[發(fā)明專利]一種基于深度學(xué)習(xí)的四維PET顯像的快速動態(tài)散射矯正方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011542650.0
• 申請日: 2020-12-22
• 公開（公告）號: CN112669402B
• 公開（公告）日: 2023-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 顏建華;陸克義;李飛
• 申請（專利權(quán)）人: 顏建華
• 主分類號: G06T11/00
• 分類號: G06T11/00;G06T7/00;G06V10/774
• 代理公司: 太原榮信德知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 14119
• 代理人: 楊凱;連慧敏

1.一種基于深度學(xué)習(xí)的四維PET顯像的快速動態(tài)散射矯正方法，其特征在于：包括下列步驟：

S1、采集多個病人4D?PET產(chǎn)生的原始數(shù)據(jù)，將總符合事例以及隨機(jī)符合事例轉(zhuǎn)化為正弦圖；

S2、按照基于幀的方法，獲取到每一個時間幀中的總符合事例以及隨機(jī)符合事例，并轉(zhuǎn)化為正弦圖；

S3、每一幀數(shù)據(jù)通過將總符合事例的正弦圖減去隨機(jī)符合事例的正弦圖，從而得到預(yù)修正正弦圖Sino1；

S4、每一幀數(shù)據(jù)采用單次散射模擬法或者多次散射模擬法來做散射修正，并獲取到修正之后的真實符合事例的正弦圖Sino2；

S5、將所有病人中產(chǎn)生的預(yù)修正正弦圖Sino1和真實符合事例的正弦圖Sino2數(shù)據(jù)對輸入到深度學(xué)習(xí)模型中進(jìn)行訓(xùn)練，按照模型訓(xùn)練流程進(jìn)行訓(xùn)練，待訓(xùn)練完成之后，保存訓(xùn)練好的模型與權(quán)重；

所述S5中按照模型訓(xùn)練流程進(jìn)行訓(xùn)練的方法為：包括下列步驟：

S5.1、準(zhǔn)備好需要使用的預(yù)修正正弦圖Sino1和真實符合事例的正弦圖Sino2；

S5.2、將預(yù)修正正弦圖Sino1和真實符合事例的正弦圖Sino2圖像數(shù)據(jù)集分成訓(xùn)練集、驗證集和測試集；

S5.3、在訓(xùn)練集和測試集中，對預(yù)修正正弦圖Sino1和真實符合事例的正弦圖Sino2分別在相同位置提取2D圖像切片，組成訓(xùn)練數(shù)據(jù)對；

S5.4、將生成的2D圖像數(shù)據(jù)對輸入到深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)模型；

S5.5、計算網(wǎng)絡(luò)損失；

S5.6、判斷模型在驗證集合上的誤差是否達(dá)到最小；

S5.7、沒有達(dá)到最小就繼續(xù)更新網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，如果達(dá)到最小，保存網(wǎng)絡(luò)和權(quán)重；

S5.8、使用測試數(shù)據(jù)來評估模型性能；

S6、使用訓(xùn)練完成的模型與權(quán)重，將臨床采集到的4D?PET數(shù)據(jù)按照不同的時間幀數(shù)據(jù)輸入到模型中，并得到修正之后的正弦圖。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于深度學(xué)習(xí)的四維PET顯像的快速動態(tài)散射矯正方法，其特征在于：所述S3中的總符合事例總包含有真實符合事例、隨機(jī)符合事例和散射符合事例。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于深度學(xué)習(xí)的四維PET顯像的快速動態(tài)散射矯正方法，其特征在于：所述S3中的預(yù)修正正弦圖Sino1包含真實符合事例和散射符合事例，所述預(yù)修正正弦圖Sino1為真實符合事例與散射符合事例之和。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于深度學(xué)習(xí)的四維PET顯像的快速動態(tài)散射矯正方法，其特征在于：所述S5.5中采用平均平方損失函數(shù)來計算網(wǎng)絡(luò)損失。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于深度學(xué)習(xí)的四維PET顯像的快速動態(tài)散射矯正方法，其特征在于：所述S5中的預(yù)修正正弦圖Sino1作為輸入數(shù)據(jù)，所述真實符合事例的正弦圖Sino2作為標(biāo)簽數(shù)據(jù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于深度學(xué)習(xí)的四維PET顯像的快速動態(tài)散射矯正方法，其特征在于：所述S5.4中的深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)模型采用DenseNet結(jié)構(gòu)。