[發(fā)明專(zhuān)利]一種動(dòng)態(tài)調(diào)用呼吸門(mén)控的重建方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910454073.0
• 申請(qǐng)日: 2019-05-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110192886B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-12-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 褚政;徐懌弘;葉宏偉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 明峰醫(yī)療系統(tǒng)股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): A61B6/03
• 分類(lèi)號(hào): A61B6/03;A61B6/00
• 代理公司: 紹興市越興專(zhuān)利事務(wù)所(普通合伙) 33220
• 代理人: 蔣衛(wèi)東

本發(fā)明涉及CT成像技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種動(dòng)態(tài)調(diào)用呼吸門(mén)控的重建方法，包括如下步驟：符合時(shí)間按等時(shí)間間隔分片；計(jì)算時(shí)間片的特征值序列；對(duì)特征序列進(jìn)行分頻濾波；計(jì)算呼吸波形中的最大峰谷幅值；確定門(mén)控?cái)?shù)量；對(duì)符合事件按門(mén)控?cái)?shù)量進(jìn)行分割；對(duì)分割后的符合事件進(jìn)行重建得到PET圖像；本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：對(duì)于臨床病人體型較大或者呼吸幅度較大的情況，本方法會(huì)動(dòng)態(tài)設(shè)置較多的門(mén)控相位數(shù)量，使圖像連貫清晰；對(duì)于病人體型偏小呼吸較弱的情況，本方法會(huì)動(dòng)態(tài)設(shè)置較為少的門(mén)控相位數(shù)量，使重建的速度加快，滿(mǎn)足出圖實(shí)時(shí)性的需求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及CT成像技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種動(dòng)態(tài)調(diào)用呼吸門(mén)控的重建方法。

背景技術(shù)

PET/CT是一種結(jié)合了CT(X射線計(jì)算機(jī)斷層)和PET(正電子發(fā)射斷層)的設(shè)備。CT給予人體的基本結(jié)構(gòu)特征，PET給予人體的潛在的病變特征。CT圖像和PET圖像會(huì)同步的融合顯示，提供給臨床醫(yī)生評(píng)估病人病情。同時(shí)，在實(shí)際信號(hào)處理時(shí)，CT數(shù)據(jù)額外提供PET重建的衰減信息。

在PET對(duì)于胸腹部的PET掃描過(guò)程中，由于人體的呼吸，會(huì)導(dǎo)致正電子的發(fā)射分布會(huì)出現(xiàn)非剛性形變，導(dǎo)致最終的圖像模糊。因此需要一定的手段處理數(shù)據(jù)，減弱或者消除使呼吸帶來(lái)的運(yùn)動(dòng)模糊偽影。呼吸偽影去除是同時(shí)通過(guò)儀器或者算法將CT數(shù)據(jù)和PET數(shù)據(jù)分成多個(gè)時(shí)間片段，每個(gè)片段各自對(duì)含有衰減的重建。但由于不同的病人體型或者呼吸幅度不同，現(xiàn)有技術(shù)的重建方法無(wú)法根據(jù)個(gè)體的差異對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行定量，例如對(duì)體型較小的患者按體型較大的患者的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，導(dǎo)致重建過(guò)程中計(jì)算的數(shù)據(jù)量過(guò)大，降低了重建的效率。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種動(dòng)態(tài)調(diào)用呼吸門(mén)控的重建方法，能夠根據(jù)不同病人的體型或者呼吸幅度，調(diào)整門(mén)控的數(shù)量，提高重建效率。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種動(dòng)態(tài)調(diào)用呼吸門(mén)控的重建方法，所述方法包括以下步驟：

(1)PET設(shè)備采集符合時(shí)間窗中的符合事件，按固定時(shí)間間隔將符合時(shí)間分為N片；

(2)對(duì)時(shí)間片內(nèi)的符合事件進(jìn)行序列化：每一個(gè)時(shí)間片里的符合事件數(shù)為Kn，在計(jì)算Kn個(gè)符合事件的坐標(biāo)中，每個(gè)符合事件認(rèn)定為兩個(gè)single事件的集合；第i個(gè)符合事件Si的坐標(biāo)為((Xai+Xsi)/2，(Yai+Ysi)/2，(Zai+Zsi)/2)，總的single事件的坐標(biāo)為其中，Xa、Ya、Za為其中一個(gè)single事件所在檢測(cè)器的坐標(biāo)，Xs、Ys、Zs為另一個(gè)single事件所在檢測(cè)器的坐標(biāo)；

(3)計(jì)算時(shí)間片的特征值：計(jì)算每個(gè)符合事件的擴(kuò)張系數(shù)，擴(kuò)張系數(shù)的計(jì)算公式為L(zhǎng)i＝||(Xi，Yi，Zi)-S0||，獲得每個(gè)符合事件的擴(kuò)張系數(shù)后即可得到單個(gè)時(shí)間片內(nèi)的特征值，特征值的計(jì)算方式為N個(gè)時(shí)間片的特征值組成特征序列L(N)；

(4)對(duì)上述特征序列按呼吸中心頻率和心跳中心頻率進(jìn)行分頻濾波，得到呼吸波形和心跳波形；

(5)在呼吸波形中找出峰值與谷值，并計(jì)算出最大峰谷幅值；

(6)通過(guò)最大峰谷幅值確定門(mén)控?cái)?shù)量；

(7)按照門(mén)控?cái)?shù)量對(duì)符合事件進(jìn)行門(mén)控分割；

(8)對(duì)進(jìn)行門(mén)控分割后的符合事件進(jìn)行重建，并將重建得到的多個(gè)PET圖像配準(zhǔn)到其中相同運(yùn)動(dòng)幅度的圖像中。

進(jìn)一步的，所述步驟(5)包括：

對(duì)呼吸中心頻率按周期分為S段，找到每段周期內(nèi)的峰值P(l)和谷值V(l),其中0lS；

將S范圍內(nèi)的所有峰值P(l)從小到大排序，根據(jù)數(shù)據(jù)采集穩(wěn)定性確定估算比例r，從而得到選取序號(hào)Sr1為[S*r],按照排序順序選取第Sr1個(gè)峰值作為代表峰值P(Sr1)；