)(xing)同位(wei)素的(de)(de)(de)空間分布進行(xing)成像。對于(yu)定量(liang)SPECT，測量(liang)身體內(nei)(nei)的(de)(de)(de)放(fang)(fang)(fang)(fang)射(she)(she)性(xing)(xing)濃(nong)度或由身體內(nei)(nei)組織對放(fang)(fang)(fang)(fang)射(she)(she)性(xing)(xing)示蹤劑(ji)的(de)(de)(de)特定攝取。根(gen)據所(suo)檢(jian)測的(de)(de)(de)發射(she)(she)來(lai)重(zhong)構(gou)放(fang)(fang)(fang)(fang)射(she)(she)性(xing)(xing)濃(nong)度（即，來(lai)自不(bu)同位(wei)置的(de)(de)(de)放(fang)(fang)(fang)(fang)射(she)(she)性(xing)(xing)示蹤劑(ji)的(de)(de)(de)濃(nong)度）。考慮到各(ge)種(zhong)建模和SPECT中的(de)(de)(de)未知，定量(liang)SPECT的(de)(de)(de)一般(ban)使用是受限的(de)(de)(de)。例(li)(li)如，定量(liang)SPECT僅僅在針對Tc-99m的(de)(de)(de)工業中被實現，所(suo)述Tc-99m具有單發射(she)(she)光電峰(feng)（即，能量(liang)峰(feng)）。

在(zai)(zai)核(he)醫學中(zhong)所使用(yong)的(de)寬范圍的(de)同位(wei)素(su)(su)（例如(ru)Lu-177、In-111、Sm-153）以(yi)(yi)多(duo)個(ge)(ge)光電峰(feng)而發(fa)射光子(zi)。通過在(zai)(zai)定(ding)性SPECT中(zhong)使用(yong)多(duo)光電峰(feng)放(fang)(fang)射性同位(wei)素(su)(su)，每(mei)個(ge)(ge)光電峰(feng)被(bei)分別重(zhong)(zhong)(zhong)構，從而為(wei)每(mei)個(ge)(ge)光電峰(feng)提供分別重(zhong)(zhong)(zhong)構的(de)容積。經(jing)重(zhong)(zhong)(zhong)構的(de)體元然(ran)后被(bei)求和以(yi)(yi)改善信噪比。然(ran)而，對重(zhong)(zhong)(zhong)構的(de)輸出結果進行求和在(zai)(zai)定(ding)量SPECT中(zhong)可能并(bing)不有用(yong)。對來自(zi)不同光電峰(feng)的(de)輸出放(fang)(fang)射性濃(nong)(nong)度進行求和并(bing)不提供用(yong)于(yu)定(ding)量的(de)準確放(fang)(fang)射性濃(nong)(nong)度。

技術實現要素：

作為介紹，下述優選實施例包括用于(yu)(yu)利用多個光(guang)電峰(feng)的(de)定(ding)量SPECT的(de)方法、系統(tong)和非暫時性計(ji)算機(ji)可讀介質。針(zhen)對多個光(guang)電峰(feng)的(de)組合(he)在重構(gou)(gou)(gou)內(nei)執行(xing)(xing)或作為重構(gou)(gou)(gou)的(de)部分被執行(xing)(xing)，而不是在重構(gou)(gou)(gou)后執行(xing)(xing)。重構(gou)(gou)(gou)被迭代地執行(xing)(xing)，因此(ci)針(zhen)對多個光(guang)電峰(feng)的(de)組合(he)在重構(gou)(gou)(gou)的(de)迭代循(xun)環內(nei)執行(xing)(xing)，諸如(ru)組合(he)不同光(guang)電峰(feng)的(de)經后向投影的(de)反(fan)饋(kui)，以用于(yu)(yu)更新容積。

在第(di)(di)一(yi)方面中(zhong)，提供(gong)了一(yi)種用(yong)于(yu)利用(yong)多個光電峰(feng)的(de)(de)定量SPECT的(de)(de)方法。SPECT檢(jian)測器(qi)檢(jian)測來自(zi)患者的(de)(de)發射。所(suo)述發射是以具有相(xiang)應多個光電峰(feng)的(de)(de)同(tong)位素(su)的(de)(de)不(bu)同(tong)光電峰(feng)范(fan)(fan)圍(wei)(wei)的(de)(de)。在重(zhong)(zhong)構中(zhong)，執行針對所(suo)述不(bu)同(tong)光電峰(feng)范(fan)(fan)圍(wei)(wei)中(zhong)的(de)(de)第(di)(di)一(yi)和(he)第(di)(di)二光電峰(feng)范(fan)(fan)圍(wei)(wei)的(de)(de)前向(xiang)投(tou)影。后(hou)向(xiang)投(tou)影對來自(zi)所(suo)述第(di)(di)一(yi)和(he)第(di)(di)二光電峰(feng)范(fan)(fan)圍(wei)(wei)的(de)(de)反饋(kui)進行組合。根據重(zhong)(zhong)構而生成圖像。

在(zai)第二方面中(zhong)，一(yi)種非暫時性計算(suan)機可讀存儲介質(zhi)已經在(zai)其中(zhong)存儲了表示指令的(de)(de)數據(ju)，所(suo)(suo)述指令通(tong)過經編程的(de)(de)處理(li)器(qi)可執行以用(yong)于利(li)用(yong)多(duo)個發射能(neng)量的(de)(de)SPECT。所(suo)(suo)述存儲介質(zhi)包括指令以用(yong)于利(li)用(yong)針對該能(neng)量的(de)(de)算(suan)子（operator）來(lai)分(fen)別對所(suo)(suo)述多(duo)個發射能(neng)量中(zhong)的(de)(de)每一(yi)個進(jin)行投(tou)影，并且組合(he)來(lai)自針對所(suo)(suo)述多(duo)個發射能(neng)量的(de)(de)投(tou)影的(de)(de)結果的(de)(de)梯(ti)度。

在第(di)(di)(di)三方面中，提供(gong)了一種SPECT系統。檢(jian)測器(qi)用(yong)于(yu)檢(jian)測來(lai)自(zi)以(yi)第(di)(di)(di)一和第(di)(di)(di)二(er)光(guang)(guang)電(dian)峰發射(she)(she)(she)(she)的(de)同位素的(de)以(yi)所(suo)述(shu)第(di)(di)(di)一和第(di)(di)(di)二(er)光(guang)(guang)電(dian)峰的(de)發射(she)(she)(she)(she)。處理器(qi)被配(pei)置(zhi)成(cheng)根據所(suo)述(shu)發射(she)(she)(she)(she)來(lai)在三維中重構(gou)發射(she)(she)(she)(she)的(de)分布。所(suo)述(shu)重構(gou)使用(yong)共軛梯度，其中所(suo)述(shu)共軛梯度是以(yi)所(suo)述(shu)第(di)(di)(di)一和第(di)(di)(di)二(er)光(guang)(guang)電(dian)峰二(er)者(zhe)的(de)發射(she)(she)(she)(she)的(de)函數。顯示(shi)器(qi)被配(pei)置(zhi)成(cheng)顯示(shi)來(lai)自(zi)重構(gou)的(de)圖像。

本(ben)發(fa)明通(tong)過(guo)隨(sui)后(hou)的權利要求來被(bei)(bei)(bei)限(xian)定，并且(qie)本(ben)章節中沒有什么應當被(bei)(bei)(bei)理解為(wei)對那些權利要求的限(xian)制(zhi)。本(ben)發(fa)明的另外的方面和優點在(zai)以(yi)(yi)下結合(he)優選實施(shi)例來被(bei)(bei)(bei)討論并且(qie)可以(yi)(yi)稍(shao)后(hou)獨立地或以(yi)(yi)組合(he)地被(bei)(bei)(bei)要求保護。

附圖說明

組件和各(ge)圖不一定是按比例的，代替地(di)將(jiang)強調置于說明(ming)(ming)本發明(ming)(ming)的原理上。此(ci)外(wai)，在各(ge)圖中，同樣的參考標號貫穿不同的視圖標明(ming)(ming)對應的部分。

圖(tu)1是用(yong)于利用(yong)多(duo)個(ge)光電峰的(de)(de)定量SPECT成像的(de)(de)方法的(de)(de)一(yi)個(ge)實施(shi)例的(de)(de)流程圖(tu)圖(tu)解；以及(ji)

圖2是根據一個實施例的(de)用于利用多個光電峰的(de)定量(liang)SPECT成像(xiang)的(de)系統的(de)框(kuang)圖。

具體實施方式

利用(yong)多個光(guang)(guang)電(dian)(dian)峰來(lai)(lai)執行重(zhong)構。通過在重(zhong)構內組(zu)合來(lai)(lai)自(zi)所(suo)述不同光(guang)(guang)電(dian)(dian)峰的(de)反(fan)饋，為定量SPECT而重(zhong)構一(yi)個圖像(xiang)。結果得到的(de)圖像(xiang)如與(yu)使用(yong)具(ju)有單個光(guang)(guang)電(dian)(dian)峰的(de)放(fang)射性(xing)同位素相比(bi)可以具(ju)有更準確的(de)放(fang)射性(xing)濃度或特定攝(she)取(qu)值。以組(zu)合的(de)方式使用(yong)來(lai)(lai)自(zi)多個光(guang)(guang)電(dian)(dian)峰的(de)光(guang)(guang)子計數的(de)重(zhong)構可以增大信噪(zao)比(bi)并且改善(shan)圖像(xiang)品質(zhi)以及針對SPECT成像(xiang)的(de)定量準確性(xing)。

對于(yu)每個(ge)光電(dian)峰，圖像容積利用光電(dian)峰特(te)定(ding)的(de)(de)系統矩陣或投(tou)影(ying)(ying)算子（例如投(tou)影(ying)(ying)算子建模衰減校正(zheng)、散射校正(zheng)、點響應函(han)數(shu)和/或靈敏性(xing)）來被(bei)投(tou)影(ying)(ying)和后(hou)向(xiang)投(tou)影(ying)(ying)。從多個(ge)光電(dian)峰的(de)(de)后(hou)向(xiang)投(tou)影(ying)(ying)所產生(sheng)的(de)(de)新(xin)梯(ti)度(du)(du)（negradient）被(bei)組(zu)合(he)。通過加上從經(jing)組(zu)合(he)的(de)(de)新(xin)梯(ti)度(du)(du)中(zhong)所產生(sheng)的(de)(de)共(gong)軛(e)梯(ti)度(du)(du)來更新(xin)圖像容積。為了更新(xin)，所述共(gong)軛(e)梯(ti)度(du)(du)乘以(yi)基(ji)于(yu)經(jing)組(zu)合(he)的(de)(de)新(xin)梯(ti)度(du)(du)的(de)(de)最優(you)步長。

