CN104331914A - 重建心脏相位图像的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种重建心脏相位图像的方法和装置。该方法包括：直接利用放射线被检测到的时间，根据所述放射线所形成的采集投影数据计算周期投影数据和不同时间窗内的综合时间窗数据；以及根据所述周期投影数据和所述综合时间窗数据重建所述心脏相位图像。该方法和装置利用图像自身的性质，不需要诸如心电图仪等外接设备即可重建出心脏相位图像，避免了应用外接设备的过程中的检测困难和检测结果不准确等一系列问题。

Description

重建心脏相位图像的方法和装置

技术领域

本发明涉及的是一种医学图像处理方法，具体地，涉及一种重建心脏相位图像的方法和装置。

背景技术

心脏核医学成像中，被成像对象摄入放射性同位素药物。放射性同位素药物会随代谢分布于心脏等器官，同时放射性同位素衰变发出伽马射线。在体外利用扫描仪检测伽马射线，然后利用计算机通过重建算法重建出药物在体内分布的图像用于疾病的诊断。核医学成像包括心脏单光子发射计算机断层成像(SPECT)以及正电子发射断层成像(PET)等各种模态成像。

获取心跳周期不同相位的核医学图像对于心脏疾病的诊断有着重要作用，与传统不考虑心脏跳动的核医学成像所获得图像相比，可以消除心脏搏动造成的伪影，提高图像分辨率。

心脏舒张期和收缩期图像的心腔大小和室壁厚薄均不同，其能提供心脏的不同功能指标，如左心室舒张末期容积(EDV)，收缩末期容积(ESV)，射血分数(EF)等。获取心脏不同相位的核医学图像能够提高心脏疾病诊断的灵敏度和准确率，同时可以提高小范围心肌灌注异常的检出率。这对急性心肌缺血、慢性心肌缺血和心力衰竭的诊断、预后判断及危险度分层、疗效评价方面有很大的价值。

目前临床获取心脏不同相位的核医学图像的方法包括利用门控心肌核医学显像。例如，通过利用心电图仪获取被检查者的心电图，根据心电图上所指示的心脏相位来采集当前心脏所处相位的各个角度的投影数据，然后利用图像重建算法，独立重建出每个相位的心脏相位图像。

然而对于某些病人心脏信号过弱，或者某些动物心电监测比较困难的情况，就无法利用门控核医学成像来获取不同心脏相位的图像。而且利用人体表面贴合电极的方式进行心电检测，检测结果不准确。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种重建心脏相位图像的方法，包括：

