[发明专利]正电子发射断层扫描数据的图像重建方法及装置

说明书

本申请公开了一种正电子发射断层扫描数据的图像重建方法及装置，涉及图像数据处理领域，目的在于改善现有正电子发射断层图像因受呼吸运动影响导致诊断精度低下的问题。包括：获取单期相CT图像数据以及期相划分后的多个期相的正电子发射断层扫描数据；基于所述单期相CT图像数据从所述正电子发射断层扫描数据的多个基础重建图像中选取参考期相重建图像，并获取与所述参考期相重建图像匹配的运动场变换矩阵；基于所述运动场变换矩阵、所述单期相CT图像数据以及多个期相的所述正电子发射断层扫描数据进行图像重建处理，得到所述正电子发射断层扫描数据的重建图像。

技术领域

本申请涉及图像数据处理技术领域，特别是涉及一种正电子发射断层扫描数据的图像重建方法及装置。

背景技术

正电子发射断层显像(Positron Emission Tomography，简称PET)，是核医学领域比较先进的临床检查影像技术。在使用正电子发射断层成像仪对患者的上腹部或者胸腔部位进行常规临床扫描时，由于呼吸运动使得肺部发生周期性扩张收缩运动，且PET每一床位的扫描时间相对呼吸周期也较长(约1～2min)，导致测得的数据是肺部发生多次呼吸周期运动后的叠加结果。以至于PET重建图像中肺部和肝部边界变模糊，即产生图像伪影。当肺部或肝尖部位等组织器官上有病灶点时，周期性运动会导致病灶点在重建图像上尺寸扩大，病灶点对比度下降甚至可能会淹没在背景中，影响诊断精度。

目前，为了解决上述问题，现有技术主要分为采用呼吸门控扫描获得多期相PET图像、采用交替迭代的方式进行图像重建以获得单期相PET图像，以及对图像进行分割只考虑感兴趣区域并对其进行运动校正等方式，另外，还会结合4D MR或CT技术来确定感兴趣区域。然而，采用呼吸门控扫描方式将导致总扫描时间增加，从而影响用户体验和扫描效率；当采用交替迭代的方式进行图像重建时，若采用常规扫描时长的PET数据，需要同时估计放射性活度分布图和线性衰减系数图，将导致两组结果精度均受影响；结合4D MR或CT技术将导致患者承受额外的辐射剂量；当采用只考虑感兴趣区域时，容易忽略点其他区域的运动形变，最终导致重建图像出现伪影等误差影响。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种正电子发射断层扫描数据的图像重建方法及装置，主要目的在于改善现有正电子发射断层图像因受呼吸运动影响导致诊断精度低下的技术问题。

依据本申请一个方面，提供了一种正电子发射断层扫描数据的图像重建方法，包括：

获取单期相CT图像数据以及期相划分后的多个期相的正电子发射断层扫描数据；

基于所述单期相CT图像数据从所述正电子发射断层扫描数据的多个基础重建图像中选取参考期相重建图像，并获取与所述参考期相重建图像匹配的运动场变换矩阵；

基于所述运动场变换矩阵、所述单期相CT图像数据以及多个期相的所述正电子发射断层扫描数据进行图像重建处理，得到所述正电子发射断层扫描数据的重建图像。

优选的，所述获取与所述参考期相重建图像匹配的运动场变换矩阵，具体包括：

基于从所述参考期相重建图像到各个期相的所述基础重建图像之间的运动场信息构建运动场变换矩阵；

通过图像变换及投影处理对所述运动场变换矩阵进行更新，以基于更新后的所述运动场变换矩阵进行运动校正。

优选的，所述通过投影处理对所述运动场变换矩阵进行更新，具体包括：

基于所述运动场变换矩阵，将各个期相的所述基础重建图像正投影到所述参考期相重建图像中，得到所述基础重建图像的正投影数据；

将各个期相的所述正投影数据累加处理，得到所述参考期相重建图像的计算正投影值；

若所述计算正投影值与所述参考期相重建图像的测量正投影值的差值小于预设差值阈值，则确定所述运动场变换矩阵为更新后的运动场变换矩阵；