該(gai)重構(gou)方案(an)在用于定(ding)量SPECT的(de)(de)一個圖像容(rong)積(ji)中(zhong)組(zu)(zu)合多(duo)個光(guang)電(dian)峰(feng)(feng)。針(zhen)對每個光(guang)電(dian)峰(feng)(feng)的(de)(de)、利用其(qi)系統矩陣或投(tou)影算子的(de)(de)投(tou)影以及(ji)對來自(zi)多(duo)個光(guang)電(dian)峰(feng)(feng)的(de)(de)反饋的(de)(de)組(zu)(zu)合解決(jue)其(qi)中(zhong)傳統方法失敗的(de)(de)來自(zi)多(duo)個光(guang)電(dian)峰(feng)(feng)的(de)(de)定(ding)量求(qiu)和的(de)(de)挑戰。

圖1示出(chu)了(le)用(yong)于利用(yong)多個光(guang)電(dian)(dian)峰(feng)(feng)的(de)定量(liang)SPECT的(de)方(fang)法(fa)的(de)一個實施例。所(suo)述(shu)光(guang)電(dian)(dian)峰(feng)(feng)是(shi)放射性同(tong)(tong)位素的(de)發射能量(liang)頻譜(pu)中(zhong)的(de)峰(feng)(feng)。通過在(zai)重(zhong)構(gou)中(zhong)組合來自不(bu)同(tong)(tong)光(guang)電(dian)(dian)峰(feng)(feng)的(de)信(xin)息(xi)，單個圖像(xiang)(xiang)或容(rong)積被重(zhong)構(gou)。信(xin)息(xi)通過針對所(suo)述(shu)不(bu)同(tong)(tong)光(guang)電(dian)(dian)峰(feng)(feng)的(de)前(qian)向和(he)后向投影而被組合，但是(shi)組合來自所(suo)述(shu)多個光(guang)電(dian)(dian)峰(feng)(feng)的(de)梯度信(xin)息(xi)以在(zai)每(mei)個迭代中(zhong)更新圖像(xiang)(xiang)或對象容(rong)積。

所(suo)述(shu)方法適用于(yu)給定患者(zhe)的(de)(de)給定掃描。所(suo)述(shu)患者(zhe)包含(han)放射(she)性(xing)示蹤劑，所(suo)述(shu)放射(she)性(xing)示蹤劑具(ju)有以不(bu)同(tong)(tong)(tong)光(guang)電峰(feng)而(er)發(fa)射(she)能量的(de)(de)同(tong)(tong)(tong)位(wei)素。在針對所(suo)述(shu)不(bu)同(tong)(tong)(tong)光(guang)電峰(feng)的(de)(de)不(bu)同(tong)(tong)(tong)能量范(fan)圍下檢測(ce)發(fa)射(she)。SPECT系統(tong)基于(yu)以所(suo)述(shu)不(bu)同(tong)(tong)(tong)光(guang)電峰(feng)的(de)(de)發(fa)射(she)來執行(xing)定量SPECT。

動(dong)作(zuo)通(tong)過圖2的系(xi)統或(huo)不同(tong)的系(xi)統來被(bei)執行。檢測(ce)器(qi)、諸(zhu)如伽馬相機在動(dong)作(zuo)20中(zhong)檢測(ce)發射。處理器(qi)、諸(zhu)如SPECT系(xi)統計算機在動(dong)作(zuo)22中(zhong)進(jin)行重構。所(suo)述處理器(qi)或(huo)圖形(xing)處理單元(yuan)在動(dong)作(zuo)28中(zhong)生(sheng)成圖像。其(qi)它設備(bei)可以執行所(suo)述動(dong)作(zuo)中(zhong)的任一(yi)個。

可(ke)以(yi)執行(xing)附加的(de)、不同(tong)的(de)或(huo)更(geng)少的(de)動(dong)(dong)作(zuo)(zuo)。例如，在其中所檢(jian)測(ce)(ce)的(de)發射被(bei)存儲或(huo)從(cong)存儲器被(bei)傳遞的(de)情況(kuang)下不提(ti)供(gong)動(dong)(dong)作(zuo)(zuo)20。作(zuo)(zuo)為另一示(shi)(shi)例，在其中所重構(gou)的(de)對象用于除(chu)了成像之外的(de)目的(de)、諸如用以(yi)對量進行(xing)計算的(de)情況(kuang)下不提(ti)供(gong)動(dong)(dong)作(zuo)(zuo)28。在其它示(shi)(shi)例中，提(ti)供(gong)與定位患者、配置SPECT掃描儀(yi)、繞患者而旋轉檢(jian)測(ce)(ce)器和/或(huo)SPECT成像有關(guan)的(de)動(dong)(dong)作(zuo)(zuo)。動(dong)(dong)作(zuo)(zuo)以(yi)所示(shi)(shi)的(de)次(ci)序或(huo)不同(tong)的(de)次(ci)序來被(bei)執行(xing)。

在動作(zuo)20中，檢測(ce)(ce)來自患(huan)者(zhe)的(de)(de)發(fa)(fa)(fa)射(she)(she)。作(zuo)為通過定量SPECT系(xi)統的(de)(de)重(zhong)構的(de)(de)部分來確(que)定已(yi)經接收了放(fang)射(she)(she)性示(shi)蹤(zong)劑(ji)的(de)(de)患(huan)者(zhe)體內(nei)的(de)(de)放(fang)射(she)(she)性濃度。在將放(fang)射(she)(she)性示(shi)蹤(zong)劑(ji)攝入或(huo)注入到患(huan)者(zhe)體內(nei)之后(hou)，相(xiang)對于(yu)(yu)SPECT檢測(ce)(ce)器(qi)(qi)來定位(wei)患(huan)者(zhe)，和(he)/或(huo)相(xiang)對于(yu)(yu)患(huan)者(zhe)來定位(wei)SPECT檢測(ce)(ce)器(qi)(qi)。隨時間而檢測(ce)(ce)來自患(huan)者(zhe)體內(nei)的(de)(de)放(fang)射(she)(she)性示(shi)蹤(zong)劑(ji)的(de)(de)發(fa)(fa)(fa)射(she)(she)。檢測(ce)(ce)器(qi)(qi)前方的(de)(de)準(zhun)直器(qi)(qi)限制(zhi)通過SPECT檢測(ce)(ce)器(qi)(qi)所(suo)(suo)檢測(ce)(ce)到的(de)(de)光(guang)子的(de)(de)方向，因(yin)此每個(ge)所(suo)(suo)檢測(ce)(ce)到的(de)(de)發(fa)(fa)(fa)射(she)(she)與(yu)能(neng)量以及從(cong)中發(fa)(fa)(fa)生(sheng)發(fa)(fa)(fa)射(she)(she)的(de)(de)可能(neng)位(wei)置的(de)(de)線或(huo)錐相(xiang)關聯。可以同樣(yang)地確(que)定所(suo)(suo)述線或(huo)錐相(xiang)對于(yu)(yu)檢測(ce)(ce)器(qi)(qi)的(de)(de)橫向定位(wei)。SPECT檢測(ce)(ce)器(qi)(qi)可以相(xiang)對于(yu)(yu)患(huan)者(zhe)而被旋轉或(huo)移動，從(cong)而允許檢測(ce)(ce)來自患(huan)者(zhe)體內(nei)不同角度和(he)/或(huo)位(wei)置的(de)(de)發(fa)(fa)(fa)射(she)(she)。

SPECT檢測(ce)器(qi)(qi)包括光(guang)(guang)電(dian)倍(bei)增管或其(qi)(qi)它分層有閃(shan)爍晶體的光(guang)(guang)子(zi)檢測(ce)器(qi)(qi)。沿著矩形或其(qi)(qi)它網格來布置光(guang)(guang)電(dian)倍(bei)增管以(yi)提供(gong)用(yong)于檢測(ce)伽(jia)馬輻(fu)射的二維平面陣(zhen)列。可以(yi)使用(yong)其(qi)(qi)它類型(xing)的檢測(ce)器(qi)(qi)，諸(zhu)如任何伽(jia)馬檢測(ce)器(qi)(qi)。

