[發(fā)明專利]圖像重建方法、裝置、系統(tǒng)和計算機可讀存儲介質(zhì)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810550936.X
• 申請日: 2018-05-31
• 公開（公告）號: CN108615250B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曾天翼;胡凌志;曹拓宇
• 申請（專利權(quán)）人: 上海聯(lián)影醫(yī)療科技股份有限公司
• 主分類號: G06T11/00
• 分類號: G06T11/00;A61B6/03
• 代理公司: 北京華進京聯(lián)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11606
• 代理人: 劉誠

本發(fā)明提供一種圖像重建方法、裝置、系統(tǒng)和計算機可讀存儲介質(zhì)。該方法包括：根據(jù)所獲取的磁場中的洛倫茲力，確定生物體內(nèi)的正電子的湮滅位置矩陣；其中，所述正電子為生物體內(nèi)示蹤劑衰變所產(chǎn)生的正電子，所述湮滅位置矩陣用于表征所述洛倫茲力對所述正電子的自由程的影響；獲取符合數(shù)據(jù)，所述符合數(shù)據(jù)與所述正電子的湮滅產(chǎn)生相應(yīng)的射線相關(guān)；根據(jù)所述湮滅位置矩陣、點擴散函數(shù)以及系統(tǒng)矩陣，確定重建模型；根據(jù)所述重建模型對所述符合數(shù)據(jù)進行圖像重建，得到生物體內(nèi)示蹤劑的分布圖像。該方法能夠提高PET系統(tǒng)重建出的圖像的分辨率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及醫(yī)學(xué)成像領(lǐng)域，特別是涉及一種圖像重建方法、裝置、系統(tǒng)和計算機可讀存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)

正電子發(fā)射計算機斷層掃描(Positron Emission Tomography，PET)系統(tǒng)是核醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中重要的斷層成像系統(tǒng)，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的診斷和研究。在通過PET系統(tǒng)對生物體進行掃描前，給生物體注射含有放射性核素的示蹤劑，示蹤劑在生物體內(nèi)會發(fā)生衰變并產(chǎn)生正電子，接著衰變后產(chǎn)生的正電子與生物體內(nèi)的電子相遇時會發(fā)生正負電子對湮滅反應(yīng)，從而生成一對方向相反、能量相同的r光子，這一對r光子穿過生物體組織，被PET系統(tǒng)的探測器接收，并進行一系列的電子學(xué)響應(yīng)，將所述電子學(xué)響應(yīng)信號輸入至計算機，以通過相應(yīng)的圖像重建算法生成能夠反映示蹤劑在生物體內(nèi)分布的圖像。

但是，探測器的每個晶體在接收正負電子湮滅后產(chǎn)生的光子對時，光子入射晶體的方向并不一定與晶體的陣列排布所正對的晶面方向垂直，這樣便導(dǎo)致探測器的晶體在接收不同入射方向的光子時產(chǎn)生了各向異性，進而導(dǎo)致PET系統(tǒng)重建的圖像的分辨率較低。現(xiàn)有技術(shù)中一方面，可以通過改變PET系統(tǒng)中探測器的結(jié)構(gòu)，來解決探測器晶體在接收不同入射方向的光子時產(chǎn)生的各向異性導(dǎo)致的重建圖像分辨率較低的問題。但是，改變探測器的結(jié)構(gòu)會導(dǎo)致PET系統(tǒng)的成本較高，且所生成的圖像的分辨率仍然無法滿足用戶的要求。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要針對傳統(tǒng)技術(shù)改變探測器的結(jié)構(gòu)會導(dǎo)致PET系統(tǒng)的成本較高，且所生成的圖像的分辨率仍然無法滿足用戶的要求的問題，提供一種圖像重建方法、裝置、系統(tǒng)和計算機可讀存儲介質(zhì)。

第一方面，本發(fā)明實施例提供一種圖像重建方法，包括：

根據(jù)所獲取的磁場中的洛倫茲力，確定生物體內(nèi)的正電子的湮滅位置矩陣；其中，所述正電子為生物體內(nèi)示蹤劑衰變所產(chǎn)生的正電子，所述湮滅位置矩陣用于表征所述洛倫茲力對所述正電子的自由程的影響；

獲取符合數(shù)據(jù)，所述符合數(shù)據(jù)與所述正電子的湮滅產(chǎn)生相應(yīng)的射線相關(guān)；

根據(jù)所述湮滅位置矩陣、點擴散函數(shù)以及系統(tǒng)矩陣，確定重建模型；

根據(jù)所述重建模型對所述符合數(shù)據(jù)進行圖像重建，得到生物體內(nèi)示蹤劑的分布圖像。

可選地，所述符合數(shù)據(jù)對應(yīng)多個單光子事件,所述點擴散函數(shù)通過如下方式獲得：

根據(jù)點源成像得到的多個單光子事件，確定不同的入射角度導(dǎo)致的圖像模糊概率，所述多個單光子事件對應(yīng)的圖像模糊概率的集合為所述點擴散函數(shù)，其中，每個單光子事件攜帶光子入射至PET探測器中的晶體時的入射角度。

可選地，所述根據(jù)所述湮滅位置矩陣和點擴散函數(shù)以及系統(tǒng)矩陣，確定重建模型，包括：

將所述湮滅位置矩陣、所述點擴散函數(shù)以及所述系統(tǒng)矩陣進行卷積操作，得到所述重建模型。

可選地，所述根據(jù)點源成像得到的多個單光子事件，確定不同的入射角度導(dǎo)致的圖像模糊概率，包括：

將所述多個單光子事件中的入射角度進行劃分，得到至少一個光子事件集合；其中，一個光子事件集合中包含至少一個入射角度相同的單光子事件；

根據(jù)每個光子事件集合和所有光子事件集合的總數(shù)，確定每個光子事件集合對應(yīng)的入射角度出現(xiàn)的概率；