[發(fā)明專利]用于圖像重建的方法、成像系統(tǒng)以及存儲(chǔ)有對(duì)應(yīng)程序的介質(zhì)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910814593.8
• 申請(qǐng)日: 2019-08-30
• 公開（公告）號(hào): CN112446930A
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳瑪欣;曹蹊渺;王學(xué)禮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 通用電氣精準(zhǔn)醫(yī)療有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G06T11/00
• 分類號(hào): G06T11/00;G06T5/00;G06T5/50
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 汪駿飛;侯穎媖

本發(fā)明涉及用于圖像重建的方法、成像系統(tǒng)以及存儲(chǔ)有對(duì)應(yīng)程序的介質(zhì)。所述用于圖像重建的方法包括：獲取與投影數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)信息；根據(jù)所述計(jì)數(shù)信息確定所述投影數(shù)據(jù)的計(jì)數(shù)等級(jí)，該計(jì)數(shù)等級(jí)至少包括第一計(jì)數(shù)等級(jí)與第二計(jì)數(shù)等級(jí)；對(duì)具有第一計(jì)數(shù)等級(jí)的投影數(shù)據(jù)進(jìn)行第一處理；以及利用經(jīng)第一處理的具有第一計(jì)數(shù)等級(jí)的投影數(shù)據(jù)與未經(jīng)處理的具有第二計(jì)數(shù)等級(jí)的投影數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像重建。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及醫(yī)學(xué)成像技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及用于圖像重建的方法和系統(tǒng)。本發(fā)明還特別涉及成像系統(tǒng)、執(zhí)行上述方法的處理器以及存儲(chǔ)有能夠?qū)崿F(xiàn)上述方法的計(jì)算機(jī)程序的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)

作為使用放射線的放射線診斷裝置，已知有X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置、正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層攝影(PET)裝置等。這些放射線診斷裝置通過提供基于各自特性的圖像，使得醫(yī)師能夠基于圖像對(duì)患者進(jìn)行診斷。例如，X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置將X射線朝向被檢體照射，用放射線檢測(cè)器檢測(cè)透射被檢體或由被檢體散射的X射線；并且，X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(DAS)收集來(lái)自于放射線檢測(cè)器的電信號(hào)，基于收集的電信號(hào)生成被檢體的透視圖像、斷層圖像或3維圖像的數(shù)據(jù)。

作為一般的X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置的DAS，已知有光子計(jì)數(shù)模式。在光子計(jì)數(shù)模式中，DAS對(duì)通過放射線檢測(cè)器檢測(cè)出X射線而生成的電信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，將該計(jì)數(shù)值作為X射線的光子數(shù)間接地檢測(cè)，從而能夠?qū)⒐庾V作為投影數(shù)據(jù)進(jìn)行收集以生成CT圖像。

對(duì)于當(dāng)前的光子計(jì)數(shù)型CT，如果放射線劑量較低或者被成像對(duì)象尺寸(體積)較大，DAS的檢測(cè)單元所計(jì)數(shù)的光子數(shù)量較少，從而使得從投影數(shù)據(jù)重建的圖像中出現(xiàn)較多的細(xì)條紋偽像，而在光子數(shù)量極少的情況下，從投影數(shù)據(jù)重建的圖像中不但出現(xiàn)較多的細(xì)條紋偽像，而且還帶有較多的寬條紋偽像。

另外一方面，DAS通常具有數(shù)量很多的檢測(cè)單元(例如，888個(gè))，每一個(gè)檢測(cè)單元所計(jì)數(shù)的光子數(shù)量由于各種因素可能會(huì)有很大的差異；例如，一個(gè)區(qū)域的檢測(cè)單元所計(jì)數(shù)的光子數(shù)量較多(即，從該區(qū)域重建的圖像中的偽像較少或幾乎不存在)，而另一個(gè)區(qū)域的檢測(cè)單元所計(jì)數(shù)的光子數(shù)量較少(即，從該區(qū)域重建的圖像中的偽像較多)。在此情況下，如果按照現(xiàn)有的方法對(duì)全部投影數(shù)據(jù)進(jìn)行相同平滑處理，反而可能會(huì)導(dǎo)致對(duì)投影數(shù)據(jù)中不需要被平滑的數(shù)據(jù)(例如，檢測(cè)單元所計(jì)數(shù)的光子數(shù)量較多的區(qū)域)進(jìn)行不必要的平滑，從而導(dǎo)致由此重建的部分圖像的分辨率、對(duì)比度等被不必要地降低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的正在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述和/或其他問題，其可以通過基于DAS的每一個(gè)檢測(cè)單元上的計(jì)數(shù)信息來(lái)對(duì)投影數(shù)據(jù)進(jìn)行選擇性處理或差異化處理，從而在不增加放射線劑量或者被成像對(duì)象尺寸較大的情況下，有效地減少由投影數(shù)據(jù)重建的圖像中的條紋偽像，同時(shí)避免投影數(shù)據(jù)經(jīng)受不必要的平滑或過度平滑而導(dǎo)致的圖像分辨率或?qū)Ρ榷冉档汀?/p>

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種用于圖像重建的方法，所述方法包括：獲取與投影數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)信息；根據(jù)所述計(jì)數(shù)信息確定所述投影數(shù)據(jù)的計(jì)數(shù)等級(jí)，該計(jì)數(shù)等級(jí)至少包括第一計(jì)數(shù)等級(jí)與第二計(jì)數(shù)等級(jí)；對(duì)具有第一計(jì)數(shù)等級(jí)的投影數(shù)據(jù)進(jìn)行第一處理；以及利用經(jīng)第一處理的具有第一計(jì)數(shù)等級(jí)的投影數(shù)據(jù)與未經(jīng)處理的具有第二計(jì)數(shù)等級(jí)的投影數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像重建。采用該方法，可以在獲取到投影數(shù)據(jù)以及與之對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)信息之后，自動(dòng)對(duì)投影數(shù)據(jù)進(jìn)行分級(jí)并且根據(jù)投影數(shù)據(jù)的計(jì)數(shù)等級(jí)來(lái)對(duì)投影數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，最后利用經(jīng)處理的投影數(shù)據(jù)和未經(jīng)處理的投影數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像重建。該方法能夠在不增加放射線劑量或者被成像對(duì)象尺寸較大的情況下，基于投影數(shù)據(jù)的計(jì)數(shù)等級(jí)來(lái)實(shí)現(xiàn)投影數(shù)據(jù)的差異化或針對(duì)性處理，從而使得由全部投影數(shù)據(jù)所重建的圖像中的部分區(qū)域的成像效果(該部分區(qū)域的成像效果可能不理想)得以提升，而不會(huì)不必要地對(duì)所重建的圖像中的其他區(qū)域的成像效果(這些區(qū)域的成像效果可能已滿足期望)造成影響(例如，使分辨率或?qū)Ρ榷冉档?，同時(shí)節(jié)約計(jì)算資源和時(shí)間。

較佳地，所述第一處理包括：對(duì)所述具有第一計(jì)數(shù)等級(jí)的投影數(shù)據(jù)進(jìn)行多次迭代的第一平滑處理。以此方式，可以減少由該投影數(shù)據(jù)重建的圖像中的第一類型的偽像。