發(fa)(fa)(fa)射(she)(she)是以(yi)(yi)(yi)不(bu)(bu)同的(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)或(huo)光(guang)(guang)電峰(feng)(feng)。以(yi)(yi)(yi)兩(liang)個(ge)或(huo)多個(ge)范(fan)圍的(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)被檢(jian)(jian)測，其中每個(ge)能(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)范(fan)圍對(dui)應于(yu)感(gan)興趣的(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)電峰(feng)(feng)。能(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)針(zhen)對(dui)所(suo)選(xuan)的(de)(de)(de)(de)(de)范(fan)圍，而(er)無論范(fan)圍來(lai)(lai)自(zi)連續的(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)頻(pin)譜、來(lai)(lai)自(zi)不(bu)(bu)同的(de)(de)(de)(de)(de)主要(yao)光(guang)(guang)電峰(feng)(feng)和/或(huo)來(lai)(lai)自(zi)不(bu)(bu)同的(de)(de)(de)(de)(de)次要(yao)光(guang)(guang)電峰(feng)(feng)。例(li)如(ru)，對(dui)于(yu)I-123，存在(zai)以(yi)(yi)(yi)159keV的(de)(de)(de)(de)(de)單個(ge)主發(fa)(fa)(fa)射(she)(she)能(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)峰(feng)(feng)以(yi)(yi)(yi)及許多次要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)(fa)射(she)(she)高(gao)能(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)峰(feng)(feng)。兩(liang)個(ge)范(fan)圍的(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)(fa)射(she)(she)能(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)被檢(jian)(jian)測——一(yi)(yi)個(ge)針(zhen)對(dui)發(fa)(fa)(fa)射(she)(she)能(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)峰(feng)(feng)159keV并且另一(yi)(yi)個(ge)針(zhen)對(dui)全部高(gao)能(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)發(fa)(fa)(fa)射(she)(she)峰(feng)(feng)，而(er)不(bu)(bu)是使用(yong)在(zai)159keV周(zhou)圍的(de)(de)(de)(de)(de)單個(ge)光(guang)(guang)電峰(feng)(feng)獲取能(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)窗口。在(zai)另一(yi)(yi)示例(li)中，使用(yong)具有不(bu)(bu)同發(fa)(fa)(fa)射(she)(she)能(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)放射(she)(she)性(xing)核素。例(li)如(ru)，使用(yong)I-123、Lu-177或(huo)In-111。Lu-177在(zai)以(yi)(yi)(yi)113kv和208kv的(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)電峰(feng)(feng)的(de)(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)發(fa)(fa)(fa)射(she)(she)。針(zhen)對(dui)在(zai)那些(xie)光(guang)(guang)電峰(feng)(feng)周(zhou)圍的(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)范(fan)圍的(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)(fa)射(she)(she)被檢(jian)(jian)測到。其它光(guang)(guang)電峰(feng)(feng)可以(yi)(yi)(yi)不(bu)(bu)被包(bao)括或(huo)者(zhe)可以(yi)(yi)(yi)被包(bao)括在(zai)所(suo)使用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)峰(feng)(feng)中之一(yi)(yi)周(zhou)圍所(suo)設(she)置的(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)范(fan)圍內。

通過應用(yong)能(neng)量(liang)(liang)閾值，來(lai)自不(bu)(bu)同(tong)光(guang)電(dian)峰(feng)或(huo)(huo)對(dui)應的(de)(de)(de)能(neng)量(liang)(liang)范(fan)圍(wei)的(de)(de)(de)發(fa)射被(bei)隔離。為(wei)不(bu)(bu)同(tong)能(neng)量(liang)(liang)范(fan)圍(wei)中(zhong)的(de)(de)(de)每一個提供不(bu)(bu)同(tong)的(de)(de)(de)計(ji)數集(ji)。例如(ru)，為(wei)兩個光(guang)電(dian)峰(feng)或(huo)(huo)在所(suo)述(shu)光(guang)電(dian)峰(feng)附近(jin)的(de)(de)(de)范(fan)圍(wei)提供發(fa)射的(de)(de)(de)兩個計(ji)數集(ji)。可以使用(yong)三個或(huo)(huo)多個不(bu)(bu)同(tong)范(fan)圍(wei)的(de)(de)(de)發(fa)射能(neng)量(liang)(liang)或(huo)(huo)關于(yu)不(bu)(bu)同(tong)的(de)(de)(de)光(guang)電(dian)峰(feng)。發(fa)射集(ji)中(zhong)的(de)(de)(de)每一個是針對(dui)相應光(guang)電(dian)峰(feng)所(suo)測量(liang)(liang)的(de)(de)(de)投影數據的(de)(de)(de)集(ji)合。

在動(dong)作(zuo)22中，通過使用所獲取(qu)的(de)(de)投影(ying)數據來(lai)(lai)執行重構。投影(ying)數據表示所檢測(ce)的(de)(de)發(fa)(fa)射。SPECT系統(tong)的(de)(de)處(chu)理(li)器(qi)對(dui)表示患者體(ti)內的(de)(de)發(fa)(fa)射分(fen)(fen)布(bu)的(de)(de)圖像或(huo)對(dui)象進行重構。可(ke)以作(zuo)為重構的(de)(de)部分(fen)(fen)來(lai)(lai)估(gu)計(ji)針對(dui)每個(ge)位(wei)(wei)置(zhi)（例如體(ti)元）的(de)(de)攝取(qu)的(de)(de)量或(huo)數量。SPECT成像系統(tong)估(gu)計(ji)針對(dui)不同位(wei)(wei)置(zhi)的(de)(de)所注(zhu)入的(de)(de)放射性藥(yao)物或(huo)示蹤劑(ji)的(de)(de)放射性濃(nong)度(du)。在定量SPECT中，目標是要估(gu)計(ji)被注(zhu)入到患者體(ti)內并且分(fen)(fen)布(bu)在患者體(ti)內的(de)(de)示蹤劑(ji)（即同位(wei)(wei)素）以kBq/ml的(de)(de)放射性濃(nong)度(du)。

任何現在已知(zhi)或稍后開發的(de)重構方法可以被(bei)使用，諸如基于最大似(si)然(ran)期(qi)望最大化(hua)（ML-EM）、定序(xu)子集期(qi)望最大化(hua)（OSEM）、懲罰加權的(de)最小(xiao)(xiao)二乘(cheng)法（PWLS）、最大后驗（MAP）、多模態重構、非負最小(xiao)(xiao)二乘(cheng)法（NNLS）或另一(yi)途徑。

重(zhong)(zhong)構是迭(die)(die)代(dai)的(de)(de)。迭(die)(die)代(dai)的(de)(de)重(zhong)(zhong)構通過(guo)使(shi)用(yong)表示(shi)(shi)檢(jian)測(ce)的(de)(de)系統矩陣或(huo)(huo)前向投(tou)(tou)(tou)(tou)影(ying)器來(lai)將(jiang)容(rong)(rong)(rong)積或(huo)(huo)圖像（例如對(dui)(dui)象空間）的(de)(de)當(dang)前估計(ji)前向投(tou)(tou)(tou)(tou)影(ying)到(dao)投(tou)(tou)(tou)(tou)影(ying)空間。由于(yu)所(suo)(suo)(suo)(suo)檢(jian)測(ce)的(de)(de)發(fa)射(she)處于(yu)投(tou)(tou)(tou)(tou)影(ying)空間中(zhong)（例如，在(zai)(zai)二(er)維(wei)而(er)不(bu)是三維(wei)中(zhong)一(yi)(yi)般已知(zhi)的(de)(de)位置），所(suo)(suo)(suo)(suo)以(yi)當(dang)前容(rong)(rong)(rong)積的(de)(de)前向投(tou)(tou)(tou)(tou)影(ying)與所(suo)(suo)(suo)(suo)檢(jian)測(ce)或(huo)(huo)測(ce)量(liang)的(de)(de)發(fa)射(she)相比較(jiao)。利用(yong)優(you)值(zhi)函數(shu)（例如ML-EM或(huo)(huo)NNLS）來(lai)針對(dui)(dui)準確性(xing)而(er)測(ce)試該(gai)比較(jiao)。如果足(zu)夠準確和(he)/或(huo)(huo)在(zai)(zai)準確性(xing)方(fang)面(mian)沒有進(jin)一(yi)(yi)步的(de)(de)增(zeng)加，則(ze)迭(die)(die)代(dai)停止并且(qie)當(dang)前容(rong)(rong)(rong)積被輸出作為所(suo)(suo)(suo)(suo)重(zhong)(zhong)構的(de)(de)容(rong)(rong)(rong)積。如果優(you)值(zhi)函數(shu)指(zhi)示(shi)(shi)了不(bu)足(zu)夠或(huo)(huo)在(zai)(zai)改(gai)進(jin)的(de)(de)準確性(xing)，則(ze)在(zai)(zai)前向投(tou)(tou)(tou)(tou)影(ying)和(he)所(suo)(suo)(suo)(suo)檢(jian)測(ce)的(de)(de)發(fa)射(she)之間的(de)(de)差(cha)異被后(hou)向投(tou)(tou)(tou)(tou)影(ying)。該(gai)后(hou)向投(tou)(tou)(tou)(tou)影(ying)提供針對(dui)(dui)容(rong)(rong)(rong)積的(de)(de)梯度(du)或(huo)(huo)改(gai)變(bian)。為所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)改(gai)變(bian)確定方(fang)向和(he)步長(chang)并且(qie)將(jiang)其應用(yong)來(lai)更新(xin)容(rong)(rong)(rong)積。然(ran)后(hou)重(zhong)(zhong)復所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)過(guo)程以(yi)用(yong)于(yu)重(zhong)(zhong)構的(de)(de)另(ling)一(yi)(yi)迭(die)(die)代(dai)。

在其(qi)中使(shi)用多(duo)個(ge)光(guang)電(dian)峰的(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，利用前向和后(hou)(hou)向投(tou)(tou)影(ying)(ying)、分離地(di)為每個(ge)光(guang)電(dian)峰或發射能量范(fan)圍來執行重構。即使(shi)在此分離的(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，單個(ge)容積(ji)被重構。來自針(zhen)對不同光(guang)電(dian)峰的(de)(de)(de)后(hou)(hou)向投(tou)(tou)影(ying)(ying)的(de)(de)(de)梯(ti)度(du)或改變(bian)被組合以(yi)基于來自多(duo)個(ge)光(guang)電(dian)峰的(de)(de)(de)反饋而(er)提供容積(ji)或圖(tu)像空間的(de)(de)(de)一個(ge)更新。

在圖1中，動(dong)作(zuo)22的(de)(de)重構通(tong)過(guo)動(dong)作(zuo)24中的(de)(de)前向投(tou)影和動(dong)作(zuo)26的(de)(de)后向投(tou)影的(de)(de)重復(fu)來被表示(shi)。可以提供附加的(de)(de)動(dong)作(zuo)。

在動作(zuo)24中，處(chu)理器將(jiang)當前(qian)(qian)圖(tu)像或容積前(qian)(qian)向(xiang)投影(ying)(ying)到投影(ying)(ying)空間(jian)。前(qian)(qian)向(xiang)投影(ying)(ying)將(jiang)系(xi)統矩陣或投影(ying)(ying)算子乘以當前(qian)(qian)容積以通過(guo)SPECT系(xi)統來對檢測進行仿真。

在多個能(neng)量范圍或光電峰中的每一個下分別(bie)執行前向(xiang)投(tou)影(ying)。前向(xiang)投(tou)影(ying)可(ke)以被(bei)表示為：

