运动信号重新校准的系统和方法技术方案

本发明专利技术提供了一种运动信号重新校准的方法。该方法包括：基于受试目标的PET数据获得受试目标的运动信号。运动信号可以代表多个运动周期。该方法包括确定运动周期的分布。运动周期的分布可以表示多个运动周期中的每个运动周期对应于实际运动周期的概率。该方法包括基于运动周期的分布来校正运动信号的运动周期以获得校正后的运动周期。该方法包括通过基于校正后的运动周期，对PET数据进行门控来重建PET图像。本发明专利技术还提供了一种运动信号重新校准的系统。

【技术实现步骤摘要】
运动信号重新校准的系统和方法
本专利技术涉及用于信号处理的系统和方法
，更具体地，涉及运动信号重新校准的系统和方法。
技术介绍
正电子发射断层扫描(英文全称：PositronEmissionTomography，英文简称：PET)扫描过程中的运动(例如呼吸运动，心脏运动)会导致分辨率下降，并在PET图像中引入伪影，从而影响基于PET图像执行的诊断。尽管可以使用呼吸门控来减少呼吸运动的影响，但是这种方法需要可靠的呼吸信号。一般来说，呼吸信号是通过外部设备获得的，比如腰带或相机。然而，外部设备的使用通常会使PET扫描过程复杂化，并进一步降低其临床实用性。目前，提出了一种数据驱动门控技术，直接从PET数据中获取呼吸信号。例如，呼吸信号可以通过在一个视场(英文全称：AngleOfView，英文简称：FOV)中跟踪总计数来提取，因为总计数会随着运动而随跟踪剂浓度的变化而变化。另外，可以通过将主成分分析(英文全称：PrincipalComponentAnalysis，英文简称：PCA)应用于短时间采样的PET数据的正弦图的时间序列来提取呼吸信本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种运动信号重新校准的方法，在具有至少一个处理器和至少一个存储设备的计算设备上实现，其特征在于，该方法包括以下步骤：/n基于受试目标的PET数据获取所述受试目标的运动信号，其中，所述运动信号表示多个运动周期；/n确定所述运动周期的分布，其中，所述运动周期的分布表示所述多个运动周期中的每个运动周期对应于实际运动周期的概率；/n根据所述运动周期的分布校正所述运动信号的运动周期，以获得校正后的运动周期；以及/n通过基于所述校正后的运动周期对所述PET数据进行门控，来重建PET图像。/n

【技术特征摘要】
20200225 US 16/799,9151.一种运动信号重新校准的方法，在具有至少一个处理器和至少一个存储设备的计算设备上实现，其特征在于，该方法包括以下步骤：
基于受试目标的PET数据获取所述受试目标的运动信号，其中，所述运动信号表示多个运动周期；
确定所述运动周期的分布，其中，所述运动周期的分布表示所述多个运动周期中的每个运动周期对应于实际运动周期的概率；
根据所述运动周期的分布校正所述运动信号的运动周期，以获得校正后的运动周期；以及
通过基于所述校正后的运动周期对所述PET数据进行门控，来重建PET图像。


2.根据权利要求1所述的运动信号重新校准的方法，其特征在于，所述运动信号包括呼吸信号，所述呼吸信号包括多个峰和多个谷，并且所述运动周期为呼吸周期，其中，所述呼吸周期包括相邻峰之间的持续时间或相邻谷之间的持续时间，半呼吸周期包括一个峰和一个相应的谷之间的持续时间；
其中，所述确定所述运动周期的分布的步骤进一步包括以下步骤：
基于所述呼吸信号确定多个呼吸周期；
基于所述多个呼吸周期确定呼吸周期的第一分布，其中，所述第一分布包括平均呼吸周期、呼吸周期的方差、第一分布的偏斜度中的至少一个；以及
基于所述呼吸信号确定多个半呼吸周期；以及
基于所述多个半呼吸周期确定半呼吸周期的第二分布，其中，所述第二分布包括平均半呼吸周期、半呼吸周期的方差、第二分布的偏斜度中的至少一个。


3.根据权利要求2所述的运动信号重新校准的方法，其特征在于：
所述基于所述多个呼吸周期确定所述呼吸周期的第一分布的步骤进一步包括：
对所述多个呼吸周期进行第一模型拟合，以生成第一模型拟合曲线；以及
所述基于所述多个半呼吸周期确定所述半呼吸周期的第二分布的步骤进一步包括：
对所述多个半呼吸周期进行第二模型拟合，以生成第二模型拟合曲线。


4.根据权利要求3所述的运动信号重新校准的方法，其特征在于：
所述第一模型拟合是基于高斯模型和基于总体的预定模型中的至少一个来实现的；和/或
所述第二模型拟合是基于高斯模型和基于总体的预定模型中的至少一个来实现的。


5.根据权利要求3所述的运动信号重新校准的方法，其特征在于，所述根据所述运动周期的分布校正所述运动信号的运动周期的步骤进一步包括以下步骤：
对于所述呼吸信号的多个峰中的每个峰，确定峰与相应的谷之间的第一持续时间、峰与下一个峰之间的第二持续时间、以及峰与相应的谷的相邻谷之间的第三持续时间；
基于所述呼吸周期的第一分布和所述半呼吸周期的第二分布中的至少一个，确定所述第一持续时间、所述第二持续时间、和所述第三持续时间中的每一个对应于实际呼吸周期的概率；
将具有最大概率的所述第一持续时间、所述第二持续时间、或所述第三持续时间确定为与所述实际呼吸周期相对应的持续时间；以及
根据与所述实际呼吸周期相对应的持续时间校正所述呼吸信号的呼吸周期。


6.根据权利要求1所述的运动信号重新校准的方法，其特征在于，所述基于所述受试目标的PET数据获取所述受试目标的运动信号的步骤进一步包括以下步骤：
获取与所述受试目标相关的PET数据；
根据所述PET数据确定VOI；以及
根据所述VOI和所述PET数据确定所述受试目标的运动信号。


7.根据权利要求1所述的运动信号重新校准的方法，其特征在于，所述运动信号包括幅度信息，所述通过基于校正后...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯涛，阳刚，
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