[發(fā)明專利]一種圖像重建方法及其應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010777207.5
• 申請日: 2020-08-05
• 公開（公告）號: CN111862262A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李彥明;鄭海榮;江洪偉;萬麗雯
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳高性能醫(yī)療器械國家研究院有限公司
• 主分類號: G06T11/00
• 分類號: G06T11/00
• 代理公司: 北京市誠輝律師事務(wù)所 11430
• 代理人: 范盈

1.一種圖像重建方法，其特征在于：所述方法包括如下步驟：

1)采集動態(tài)灌注圖像序列和基線圖像序列；

2)對基線圖像投影數(shù)據(jù)序列進行降采樣，在每一幀動態(tài)灌注圖像序列中減去降采樣的基線圖像投影數(shù)據(jù)序列，得到增強投影數(shù)據(jù)時間序列；

3)對所述增強投影數(shù)據(jù)時間序列進行迭代預(yù)重建，得到預(yù)重建對比增強圖像序列；

4)對每一個圖像像素點均提取一個與之對應(yīng)的像素特征向量；

5)基于所述像素特征向量構(gòu)建時間序列信息先驗矩陣；

6)將所述時間序列信息先驗矩陣以“圖像遮罩”的形式引入對比增強圖像序列的重建迭代中，得到重建的對比增強圖像；

7)將所述對比增強圖像投影數(shù)據(jù)序列逐幀與所述基線圖像投影數(shù)據(jù)相加，得到重建的動態(tài)灌注圖像時間序列。

2.如權(quán)利要求1所述的圖像重建方法，其特征在于：所述步驟1)中基線圖像序列為顯像劑到達人體組織之前進行的掃描圖像，所述動態(tài)灌注圖像序列為顯像劑到達人體組織之后進行的連續(xù)掃描圖像。

3.如權(quán)利要求1所述的圖像重建方法，其特征在于：所述步驟1)中所述動態(tài)灌注圖像采用稀疏的降采樣掃描方案進行掃描得到；所述基線圖像采用非稀疏的全采樣掃描方案進行掃描得到。

4.如權(quán)利要求3所述的圖像重建方法，其特征在于：所述步驟3)中采用全變分正則化的最大似然期望最大化算法進行預(yù)重建。

5.如權(quán)利要求1所述的圖像重建方法，其特征在于：所述步驟4)中所述像素特征向量與顯像劑時間演變相關(guān)。

6.如權(quán)利要求1所述的圖像重建方法，其特征在于：所述步驟4)中所述像素特征向量的提取方法為：將所述預(yù)重建對比增強圖像序列中的每一幀圖像的對應(yīng)像素點像素值用于組成圖像像素點的像素特征向量。

7.如權(quán)利要求1所述的圖像重建方法，其特征在于：所述步驟5)中構(gòu)建時間序列信息先驗矩陣包括：對于每一個像素特征向量在像素特征集合中確定k個與之建立聯(lián)系的相近像素特征向量；對處在的k-最鄰近簇中的k個像素特征向量與通過一個預(yù)先設(shè)計的高斯連接函數(shù)建立聯(lián)系，不處在的k-最鄰近簇中的其他像素特征向量與的連接函數(shù)值定義為0；將基于像素特征向量計算的所有連接函數(shù)值ψ((i,j),(p,q))重排為一個長度為512×512的列向量。

8.如權(quán)利要求7所述的圖像重建方法，其特征在于：所述相近像素特征向量的確定方法為：計算每一個像素特征向量與被考慮的像素特征向量之間的歐幾里得距離，與的歐幾里得距離最近的k個像素特征向量即構(gòu)成的k-最鄰近簇。

9.如權(quán)利要求1所述的圖像重建方法，其特征在于：所述步驟7)中基線圖像為從全采樣基線投影數(shù)據(jù)經(jīng)過濾波反投影算法重建的正常劑量基線圖像。

10.一種圖像重建方法的應(yīng)用，其特征在于：將權(quán)利要求1～9中任一項所述的圖像重建方法應(yīng)用于動態(tài)心肌灌注掃描CT圖像、腦部動態(tài)灌注CT成像與磁共振灌注成像。