其中i是光電峰的索引，D_i是所檢測的發射，H_i是系統矩陣或投影算子集（例如和），是靈敏性，是點響應函數（PRF），是衰減，并且I是圖像（例如，對(dui)象空間中體元的(de)(de)(de)(de)集合(he)或容積）。可以使(shi)用(yong)在(zai)針(zhen)對(dui)給定同(tong)位素的(de)(de)(de)(de)給定患者的(de)(de)(de)(de)情況下對(dui)SPECT系統(tong)的(de)(de)(de)(de)操(cao)作進行建(jian)模的(de)(de)(de)(de)附加的(de)(de)(de)(de)、不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)或更少的(de)(de)(de)(de)投影(ying)算子。分(fen)別對(dui)針(zhen)對(dui)不(bu)同(tong)能量(liang)范圍或光電(dian)峰的(de)(de)(de)(de)容積進行前向(xiang)投影(ying)導致經前向(xiang)投影(ying)的(de)(de)(de)(de)數據的(de)(de)(de)(de)不(bu)同(tong)集合(he)。

重(zhong)構(gou)包括(kuo)(kuo)投(tou)(tou)影算(suan)子（即前向投(tou)(tou)影器(qi)），所(suo)述投(tou)(tou)影算(suan)子結合針對(dui)患者和同位(wei)素、伽馬相(xiang)機對(dui)光子的(de)效應(ying)(ying)（即準直(zhi)和檢(jian)測(ce)過程）。在(zai)重(zhong)構(gou)中(zhong)，前向投(tou)(tou)影器(qi)包含(han)成(cheng)像(xiang)(xiang)形成(cheng)過程的(de)模型。圖(tu)像(xiang)(xiang)形成(cheng)模型包括(kuo)(kuo)光子與(yu)患者的(de)交互（例如(ru)衰(shuai)減(jian)和散(san)射(she)）、準直(zhi)-檢(jian)測(ce)過程（例如(ru)準直(zhi)器(qi)檢(jian)測(ce)器(qi)響應(ying)(ying)，包括(kuo)(kuo)準直(zhi)器(qi)幾(ji)何(he)響應(ying)(ying)、中(zhong)隔滲透和散(san)射(she)、晶(jing)體中(zhong)的(de)部分(fen)沉積和檢(jian)測(ce)器(qi)本征分(fen)辨(bian)率(lv)）以及有(you)關(guan)的(de)放射(she)性核素性質（例如(ru)發射(she)豐度）。

系(xi)(xi)統矩(ju)(ju)陣(zhen)是從對象空(kong)間(jian)到投(tou)影(ying)空(kong)間(jian)的(de)投(tou)影(ying)的(de)數(shu)(shu)學表示（例如前向投(tou)影(ying)器）。在一些SPECT系(xi)(xi)統（諸如用(yong)于小型動物成(cheng)像(xiang)的(de)SPECT）中(zhong)，系(xi)(xi)統矩(ju)(ju)陣(zhen)實際上被(bei)(bei)存儲(chu)并且(qie)直(zhi)接使用(yong)在每個迭代(dai)中(zhong)以根據放射性分布(bu)的(de)當(dang)前估計來計算投(tou)影(ying)數(shu)(shu)據模型。在大多數(shu)(shu)臨(lin)床(chuang)SPECT系(xi)(xi)統中(zhong)，由于系(xi)(xi)統矩(ju)(ju)陣(zhen)的(de)非常(chang)大的(de)維度，系(xi)(xi)統矩(ju)(ju)陣(zhen)不被(bei)(bei)存儲(chu)。代(dai)替(ti)地，一系(xi)(xi)列數(shu)(shu)學投(tou)影(ying)算子，其集體被(bei)(bei)稱(cheng)為前向投(tou)影(ying)器，在每個迭代(dai)中(zhong)被(bei)(bei)執行，這在數(shu)(shu)學上提供通過(guo)系(xi)(xi)統矩(ju)(ju)陣(zhen)的(de)乘法(fa)。

所(suo)(suo)述投(tou)影算子(zi)(zi)(zi)中的一個(ge)或多個(ge)取決(jue)于(yu)能量(liang)或能量(liang)范圍(wei)。結果，相同容積的分(fen)(fen)離的前(qian)向(xiang)投(tou)影導致(zhi)不(bu)同的前(qian)向(xiang)投(tou)影。任何的投(tou)影算子(zi)(zi)(zi)或從中形(xing)成(cheng)的系(xi)統矩陣可以(yi)(yi)取決(jue)于(yu)光電(dian)峰(feng)。為了供以(yi)(yi)兩個(ge)或多個(ge)能量(liang)的發射使用，由于(yu)各(ge)種圖(tu)像(xiang)(xiang)降級效應（例如散射、衰(shuai)減和(he)(he)/或準直器(qi)(qi)-檢測器(qi)(qi)響應函數(shu)）針(zhen)對不(bu)同的能量(liang)范圍(wei)是(shi)不(bu)同的，所(suo)(suo)以(yi)(yi)針(zhen)對以(yi)(yi)不(bu)同能量(liang)范圍(wei)的光子(zi)(zi)(zi)的圖(tu)像(xiang)(xiang)形(xing)成(cheng)過(guo)程被分(fen)(fen)別(bie)建模。針(zhen)對不(bu)同的能量(liang)而(er)不(bu)同地處置(zhi)散射、衰(shuai)減和(he)(he)/或準直器(qi)(qi)響應函數(shu)的一個(ge)模型(xing)提供分(fen)(fen)離的模型(xing)。

對(dui)于發(fa)射(she)(she)多個(ge)(ge)離散能量峰(feng)(feng)的(de)(de)放射(she)(she)性核素(su)，一(yi)個(ge)(ge)模型可以被應用于一(yi)個(ge)(ge)發(fa)射(she)(she)峰(feng)(feng)或若干峰(feng)(feng)的(de)(de)組(zu)合。例如，對(dui)于Lu-177而言，除了以113keV和208keV的(de)(de)兩個(ge)(ge)主(zhu)光(guang)(guang)電(dian)(dian)峰(feng)(feng)之外，存在以250keV和321keV的(de)(de)兩個(ge)(ge)其它次要光(guang)(guang)電(dian)(dian)峰(feng)(feng)。可以不在這(zhe)兩個(ge)(ge)次要光(guang)(guang)電(dian)(dian)峰(feng)(feng)的(de)(de)周圍提供(gong)獲取能量窗(chuang)口，但(dan)是(shi)所述次要光(guang)(guang)電(dian)(dian)峰(feng)(feng)中的(de)(de)一(yi)個(ge)(ge)或多個(ge)(ge)的(de)(de)能量仍可以貢獻于在所述兩個(ge)(ge)主(zhu)要光(guang)(guang)電(dian)(dian)峰(feng)(feng)周圍的(de)(de)兩個(ge)(ge)獲取能量窗(chuang)口。

利用優值(zhi)函(han)(han)數(shu)來檢(jian)查前向投影(ying)的(de)結果(guo)。可以使用任何重構優值(zhi)函(han)(han)數(shu)，諸(zhu)如Mighell卡方(fang)優值(zhi)函(han)(han)數(shu)。對照在(zai)投影(ying)或掃描(miao)空間中的(de)實(shi)際檢(jian)測的(de)發(fa)射來檢(jian)查結果(guo)。

由于(yu)使(shi)用多個(ge)光(guang)電峰(feng)，所以(yi)將針對(dui)(dui)每(mei)個(ge)光(guang)電峰(feng)或發(fa)射能量范圍的(de)前向投影與(yu)針對(dui)(dui)該光(guang)電峰(feng)的(de)所檢測的(de)發(fa)射相(xiang)比(bi)較(jiao)(jiao)。比(bi)較(jiao)(jiao)的(de)結果的(de)總和、平均值(zhi)或其它(ta)組合被用于(yu)確定重構是否是完整的(de)。在一個(ge)實(shi)施例中，基于(yu)多個(ge)光(guang)電峰(feng)的(de)優值(zhi)函數被表示為：

其中是卡方，是轉置，并且是加權函數。可以使用任何加權函數，諸如Mighell的卡方，如果W是的逆的話。在前向投影與所檢測的發射中的差被加權并且乘以所述差的轉置。該操作針對所使用的每個光電峰i而被(bei)執行。來(lai)自不同光電峰的結(jie)果被(bei)求和以提(ti)供(gong)卡方(fang)值。可以使用其它函(han)數、優值函(han)數或來(lai)自不同發射(she)能量的組合。

在動作26中(zhong)，反(fan)饋(kui)被后(hou)向投影。通過比(bi)較所檢測的(de)發(fa)射(she)與前(qian)向投影來計算反(fan)饋(kui)。該反(fan)饋(kui)從(cong)投影空(kong)間被后(hou)向投影到容積的(de)圖像(xiang)空(kong)間。反(fan)饋(kui)可以是校正或差、比(bi)率(lv)或來自比(bi)較的(de)其它關系。

后向投(tou)(tou)影使用投(tou)(tou)影算(suan)子(zi)。投(tou)(tou)影算(suan)子(zi)或(huo)系統矩(ju)陣(zhen)的(de)(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)(zhuan)置(zhi)被應(ying)用以(yi)(yi)從投(tou)(tou)影空(kong)間轉(zhuan)(zhuan)換到圖像(xiang)空(kong)間。用于前向投(tou)(tou)影的(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)同投(tou)(tou)影算(suan)子(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)(zhuan)置(zhi)被應(ying)用。在其中(zhong)投(tou)(tou)影算(suan)子(zi)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)至少一個是(shi)能量(liang)相(xiang)(xiang)關(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況下，對應(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)(zhuan)置(zhi)也(ye)是(shi)能量(liang)相(xiang)(xiang)關(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)。由(you)于后向投(tou)(tou)影的(de)(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)(zhuan)置(zhi)是(shi)能量(liang)相(xiang)(xiang)關(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)，所以(yi)(yi)不同的(de)(de)(de)(de)(de)經轉(zhuan)(zhuan)置(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)投(tou)(tou)影算(suan)子(zi)被用于不同的(de)(de)(de)(de)(de)光電峰或(huo)能量(liang)范圍(wei)。