直接利用放射线被检测到的时间，根据所述放射线所形成的采集投影数据计算周期投影数据和不同时间窗内的综合时间窗数据；以及

根据所述周期投影数据和所述综合时间窗数据重建所述心脏相位图像。

根据本发明一个实施例，所述计算不同时间窗内的综合时间窗数据进一步包括：

根据所述周期投影数据计算周期总投影数据；以及

根据所述周期总投影数据中每个元素对应的放射线被检测到的时间，将所述周期总投影数据划分成所述综合时间窗数据。

根据本发明一个实施例，所述计算不同时间窗内的综合时间窗数据进一步包括：

直接利用所述放射线被检测到的时间，将所述采集投影数据划分为不同周期的不同时间窗的时间窗数据；以及

将不同周期的同一时间窗的时间窗数据累加，以获得所述综合时间窗数据。

根据本发明一个实施例，所述重建所述心脏相位图像包括：

利用所述不同时间窗内的综合时间窗数据重建静态图像；

分割所述静态图像，并利用分割结果构建分类稀疏矩阵；以及

利用所述周期投影数据和所述分类稀疏矩阵重建所述心脏相位图像。

根据本发明一个实施例，所述重建静态图像进一步包括：

将所述不同时间窗内的综合时间窗数据累加以获得静态投影数据，并且构建三维系统矩阵；以及

利用所述静态投影数据和三维系统矩阵重建所述静态图像。

根据本发明一个实施例，所述利用所述周期投影数据和所述分类稀疏矩阵重建所述心脏相位图像进一步包括：

利用所述三维系统矩阵和所述分类稀疏矩阵构建四维系统矩阵；

利用所述周期投影数据和所述四维系统矩阵重建与不同相位的心脏相位图像相对应的系数向量；以及

利用所述与不同相位的心脏相位图像相对应的系数向量获得所述心脏相位图像。

根据本发明另一方面，还提供了一种重建心脏相位图像的装置，包括计算模块和重建模块。计算模块用于直接利用放射线被检测到的时间，根据所述放射线所形成的采集投影数据计算周期投影数据和不同时间窗内的综合时间窗数据。重建模块用于根据所述周期投影数据和所述综合时间窗数据重建所述心脏相位图像。

本发明提供的上述方法和装置利用图像自身的性质，不需要诸如心电图仪等外接设备即可重建出心脏相位图像，避免了使用外接设备的过程繁琐和特定情况下应用外接设备过程中的检测困难和检测结果不准确等一系列问题。

在发明内容中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

以下结合附图，详细说明本发明的优点和特征。

附图说明

本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施方式及其描述，用来解释本发明的原理。在附图中，

图1是根据本发明一个具体实施例的重建心脏相位图像的方法的流程图；

图2是根据本发明一个具体实施例的根据周期投影数据和综合时间窗数据重建心脏相位图像的流程图；以及

图3是根据本发明一个具体实施例的重建心脏相位图像的装置的示意性框图。

具体实施方式

在下文的描述中，提供了大量的细节以便能够彻底地理解本发明。然而，本领域技术人员可以了解，如下描述仅涉及本发明的较佳实施例，本发明可以无需一个或多个这样的细节而得以实施。此外，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

本发明提供了如图1的流程图所示的重建心脏相位图像的方法100。该方法100以SPECT成像系统来说明。本领域普通技术人员可以理解，SPECT成像仅为示例并非限制。本发明的重建心脏相位图像的方法可以普适于各种模态的核医学成像系统。该方法100直接利用常规核医学成像获得心脏相位图像。其中，心脏相位图像是指心脏在心跳周期的不同相位所呈现的核医学图像。例如，将大约0.8秒的心跳周期划分为10个相位，则心脏相位图像显示了每0.08秒心脏所呈现的核医学图像。

如图1所示，该方法100包括步骤S110，直接利用放射线被检测到的时间，根据所述放射线所形成的采集投影数据计算周期投影数据和不同时间窗内的综合时间窗数据。

当进行医学成像时，将带放射性的示踪剂静脉注射进入人体，然后探测器围绕人体采集从人体放射出来的放射线，例如：伽马射线。下面以SPECT系统为例来详细说明医学成像系统。在SPECT系统中，探测器是一种平板结构，包括准直器，晶体，光电倍增管和模拟定位电子电路四部分。准直器由单孔或多孔的铅或铅合金块构成，用于让一定视野范围内的、一定角度方向上的伽马射线通过准直器进入晶体。晶体用于将检测到的伽马射线转换成荧光光子。光电倍增管将荧光光子按比例转换成电子并倍增放大成易于测量的电脉冲信号。模拟定位电子电路通过将光电倍增管输出的电脉冲信号转换成用于确定晶体闪烁点位置的X,Y信号和用于确定伽马射线的能量信号。每条被检测到的射线都有与之一一对应的X,Y信号和能量信号。该能量信号用于确定该X,Y信号对应位置的采集投影数据。

一般而言，心脏以一定心跳周期进行运动。每个心跳周期可以分成多个相位。在每个相位中，探测器可能旋转一个或多个采集角度。探测器旋转上述采集角度的时间称为一个时间窗。也就是说，与心跳周期的一个相位的持续时间相等的数据采集时间称为一个时间窗。在一次数据采集过程中，一般可以采集多个心跳周期的采集投影数据。

