一种核医学受检者周围辐射剂量率确定方法及系统与流程

技术特征：
1.一种核医学受检者周围辐射剂量率确定方法，其特征在于，包括：获取受检者的人体模型参数以及目标图像的灰度值；所述目标图像包括所述受检者的pet/ct图像或pet图像；使用周围辐射剂量率时空分布预测模型，根据所述受检者的人体模型参数以及所述灰度值，确定受检者周围辐射剂量率的时空分布；其中，所述周围辐射剂量率时空分布预测模型根据灰度放射性比活度关系以及人体模型确定，所述灰度放射性比活度关系包括灰度与对应人体结构单位放射性比活度之间的关系。2.根据权利要求1所述的核医学受检者周围辐射剂量率确定方法，其特征在于，所述核医学受检者周围辐射剂量率确定方法，还包括：构建人体模型；其中，所述人体模型包括多个圆柱体模型，任一所述圆柱体模型用于表示人体的一结构单位，所述人体模型参数包括各所述圆柱体模型的尺寸。3.根据权利要求2所述的核医学受检者周围辐射剂量率确定方法，其特征在于，所述周围辐射剂量率时空分布预测模型的构建过程包括：根据放射性衰变与时间的关系、灰度放射性比活度关系和任一所述圆柱体模型中微元的灰度，对任一所述圆柱体模型中微元对人体模型外同一空间位置的辐射剂量率进行体积积分，得到任一所述圆柱体模型的周围辐射剂量率时空分布；将各所述圆柱体模型的周围辐射剂量率时空分布进行对应叠加，得到所述周围辐射剂量率时空分布预测模型。4.根据权利要求2所述的核医学受检者周围辐射剂量率确定方法，其特征在于，所述多个圆柱体模型包括：头部圆柱体模型、躯干圆柱体模型、腿部圆柱体模型、心脏圆柱体模型以及膀胱圆柱体模型。5.根据权利要求3所述的核医学受检者周围辐射剂量率确定方法，其特征在于，任一所述圆柱体模型中微元的灰度包括：任一所述圆柱体模型在pet/ct图像或pet图像上所对应的人体结构单位的平均灰度。6.根据权利要求3所述的核医学受检者周围辐射剂量率确定方法，其特征在于，在构建所述周围辐射剂量率时空分布预测模型之前，还包括：在不排尿状态下，根据第一计算公式计算所述灰度放射性比活度关系k；所述第一计算公式为：其中，d0为受试者体内的放射性核素的初始活度值，λ为放射性核素的自身放射性衰变系数，t1为以向人体注射放射性元素时刻计时，拍摄pet/ct图像或pet图像的时刻，k为放射性核素活度数值与图像灰度数值之间的比例系数，h1为受检者头部圆柱体模型的高度，h2为受检者躯干圆柱体模型的高度，h3为受检者腿部圆柱体模型的高度，h4为心脏圆柱体模型的高度，h5为膀胱圆柱体模型的高度，r1为受检者头部圆柱体模型的半径，r2为躯干圆柱体模型的等效半径，r3为受检者腿部圆柱体模型的半径，r4为心脏圆柱体模型的半径，r5为膀胱圆柱体模型的半
径，表示pet/ct图像或pet图像上所述头部圆柱体模型中微元的灰度，表示pet/ct图像或pet图像上所述躯干圆柱体模型中微元的灰度，表示pet/ct图像或pet图像上所述心脏圆柱体模型中微元的灰度，表示pet/ct图像或pet图像上所述膀胱圆柱体模型中微元的灰度，表示pet/ct图像或pet图像上所述腿部圆柱体模型中微元的灰度。7.根据权利要求3所述的核医学受检者周围辐射剂量率确定方法，其特征在于，在构建所述周围辐射剂量率时空分布预测模型之前，还包括：在尿排空状态下，根据第二计算公式计算所述灰度放射性比活度关系k；所述第二计算公式为：其中，d0为受试者体内的放射性核素的初始活度值，λ1为放射性核素的自身放射性衰变系数，λ2为体内脏器内生物代谢的变化系数，t1为以向人体注射放射性元素时刻计时，拍摄pet/ct图像或pet图像的时刻，k为放射性核素活度数值与图像灰度数值之间的比例系数，h1为受检者头部圆柱体模型的高度，h2为受检者躯干圆柱体模型的高度，h3为受检者腿部圆柱体模型的高度，h4为心脏圆柱体模型的高度，r1为受检者头部圆柱体模型的半径，r2为躯干圆柱体模型的等效半径，r3为受检者腿部圆柱体模型的半径，r4为心脏圆柱体模型的半径，表示pet/ct图像或pet图像上所述头部圆柱体模型中微元的灰度，表示pet/ct图像或pet图像上所述躯干圆柱体模型中微元的灰度，表示pet/ct图像或pet图像上所述心脏圆柱体模型中微元的灰度，表示pet/ct图像或pet图像上所述腿部圆柱体模型中微元的灰度。