[发明专利]一种基于时空标签技术的医学成像方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种医学成像技术领域，具体说涉及一种基于时空标签技术的医学成像方法及系统。

背景技术

计算机断层扫描(Computed Tomography，CT)是当前医学界公认的最先进的大型医疗诊断成像设备之一。从各形式CT的通用结构上讲，CT是由探测器，X射线球管与符合系统、计算机或服务器系统等构成。CT的球管放射出X射线穿过待测体，探测器接收经过衰减的X射线信号，经过扫描系统处理后，将得到的扫描数据进行存储，最后经过计算机调用这些扫描数据，进行图像重建，得出待测体的横切断层图像。

医学影像事件是指医学成像系统的成像物理过程。以CT扫描过程为例，医学影像事件是指X射线粒子与被扫描物体发生相互作用，最终湮灭在探测器上成像的物理过程。CT每次投影照射可以看作由一系列相互独立的影像事件所组成，一般来讲，单光子事件可以看作最细致、最小尺度的独立影像事件；与单光子影像事件相比，一束X射线的成像过程既可以看作是一系列独立的单光子影像事件，也可以看作是单次较大尺度的影像事件。

引入医学影像事件的概念，旨在针对普通临床CT、低剂量CT、光子计数型多能CT等不同放射剂量的CT成像过程进行统一的描述，使得可以根据具体情况决定在哪个尺度下表述和分析CT的成像过程。

在传统的CT采集方法中，扫描系统只对每个角度下得到的最终数据进行输出，例如单能扫描系统只在每个角度输出一幅投影图像，多能扫描系统的光子计数型探测器须在扫描前设定光子能量范围，也只在每个角度扫描结束时，对光子能量信息进行统计与输出。成像过程被简单地看成是一个串行处理的信号流。被探测到的成像信息被每个环节即时处理，部分来不及处理的信息不得不被遗失，因而使得在数据采集的过程中损失了细节信息，导致传统CT一旦成像完成后无法进一步改进算法提升图像质量。

发明内容

鉴于已有技术存在的不足，本发明的目的是要提供一种基于时空标签技术精准记录和分析医学扫描系统全部成像过程、且能为后续进一步改善图像质量保留完整原始数据的医学成像方法。

为了实现上述目的，本发明技术方案如下：

一种基于时空标签技术的医学成像方法，其特征在于包括如下步骤：

扫描系统生成系统参数，根据采集扫描设备特征和扫描系统设置方式自动生成系统基本参数及重建参数，并对系统基本参数及重建参数进行临时存储；

开启扫描过程，扫描设备开始工作，扫描系统自动记录当前系统在当前系统所能达到尺度下的影像事件信息以及空间信息和时间信息；

将影像事件信息与时空标签结合，在光子数据基础上对任意影像事件添加时间信息和空间信息，并整体结合扫描系统基本参数形成时空标签，并对标签数据进行打包传送；

后端计算机接收并解析数据包，还原出影像事件数据、时间信息、空间信息和系统基本参数，用于后续的数据预处理、扫描过程再现与数据重建。

进一步的，所述系统基本参数至少包括下述部分或全部参数：扫描系统形态、扫描角度总数、扫描角度间隔、放射源到旋转中心距离、放射源到探测器距离、旋转中心到探测器距离、探测器边长尺寸信息和探测器分辨率。

进一步的，所述重建参数包括但不限于重建图像分辨率和重建图像层数。

进一步的，所述影像事件包括光子属性与运动信息；所述空间信息包括放射源、旋转中心和探测器的空间位置信息；所述时间信息是指该次影像事件的开始时间、结束时间与影像事件中任意过程的时刻。

进一步的，所述将影像事件数据与时空标签结合包括：

建立每个扫描角度下的扫描数据文件；

将系统基本参数、重建参数、影像事件数据写入扫描数据文件的对于位置，并在影像事件数据中添加校验位；

在扫描系统端的高速存储器上临时存储上述扫描数据文件，并对文件完整性进行确认；

向后端计算机请求发送文件。

本发明另一目的是要提供一种实现上述方法的医学成像系统，其特征在于系统包括：

参数生成单元，根据采集扫描设备特征和扫描系统设置方式自动生成系统基本参数及重建参数，并对系统基本参数及重建参数进行临时存储；

扫描系统，用于自动记录当前系统在当前系统所能达到尺度下的影像事件信息以及空间信息和时间信息；

融合单元，在光子数据基础上对任意影像事件添加时间信息和空间信息，并整体结合扫描系统基本参数形成时空标签，并对标签数据进行打包传送；