利用上述采集投影数据计算在整个采集过程中周期投影数据和不同时间窗内的综合时间窗数据。

可以直接利用放射线被检测到的时间，将采集投影数据排列为周期投影数据。换言之，将每个心跳周期所采集的数据排列为周期投影数据P_IN×1。P_IN×1可以表示为I×N个像素值组成的列向量。其中,I为探测器在其旋转的每个采集角度所采集的图像的像素行数*该图像的像素列数*每个时间窗中采集角度的个数。换言之，I是每个时间窗中采集的像素的个数。探测器在每个采集角度所采集的图像每个像素与探测器通道一一对应。也就是说，假设探测器通道的个数为K，则I＝K×A，其中A为一个时间窗中采集角度的个数。N为一个心跳周期所分成的相位数。

综合时间窗数据体现了每个时间窗中所采集的采集投影数据。综合时间窗数据可以根据上述周期投影数据计算，也可以根据采集投影数据直接计算。

该方法100还包括步骤S120，根据上述周期投影数据和综合时间窗数据重建所述心脏相位图像。

如上所述，心脏相位图像是心脏在心跳周期的不同相位所呈现的核医学图像。因为每个时间窗和心跳周期的一个相位一一对应。所以利用综合时间窗数据可以重建出心脏相位图像。

本发明所提供的上述重建心脏相位图像的方法直接利用图像自身的性质，不需要诸如心电图仪等外接设备即可重建出心脏相位图像，避免了应用外接设备的过程中的检测困难和检测结果不准确等一系列问题。

步骤S110中的计算不同时间窗内的综合时间窗数据进一步包括如下步骤。

首先，根据周期投影数据计算周期总投影数据。例如，可以加和所有周期投影数据P_IN×1，作为周期总投影数据ΣP_IN×1。

然后，根据周期总投影数据ΣP_IN×1中每个元素对应的放射线被检测到的时间，将周期总投影数据ΣP_IN×1划分成综合时间窗数据，即不同时间窗内的时间窗数据P₁,…,P_N。由此，ΣP_IN×1＝{P₁,…,P_N}^T。时间窗数据P_n(其中1≤n≤N)用于表示在数据采集过程中，所有第n个时间窗内采集到相应数据的和，其可以用包含I×1个元素的列向量来表示。

例如，在心脏SPECT检查中进行25分钟的扫描，首先，将这25分钟采集到的所有数据按照放射线被检测到的时间排列为周期投影数据P_IN×1。假设，被检测者的心跳周期为0.8秒。在整个数据采集过程中，共包括25×60÷0.8＝1875个周期。相对应地，共有1875个周期投影数据P_IN×1。每个周期可被分为10个相位，即N＝10。每个相位持续的时间0.08秒即为一个时间窗。然后，加和1875个周期投影数据P_IN×1，以计算周期总投影数据ΣP_IN×1。最后，按照周期总投影数据ΣP_IN×1中每个元素对应的放射线被检测到的时间将该周期总投影数据ΣP_IN×1划分成综合时间窗数据，即：时间窗数据P₁,…,P₁₀。

在该实施例中，直接利用了已经计算获得的周期投影数据作为中间计算结果来计算综合时间窗数据，计算简单，实现容易。

根据本发明另一具体实施例，步骤S110中的计算不同时间窗内的综合时间窗数据进一步包括如下步骤。首先，直接利用放射线被检测到的时间，将采集投影数据划分成不同周期的不同时间窗的时间窗数据。然后，将不同周期的同一时间窗的时间窗数据累加，以获得综合时间窗数据。

仍以上例为例，首先，直接利用放射线被检测到的时间，将采集投影数据划分成25×60÷0.8×10＝18750个时间窗数据。然后，将不同周期的同一时间窗的时间窗数据对应累加，获得时间窗数据P₁,…,P₁₀。例如，P₁等于1875个周期中每个周期的第一个时间窗的时间窗数据的加和。

