[發(fā)明專利]基于PET的圖像重建的投影方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310476912.1
• 申請日: 2013-10-12
• 公開（公告）號: CN103593868A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳錫民;韓冬;王軍博;楊金柱;趙大哲
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽東軟醫(yī)療系統(tǒng)有限公司
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00;A61B6/03
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及醫(yī)療技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于PET的圖像重建的投影方法和裝置。

背景技術(shù)

正電子發(fā)射計算機斷層掃描系統(tǒng)（Positron?Emission?Tomograph，PET）是當今醫(yī)療領(lǐng)域中的一種先進的分子影像學(xué)診斷設(shè)備，其更是現(xiàn)代重要的醫(yī)學(xué)成像技術(shù)手段之一。如圖1，圖1為PET的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，基于PET進行醫(yī)學(xué)成像時，PET可以獲取當前被掃描對象的重建數(shù)據(jù)，在完成對象的PET掃描后，可以通過PET獲取的重建數(shù)據(jù)完成圖像重建，具體的，圖像重建可以分為解析重建和迭代重建，其中，迭代重建應(yīng)用廣泛，但是迭代重建需要反復(fù)多次完成投影和反投影的過程。投影過程是指，通過積分的方式，按照一定的規(guī)則計算待投影圖像像素對任意兩個探測器晶體間的投影區(qū)域的貢獻來模擬真實的探測結(jié)果的過程。反投影則是投影的逆運算，是利用投影的結(jié)果來得到圖像任意像素的值的過程。其中，投影區(qū)域可以指兩個探測器晶體對應(yīng)位置連線所圍成的三維空間，同時兩個探測器晶體對應(yīng)位置連線為該投影區(qū)域的投影方向。由于在迭代重建過程中需要反復(fù)多次進行投影和反投影計算，這使得整個重建過程中投影和反投影成為時間消耗最大的部分。所以，提高投影和反投影過程的計算速率對減少迭代重建時間起著關(guān)鍵的作用。

現(xiàn)有技術(shù)中，常見的投影方法線驅(qū)動（ray-driven）和像素驅(qū)動（pixel-driven）兩類，對于線驅(qū)動：可以通過計算兩探測器晶體間中心連線與某一像素相交的線段長度來計算該像素對這一投影區(qū)域的貢獻，在這個過程中可以將一個像素劃分為幾個像素來提高計算精度，但同時會加大計算量從而降低計算速率；對于像素驅(qū)動：可以通過判斷某一像素是否在投影區(qū)域范圍之內(nèi)來判定這一像素對投影是否有貢獻，也可以將像素分割為多個子像素來提高計算精度，但是同樣會加大計算量。

綜之，現(xiàn)有的投影方法在實現(xiàn)圖像重建的過程中不可避免的會消耗大量的時間進行計算。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種基于PET的圖像重建的投影方法和裝置，在保證圖像投影準確度的前提下，降低投影的計算量，從而提高圖像投影的計算速率。

本發(fā)明提供了一種基于PET的圖像重建的投影方法，所述方法包括：

在PET環(huán)向平面上，沿投影區(qū)域確定待投影圖像的像素分布圖，所述像素分布圖包括待投影圖像的像素列，所述像素列與所述投影區(qū)域平行；

對所述像素分布圖進行重采樣，使得所述像素列的寬度與所述投影區(qū)域的寬度等寬；

將所述待投影圖像在PET軸向平面上投影后，獲取像素軸向投影圖，所述像素軸向投影圖包括像素單元，以及在所述PET軸向平面上，獲取所有投影區(qū)域的軸向投影圖；

根據(jù)所述像素軸向投影圖和所有投影區(qū)域的軸向投影圖，獲取所述待投影圖像的投影值。

優(yōu)選地，所述根據(jù)所述像素軸向投影圖和所有投影區(qū)域的軸向投影圖，獲取所述待投影圖像的投影值，包括：

分別獲取所述像素軸向投影圖的各個像素單元與所有投影區(qū)域的軸向投影圖相交的第一像素投影值；

將各個像素單元對應(yīng)的第一像素投影值相加后，得到所述待投影圖像的投影值。

優(yōu)選地，所述分別獲取所述像素軸向投影圖的各個像素單元與所有投影區(qū)域的軸向投影圖相交的第一像素投影值，包括：

獲取所述所有投影區(qū)域的軸向投影圖與任一像素單元的相交區(qū)域，執(zhí)行投影流程：獲取所述相交區(qū)域的軸向中線的長度、所述像素單元的軸向長度和所述像素單元的像素值，獲取所述軸向中線的長度與所述像素單元的軸向長度的比值，將所述比值與所述像素值的乘積確定為第一像素投影值，獲取所述軸向投影圖與任一未執(zhí)行所述投影流程的像素單元的相交區(qū)域，繼續(xù)執(zhí)行所述投影流程，直到所有像素單元均完成執(zhí)行所述投影流程。

優(yōu)選地，所述根據(jù)所述像素軸向投影圖和所有投影區(qū)域的軸向投影圖，獲取所述待投影圖像的投影值，包括：

分別獲取各個投影區(qū)域的軸向投影圖與所述像素軸向投影圖相交的第二像素投影值；

將各個投影區(qū)域?qū)?yīng)的第二像素投影值相加后，得到所述待投影圖像的投影值。

優(yōu)選地，所述分別獲取各個投影區(qū)域的軸向投影圖與所述像素軸向投影圖相交的第二像素投影值，包括：

分別獲取所述像素軸向投影圖與各個投影區(qū)域的軸向投影圖的相交區(qū)域；

并發(fā)執(zhí)行獲取各個相交區(qū)域的第二像素投影值的操作。

優(yōu)選地，所述對所述像素分布圖進行重采樣，使得所述像素列的寬度與所述投影區(qū)域的寬度等寬，包括：