8.根据权利要求1
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4任一项所述的核医学受检者周围辐射剂量率确定方法，其特征在于，所述周围辐射剂量率时空分布预测模型包括剂量率修定因子，所述剂量率修定因子由周围辐射剂量率时空分布的实际测量值确定。9.根据权利要求6或7所述的核医学受检者周围辐射剂量率确定方法，其特征在于，所述躯干圆柱体模型的等效半径的确定方法包括：根据计算所述躯干圆柱体模型的等效半径r2，其中，mg为人体体重、h为人体身高、v为人体体积、h1为人体头部的高度、h2为人体躯干的高度、h3为人体腿部的高度、r1为人体头部的半径、r3为人体腿部的半径，ρ为人体平均密度。10.一种核医学受检者周围辐射剂量率确定系统，其特征在于，包括：获取模块，用于获取受检者的人体模型参数以及目标图像的灰度值；所述目标图像包括所述受检者的pet/ct图像或pet图像；预测模块，用于使用周围辐射剂量率时空分布预测模型，根据所述受检者的人体模型参数以及所述灰度值，确定受检者周围辐射剂量率的时空分布；其中，所述周围辐射剂量率
时空分布预测模型根据灰度放射性比活度关系以及人体模型确定，所述灰度放射性比活度关系包括灰度与对应人体结构单位放射性比活度之间的关系。11.根据权利要求10所述的核医学受检者周围辐射剂量率确定系统，其特征在于，所述核医学受检者周围辐射剂量率确定系统，还包括：人体模型构建模块，用于构建人体模型；其中，所述人体模型包括多个圆柱体模型，任一所述圆柱体模型用于表示人体的一结构单位，所述人体模型参数包括各所述圆柱体模型的尺寸。12.根据权利要求11所述的核医学受检者周围辐射剂量率确定系统，其特征在于，所述核医学受检者周围辐射剂量率确定系统还包括：预测模型构建模块，所述预测模型构建模块包括第一单元和第二单元；所述第一单元用于根据放射性衰变与时间的关系、灰度放射性比活度关系和任一所述圆柱体模型中微元的灰度，对任一所述圆柱体模型中微元对人体模型外同一空间位置的辐射剂量率进行体积积分，得到任一所述圆柱体模型的周围辐射剂量率时空分布；所述第二单元用于将各所述圆柱体模型的周围辐射剂量率时空分布进行对应叠加，得到所述周围辐射剂量率时空分布预测模型。

技术总结
本发明实施例公开了一种核医学受检者周围辐射剂量率确定方法及系统。该方法包括：获取受检者的人体模型参数以及目标图像的灰度值；目标图像包括受检者的PET/CT图像或PET图像；使用周围辐射剂量率时空分布预测模型，根据受检者的人体模型参数以及灰度值，确定受检者周围辐射剂量率的时空分布；其中，周围辐射剂量率时空分布预测模型根据灰度放射性比活度关系以及人体模型确定，灰度放射性比活度关系包括灰度与对应人体结构单位放射性比活度之间的关系。本发明实施例实现了对受检者周围辐射剂量率时空分布的确定。辐射剂量率时空分布的确定。辐射剂量率时空分布的确定。


技术研发人员：丁库克 岳海振 何鑫雨 丁立新 林琳 唐小哲 刘瑶 陈园生 武云云 姜晓燕 尚兵
受保护的技术使用者：中国疾病预防控制中心
技术研发日：2021.06.09
技术公布日：2021/11/4