本发明专利技术名称为“SPECT图像的运动校正”。本公开涉及用于消除或减少使用核医学成像系统的平行或非平行数据采集中的运动的效果。在某些实施例中，基于在轴向切片(116)上执行的配准(120)来导出平移向量(130)，该轴向切片根据采集的投影数据(104)生成。可以采用平移向量(130)来更新(142)系统矩阵(110)，以使得采用更新的系统矩阵(144)生成的图像中没有运动伪影或具有减少的运动伪影。
【技术实现步骤摘要】
SPECT图像的运动校正
本文所公开的主题涉及核成像，并且更具体地，涉及单光子发射计算机断层摄影 (SPECT)中运动伪影的校正。
技术介绍
多种成像技术是已知的并且在当前得到应用，例如用于医疗诊断应用。某些这类技术，例如SPECT，依赖于放射性同位素(或放射性核素)的放射性衰变期间的伽玛射线发射，放射性同位素通常采用放射性药剂的形式来给予，所述放射性药剂能被携带，并且在某些情况下，能被累积或绑定到感兴趣的特定组织。该核成像技术通过合适的伽玛放射探测器来探测发射。具体地，合适的伽玛放射探测器可以由如下组件组成，所述组件响应入射辐射，生成与影响探测器独立区域的辐射量关联的图像数据。探测器组件所生成的图像数据随后可以被重建以生成对象内部结构的图像。尽管这些系统已经被证明在提供具有良好诊断价值的高质量图像方面极其有用， 但是仍然能作进一步细化。例如，在某些情况下，由于图像数据采集期间视场内的患者运动和/或成像系统组件的运动，则可能会引入运动伪影。在采用非平行准直技术的某些伽玛射线探测配置中，这些运动难以被解决，并且可能因此导致采用采集的图像数据生成的图像中的视觉伪影。
技术实现思路
本专利技术涉及可实现SPECT图像中运动校正的方法。在一个实施例中，对于平行和非平行采集系统，都可以解决采集的对象(例如，患者)的平移位移。在一个这种实施例中，对于采集的投影的集合，可以确定平移和持续时间信息，以及基于该平移和持续时间信息生成更新的系统矩阵。随后可以使用更新的系统矩阵以生成图像，该图像中的归于运动的伪影被减少或消除。依照本公开的一个方面，提供一种图像重建方法。依照该方法，在多个视图和时间间隔处采集关于成像体积内的投影数据的集合。基于该投影数据的集合和与该投影数据的集合的采集关联的系统矩阵，重建多个切片。配准切片以生成多个变换向量，所述变换向量对投影数据的集合的采集期间的每个时间间隔描述在三维空间中的平移。基于配准切片的动作来确定一个或多个变换向量。基于一个或多个变换向量和关联的时间间隔来生成更新的系统矩阵。使用更新的系统矩阵来重建运动校正的图像。依照另一方面，提供了编码例程的一种或多种机器可读媒体。该例程在由处理器执行时，导致将执行的动作包括基于在多个视图和时间间隔处采集的投影数据的集合和与投影数据的集合的采集关联的系统矩阵，重建多个切片；生成多个变换向量，所述变换向量对投影数据的集合的采集期间的每个时间间隔描述在三维空间中的平移；基于多个变换向量确定一个或多个平移偏置；以及生成更新的系统矩阵，该更新的系统矩阵将平移偏置应用到一个或多个虚拟探测器，所述虚拟探测器对应于投影数据的集合的采集期间的不同曝光时间。依照进一步的方面，提供一种图像分析系统。该图像分析系统包括一个或多个处理组件，处理组件配置成接收在多个视图和时间间隔处采集的关于成像体积的、该成像体积的测量的投影，以及执行存储在存储器中的一个或多个可执行例程。所存储的例程在被执行时，基于该投影数据的集合和与该投影数据的集合的采集关联的系统矩阵，重建多个切片；对切片进行配准以生成多个变换向量，所述多个变换向量对投影数据的集合的采集期间的每个时间间隔描述在三维空间中的平移，以及基于多个变换向量和对应时间间隔来生成更新的系统矩阵。该图像分析系统还包括接口电路，所述接口电路配置成允许与图像分析系统的用户交互。附图说明当参考附图阅读下文详细描述时，本专利技术的这些以及其它特征、方面和优点将得到更好的理解，并且在附图中类似的部件采用类似的标记进行表示，在附图中图I是依照本公开的、适于使用的SPECT成像系统的实施例的图解表示；图2描绘了依照本公开方面的、使用准直的伽玛探测器组装件在多个视图上发生的SPECT图像采集的示例；图3描绘了依照本公开的方面的、使用针孔照相机型伽玛探测器在多个视图上发生的SPECT图像采集的示例；图4描绘了依照本公开方面的、用于解决SPECT图像中运动伪影的处理器可执行逻辑的流程图5描绘了依照本公开一个方面的、在测量的数据上执行运动校正操作的示例； 以及图6描绘了依照本公开一个方面的、在系统几何形状例如系统矩阵上执行的运动校正操作的示例。