基于投影-图像域协同增强的四维锥束CT重建方法技术

本发明专利技术公开了一种基于投影‑图像域协同增强的四维锥束CT重建方法，主要解决现有方法重建四维锥束CT图像不清晰和细节损失的问题。其实现方案为：从公开数据库获取计算机断层扫描锥束CT数据和原始投影数据，并划分训练数据集、验证数据集和测试数据集；构建基于投影域增强、图像域增强和运动补偿的投影‑图像协同增强四维锥束CT重建网络PICE，并定义该重建网络的损失函数L；将训练数据集输入到重建网络PICE中，用损失函数L反向传播训练该网络，并用验证数据集选择效果最好的训练模型；将测试数据集输入到所选的训练模型得到重建结果。本发明专利技术提升了重建图像的质量，恢复了图像细节，可用于对呼吸引起的肿瘤运动进行追踪定位。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于医学图像处理，特别涉及一种四维锥束ct重建方法，可用于对呼吸引起的肿瘤运动进行追踪定位。

技术介绍

1、计算机断层扫描锥束ct广泛应用于图像引导放射治疗和外科手术。锥束ct通过实时监测和调整患者体位实现精确治疗，最大限度地减少患者在治疗过程中运动的影响，提高治疗效果。扫描持续时间通常为每次旋转约1分钟，覆盖约10-20个呼吸周期，通常会导致明显的运动扭曲，特别是在胸部和上腹部。这些扭曲产生可能在治疗中引入偏差的伪影，导致健康组织的高辐射暴露和靶向肿瘤部位的预期剂量减少。

2、现有的四维锥束ct扫描成像技术可以减轻运动伪影，它包括呼吸运动监测、投影采集、投影分类、重建和运动伪影校正。其通过利用病人的呼吸剖面，将多组投影划分为不同的呼吸周期，并从这些组中重建图像产生三维动态序列图像。然而现有带呼吸门控装置的四维锥束ct设备扫描时间长，仪器设计复杂，限制了四维锥束ct的广泛应用。因此，使用常规三维锥束ct扫描进行四维重建具有不错前景。然而，由于每组投影的角度分布不均匀、稀疏，导致数据条件不足，影响了图像重建的精度。为了解决这一具有挑战性本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于投影-图像域协同增强的四维锥束CT重建方法，其特征在于，包含如下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中对数据集S中的全投影数据按照呼吸相位进行角度分组，是先根据原始全投影的膈肌位置导出呼吸相位信息，将呼吸相位的每个周期分成多个相位段；再对原始全投影中包含的661个投影角度，按其相位段的不同划分为不同组，得到多组稀疏投影数据。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3a)中搭建残差滑窗自注意力模块RST，其实现步骤如下：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3b)中构建投影增强网络PR，其实现如下...

【技术特征摘要】

1.一种基于投影-图像域协同增强的四维锥束ct重建方法，其特征在于，包含如下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中对数据集s中的全投影数据按照呼吸相位进行角度分组，是先根据原始全投影的膈肌位置导出呼吸相位信息，将呼吸相位的每个周期分成多个相位段；再对原始全投影中包含的661个投影角度，按其相位段的不同划分为不同组，得到多组稀疏投影数据。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3a)中搭建残差滑窗自注意力模块rst，其实现步骤如下：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3b)中构建投影增强网络pr，其实现如下：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3c)中构建的图像域增强网络ir，其实...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘蓉，宫贺，李继胜，童诺，吴亚朋，马明辉，杨瑞森，庞文驰，杜艺昕，
申请(专利权)人：陕西师范大学，
类型：发明
国别省市：