上述的实施例中，综合时间窗数据通过加和计算来获得，本领域普通技术人员可以理解，上述实施例仅用于示意而非限制，其也可以通过其他计算来获得，例如加权平均等。

根据本发明的一个具体实施例，在步骤S120中，可以根据时间窗数据P₁,…,P_N重建出心脏N个相位的心脏相位图像如图2所示，步骤S120具体可以包括如下子步骤。

S121，利用所述不同时间窗内的综合时间窗数据重建静态图像。

在本发明的一个具体实施例中，首先，将时间窗数据P₁,…,P_N累加，以获得静态投影数据在上述累加过程中，不考虑各个时间窗数据P_i(其中1≤i≤N)之间的时间差别。

构建三维系统矩阵其中f_i,j是被检测者的身体中与重建后的心脏核医学图像空间中第j个像素相对应的点辐射出来的光子被第a个角度的第k个探测器通道(对应于采集投影数据中的第i个像素点，即i＝(a-1)×K+k)检测到的概率，1≤a≤A，1≤k≤K，1≤i≤I，1≤j≤J，J为重建所得的心脏相位图像中的像素数。本领域普通技术人员可以理解，三维系统矩阵的构建过程是通过模拟SPECT系统对被检测者的成像过程实现的。

然后，根据SPECT的成像原理P＝F·X，利用静态投影数据和三维系统矩阵F_I×J重建静态图像即其中可以用矩阵表示，例如，一维向量，该静态图像能够表示心脏的空间三维静态结构。该重建过程可以利用最大似然迭代重建算法(ML-EM)。本领域普通技术人员可以理解，最大似然迭代重建算法仅用于示例而非限制，本发明的实施可以采用其他重建算法，例如代数迭代重建法(ART)，有序子集最大期望值法(OSEM)等。

S122，分割静态图像，并利用分割结果构建分类稀疏矩阵。根据本发明一个具体实施例，可以通过执行下述步骤来实现该步骤。

首先，根据图像的像素值，将表示心脏三维静态图像的一维向量分割成L个部分该图像分割可以利用任何图像分割算法，例如模糊C均值分割算法，水平集算法，区域生长法等。其中L可以根据所重建的静态图像中功能区域的个数来确定。分割所获得的每个部分可以表示心脏的一个功能区域。例如，如果在所重建的静态图像中能看到的心脏区域有左心室心肌，左心室血池。那么确定的功能区域有：左心室血池，左心室心肌，背景区域，左心室血池和心肌的过渡区域，左心室心肌与背景区域的过渡区域，则L＝5。分割算法可以在进行图像分割的同时将每个功能区域对应的一副三维图像二值化。由此，分割所获得的每个图像可以用一个一维列向量表示，其中l表示对应于第l个功能区域，1≤l≤L。本领域普通技术人员可以理解，将所有功能区域所对应的列向量进行叠加，等于进行二值化后的一维列向量。

然后，利用分割结果构建分类稀疏矩阵。根据其所表示的功能区域，将L个列向量分为不同的类别。简单地，可以分为两类。其中一类为能确定其功能且放射性活度不随心脏跳动而改变的功能区域，可以用来表示，其中L_R为R所表示的功能区域的个数；一类为不能确定其功能或放射性活度在心跳不同相位不同的功能区域，可以用来表示，。由此，分割后的图像可以表示为其称为分类稀疏矩阵。

该步骤中，利用三维心脏图像的信息来构造稀疏矩阵，可以大大减少重建过程中的未知数个数，进而提高重建精度，减少重建所需要的时间。此外，由于成像过程所获得的图像的分辨率有限，在分割过程中有些像素可能不能准确确定其所属的功能区域。而且，心跳对不同功能区域的影响也不同。通过将分割后的图像根据上述原则划分为两个不同的部分，不仅可以有效减少计算量，还可以增加重建图像的准确度。

