[發明專利]用于運動校正醫療圖像的方法和設備

無效

• 申請號: 201310242533.6
• 申請日: 2013-05-22
• 公開（公告）號: CN103417234A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: S·D·沃倫韋伯;A·阿勒西奧
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: A61B6/03
• 分類號: A61B6/03
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 姜甜;朱海煜

技術技術

本文公開的本發明主題一般涉及成像系統，更具體地來說涉及用于運動校正的醫療圖像的設備和方法。

背景技術

多模態成像系統使用不同的模態、例如計算機層析(CT)和正電子發射層析(PET)成像來掃描。在操作期間，圖像質量可能受到正在成像的對象運動的影響。更確切地來說，在圖像采集期間對象移動產生圖像贗象。呼吸運動是醫療成像系統中遇到的哺乳動物(例如，人類和動物)無意識運動的常見源頭。呼吸運動可能導致圖像復核期間，如醫師在確定病變的尺寸、確定病變的位置或對病變量化時的誤差。

而且，在多模態系統，例如集成的PET/CT系統中，應該將PET和CT圖像彼此配準。但是，因為CT圖像典型地是在短時間段期間采集的，所以CT圖像產生的衰減圖表示患者在有最小呼吸運動的呼吸周期的一部分期間的衰減特征。相比之下，PET圖像典型地是在較長時間期間上采集的，在此期間，由于采集時間長，所以允許患者自由呼吸。由于兩個數據采集模式之間的呼吸所致的衰減特性上的失配可能導致衰減校正的PET圖像中的圖像贗象。

一種用于減少圖像贗象的已知方法是使用多個呼吸門控的CT圖像來生成與呼吸門控PET采集的呼吸特征更好匹配的衰減校正圖。又一種方法可以包括要求患者在掃描期間屏住呼吸。但是，因為PET數據可能是在幾分鐘時間上采集的，所以患者典型地需要在PET采集期間多次呼吸，這潛在地導致圖像贗象。

發明內容

在一個實施例中，提供一種用于減少圖像中運動關聯的成像贗象的方法。該方法包括使用計算機層析(CT)成像系統獲得受檢者的單個減小運動的圖像，使用正電子發射層析(PET)成像系統獲得受檢者的多個圖像，生成PET運動校正，生成多個衰減一致性值，利用多個一致性值將CT圖像與PET圖像匹配，使用PET運動校正轉換CT圖像以與其他PET圖像匹配，并重新計算多個PET圖像。

在另一個實施例中，提供一種雙模態成像系統。該雙模態成像系統包括計算機層析(CT)成像系統、正電子發射層析(PET)成像系統和耦合到CT成像系統和PET成像系統的處理器。該處理器配置成使用CT成像系統獲得受檢者的單個圖像，使用PET成像系統獲得受檢者的多個圖像，生成PET運動校正，生成多個衰減一致性值，利用多個一致性值將CT圖像與多個PET圖像配準，然后重新計算多個PET圖像。

在又一個實施例中，提供一種非臨時性計算機可讀介質。該非臨時性計算機可讀介質以程序編碼，其編程為指令計算機執行如下操作：使用計算機層析(CT)成像系統獲得受檢者的單個圖像，使用正電子發射層析(PET)成像系統獲得受檢者的多個圖像，生成多個一致性值，以及利用多個一致性值將CT圖像與多個PET圖像配準。

根據第一方面，提供了一種用于減少圖像中運動關聯的成像贗象的方法，所述方法包括：使用計算機層析(CT)成像系統獲得受檢者的單個圖像容積；使用正電子發射層析(PET)成像系統獲得所述受檢者的多個投射數據；使用所述CT圖像和所述多個PET投射數據計算多個初始一致性值；生成多個衰減校正的PET圖像；生成PET運動校正，所述PET運動校正包括一系列變換矩陣；利用變換矩陣和初始一致性值的組合生成變換的CT圖像容積以與所述多個PET投射數據匹配；使用所述變換的CT圖像容積計算更新的一致性值；使用目標函數迭代地確定所述更新的一致性值和初始一致性值中的變化；以及，如果所確定的變化小于預定閾值，則生成最后的衰減匹配的PET重構和運動校正，以及如果所述確定的變化不小于所述預定閾值，則使用所述變換的CT圖像容積生成衰減校正的PET圖像的修正集合，并且使用目標函數迭代地確定所述更新的一致性值和初始一致性值中的變化。

優選地，生成多個一致性值包括：使用門控系統將所述PET圖像分類到分離的視場子區段中；以及為每個子區段的PET圖像生成多個一致性值。進一步地，上述方法還包括：將所述PET圖像分類到分離的視場子區段中；識別與所述單個CT圖像具有最大一致性的PET子區段；以及使用所識別的子區段重構多個PET圖像。

優選地，根據第一方面的方法還包括：將所述PET圖像分類到分離的視場子區段中；為每個PET子區段生成第一多個變換矢量；選擇所述PET子區段的至少其中之一作為參考子區段；以及使用所述變換矢量執行所述PET子區段的非剛性配準。進一步地，上述方法還包括：使用所述一致性值和所述第一多個變換矢量生成第二組變換矢量；以及基于所述第二組變換矢量和所述第一多個變換矢量變換所述單個CT圖像。