具体实施方式如本文所探讨的，本公开涉及核医学图像的生成，诸如SPECT重建，其中归于运动的伪影减少或消除。例如，在一个实施例中，描述或对应于与成像体积关联的物理照相机几何形状的系统矩阵可以被修正以在图像采集期间对应患者和/或照相机的两个或多个位置。随后可以在所采集图像数据的重建中使用修正的系统矩阵，使得与每个建模的位置或几何形状关联的图像数据被恰当地重建，并且几何形状中的差异被减少或消除。以此方式， 甚至在采用非平行探测器机构的系统中都可以减少或消除归于运动的伪影。充分考虑之前的讨论，图I中示出了依照本方法的、适于使用的SPECT成像系统的一个示例的图解表示。图I的系统(概括地采用附图标记10表示)被设计成采用合适的探测器组件(例如，针孔伽玛照相机或准直的闪烁探测器)来生成对象14的有用图像，如在下文进行详细描述的。受检者定位在扫描器中，扫描器采用附图标记16表示，其中患者支架18定位在其中。支架可以在扫描器内移动以允许对受检者内感兴趣的不同组织或解剖体20进行成像。在图像数据的收集之前，向患者给予放射性同位素，诸如放射性药物物质(有时被称为放射性示踪剂)，并且放射性同位素可由特定的组织或器官20绑定或摄取。典型的放射性同位素包括在衰变期间发射出伽玛放射的、元素的多种放射性形式。多种附加物质可以与该放射性同位素选择性地组合以标定(target)体内的特定区域或组织20。放射性同位素所发射的伽玛放射由探测器组件22 (诸如，数字探测器或伽玛照相机)探测。尽管如附图所示采用位于患者上方的平面设备进行简化说明，但是在实践中，探测器结构22可以围绕患者定位，诸如环绕患者以弧形或环形定位，或者可以附加在定位器 (诸如，C型臂、机架或其它可移动臂)上以允许探测器结构22在图像采集期间以环绕患者的弧形或轨道来移动。通常，探测器结构22典型地包括一个或多个组件或元件，所述组件或元件能够感测伽玛放射或者还能够响应该放射而生成可探测的信号。在图示的实施例中，探测器结构包括一个或多个准直器，以及闪烁器(一起概括地采用附图标记24进行表示)。准直器可以由平行或非平行元件形成，该平行或非平行元件使得仅以某些方向发射的伽玛放射影响探测组件。在采用闪烁器的探测器实施例中，闪烁器可以采用晶体材料制成， 诸如碘化内(NaI)，其将所接收的伽玛放射变换为较低能量光能(例如，在紫外光范围内)。 光电倍增管26随后接收该光并生成与影响特定离散像素(象素)区域的光子相对应的图像数据。在其它实施例中，探测器结构22可以不进行准直而是替代使用其它的伽玛放射感测技术，诸如一个或多个针孔伽玛照相机，其也在本文中进行探讨。在描绘的实施例中，探测器结构22耦接到系统控制和处理电路28。该电路可以包括多个物理组件和/或软件组件，其共同合作以允许图像数据的收集和处理，从而生成期望的图像。例如，该电路可以包括原始数据处理电路30，其初始地从探测器结构22接收数据，并且其可以执行多种滤波、值调整等等。处理电路32顾及成像系统的总体控制，以及用于进行图像数据的操纵和/或重建。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种图像重建方法，包括如下动作：在多个视图和时间间隔(108)处采集(102)关于成像体积的投影数据(104)的集合；基于所述投影数据(104)的集合和与所述投影数据(104)的集合的所述采集关联的系统矩阵(110)，重建(114)多个切片；配准(120)所述切片以生成多个变换向量，所述变换向量对所述投影数据(104)的集合的所述采集(102)期间的每个时间间隔(108)描述在三维空间中的平移；基于配准(120)所述切片的所述动作来确定(128)一个或多个变换向量(130)；基于所述一个或多个变换向量(130)和关联的时间间隔来生成(142)更新的系统矩阵(144)；以及使用所述更新的系统矩阵(144)来重建运动校正的图像。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：J·萨赫斯，L·沃罗赫，Y·赫菲茨，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：
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