S123，利用构建的分类稀疏矩阵重建心脏相位图像。

首先，利用三维系统矩阵和分类稀疏矩阵构建四维系统矩阵。

待重建的心脏相位图像所组成的心脏图像整体上可以理解为是四维的，包括空间三维和时间相位上的一维。心脏相位图像可以表示为分类稀疏矩阵Ψ_J×L及其系数向量的乘积，即又由于所以其中L_R为R所表示的功能区域的个数，L_O为O所表示的功能区域的个数。由前述所知，R所表示的区域不随相位的改变而改变，所以故分类稀疏矩阵的系数向量的中所包含的元素个数为L_R+N×(L-L_R)。

根据前述的SPECT成像原理P＝F·X，与三维静态重建相对应，四维重建也需要构建四维系统矩阵来模拟系数向量到投影数据P_IN×1的过程。

利用三维系统矩阵F和分类稀疏矩阵Ψ构建适合四维(空间三维加心跳时间相位维)心脏相位图像重建的四维系统矩阵 的行数为重新排列的投影数IN，列数为待重建的稀疏矩阵系数的个数L_R+N×(L-L_R)。

利用所述周期投影数据和四维系统矩阵重建与不同相位的心脏相位图像相对应的系数向量。具体地，可以根据利用重建算法，例如最大似然重建算法，从投影数据P_IN×1中重建

最后，利用所述与不同相位的心脏相位图像相对应的系数向量获得所述心脏相位图像。具体地，可以通过获得第n个相位的心脏图像

本领域普通技术人员可以理解，在本发明中，一个数据采集过程可以不是包括整数个心跳周期。因为在重建过程中，相位彼此之间是独立的，所以，本发明对于不同相位在一个数据采集过程中包含不同个数的情况也能够很好处理。

本发明以上描述中以SPECT为例，如本领域普通技术人员可以理解的，本发明可以用于重建其他模态的核医学图像，例如PET等。

以上参照图1描述了根据本发明的示例性实施方式的重建心脏相位图像的方法。应当理解，尽管按照特定顺序描述了该方法的操作，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。相反，流程图中描绘的步骤可以改变执行顺序。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。例如，计算周期投影数据的步骤可以先于或者后于计算综合时间窗数据的步骤。

此外，本发明还提供一种重建心脏相位图像的装置。如图3所示，根据本发明一个具体实施例的重建心脏相位图像的装置300包括计算模块310和重建模块320。该计算模块310用于直接利用放射线被检测到的时间，根据该放射线所形成的采集投影数据计算周期投影数据和不同时间窗内的综合时间窗数据。该重建模块320用于根据该周期投影数据和该综合时间窗数据重建该心脏相位图像。

在上述装置300中，该计算模块310可以包括周期总投影数据计算模块和第一综合时间窗数据获得模块。该周期总投影数据计算模块用于根据该周期投影数据计算周期总投影数据。该第一综合时间窗数据获得模块用于根据该周期总投影数据中每个元素对应的放射线被检测到的时间，将该周期总投影数据划分成该综合时间窗数据。

替代地，该计算模块310可以包括时间窗数据划分模块和第二综合时间窗数据获得模块。该时间窗数据划分模块用于直接利用该放射线被检测到的时间，将该采集投影数据划分为不同周期的不同时间窗的时间窗数据。该第二综合时间窗数据获得模块用于将不同周期的同一时间窗的时间窗数据累加，以获得该综合时间窗数据。

在上述装置300中，该重建模块320可以包括静态图像重建模块、分类稀疏矩阵构建模块和心脏相位图像重建模块。该静态图像重建模块用于利用该不同时间窗内的综合时间窗数据重建静态图像。该分类稀疏矩阵构建模块用于分割该静态图像，并利用分割结果构建分类稀疏矩阵。该心脏相位图像重建模块用于利用该周期投影数据和该分类稀疏矩阵重建该心脏相位图像。

