一種心臟圖像的重建方法及裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種心臟圖像的重建方法及裝置，所述方法包括：采集對(duì)患者進(jìn)行計(jì)算機(jī)斷層掃描時(shí)的全部投影數(shù)據(jù)，同時(shí)在掃描過(guò)程中記錄患者的心電圖數(shù)據(jù)；根據(jù)所述心電圖數(shù)據(jù)從所述全部投影數(shù)據(jù)中選取相同期相下與每個(gè)心臟像素點(diǎn)相關(guān)的第一投影數(shù)據(jù)，利用所述第一投影數(shù)據(jù)重建相關(guān)心臟像素點(diǎn)的圖像以得到心臟圖像；根據(jù)所述心電圖數(shù)據(jù)確定第一重建區(qū)域中每個(gè)重建像素點(diǎn)的重建期相，所述第一重建區(qū)域?yàn)閺乃鲂呐K圖像中選取的患者頭足方向上的圖像區(qū)域；對(duì)于每個(gè)重建像素點(diǎn)，根據(jù)所述重建像素點(diǎn)的重建期相，從所述全部投影數(shù)據(jù)中選取所述重建期相下與所述重建像素點(diǎn)相關(guān)的第二投影數(shù)據(jù)，利用所述第二投影數(shù)據(jù)重建所述重建像素點(diǎn)的圖像。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種心臟圖像的重建方法及裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)療設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種心臟圖像的重建方法及裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著醫(yī)用計(jì)算機(jī)斷層掃描(Computed Tomography,簡(jiǎn)稱(chēng)CT)技術(shù)的廣泛普及,心臟CT掃描重建技術(shù)已經(jīng)成為醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。CT重建方法是CT技術(shù)中的核心部分，采用不同的重建技術(shù)對(duì)相同的CT投影數(shù)據(jù)重建的CT圖像效果不同，因此重建方法將直接影響著心臟圖像的重建質(zhì)量。
[0003]采用現(xiàn)有心臟重建算法重建的心臟圖像，所有心臟圖像像素點(diǎn)的期相是相同的，然而從心臟生理運(yùn)動(dòng)規(guī)律來(lái)看，心臟生理運(yùn)動(dòng)存在不規(guī)則性，不同心臟位置的運(yùn)動(dòng)并非均勻，也就是說(shuō)，不同心臟位置運(yùn)動(dòng)情況不一致，如果采用相同重建期相進(jìn)行心臟圖像重建，可能導(dǎo)致重建圖像中部分位置出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)偽影、血管不連續(xù)等現(xiàn)象，從而醫(yī)生在分析重建心臟圖像時(shí)將影響醫(yī)生對(duì)患者的準(zhǔn)確診斷。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例的主要目的在于提供一種心臟圖像的重建方法及裝置，以實(shí)現(xiàn)更加準(zhǔn)確地重建心臟圖像的目的。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種心臟圖像的重建方法，包括:
[0006]采集對(duì)患者進(jìn)行計(jì)算機(jī)斷層掃描時(shí)的全部投影數(shù)據(jù)，同時(shí)在掃描過(guò)程中記錄患者的心電圖數(shù)據(jù)；
[0007]根據(jù)所述心電圖數(shù)據(jù)從所述全部投影數(shù)據(jù)中選取相同期相下與每個(gè)心臟像素點(diǎn)相關(guān)的第一投影數(shù)據(jù)，利用所述第一投影數(shù)據(jù)重建相關(guān)心臟像素點(diǎn)的圖像以得到心臟圖像；
[0008]根據(jù)所述心電圖數(shù)據(jù)確定第一重建區(qū)域中每個(gè)重建像素點(diǎn)的重建期相，所述第一重建區(qū)域?yàn)閺乃鲂呐K圖像中選取的患者頭足方向上的圖像區(qū)域；
