[發明專利]一種圖像重建方法及其應用

在審

• 申請號: 202010777207.5
• 申請日: 2020-08-05
• 公開（公告）號: CN111862262A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 李彥明;鄭海榮;江洪偉;萬麗雯
• 申請（專利權）人: 深圳高性能醫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所 11430
• 代理人: 范盈

本申請屬于圖像掃描技術領域，特別是涉及一種圖像重建方法及其應用?，F有的圖像重建想要重建出達到臨床診斷標準的動態圖像序列，就必須對病人進行重復多次相同劑量CT掃描，這會給病人帶來很大的X?射線輻射劑量，并存在潛在的引發被掃描部位輻射病變的危險。本申請基于動態灌注增強圖像的分離重建方法和動態圖像序列的稀疏角度圖像采集方案，對由顯像劑引起的心臟組織對比增強圖像借助動態圖像序列中自然包含的顯像劑時間演變信息進行重建，并將重建增強圖像疊加到正常劑量采集方案得到的基線圖像，獲得最終的動態灌注掃描圖像序列。顯著降低動態灌注成像對病人的輻射劑量。

技術領域

本申請屬于圖像掃描技術領域，特別是涉及一種圖像重建方法及其應用。

背景技術

圖像重建是通過物體外部測量的數據，經數字處理獲得三維物體的形狀信息的技術。圖像重建技術開始是在放射醫療設備中應用，顯示人體各部分的圖像，即計算機斷層攝影技術，簡稱CT技術，后逐漸在許多領域獲得應用。主要有投影重建、明暗恢復形狀、立體視覺重建和激光測距重建。

心肌灌注動態CT成像(DMP-CT)是臨床上診斷冠狀動脈疾病的有效檢查方法?，F有臨床DMP-CT成像需要再對比增強顯像劑到達病人心臟各組織后對病人進行重復多次的CT掃描以獲取動態的顯像劑時間演變信息。圖像重建一般借助于商用濾波反投影算法(FBP)對每一幀的圖像分別進行重建。

現有的圖像重建想要重建出達到臨床診斷標準的動態圖像序列，就必須對病人進行重復多次相同劑量CT掃描，這會給病人帶來很大的X-射線輻射劑量，并存在潛在的引發被掃描部位輻射病變的危險。

發明內容

1.要解決的技術問題

基于現有的圖像重建想要重建出達到臨床診斷標準的動態圖像序列，就必須對病人進行重復多次相同劑量CT掃描，這會給病人帶來很大的X-射線輻射劑量，并存在潛在的引發被掃描部位輻射病變的危險的問題，本申請提供了一種圖像重建方法及其應用。

2.技術方案

為了達到上述的目的，本申請提供了一種圖像重建方法，所述方法包括如下步驟：

1)采集動態灌注圖像序列和基線圖像序列；

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

3)對所述增強投影數據時間序列進行迭代預重建，得到預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的像素特征向量；

5)基于所述像素特征向量構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據序列逐幀與所述基線圖像投影數據相加，得到重建的動態灌注圖像時間序列。

本申請提供的另一種實施方式為：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，所述動態灌注圖像序列為顯像劑到達人體組織之后進行的連續掃描圖像。

本申請提供的另一種實施方式為：所述步驟1)中所述動態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。

本申請提供的另一種實施方式為：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重建。

本申請提供的另一種實施方式為：所述步驟4)中所述像素特征向量與顯像劑時間演變相關。