還針(zhen)(zhen)對(dui)所(suo)(suo)述不同的(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)量(liang)(liang)范(fan)圍(wei)(wei)(wei)或光(guang)(guang)電(dian)峰(feng)來(lai)分別執(zhi)行將被后向(xiang)(xiang)(xiang)投影(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)反饋。對(dui)于多(duo)個光(guang)(guang)電(dian)峰(feng)中的(de)(de)(de)(de)(de)每一個，處(chu)理器后向(xiang)(xiang)(xiang)投影(ying)針(zhen)(zhen)對(dui)相應(ying)光(guang)(guang)電(dian)峰(feng)的(de)(de)(de)(de)(de)所(suo)(suo)檢(jian)測(ce)(ce)的(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)射(she)與(yu)針(zhen)(zhen)對(dui)相應(ying)光(guang)(guang)電(dian)峰(feng)的(de)(de)(de)(de)(de)前向(xiang)(xiang)(xiang)投影(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)差。所(suo)(suo)檢(jian)測(ce)(ce)的(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)射(she)的(de)(de)(de)(de)(de)不同集合分別自不同的(de)(de)(de)(de)(de)前向(xiang)(xiang)(xiang)投影(ying)而(er)求差（differenced）。例(li)如，以包(bao)括(kuo)113keV的(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)量(liang)(liang)范(fan)圍(wei)(wei)(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)前向(xiang)(xiang)(xiang)投影(ying)從以包(bao)括(kuo)113keV的(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)量(liang)(liang)范(fan)圍(wei)(wei)(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)所(suo)(suo)檢(jian)測(ce)(ce)的(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)射(she)中被減(jian)去，并且(qie)以包(bao)括(kuo)208keV的(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)量(liang)(liang)范(fan)圍(wei)(wei)(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)前向(xiang)(xiang)(xiang)投影(ying)從以包(bao)括(kuo)208keV的(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)量(liang)(liang)范(fan)圍(wei)(wei)(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)所(suo)(suo)檢(jian)測(ce)(ce)的(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)射(she)中被減(jian)去。針(zhen)(zhen)對(dui)多(duo)個發(fa)射(she)能(neng)量(liang)(liang)中的(de)(de)(de)(de)(de)每一個、利用(yong)針(zhen)(zhen)對(dui)相應(ying)能(neng)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)算子的(de)(de)(de)(de)(de)對(dui)應(ying)轉置來(lai)分別執(zhi)行后向(xiang)(xiang)(xiang)投影(ying)。

后向投影可以被表示為(wei)：

其中是新梯度。針對每個光電峰i的新(xin)梯(ti)度被(bei)計算(suan)為加權的、反(fan)饋的操作(zuo)算(suan)子的轉置、前向(xiang)(xiang)投影(ying)(ying)(ying)從(cong)所檢測的發(fa)(fa)射的。可(ke)以使用其它(ta)函數，諸如MLEM中投影(ying)(ying)(ying)上所檢測的發(fa)(fa)射的其它(ta)梯(ti)度或(huo)經后向(xiang)(xiang)投影(ying)(ying)(ying)的比率(lv)。

來自(zi)針對感興趣的(de)(de)(de)(de)(de)每個光電峰(feng)的(de)(de)(de)(de)(de)后(hou)向投影(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)結果被(bei)組(zu)(zu)合。比較的(de)(de)(de)(de)(de)后(hou)向投影(ying)提(ti)供關于(yu)當(dang)前圖像或容積應當(dang)如(ru)何被(bei)改變(bian)以更(geng)好地近似所檢測的(de)(de)(de)(de)(de)發射(she)的(de)(de)(de)(de)(de)反饋。由于(yu)使用(yong)單(dan)個容積，所以來自(zi)不同(tong)發射(she)能量范圍(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)反饋是針對容積的(de)(de)(de)(de)(de)組(zu)(zu)合矩陣。可以使用(yong)任何組(zu)(zu)合，諸如(ru)在等式（3）中所表示的(de)(de)(de)(de)(de)求(qiu)和。來自(zi)針對不同(tong)光電峰(feng)的(de)(de)(de)(de)(de)后(hou)向投影(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)新梯(ti)度被(bei)求(qiu)和。

經組合的新梯度用于校正圖像或容積。校正使用共軛梯度。在一個(ge)實施例中，共軛梯度被(bei)計算(suan)為：

其中，舊(jiu)的(de)(de)共軛(e)梯度(du)與(yu)經組(zu)合的(de)(de)新(xin)梯度(du)組(zu)合（例如求和），以提供新(xin)的(de)(de)共軛(e)梯度(du)。“舊(jiu)”在來自先前的(de)(de)或最近的(de)(de)迭(die)代的(de)(de)意義上被使用，并且“新(xin)”用于重構的(de)(de)當(dang)前或下一個迭(die)代。舊(jiu)的(de)(de)共軛(e)梯度(du)通過被加權。可以是任何函(han)數，諸(zhu)如：

共軛梯(ti)度(du)是(shi)多個光電(dian)峰(feng)的(de)(de)函(han)數，因為(wei)新梯(ti)度(du)是(shi)在不同發射能量范圍下(xia)的(de)(de)后(hou)向投影的(de)(de)函(han)數。可以(yi)使用其它(ta)梯(ti)度(du)、其它(ta)權重(zhong)和/或(huo)函(han)數。

共軛梯(ti)度(du)，其表示從(cong)多(duo)個(ge)分(fen)別檢測的光電峰所組合的反(fan)饋，被用(yong)于校正當前容積(ji)或圖像。以更(geng)好地對導致投(tou)影(ying)空間中所檢測的發射的放(fang)射性同位素(su)的三(san)維(wei)分(fen)布進行反(fan)映的努力(li)來(lai)更(geng)新(xin)容積(ji)。在一個(ge)實施例中，更(geng)新(xin)被表示為：

其中是步(bu)長。共軛梯(ti)度指示(shi)對舊(jiu)圖像的改變(bian)的方向，并且步(bu)長指示(shi)改變(bian)的量(liang)。可以使(shi)用其它更新函(han)數。可以使(shi)用任何步(bu)長函(han)數，諸如：

。

如通(tong)過(guo)從動作26返回到(dao)(dao)動作24的(de)(de)(de)(de)箭頭所(suo)(suo)表示的(de)(de)(de)(de)，所(suo)(suo)述過(guo)程重復(fu)以用(yong)于(yu)重構的(de)(de)(de)(de)一個(ge)(ge)或多(duo)個(ge)(ge)迭代。經更新的(de)(de)(de)(de)圖(tu)像或容(rong)積在動作24中(zhong)再(zai)次針對(dui)光電峰中(zhong)的(de)(de)(de)(de)每(mei)一個(ge)(ge)而被前向(xiang)(xiang)(xiang)投(tou)影(ying)。利用(yong)優值函數來對(dui)結(jie)果(guo)產(chan)生的(de)(de)(de)(de)前向(xiang)(xiang)(xiang)投(tou)影(ying)進(jin)行測試(shi)。如果(guo)重構不完整，則用(yong)于(yu)更新容(rong)積的(de)(de)(de)(de)反饋在動作26中(zhong)通(tong)過(guo)后(hou)向(xiang)(xiang)(xiang)投(tou)影(ying)來被確定。來自多(duo)個(ge)(ge)光電峰的(de)(de)(de)(de)差被后(hou)向(xiang)(xiang)(xiang)投(tou)影(ying)并且針對(dui)不同(tong)能量范圍的(de)(de)(de)(de)結(jie)果(guo)產(chan)生的(de)(de)(de)(de)新梯度被組(zu)合以用(yong)于(yu)校正(zheng)單個(ge)(ge)容(rong)積或圖(tu)像。迭代繼續，直到(dao)(dao)容(rong)積的(de)(de)(de)(de)前向(xiang)(xiang)(xiang)投(tou)影(ying)提供與(yu)所(suo)(suo)檢測的(de)(de)(de)(de)發射的(de)(de)(de)(de)充分匹配(pei)為止。

一旦重(zhong)(zhong)構(gou)完整了，就生(sheng)成(cheng)(cheng)圖像(xiang)。根(gen)據從動作(zuo)22中(zhong)所產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)重(zhong)(zhong)構(gou)來生(sheng)成(cheng)(cheng)患(huan)(huan)者(zhe)或患(huan)(huan)者(zhe)部(bu)(bu)分的(de)(de)(de)(de)(de)(de)圖像(xiang)。重(zhong)(zhong)構(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)結果(guo)在(zai)三維中(zhong)表(biao)示(shi)發射(she)(she)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)分布(bu)或發射(she)(she)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)計數。對于(yu)定(ding)(ding)(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)SPECT而言，該(gai)分布(bu)用(yong)于(yu)生(sheng)成(cheng)(cheng)圖像(xiang)。對于(yu)定(ding)(ding)(ding)(ding)量SPECT而言，確(que)(que)定(ding)(ding)(ding)(ding)針對每個位置（例如體(ti)(ti)元(yuan)）的(de)(de)(de)(de)(de)(de)放(fang)射(she)(she)性(xing)(xing)(xing)(xing)濃(nong)(nong)度。重(zhong)(zhong)構(gou)提供對放(fang)射(she)(she)性(xing)(xing)(xing)(xing)濃(nong)(nong)度進行(xing)表(biao)示(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)體(ti)(ti)元(yuan)值(zhi)。已經接收了液(ye)(ye)體(ti)(ti)放(fang)射(she)(she)性(xing)(xing)(xing)(xing)示(shi)蹤(zong)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)患(huan)(huan)者(zhe)體(ti)(ti)內(nei)(nei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)放(fang)射(she)(she)性(xing)(xing)(xing)(xing)濃(nong)(nong)度作(zuo)為通(tong)過功能性(xing)(xing)(xing)(xing)成(cheng)(cheng)像(xiang)系統的(de)(de)(de)(de)(de)(de)重(zhong)(zhong)構(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)部(bu)(bu)分而被(bei)確(que)(que)定(ding)(ding)(ding)(ding)。在(zai)定(ding)(ding)(ding)(ding)量SPECT中(zhong)，目標是要估(gu)計被(bei)注入到患(huan)(huan)者(zhe)體(ti)(ti)內(nei)(nei)并且分布(bu)在(zai)患(huan)(huan)者(zhe)體(ti)(ti)內(nei)(nei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)示(shi)蹤(zong)劑(ji)（即同位素）以(yi)kBq/ml的(de)(de)(de)(de)(de)(de)放(fang)射(she)(she)性(xing)(xing)(xing)(xing)濃(nong)(nong)度。投影算子(zi)包(bao)括(kuo)校準信息、和(he)檢測器靈敏性(xing)(xing)(xing)(xing)，諸(zhu)如對于(yu)患(huan)(huan)者(zhe)體(ti)(ti)內(nei)(nei)所使用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)液(ye)(ye)體(ti)(ti)放(fang)射(she)(she)性(xing)(xing)(xing)(xing)示(shi)蹤(zong)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)系統特定(ding)(ding)(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)靈敏性(xing)(xing)(xing)(xing)。

