[發明專利]重建心臟相位圖像的方法和裝置

有效

• 申請號: 201410479958.3
• 申請日: 2014-09-18
• 公開（公告）號: CN104331914B
• 公開（公告）日: 2017-06-30
• 發明（設計）人: 昝云龍;黃秋;彭旗宇;許劍鋒;閆澤武
• 申請（專利權）人: 東莞南方醫大松山湖科技園有限公司
• 主分類號: G06T11/00
• 分類號: G06T11/00;A61B6/03
• 代理公司: 北京睿邦知識產權代理事務所(普通合伙)11481
• 代理人: 徐丁峰,付偉佳

技術領域

本發明涉及的是一種醫學圖像處理方法，具體地，涉及一種重建心臟相位圖像的方法和裝置。

背景技術

心臟核醫學成像中，被成像對象攝入放射性同位素藥物。放射性同位素藥物會隨代謝分布于心臟等器官，同時放射性同位素衰變發出伽馬射線。在體外利用掃描儀檢測伽馬射線，然后利用計算機通過重建算法重建出藥物在體內分布的圖像用于疾病的診斷。核醫學成像包括心臟單光子發射計算機斷層成像(SPECT)以及正電子發射斷層成像(PET)等各種模態成像。

獲取心跳周期不同相位的核醫學圖像對于心臟疾病的診斷有著重要作用，與傳統不考慮心臟跳動的核醫學成像所獲得圖像相比，可以消除心臟搏動造成的偽影，提高圖像分辨率。

心臟舒張期和收縮期圖像的心腔大小和室壁厚薄均不同，其能提供心臟的不同功能指標，如左心室舒張末期容積(EDV)，收縮末期容積(ESV)，射血分數(EF)等。獲取心臟不同相位的核醫學圖像能夠提高心臟疾病診斷的靈敏度和準確率，同時可以提高小范圍心肌灌注異常的檢出率。這對急性心肌缺血、慢性心肌缺血和心力衰竭的診斷、預后判斷及危險度分層、療效評價方面有很大的價值。

目前臨床獲取心臟不同相位的核醫學圖像的方法包括利用門控心肌核醫學顯像。例如，通過利用心電圖儀獲取被檢查者的心電圖，根據心電圖上所指示的心臟相位來采集當前心臟所處相位的各個角度的投影數據，然后利用圖像重建算法，獨立重建出每個相位的心臟相位圖像。

然而對于某些病人心臟信號過弱，或者某些動物心電監測比較困難的情況，就無法利用門控核醫學成像來獲取不同心臟相位的圖像。而且利用人體表面貼合電極的方式進行心電檢測，檢測結果不準確。

發明內容

根據本發明的一個方面，提供一種重建心臟相位圖像的方法，包括：

直接利用放射線被檢測到的時間，根據所述放射線所形成的采集投影數據計算周期投影數據和不同時間窗內的綜合時間窗數據；以及

根據所述周期投影數據和所述綜合時間窗數據重建所述心臟相位圖像，并且所述重建所述心臟相位圖像包括：

利用所述不同時間窗內的綜合時間窗數據重建靜態圖像；

分割所述靜態圖像，并利用分割結果構建分類稀疏矩陣；以及

利用所述周期投影數據和所述分類稀疏矩陣重建所述心臟相位圖像；

其中所述心臟相位圖像是指心臟在心跳周期的不同相位所呈現的核醫學圖像。

根據本發明一個實施例，所述計算不同時間窗內的綜合時間窗數據進一步包括：

根據所述周期投影數據計算周期總投影數據；以及

根據所述周期總投影數據中每個元素對應的放射線被檢測到的時間，將所述周期總投影數據劃分成所述綜合時間窗數據。

根據本發明一個實施例，所述計算不同時間窗內的綜合時間窗數據進一步包括：

直接利用所述放射線被檢測到的時間，將所述采集投影數據劃分為不同周期的不同時間窗的時間窗數據；以及

將不同周期的同一時間窗的時間窗數據累加，以獲得所述綜合時間窗數據。

根據本發明一個實施例，所述重建靜態圖像進一步包括：

將所述不同時間窗內的綜合時間窗數據累加以獲得靜態投影數據，并且構建三維系統矩陣；以及

利用所述靜態投影數據和三維系統矩陣重建所述靜態圖像。

根據本發明一個實施例，所述利用所述周期投影數據和所述分類稀疏矩陣重建所述心臟相位圖像進一步包括：

利用所述三維系統矩陣和所述分類稀疏矩陣構建四維系統矩陣；

利用所述周期投影數據和所述四維系統矩陣重建與不同相位的心臟相位圖像相對應的系數向量；以及

利用所述與不同相位的心臟相位圖像相對應的系數向量獲得所述心臟相位圖像。