[0009]對(duì)于每個(gè)重建像素點(diǎn)，根據(jù)所述重建像素點(diǎn)的重建期相，從所述全部投影數(shù)據(jù)中選取所述重建期相下與所述重建像素點(diǎn)相關(guān)的第二投影數(shù)據(jù)，利用所述第二投影數(shù)據(jù)重建所述重建像素點(diǎn)的圖像。
[0010]優(yōu)選地，所述根據(jù)所述心電圖數(shù)據(jù)確定第一重建區(qū)域中每個(gè)重建像素點(diǎn)的重建期相，包括:
[0011]獲取所述第一重建區(qū)域的各個(gè)劃分區(qū)間，所述各個(gè)劃分區(qū)間包括第一數(shù)量個(gè)互不相鄰的第一重建區(qū)間、以及第二數(shù)量個(gè)相鄰第一重建區(qū)間間的第一過(guò)渡區(qū)間；
[0012]獲取根據(jù)所述心電圖數(shù)據(jù)確定的所述第一重建區(qū)間的重建期相；
[0013]根據(jù)所述第一重建區(qū)間的重建期相、以及所述第一過(guò)渡區(qū)間的重建位置，確定所述第一過(guò)渡區(qū)間中每個(gè)重建像素點(diǎn)的重建期相。
[0014]優(yōu)選地，若所述第一數(shù)量個(gè)第一重建區(qū)間是沿患者頭足方向順序劃分的，則利用以下插值公式確定所述第一過(guò)渡區(qū)間中每個(gè)重建像素點(diǎn)的重建期相Iviwixi:

【權(quán)利要求】
1.一種心臟圖像的重建方法，其特征在于，包括: 采集對(duì)患者進(jìn)行計(jì)算機(jī)斷層掃描時(shí)的全部投影數(shù)據(jù)，同時(shí)在掃描過(guò)程中記錄患者的心電圖數(shù)據(jù)； 根據(jù)所述心電圖數(shù)據(jù)從所述全部投影數(shù)據(jù)中選取相同期相下與每個(gè)心臟像素點(diǎn)相關(guān)的第一投影數(shù)據(jù)，利用所述第一投影數(shù)據(jù)重建相關(guān)心臟像素點(diǎn)的圖像以得到心臟圖像； 根據(jù)所述心電圖數(shù)據(jù)確定第一重建區(qū)域中每個(gè)重建像素點(diǎn)的重建期相，所述第一重建區(qū)域?yàn)閺乃鲂呐K圖像中選取的患者頭足方向上的圖像區(qū)域； 對(duì)于每個(gè)重建像素點(diǎn)，根據(jù)所述重建像素點(diǎn)的重建期相，從所述全部投影數(shù)據(jù)中選取所述重建期相下與所述重建像素點(diǎn)相關(guān)的第二投影數(shù)據(jù)，利用所述第二投影數(shù)據(jù)重建所述重建像素點(diǎn)的圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述心電圖數(shù)據(jù)確定第一重建區(qū)域中每個(gè)重建像素點(diǎn)的重建期相，包括: 獲取所述第一重建區(qū)域的各個(gè)劃分區(qū)間，所述各個(gè)劃分區(qū)間包括第一數(shù)量個(gè)互不相鄰的第一重建區(qū)間、以及第二數(shù)量個(gè)相鄰第一重建區(qū)間間的第一過(guò)渡區(qū)間； 獲取根據(jù)所述心電圖數(shù)據(jù)確定的所述第一重建區(qū)間的重建期相； 根據(jù)所述第一重建區(qū)間的重建期相、以及所述第一過(guò)渡區(qū)間的重建位置，確定所述第一過(guò)渡區(qū)間中每個(gè)重建像素點(diǎn)的重建期相。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，若所述第一數(shù)量個(gè)第一重建區(qū)間是沿患者頭足方向順序劃分的，則利用以下插值公式確定所述第一過(guò)渡區(qū)間中每個(gè)重建像素點(diǎn)的重建期相Iviwixi: ,wt /,., Vl-Wl IY \ \\ ΙΛ 1- Vl + (U —-


Lvl — Lu’l 其中，Vl是在患者頭部方向上與所述第一過(guò)渡區(qū)間相鄰的第一重建區(qū)間的重建期相，Wl是在患者足部方向上與所述第一過(guò)渡區(qū)間相鄰的第一重建區(qū)間的重建期相，Lvl是當(dāng)前重建像素點(diǎn)沿患者頭部方向上延伸的所述第一過(guò)渡區(qū)間的臨界位置，Lwl是當(dāng)前重建像素點(diǎn)沿患者足部方向上延伸的所述第一過(guò)渡區(qū)間的臨界位置，Lxl為當(dāng)前重建像素點(diǎn)的重建位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述心電圖數(shù)據(jù)確定第一重建區(qū)域中每個(gè)重建像素點(diǎn)的重建期相后，還包括: 根據(jù)所述心電圖數(shù)據(jù)確定第二重建區(qū)域中每個(gè)重建像素點(diǎn)的重建期相，所述第二重建區(qū)域?yàn)閺耐粩鄬訄D像中選取的圖像區(qū)域，所述斷層圖像為所述心臟圖像中垂直患者頭足方向上的截面圖像。