在重(zhong)構之(zhi)后，可(ke)以通過(guo)處(chu)理器來計(ji)算特定攝(she)取(qu)(qu)值（SUV）。重(zhong)構的(de)(de)放射性濃度表(biao)示在每(mei)個位置處(chu)的(de)(de)攝(she)取(qu)(qu)量。該攝(she)取(qu)(qu)量是所發射的(de)(de)輻射的(de)(de)度量，因此不(bu)(bu)針對(dui)(dui)被(bei)(bei)提供(gong)給患者(zhe)的(de)(de)輻射劑(ji)量而(er)被(bei)(bei)歸一化。結果，比較來自不(bu)(bu)同(tong)時(shi)間的(de)(de)攝(she)取(qu)(qu)可(ke)能并(bing)不(bu)(bu)有用(yong)，除(chu)非提供(gong)相同(tong)的(de)(de)劑(ji)量。通過(guo)計(ji)算SUV，提供(gong)針對(dui)(dui)劑(ji)量被(bei)(bei)歸一化的(de)(de)攝(she)取(qu)(qu)，從而(er)允(yun)許對(dui)(dui)不(bu)(bu)同(tong)度量的(de)(de)比較。

計算針對(dui)(dui)每個位(wei)置(zhi)或針對(dui)(dui)一些位(wei)置(zhi)的(de)(de)SUV。SUV是(shi)針對(dui)(dui)該(gai)位(wei)置(zhi)和劑量的(de)(de)放射(she)性(xing)(xing)濃(nong)度(du)的(de)(de)函(han)(han)數。放射(she)性(xing)(xing)濃(nong)度(du)除以(yi)(yi)所(suo)注入(ru)的(de)(de)劑量值(zhi)。可以(yi)(yi)使用其它函(han)(han)數。例如，SUV可以(yi)(yi)是(shi)患者的(de)(de)身體(ti)質(zhi)(zhi)量或其它物理特(te)性(xing)(xing)的(de)(de)函(han)(han)數。以(yi)(yi)放射(she)性(xing)(xing)濃(nong)度(du)所(suo)表示的(de)(de)攝取量值(zhi)針對(dui)(dui)劑量和身體(ti)質(zhi)(zhi)量二者而(er)被歸一化(hua)。

根據所(suo)重構的對(dui)象（例(li)如(ru)整個(ge)患者(zhe)(zhe)或(huo)(huo)患者(zhe)(zhe)的部分）來(lai)生成圖像。在(zai)一個(ge)實施例(li)中(zhong)，針(zhen)對(dui)一個(ge)或(huo)(huo)多個(ge)（例(li)如(ru)多平面(mian)重構）平面(mian)的數據從容積或(huo)(huo)體元中(zhong)被提取（例(li)如(ru)選(xuan)擇和/或(huo)(huo)內插）并且用(yong)于生成一個(ge)或(huo)(huo)多個(ge)二維圖像。在(zai)另一實施例(li)中(zhong)，執(zhi)行(xing)三維再現(xian)(xian)。投影或(huo)(huo)表(biao)面(mian)再現(xian)(xian)被用(yong)于在(zai)二維屏幕上從給(gei)定的查看(kan)方向創建容積或(huo)(huo)患者(zhe)(zhe)部分的表(biao)示(shi)。

圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)是(shi)定量SPECT圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)。可(ke)(ke)(ke)以提(ti)供任何(he)定量SPECT成(cheng)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)，諸如提(ti)供一種圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)，在(zai)所(suo)述圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)用戶可(ke)(ke)(ke)以為圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)所(suo)表(biao)(biao)示(shi)(shi)的(de)(de)任何(he)所(suo)選位(wei)置(zhi)確定放射(she)性(xing)濃度(du)的(de)(de)值。所(suo)述圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)可(ke)(ke)(ke)以包括數字、文本、圖(tu)(tu)形、圖(tu)(tu)表(biao)(biao)或針對一個或多個位(wei)置(zhi)的(de)(de)特定攝取和(he)/或放射(she)性(xing)濃度(du)量的(de)(de)其(qi)它(ta)表(biao)(biao)示(shi)(shi)。可(ke)(ke)(ke)替換地，圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)是(shi)定性(xing)SPECT圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)，其(qi)指示(shi)(shi)患者體內的(de)(de)相對放射(she)性(xing)濃度(du)分布。

任(ren)何SPECT圖(tu)(tu)像(xiang)可以被(bei)單(dan)獨顯示、與(yu)計(ji)算機(ji)斷(duan)層掃描（CT）圖(tu)(tu)像(xiang)相鄰、或(huo)者被(bei)疊覆(fu)在CT圖(tu)(tu)像(xiang)上（例(li)如，彩色用于(yu)SPECT并且(qie)灰度用于(yu)計(ji)算機(ji)斷(duan)層掃描）。可以使(shi)用具有磁(ci)共振、超聲波、x射線或(huo)其它模態的多模態圖(tu)(tu)像(xiang)。

圖(tu)2示(shi)出(chu)了用于利用多個發射能量(liang)(liang)的SPECT成像的系(xi)統(tong)。所述系(xi)統(tong)是(shi)定(ding)量(liang)(liang)或定(ding)性SPECT系(xi)統(tong)。所述系(xi)統(tong)實現圖(tu)1的方(fang)(fang)法(fa)或其它方(fang)(fang)法(fa)。

所述系統(tong)包(bao)括(kuo)SPECT系統(tong)10、處理器(qi)(qi)(qi)12、存儲(chu)器(qi)(qi)(qi)14和(he)顯示器(qi)(qi)(qi)16。處理器(qi)(qi)(qi)12、存儲(chu)器(qi)(qi)(qi)14和(he)/或(huo)顯示器(qi)(qi)(qi)16是(shi)(shi)SPECT系統(tong)10的(de)(de)部分(fen)或(huo)是(shi)(shi)分(fen)離(li)的(de)(de)（例(li)如計(ji)算機或(huo)工作(zuo)站）。可(ke)以(yi)提供(gong)附加(jia)的(de)(de)、不同的(de)(de)或(huo)更(geng)少的(de)(de)組件。例(li)如，系統(tong)是(shi)(shi)沒(mei)有SPECT系統(tong)10的(de)(de)計(ji)算機。作(zuo)為另一示例(li)，提供(gong)用(yong)戶輸入端、患者(zhe)床、或(huo)其它SPECT有關(guan)的(de)(de)設(she)備(bei)。系統(tong)的(de)(de)其它部分(fen)可(ke)以(yi)包(bao)括(kuo)功率(lv)供(gong)給(gei)、通信系統(tong)和(he)用(yong)戶接口系統(tong)。

SPECT系(xi)(xi)統(tong)10包括檢測(ce)器18。可以提供其(qi)它(ta)組件，諸如準(zhun)直器。可以使(shi)用(yong)任何現在已知或(huo)稍后開發的SPECT系(xi)(xi)統(tong)10。

檢(jian)測器(qi)18是與(yu)臺架（gantry）連接的伽(jia)馬(ma)(ma)相機(ji)。伽(jia)馬(ma)(ma)相機(ji)是平(ping)面光子(zi)檢(jian)測器(qi)，諸如具有晶(jing)體或閃爍體與(yu)光電(dian)倍增(zeng)管或其它光學(xue)檢(jian)測器(qi)。臺架繞患(huan)者而旋轉(zhuan)伽(jia)馬(ma)(ma)相機(ji)。在患(huan)者的掃描期(qi)間，利用相機(ji)、以相對于患(huan)者的不同(tong)定位或角度來檢(jian)測發射事件(jian)。

SPECT系(xi)統10，通過(guo)使(shi)用檢(jian)(jian)測器18，檢(jian)(jian)測來(lai)自患(huan)(huan)者22的(de)(de)(de)(de)(de)發射(she)以用于(yu)測量攝取或(huo)(huo)(huo)生(sheng)理功(gong)能。檢(jian)(jian)測器18檢(jian)(jian)測來(lai)自患(huan)(huan)者22的(de)(de)(de)(de)(de)以不同(tong)能量范圍(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)發射(she)e1和(he)e2。能量范圍(wei)對應(ying)于(yu)不同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)電峰，諸如主要和(he)/或(huo)(huo)(huo)次要光(guang)電峰。在(zai)(zai)其它(ta)實施例中，不同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)或(huo)(huo)(huo)多個(ge)能量范圍(wei)重(zhong)(zhong)疊(die)、不重(zhong)(zhong)疊(die)和(he)/或(huo)(huo)(huo)針對沒有(you)特定光(guang)電峰的(de)(de)(de)(de)(de)能量頻譜的(de)(de)(de)(de)(de)部分。為了(le)對患(huan)(huan)者體(ti)內的(de)(de)(de)(de)(de)攝取進(jin)行成像，檢(jian)(jian)測器18檢(jian)(jian)測來(lai)自患(huan)(huan)者的(de)(de)(de)(de)(de)發射(she)。從(cong)有(you)限源（即(ji)患(huan)(huan)者）中的(de)(de)(de)(de)(de)任(ren)何位(wei)(wei)置(zhi)發生(sheng)發射(she)。患(huan)(huan)者體(ti)內的(de)(de)(de)(de)(de)放射(she)性(xing)示蹤劑遷移到與(yu)(yu)特定生(sheng)物化學反應(ying)相關聯(lian)的(de)(de)(de)(de)(de)特定類(lei)型(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)組(zu)織或(huo)(huo)(huo)位(wei)(wei)置(zhi)、與(yu)(yu)所述(shu)組(zu)織或(huo)(huo)(huo)位(wei)(wei)置(zhi)連(lian)接、或(huo)(huo)(huo)以其它(ta)方式(shi)集中在(zai)(zai)所述(shu)組(zu)織或(huo)(huo)(huo)位(wei)(wei)置(zhi)處。結果(guo)，從(cong)該類(lei)型(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)組(zu)織或(huo)(huo)(huo)反應(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)位(wei)(wei)置(zhi)發生(sheng)更大量的(de)(de)(de)(de)(de)發射(she)。

