[发明专利]用于同时的图像伪像减少和断层扫描重建的系统和方法

权利要求书

1.一种用于使用医学成像系统来重建图像的方法，所述方法的步骤包括：

a)使用所述成像系统从一对象获取数据；

b)初始化具有多列的图像矩阵，每列对应于不同的图像；

c)通过下列操作从步骤a)中所获取的数据重建所述对象的至少一个图像：

i)执行秩最小化以最小化所述图像矩阵的矩阵秩；以及

ii)依照一致性条件约束步骤c)i)的秩最小化，所述一致性条件促使所述图像矩阵中每列的向前投影与所获取的数据的不同子集相一致；

其中，所获取的数据的每个子集包含仅与所获取的数据的该子集中的其他数据一致而与所获取的数据的其他子集中的数据不一致的数据。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤a)中所获取的数据具有不一致性；而步骤c)包括重建没有图像伪像的所述对象的目标图像和至少一个伪像图像，所述至少一个伪像图像仅包含与所述不一致性相关联的图像伪像。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤a)中所获取的数据代表一时间系列的图像；而步骤c)包括重建所述时间系列的图像，其中，所述图像矩阵中的每列对应于图像在时间系列中的一个。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述时间系列的图像示出对象的心脏的不同心脏相位并且所获取的数据的每个子集对应于在给定心脏相位期间获取的数据。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤a)中所获取的数据具有与所述对象的运动相关联的不一致性，所述对象的运动是当获取所述数据时发生的。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤c)包括重建：所述对象的图像，所述对象的图像没有运动相关的图像伪像；以及至少一个图像，所述至少一个图像示出与步骤a)中所获取的数据中的不一致性相关联的运动伪像。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，示出运动伪像的所述至少一个图像包括：第一图像，其示出与发生在速度的第一范围内的对象运动相关的运动伪像；以及第二图像，其示出与发生在速度的第二范围内的对象运动相关的运动伪像，速度的第二范围不同于速度的第一范围。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述医学成像系统是x射线计算机断层扫描系统、x射线断层扫描综合系统、C臂x射线成像系统、用于图像导航放射疗法的板上锥形束CT成像系统、磁共振成像系统、超声系统以及正电子发射断层扫描系统之中的至少一个。

9.一种用于使用医学成像系统来重建图像的方法，所述方法的步骤包括：

a)使用所述医学成像系统从对象获取数据，所获取的数据包含多个数据一致性类别；

b)从步骤a)中所获取的数据重建所述对象的图像，所述对象的图像包含与数据不一致性相关联的伪像；

c)形成具有第一列的图像矩阵，所述第一列对应于步骤b)中所重建的图像；

d)通过依照数据一致性条件最小化所述图像矩阵的矩阵秩来迭代地更新步骤c)中形成的所述图像矩阵来计算目标图像矩阵，使得所计算的目标图像矩阵中的每一列对应于所述多个数据一致性类别中的不同的一个；以及

e)提供步骤d)中计算的所述目标图像矩阵的第一列，作为没有伪像的所述对象的图像。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤a)中所获取的数据中的所述多个数据一致性类别包括与所述对象的真实图像一致的数据的数据一致性类别和与至少一个伪像一致的数据的数据一致性类别。

11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤a)中所获取的数据中的所述多个数据一致性类别包括对应于与所述对象的不同物理状态一致的数据的数据一致性类别。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述对象的所述不同物理状态包括不同心脏相位和不同呼吸相位中的至少一个。