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述心電圖數(shù)據(jù)確定第二重建區(qū)域中每個(gè)重建像素點(diǎn)的重建期相，包括: 獲取所述第二重建區(qū)域的各個(gè)劃分區(qū)間，所述各個(gè)劃分區(qū)間包括一個(gè)第二重建區(qū)間、以及一個(gè)包圍所述第二重建區(qū)間的第二過(guò)渡區(qū)間； 獲取根據(jù)所述心電圖數(shù)據(jù)確定的所述第二重建區(qū)間的重建期相； 根據(jù)與所述第二重建區(qū)間的重建期相、所述斷層圖像的期相、以及所述第二過(guò)渡區(qū)間的重建位置，確定所述第二過(guò)渡區(qū)間中每個(gè)重建像素點(diǎn)的重建期相。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，若所述第二重建區(qū)域與所述第二重建區(qū)間為同心圓，則利用以下插值公式確定所述第二過(guò)渡區(qū)間中每個(gè)重建像素點(diǎn)的重建期相T.XV2W2X2.,V2- W2 /v2w:,2=V2 + (^2-/?v:)x-~


KI 2 其中，V2是所述第二重建區(qū)間的重建期相，W2是所述斷層圖像的期相，Rv2是所述第二重建區(qū)間的半徑，Rw2是所述第二重建區(qū)域的半徑，Rx2是所述重建像素點(diǎn)與所述同心圓之間的距離。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述重建像素點(diǎn)的重建期相，從所述全部投影數(shù)據(jù)中選取所述重建期相下與所述重建像素點(diǎn)相關(guān)的第二投影數(shù)據(jù)，包括: 從所述全部投影數(shù)據(jù)中選取與所述重建像素點(diǎn)相關(guān)的投影數(shù)據(jù)范圍； 從所述投影數(shù)據(jù)范圍中選取與所述重建像素點(diǎn)的重建期相在時(shí)間上對(duì)應(yīng)的第二投影數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)斷層掃描過(guò)程的投影角度滿(mǎn)足以下條件:
Max β -Min β ^ π + Y F—ngle 其中，Max β表示獲取所述第二投影數(shù)據(jù)時(shí)投影角度中的最大值，Min β表示獲取所述第二投影數(shù)據(jù)時(shí)投影角度中的最小值，YFanAngle為扇形X射線束的扇角角度。
9.一種心臟圖像的重建裝置，其特征在于，包括: 相關(guān)數(shù)據(jù)獲取單元，用于采集對(duì)患者進(jìn)行計(jì)算機(jī)斷層掃描時(shí)的全部投影數(shù)據(jù)，同時(shí)在掃描過(guò)程中記錄患者的心電圖數(shù)據(jù)； 第一圖像重建單元，用于根據(jù)所述心電圖數(shù)據(jù)從所述全部投影數(shù)據(jù)中選取相同期相下與每個(gè)心臟像素點(diǎn)相關(guān)的第一投影數(shù)據(jù)，利用所述第一投影數(shù)據(jù)重建相關(guān)心臟像素點(diǎn)的圖像以得到心臟圖像； 第一期相確定單元，用于根據(jù)所述心電圖數(shù)據(jù)確定第一重建區(qū)域中每個(gè)重建像素點(diǎn)的重建期相，所述第一重建區(qū)域?yàn)閺乃鲂呐K圖像中選取的患者頭足方向上的圖像區(qū)域；第二圖像重建單元，用于對(duì)于每個(gè)重建像素點(diǎn)，根據(jù)所述重建像素點(diǎn)的重建期相，從所述全部投影數(shù)據(jù)中選取所述重建期相下與所述重建像素點(diǎn)相關(guān)的第二投影數(shù)據(jù)，利用所述第二投影數(shù)據(jù)重建所述重建像素點(diǎn)的圖像。