檢測器18應用能(neng)量(liang)(liang)閾值或其它處理來檢測以多個能(neng)量(liang)(liang)范圍的發射能(neng)量(liang)(liang)。針對不同發射能(neng)量(liang)(liang)范圍的發射被分別(bie)計數。

處理(li)(li)(li)器(qi)12是(shi)通用(yong)處理(li)(li)(li)器(qi)、數字(zi)信號處理(li)(li)(li)器(qi)、圖形處理(li)(li)(li)單(dan)元(yuan)、專用(yong)集成(cheng)(cheng)電(dian)路(lu)、現(xian)場(chang)可(ke)(ke)編程門陣列、數字(zi)電(dian)路(lu)、模擬電(dian)路(lu)、其(qi)組(zu)合、或用(yong)于處理(li)(li)(li)發射信息的(de)其(qi)它(ta)現(xian)在已知或稍后開發的(de)設(she)備。處理(li)(li)(li)器(qi)12是(shi)單(dan)個設(she)備、多個設(she)備或網絡。對于多于一(yi)(yi)個設(she)備，可(ke)(ke)以使用(yong)處理(li)(li)(li)的(de)并行或順序劃分(fen)。構成(cheng)(cheng)處理(li)(li)(li)器(qi)12的(de)不同(tong)設(she)備可(ke)(ke)以執行不同(tong)的(de)功能，諸如(ru)一(yi)(yi)個處理(li)(li)(li)器(qi)（例如(ru)專用(yong)集成(cheng)(cheng)電(dian)路(lu)或現(xian)場(chang)可(ke)(ke)編程門陣列）用(yong)于重構并且(qie)另一(yi)(yi)個（例如(ru)圖形處理(li)(li)(li)單(dan)元(yuan)）用(yong)于生成(cheng)(cheng)圖像(xiang)。在一(yi)(yi)個實施例中，處理(li)(li)(li)器(qi)12是(shi)控(kong)制處理(li)(li)(li)器(qi)或SPECT系統10的(de)其(qi)它(ta)處理(li)(li)(li)器(qi)。在其(qi)它(ta)實施例中，處理(li)(li)(li)器(qi)12是(shi)分(fen)離的(de)工作站或計算機的(de)部(bu)分(fen)。

處理器12依據所存儲的(de)(de)指(zhi)令來(lai)操作(zuo)以執(zhi)行(xing)本文(wen)中(zhong)所述(shu)的(de)(de)各(ge)種動(dong)作(zuo)，諸如動(dong)作(zuo)22的(de)(de)重(zhong)(zhong)構(gou)(gou)和動(dong)作(zuo)28的(de)(de)生(sheng)成圖像。處理器12由軟(ruan)件、固件和/或(huo)硬件來(lai)配置以根據不同發射能量(liang)范圍中(zhong)的(de)(de)發射而(er)重(zhong)(zhong)構(gou)(gou)容積或(huo)對象。來(lai)自多(duo)個(ge)光(guang)電峰的(de)(de)反饋或(huo)信息(xi)被組(zu)合(he)或(huo)用于校正對象的(de)(de)單(dan)個(ge)容積表示。作(zuo)為重(zhong)(zhong)構(gou)(gou)的(de)(de)部分、諸如在(zai)迭(die)代循環內執(zhi)行(xing)組(zu)合(he)。

SPECT系(xi)統(tong)10，其使用處理(li)器(qi)(qi)12或(huo)另一(yi)處理(li)器(qi)(qi)，被配置成根據(ju)所檢測(ce)的(de)數據(ju)來重(zhong)(zhong)構所成像(xiang)的(de)容積。任何重(zhong)(zhong)構可以用于(yu)估計患者體內的(de)示蹤(zong)劑的(de)放射性濃度或(huo)分布。SPECT系(xi)統(tong)10從(cong)存儲器(qi)(qi)14、從(cong)檢測(ce)器(qi)(qi)18或(huo)緩沖器(qi)(qi)中訪問(wen)所檢測(ce)的(de)發射事件來重(zhong)(zhong)構。

所檢測的(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)射用(yong)于在三(san)維中重構(gou)放射性同(tong)位素的(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)布(bu)。前向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)和(he)(he)后(hou)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)投(tou)(tou)(tou)影(ying)被迭代地使(shi)用(yong)直到優值函(han)數(shu)(shu)指(zhi)示重構(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)完成為(wei)止。由于分(fen)別針對不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)射能量(liang)(liang)范(fan)(fan)圍(wei)或(huo)(huo)光(guang)(guang)電(dian)(dian)峰來(lai)對發(fa)(fa)射進(jin)行計數(shu)(shu)，所以(yi)分(fen)別針對每(mei)個(ge)(ge)能量(liang)(liang)范(fan)(fan)圍(wei)或(huo)(huo)光(guang)(guang)電(dian)(dian)峰來(lai)執(zhi)行前向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)和(he)(he)后(hou)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)投(tou)(tou)(tou)影(ying)操(cao)作(zuo)。作(zuo)為(wei)后(hou)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)投(tou)(tou)(tou)影(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)部分(fen)或(huo)(huo)通過使(shi)用(yong)來(lai)自后(hou)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)投(tou)(tou)(tou)影(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)結果來(lai)更(geng)(geng)新(xin)(xin)容積(ji)或(huo)(huo)分(fen)布(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)當(dang)前估(gu)(gu)計的(de)(de)(de)(de)(de)部分(fen)，使(shi)用(yong)來(lai)自不(bu)同(tong)能量(liang)(liang)范(fan)(fan)圍(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)反饋(kui)。例(li)如，基于后(hou)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)投(tou)(tou)(tou)影(ying)，共軛(e)梯度(du)(du)被計算并且用(yong)于更(geng)(geng)新(xin)(xin)分(fen)布(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)當(dang)前估(gu)(gu)計。共軛(e)梯度(du)(du)是在經前向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)投(tou)(tou)(tou)影(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)布(bu)和(he)(he)來(lai)自不(bu)同(tong)能量(liang)(liang)范(fan)(fan)圍(wei)或(huo)(huo)光(guang)(guang)電(dian)(dian)峰的(de)(de)(de)(de)(de)所檢測發(fa)(fa)射之間的(de)(de)(de)(de)(de)反饋(kui)的(de)(de)(de)(de)(de)后(hou)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)投(tou)(tou)(tou)影(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)總和(he)(he)的(de)(de)(de)(de)(de)函(han)數(shu)(shu)。通過分(fen)別針對每(mei)個(ge)(ge)能量(liang)(liang)范(fan)(fan)圍(wei)或(huo)(huo)光(guang)(guang)電(dian)(dian)峰來(lai)前向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)投(tou)(tou)(tou)影(ying)和(he)(he)后(hou)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)投(tou)(tou)(tou)影(ying)，提供(gong)不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)新(xin)(xin)梯度(du)(du)來(lai)用(yong)于更(geng)(geng)新(xin)(xin)圖像。這些不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)新(xin)(xin)梯度(du)(du)被組合(he)以(yi)提供(gong)針對當(dang)前分(fen)布(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)更(geng)(geng)新(xin)(xin)。用(yong)于更(geng)(geng)新(xin)(xin)分(fen)布(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)和(he)(he)步長的(de)(de)(de)(de)(de)共軛(e)梯度(du)(du)是以(yi)所述各種發(fa)(fa)射能量(liang)(liang)范(fan)(fan)圍(wei)或(huo)(huo)光(guang)(guang)電(dian)(dian)峰的(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)射的(de)(de)(de)(de)(de)函(han)數(shu)(shu)。

處理器(qi)12基于重(zhong)(zhong)構來(lai)生成一個或(huo)(huo)多(duo)(duo)(duo)(duo)(duo)個圖(tu)像(xiang)。任(ren)何給定的(de)圖(tu)像(xiang)表示來(lai)自所述兩(liang)個或(huo)(huo)多(duo)(duo)(duo)(duo)(duo)個能量的(de)發(fa)(fa)射(she)。圖(tu)像(xiang)示出(chu)空間分(fen)布，諸如利用多(duo)(duo)(duo)(duo)(duo)平面重(zhong)(zhong)構或(huo)(huo)容積再現。對(dui)于定量SPECT，圖(tu)像(xiang)基于來(lai)自相同(tong)同(tong)位素、以(yi)不同(tong)能量的(de)發(fa)(fa)射(she)而表示放射(she)性濃(nong)(nong)度的(de)準確測量（例如以(yi)Bq/ml）。可替(ti)換地或(huo)(huo)附加地，圖(tu)像(xiang)示出(chu)一個或(huo)(huo)多(duo)(duo)(duo)(duo)(duo)個量（例如字(zi)母數字(zi)的(de)），所述一個或(huo)(huo)多(duo)(duo)(duo)(duo)(duo)個量表示針(zhen)對(dui)一個或(huo)(huo)多(duo)(duo)(duo)(duo)(duo)個位置或(huo)(huo)區域(yu)的(de)放射(she)性濃(nong)(nong)度或(huo)(huo)特定攝取值。

