发射型计算机断层图像重建方法及系统技术方案

本申请涉及发射型计算机断层图像重建的方法和系统。其中，发射型计算机断层图像重建的系统设置为包含处理器和存储器的设备，该设备可产生ECT投影数据，该ECT投影数据对应多个体素；为多个体素确定若干个门控数，且若干个门控数与多个体素的运动信息相关；根据ECT投影数据和若干个门控数重建ECT图像。

Emission computed tomography image reconstruction method and system

The application relates to the method and system for the reconstruction of emission computed tomography images. Among them, the system of emissive computer tomography reconstruction is set up as a device containing processor and memory. The device can produce ECT projection data. The ECT projection data corresponds to the multiple individual elements; it determines a number of gated numbers for the multiple individual elements, and several gate numbers are related to the motion information of the multiple individual elements; according to the number of ECT projection, the number of projection data is related to the number of individual elements. ECT images are reconstructed according to a number of gated numbers.

【技术实现步骤摘要】
发射型计算机断层图像重建方法及系统相关申请的交叉引用本申请要求2016年12月21日递交的美国申请No.15/386,048的优先权，其全部内容通过参考在此引入。
本申请涉及医学图像重建
，尤其涉及发射型计算机断层(EmissionComputedTomography，ECT)图像重建方法及系统。
技术介绍
发射型计算机断层扫描仪(EmissionComputedTomography，ECT)在医学诊断及其它领域具有广泛的应用。ECT的类型主要包括正电子发射型计算机断层扫描(PositronEmissionTomography，PET)和单光子发射计算机断层扫描(Single-PhotonEmissionComputedTomography，SPECT)。通过ECT扫描设备可获得受检者的ECT图像，通过ECT图像可获得肿瘤、心、脑疾病诊断。然而，当对胸部或者上腹部执行扫描时，由于肺部或者受检者心脏的运动会导致最终生成的ECT图像中产生严重的运动伪影。鉴于此，有必要对现有ECT图像重建方法进行改进，以抑制运动伪影、提高图像质量。
技术实现思路
本申请所要解决的技术问题是提出一种新的ECT图像重建方法，该重建方法可抑制运动伪影、提高图像质量。根据本申请的一方面，提出一种ECT图像重建方法，包括：对受检者进行扫描获取ECT投影数据，所述ECT投影数据与重建图像域的多个体素相对应；确定所述多个体素的门控数，所述门控数与所述多个体素的运动信息相关；基于所述ECT投影数据和所述门控数重建ECT图像。可选地，对受检者进行扫描的设备为ECT扫描设备，所述ECT扫描设备具有固有分辨率，且所述门控数等于体素的运动幅度与所述固有分辨率的比值。可选地，确定所述多个体素的门控数包括：采用基于字典库的方法获取所述多个体素的运动幅度；基于所述运动幅度确定所述多个体素的门控数。可选地，确定所述多个体素的门控数包括：根据所述ECT投影数据产生中间图像；根据所述中间图像确定所述多个体素在不同时间点之间的差别；根据所述差别确定差值图像；以及，基于所述差值图像确定多个体素的门控数。可选地，基于所述ECT投影数据和所述门控数重建ECT图像包括：基于所述门控数确定与所述多个体素的运动信息相关的特征值；以及，基于所述特征值重建所述ECT投影数据获取ECT图像。可选地，还包括：根据所述门控数确定时域扩展函数；基于所述时域扩展函数获取与所述多个体素的运动信息相关的特征值。可选地，所述时域扩展函数为模糊函数，所述特征值为时域扩展函数的半高宽。可选地，确定与所述运动信息相关的特征值包括：确定与所述门控数相关的阈值；以及，基于所述门控数和所述阈值确定时域扩展函数的半高宽。可选地，确定所述多个体素的门控数包括：在所述多个体素包括第一体素和第二体素，分别确定所述第一体素的第一门控数和所述第二体素的第二门控数，且所述第一门控数与所述第二门控数不相等。可选地，还包括：为所述第一体素确定第一时域扩展函数的第一半高宽，所述第一半高宽对应所述第一体素的第一运动幅度；以及，为所述第二体素确定第二时域扩展函数的第二半高宽，所述第二半高宽对应所述第二体素的第二运动幅度，且所述第一半高宽与所述第二半高宽不同。根据本申请的另一方面，提出一种ECT图像重建方法，包括：获取受检者的ECT投影数据；根据所述ECT投影数据产生中间图像，所述中间图像包含多个体素；为所述中间图像的多个体素确定门控数，所述门控数与所述多个体素的运动信息相关；基于所述ECT投影数据和所述门控数重建ECT图像。可选地，为所述中间图像的多个体素确定门控数包括：确定所述中间图像的多个体素在不同时间点的差别；利用所述差别确定差值图像；以及，基于所述差值图像确定多个体素的门控数。可选地，基于所述ECT投影数据和所述门控数重建ECT图像包括：根据所述门控数将所述ECT投影数据分类为多个箱；以及，使用多个箱中的至少一个重建ECT图像。可选地，基于所述ECT投影数据和所述门控数重建ECT图像包括：根据所述门控数确定时域扩展函数；根据所述时域扩展函数获取至少一个特征值，所述特征值与所述多个体素的运动信息相关；基于与所述多个体素的运动信息相关的特征值和所述ECT投影数据重建ECT图像。根据本申请的又一方面，提出一种ECT扫描系统，包括：一个或多个处理器，所述处理器执行ECT图像重建指令，并完成如下操作：获取ECT投影数据，所述ECT投影数据与重建图像域的多个体素相对应；确定所述多个体素的门控数，所述门控数与所述多个体素的运动信息相关；基于所述ECT投影数据和所述门控数重建ECT图像。与现有技术相比，本申请根据受检者不同体素或空间点具有不同的运动幅度的特征，首先获取可表征受检者不同空间点运动幅度的运动曲线或与体素的运动信息相关的特征值，基于该运动曲线或与体素的运动信息相关的特征值确定不同的门控数，在运动幅度小的空间点选用较小的门控数，在运动幅度大的空间点选用较大的门控数，同时平衡噪声和运动伪影两个参数，生成的图像既可具有较高的信噪比，又可有效抑制运动伪影。【附图说明】在此所述的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。在各图中，相同标号表示相同部件。图1-A为本申请一些实施例的ECT扫描系统结构示意图；图1-B为本申请一些实施例的图像处理系统结构框图；图2为本申请一些实施例的计算机设备配置的软件和/或硬件结构框图；图3为本申请一些实施例的处理模块结构框图；图4为本申请一些实施例的ECT图像重建示例性流程图；图5为本申请一些实施例的确定用于ECT图像重建的门控数示例性流程图；图6为本申请一些实施例的时域扩展函数示意图；图7-A至图7-C为本申请一实施例中分别利用不同图像重建方法获得的ECT图像；图8-A至图8-C为本申请另一实施例中分别利用不同图像重建方法获得的ECT图像。【具体实施方式】为了更清楚地说明本申请的实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其他类似情景。应当理解，给出这些示例性实施例仅是为了使相关领域的技术人员能够更好地理解进而实现本申请，而并非以任何方式限制本申请的范围。如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。虽然本申请对实施例的某些系统、模块或单元做出了各种引用，然而，任何数量的不同模块可以被使用并运行在客户端和/或服务器上。所述模块仅是说明性的，并且所述系统和方法的不同方面可以使用不同模块。不同系统、模块或单元之间的连接、耦合可表示直接电气连接或耦合，以用于不同模块之间的信息传递，还可采用无线通信同时进行相互之间的信息传递。本说明书中的“和/或”表示两者之一或者两者的结合。本申请中使用流程图用来说明实施例的系本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种ECT图像重建方法，包括：对受检者进行扫描获取ECT投影数据，所述ECT投影数据与重建图像域的多个体素相对应；确定所述多个体素的门控数，所述门控数与所述多个体素的运动信息相关；基于所述ECT投影数据和所述门控数重建ECT图像。