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述第一期相確定單元，包括: 第一區(qū)間獲取子單元，用于獲取所述第一重建區(qū)域的各個(gè)劃分區(qū)間，所述各個(gè)劃分區(qū)間包括第一數(shù)量個(gè)互不相鄰的第一重建區(qū)間、以及第二數(shù)量個(gè)相鄰第一重建區(qū)間間的第一過(guò)渡區(qū)間； 第一期相確定子單元，用于獲取根據(jù)所述心電圖數(shù)據(jù)確定的所述第一重建區(qū)間的重建期相； 第二期相確定子單元，用于根據(jù)所述第一重建區(qū)間的重建期相、以及所述第一過(guò)渡區(qū)間的重建位置，確定所述第一過(guò)渡區(qū)間中每個(gè)重建像素點(diǎn)的重建期相。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，若所述第一數(shù)量個(gè)第一重建區(qū)間是沿患者頭足方向順序劃分的，則所述第二期相確定子單元利用以下插值公式確定所述第一過(guò)渡區(qū)間中每個(gè)重建像素點(diǎn)的重建期相Iviwixi:
其中，Vl是在患者頭部方向上與所述第一過(guò)渡區(qū)間相鄰的第一重建區(qū)間的重建期相，Wl是在患者足部方向上與所述第一過(guò)渡區(qū)間相鄰的第一重建區(qū)間的重建期相，Lvl是當(dāng)前重建像素點(diǎn)沿患者頭部方向上延伸的所述第一過(guò)渡區(qū)間的臨界位置，Lwl是當(dāng)前重建像素點(diǎn)沿患者足部方向上延伸的所述第一過(guò)渡區(qū)間的臨界位置，Lxl為當(dāng)前重建像素點(diǎn)的重建位置。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括: 第二期相確定單元，用于在所述第一期相確定單元根據(jù)所述心電圖數(shù)據(jù)確定第一重建區(qū)域中每個(gè)重建像素點(diǎn)的重建期相后，根據(jù)所述心電圖數(shù)據(jù)確定第二重建區(qū)域中每個(gè)重建像素點(diǎn)的重建期相，所述第二重建區(qū)域?yàn)閺耐粩鄬訄D像中選取的圖像區(qū)域，所述斷層圖像為所述心臟圖像中垂直患者頭足方向上的截面圖像。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述第二期相確定單元，包括: 第二區(qū)間獲取子單元，用于獲取所述第二重建區(qū)域的各個(gè)劃分區(qū)間，所述各個(gè)劃分區(qū)間包括一個(gè)第二重建區(qū)間、以及一個(gè)包圍所述第二重建區(qū)間的第二過(guò)渡區(qū)間； 第三期相確定子單元，用于獲取根據(jù)所述心電圖數(shù)據(jù)確定的所述第二重建區(qū)間的重建期相； 第四期相確定子單元，用于根據(jù)與所述第二重建區(qū)間的重建期相、所述斷層圖像的期相、以及所述第二過(guò)渡區(qū)間的重建位置，確定所述第二過(guò)渡區(qū)間中每個(gè)重建像素點(diǎn)的重建期相。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，若所述第二重建區(qū)域與所述第二重建區(qū)間為同心圓，則所述第四期相確定子單元利用以下插值公式確定所述第二過(guò)渡區(qū)間中每個(gè)重建像素點(diǎn)的重建期相Iv2w2x2:
其中，V2是所述第二重建區(qū)間的重建期相，W2是所述斷層圖像的期相，Rv2是所述第二重建區(qū)間的半徑，Rw2是所述第二重建區(qū)域的半徑，Rx2是所述重建像素點(diǎn)與所述同心圓之間的距離。
15.根據(jù)權(quán)利要求9至14任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述第二圖像重建單元，包括: 數(shù)據(jù)范圍選取子單元，用于對(duì)于每個(gè)重建像素點(diǎn)，從所述全部投影數(shù)據(jù)中選取與所述重建像素點(diǎn)相關(guān)的投影數(shù)據(jù)范圍； 像素點(diǎn)圖像重建子單元，用于從所述投影數(shù)據(jù)范圍中選取與所述重建像素點(diǎn)的重建期相在時(shí)間上對(duì)應(yīng)的第二投影數(shù)據(jù)，利用所述第二投影數(shù)據(jù)重建所述重建像素點(diǎn)的圖像。
【文檔編號(hào)】G06T11/00GK104200500SQ201410366323
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月29日
【發(fā)明者】樓珊珊, 鄭晗 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)東軟醫(yī)療系統(tǒng)有限公司