顯示器(qi)16是CRT、LCD、等(deng)離子體屏幕、投影儀、打(da)印(yin)機或(huo)(huo)用(yong)于示出(chu)圖像的(de)其(qi)它(ta)輸出(chu)設備(bei)。顯示器(qi)16顯示經重構的(de)功能容(rong)積的(de)圖像，諸如(ru)作(zuo)為位置(zhi)的(de)函(han)數(shu)而示出(chu)放(fang)(fang)射(she)性(xing)濃度(du)。在(zai)圖像中(zhong)表示患(huan)者的(de)組(zu)織的(de)攝(she)(she)取(qu)函(han)數(shu)。可替換地(di)或(huo)(huo)附加地(di)，由處理器(qi)12所得到的(de)任何量可以被顯示，諸如(ru)攝(she)(she)取(qu)值(zhi)和/或(huo)(huo)攝(she)(she)取(qu)值(zhi)中(zhong)的(de)改變。可以確(que)定(ding)其(qi)它(ta)量，諸如(ru)針對區域的(de)平均攝(she)(she)取(qu)值(zhi)或(huo)(huo)放(fang)(fang)射(she)性(xing)濃度(du)，在(zai)預定(ding)的(de)單位容(rong)積中(zhong)的(de)最(zui)大攝(she)(she)取(qu)值(zhi)、峰值(zhi)攝(she)(she)取(qu)值(zhi)，放(fang)(fang)射(she)性(xing)濃度(du)中(zhong)的(de)變化(hua)，或(huo)(huo)總攝(she)(she)取(qu)。

所檢(jian)測(ce)的(de)(de)(de)發射事(shi)件(jian)、計數、能級(ji)、位置、或(huo)其(qi)它(ta)(ta)SPECT檢(jian)測(ce)信息被存(cun)(cun)(cun)(cun)(cun)儲(chu)(chu)在存(cun)(cun)(cun)(cun)(cun)儲(chu)(chu)器(qi)(qi)(qi)14中。存(cun)(cun)(cun)(cun)(cun)儲(chu)(chu)器(qi)(qi)(qi)14可(ke)以(yi)存(cun)(cun)(cun)(cun)(cun)儲(chu)(chu)在處理的(de)(de)(de)不同階段的(de)(de)(de)數據(ju)，諸如(ru)計數、表示所檢(jian)測(ce)的(de)(de)(de)事(shi)件(jian)而沒有(you)進一(yi)步處理的(de)(de)(de)原始數據(ju)、在重(zhong)構之(zhi)前的(de)(de)(de)經(jing)濾波或(huo)閾(yu)值化的(de)(de)(de)數據(ju)、前向投(tou)影(ying)、后向投(tou)影(ying)、差(cha)、投(tou)影(ying)算(suan)子(zi)、經(jing)轉(zhuan)置的(de)(de)(de)算(suan)子(zi)、重(zhong)構的(de)(de)(de)完整(zheng)性(xing)的(de)(de)(de)度量、經(jing)重(zhong)構的(de)(de)(de)數據(ju)、經(jing)濾波的(de)(de)(de)重(zhong)構數據(ju)、系(xi)統(tong)矩(ju)陣、閾(yu)值、計算(suan)的(de)(de)(de)結果、將顯(xian)示的(de)(de)(de)圖(tu)像(xiang)、已經(jing)顯(xian)示的(de)(de)(de)圖(tu)像(xiang)或(huo)其(qi)它(ta)(ta)數據(ju)。數據(ju)以(yi)任何格(ge)式(shi)被存(cun)(cun)(cun)(cun)(cun)儲(chu)(chu)。存(cun)(cun)(cun)(cun)(cun)儲(chu)(chu)器(qi)(qi)(qi)14是(shi)緩沖器(qi)(qi)(qi)、高速緩存(cun)(cun)(cun)(cun)(cun)、RAM、可(ke)移(yi)除介質(zhi)、硬驅動器(qi)(qi)(qi)、磁性(xing)的(de)(de)(de)、光學(xue)的(de)(de)(de)、數據(ju)庫(ku)、或(huo)其(qi)它(ta)(ta)現在已知或(huo)稍(shao)后開發的(de)(de)(de)存(cun)(cun)(cun)(cun)(cun)儲(chu)(chu)器(qi)(qi)(qi)。存(cun)(cun)(cun)(cun)(cun)儲(chu)(chu)器(qi)(qi)(qi)14是(shi)單(dan)個設備(bei)或(huo)者兩個或(huo)多個設備(bei)的(de)(de)(de)群組(zu)。存(cun)(cun)(cun)(cun)(cun)儲(chu)(chu)器(qi)(qi)(qi)14是(shi)SPECT系(xi)統(tong)10的(de)(de)(de)部(bu)分或(huo)者遠程工作(zuo)站或(huo)數據(ju)庫(ku)，諸如(ru)PACS存(cun)(cun)(cun)(cun)(cun)儲(chu)(chu)器(qi)(qi)(qi)。

存(cun)(cun)(cun)儲器(qi)14附加地(di)或(huo)(huo)(huo)可(ke)(ke)替換(huan)地(di)是具有(you)處(chu)(chu)理(li)(li)指(zhi)令的(de)(de)非暫(zan)(zan)時(shi)性計(ji)算機(ji)(ji)(ji)可(ke)(ke)讀(du)(du)存(cun)(cun)(cun)儲介(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)質(zhi)(zhi)。存(cun)(cun)(cun)儲器(qi)14存(cun)(cun)(cun)儲表示(shi)可(ke)(ke)通過經編程的(de)(de)處(chu)(chu)理(li)(li)器(qi)12執行(xing)的(de)(de)指(zhi)令的(de)(de)數據。用(yong)于實(shi)現本文(wen)中(zhong)所(suo)(suo)(suo)討(tao)論的(de)(de)過程、方法和(he)/或(huo)(huo)(huo)技(ji)術(shu)的(de)(de)指(zhi)令被(bei)(bei)提供在(zai)(zai)非暫(zan)(zan)時(shi)性計(ji)算機(ji)(ji)(ji)可(ke)(ke)讀(du)(du)存(cun)(cun)(cun)儲介(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)質(zhi)(zhi)或(huo)(huo)(huo)存(cun)(cun)(cun)儲器(qi)（諸如高(gao)速緩存(cun)(cun)(cun)、緩沖(chong)器(qi)、RAM、可(ke)(ke)移除介(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)質(zhi)(zhi)、硬驅動器(qi)或(huo)(huo)(huo)其它計(ji)算機(ji)(ji)(ji)可(ke)(ke)讀(du)(du)存(cun)(cun)(cun)儲介(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)質(zhi)(zhi)）上(shang)。計(ji)算機(ji)(ji)(ji)可(ke)(ke)讀(du)(du)存(cun)(cun)(cun)儲介(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)質(zhi)(zhi)包(bao)(bao)括各種類型的(de)(de)易失(shi)性和(he)非易失(shi)性存(cun)(cun)(cun)儲介(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)質(zhi)(zhi)。圖中(zhong)所(suo)(suo)(suo)圖示(shi)的(de)(de)或(huo)(huo)(huo)本文(wen)中(zhong)所(suo)(suo)(suo)述(shu)的(de)(de)功(gong)能(neng)、動作(zuo)(zuo)或(huo)(huo)(huo)任務響應于在(zai)(zai)計(ji)算機(ji)(ji)(ji)可(ke)(ke)讀(du)(du)存(cun)(cun)(cun)儲介(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)質(zhi)(zhi)中(zhong)或(huo)(huo)(huo)其上(shang)所(suo)(suo)(suo)存(cun)(cun)(cun)儲的(de)(de)一(yi)個(ge)(ge)或(huo)(huo)(huo)多個(ge)(ge)指(zhi)令集而被(bei)(bei)執行(xing)。功(gong)能(neng)、動作(zuo)(zuo)、或(huo)(huo)(huo)任務獨立(li)于指(zhi)令集、存(cun)(cun)(cun)儲介(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)質(zhi)(zhi)、處(chu)(chu)理(li)(li)器(qi)或(huo)(huo)(huo)處(chu)(chu)理(li)(li)策(ce)略的(de)(de)特定(ding)類型并且可(ke)(ke)以由(you)單(dan)獨地(di)或(huo)(huo)(huo)以組合(he)而操作(zuo)(zuo)的(de)(de)軟件(jian)(jian)(jian)、硬件(jian)(jian)(jian)、集成(cheng)電(dian)路(lu)、固(gu)件(jian)(jian)(jian)、微代(dai)碼等等來執行(xing)。同(tong)樣地(di)，處(chu)(chu)理(li)(li)策(ce)略可(ke)(ke)以包(bao)(bao)括多重(zhong)處(chu)(chu)理(li)(li)、多重(zhong)任務化、并行(xing)處(chu)(chu)理(li)(li)等等。在(zai)(zai)一(yi)個(ge)(ge)實(shi)施(shi)例中(zhong)，指(zhi)令被(bei)(bei)存(cun)(cun)(cun)儲在(zai)(zai)可(ke)(ke)移除的(de)(de)介(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)質(zhi)(zhi)設備上(shang)以用(yong)于通過本地(di)或(huo)(huo)(huo)遠程系統(tong)來讀(du)(du)取。在(zai)(zai)其它實(shi)施(shi)例中(zhong)，指(zhi)令被(bei)(bei)存(cun)(cun)(cun)儲在(zai)(zai)遠程位置中(zhong)以用(yong)于通過計(ji)算機(ji)(ji)(ji)網絡或(huo)(huo)(huo)在(zai)(zai)電(dian)話線路(lu)上(shang)傳遞。在(zai)(zai)還(huan)其它的(de)(de)實(shi)施(shi)例中(zhong)，指(zhi)令被(bei)(bei)存(cun)(cun)(cun)儲在(zai)(zai)給定(ding)的(de)(de)計(ji)算機(ji)(ji)(ji)、CPU、GPU或(huo)(huo)(huo)系統(tong)內。

雖然以(yi)上已經(jing)通過參考各種(zhong)實施例描述(shu)了(le)本(ben)發明(ming)，但是(shi)應當理(li)解的(de)(de)是(shi)可以(yi)做出許(xu)多改變和修改而不(bu)偏離本(ben)發明(ming)的(de)(de)范圍(wei)。因(yin)此意(yi)圖(tu)(tu)的(de)(de)是(shi)，前述(shu)詳細描述(shu)被視(shi)為說明(ming)性的(de)(de)而不(bu)是(shi)限制(zhi)性的(de)(de)，并且理(li)解到是(shi)以(yi)下權利要求、包括(kuo)所有等(deng)同物意(yi)圖(tu)(tu)限定(ding)本(ben)發明(ming)的(de)(de)精(jing)神和范圍(wei)。