[发明专利]运动补偿成像

说明书

技术领域

以下总体上涉及运动补偿成像，并且通过对单光子发射计算机断层摄影（SPECT）/计算机断层摄影（CT）组合成像系统的具体应用进行描述；然而，以下也可用于其他成像系统，诸如，独立的SPECT和CT成像系统、正电子发射（PET）/CT组合或独立的成像系统、SPECT/磁共振（MR）组合或独立的成像系统、PET/MR组合或独立的成像系统，和/或提供功能和/或结构信息的其他个体和/或组合的成像系统。

背景技术

诸如呼吸作用或心脏运动的患者运动能够降低图像品质以及成像研究（诸如，心脏SPECT研究）的定量准确度。例如，运动模糊能够导致对SPECT活动的低估和/或导致其他图像伪影。已经使用运动补偿SPECT重建补偿了这种运动。常规的运动补偿途径需要对感兴趣区域的运动矢量场或运动模型进行估计。

已经通过跟踪统计特征（如在SPECT投影数据中SPECT活动的质心）估计了简单的运动模型。然而，该方法得到非常粗糙的模型，并且仅能跟踪平行于每个SPECT投影的平面的运动。备选地，能够使用统计模型，其表示在患者上取平均的平均运动模式。遗憾的是，这种途径不能捕获患者特异性运动模式。例如，通过执行针对不同运动状态的门控重建（呼吸或心脏）并应用弹性配准，能够从动态CT得到更为精密的运动模型。然而，动态CT数据可能并非总能获得，并且这种研究增加了沉积到患者用于成像检查的总剂量。

另一种途径采用外部设备，诸如，摄像机，用于跟踪并确定呼吸运动。这种途径通常面临两个挑战：1）它们仅跟踪身体表面的运动，并且在外部运动与内部器官的实际非刚性运动之间不存在直接关联；以及2）它们给系统增加了额外的费用并且耗费额外的空间。旨在从门控SPECT重建直接估计运动的途径会受这种重建的低计数统计和差图像品质影响。

鉴于以上，存在一种对于其他运动补偿途径的待解决的需要。

发明内容

本申请的各方面解决以上提到的问题及其他问题。

在一个方面中，一种方法，其使用患者适应性运动模型，执行功能投影数据的运动补偿重建，基于通用解剖运动模型和来自结构扫描的成像数据生成所述患者适应性运动模型。

在另一方面中，一种系统，包括第一适配器，其被配置为使通用解剖模型适应于结构图像数据，产生适应性模型；正投影机，其被配置为对所述适应性模型进行正投影，产生正投影数据；以及第二适配器，其被配置为使所述正投影数据适应于投影数据的个体投影，所述第二适配器用于生成所述结构图像数据，产生患者适应性运动模型。

在另一方面中，一种编码有计算机可读指令的计算机可读存储介质，在由计算系统的处理器执行所述计算机可读指令时，使所述系统：基于衰减校正扫描数据执行具有SPECT或PET投影数据中的至少一个的衰减校正的运动补偿重建。

本领域普通技术人员在阅读和理解以下具体描述后，将认识到本发明另外其他方面。

附图说明

本发明可以采取各种部件和部件的布置，以及各种步骤和步骤的安排。附图仅出于图示优选实施例的目的，并且不应被解释为限制本发明。

图1示意性地图示了与患者适应性运动模型生成器相连的范例成像系统。

图2示意性地图示了患者适应性运动模型生成器的范例。

图3图示了包括肺部结构和胸腔的范例解剖表面模型。

图4图示了范例运动模型，其包括选定的参考运动相位相对于其他运动相位的位移矢量。

图5图示了笛卡尔网格（Cartesian grid）上的位移矢量，覆盖肺的内部。

图6图示了基于隔膜的运动对肺的运动场进行估计。

图7图示了范例方法。

具体实施方式

图1图示了成像系统100，其包括具有SPECT机架部分102和CT机架部分104的组合单光子发射计算机断层摄影/计算机断层摄影（SPECT/CT）系统。

SPECT部分102包括伽马辐射敏感探测器106，在所图示的实施例中，所述伽马辐射敏感探测器106包括被布置为大体上彼此垂直（例如，90°至102°）的两个探测器106₁和106₂。探测器106被配置为相对于检查区域108中的对象和z轴110切向地和/或径向地移动。探测器106探测从检查区域108中的衰变放射性核素114发射的辐射112，并生成指示该辐射112的信号。