【技术特征摘要】
2016.12.21 US 15/386,0481.一种ECT图像重建方法，包括：对受检者进行扫描获取ECT投影数据，所述ECT投影数据与重建图像域的多个体素相对应；确定所述多个体素的门控数，所述门控数与所述多个体素的运动信息相关；基于所述ECT投影数据和所述门控数重建ECT图像。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对受检者进行扫描的设备为ECT扫描设备，所述ECT扫描设备具有固有分辨率，且所述门控数等于体素的运动幅度与所述固有分辨率的比值。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述多个体素的门控数包括：采用基于字典库的方法获取所述多个体素的运动幅度；基于所述运动幅度确定所述多个体素的门控数。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述多个体素的门控数包括：根据所述ECT投影数据产生中间图像；根据所述中间图像确定所述多个体素在不同时间点之间的差别；根据所述差别确定差值图像；以及，基于所述差值图像确定多个体素的门控数。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述ECT投影数据和所述门控数重建ECT图像包括：基于所述门控数确定与所述多个体素的运动信息相关的特征值；以及，基于所述特征值重建所述ECT投影数据获取ECT图像。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：根据所述门控数确定时域扩展函数；基于所述时域扩展函数获取与所述多个体素的运动信息相关的特征值。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述时域扩展函数为模糊函数，所述特征值为时域扩展函数的半高宽。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，确定与所述运动信息相关的特征值包括：确定与所述门控数相关的阈值；以及，基于所述门控数和所述阈值确定时域扩展函数的半高宽。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，确定所述多个体素的门控数包括：在所述多个体素包括第一体素...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯涛，朱闻韬，李弘棣，
申请(专利权)人：上海联影医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31