在上述装置300中，该静态图像重建模块可以包括第一子模块和第二子模块。第一子模块用于将该不同时间窗内的综合时间窗数据累加以获得静态投影数据，并且构建三维系统矩阵。第二子模块用于利用该静态投影数据和三维系统矩阵重建该静态图像。

在上述装置300中，心脏相位图像重建模块可以包括四维系统矩阵构建模块、系数向量重建模块和心脏相位图像获得模块。四维系统矩阵构建模块用于利用该三维系统矩阵和该分类稀疏矩阵构建四维系统矩阵。系数向量重建模块用于利用该周期投影数据和该四维系统矩阵重建与不同相位的心脏相位图像相对应的系数向量。心脏相位图像获得模块用于利用该与不同相位的心脏相位图像相对应的系数向量获得该心脏相位图像。

本领域普通技术人员通过阅读上文关于重建心脏相位图像的方法的描述能够理解该装置的组成、实现以及优点，因此这里不再赘述。

本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims (12)

1.一种重建心脏相位图像的方法，包括：

直接利用放射线被检测到的时间，根据所述放射线所形成的采集投影数据计算周期投影数据和不同时间窗内的综合时间窗数据；以及

根据所述周期投影数据和所述综合时间窗数据重建所述心脏相位图像。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算不同时间窗内的综合时间窗数据进一步包括：

根据所述周期投影数据计算周期总投影数据；以及

根据所述周期总投影数据中每个元素对应的放射线被检测到的时间，将所述周期总投影数据划分成所述综合时间窗数据。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算不同时间窗内的综合时间窗数据进一步包括：

直接利用所述放射线被检测到的时间，将所述采集投影数据划分为不同周期的不同时间窗的时间窗数据；以及

将不同周期的同一时间窗的时间窗数据累加，以获得所述综合时间窗数据。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述重建所述心脏相位图像包括：

利用所述不同时间窗内的综合时间窗数据重建静态图像；

分割所述静态图像，并利用分割结果构建分类稀疏矩阵；以及

利用所述周期投影数据和所述分类稀疏矩阵重建所述心脏相位图像。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述重建静态图像进一步包括：

将所述不同时间窗内的综合时间窗数据累加以获得静态投影数据，并且构建三维系统矩阵；以及

利用所述静态投影数据和所述三维系统矩阵重建所述静态图像。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述利用所述周期投影数据和所述分类稀疏矩阵重建所述心脏相位图像进一步包括：

利用所述三维系统矩阵和所述分类稀疏矩阵构建四维系统矩阵；

利用所述周期投影数据和所述四维系统矩阵重建与不同相位的心脏相位图像相对应的系数向量；以及

利用所述与不同相位的心脏相位图像相对应的系数向量获得所述心脏相位图像。

7.一种重建心脏相位图像的装置，包括：

计算模块，用于直接利用放射线被检测到的时间，根据所述放射线所形成的采集投影数据计算周期投影数据和不同时间窗内的综合时间窗数据；以及

重建模块，用于根据所述周期投影数据和所述综合时间窗数据重建所述心脏相位图像。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述计算模块进一步包括：

周期总投影数据计算模块，用于根据所述周期投影数据计算周期总投影数据；以及

第一综合时间窗数据获得模块，用于根据所述周期总投影数据中每个元素对应的放射线被检测到的时间，将所述周期总投影数据划分成所述综合时间窗数据。

9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述计算模块进一步包括：

时间窗数据划分模块，用于直接利用所述放射线被检测到的时间，将所述采集投影数据划分为不同周期的不同时间窗的时间窗数据；以及

第二综合时间窗数据获得模块，用于将不同周期的同一时间窗的时间窗数据累加，以获得所述综合时间窗数据。

10.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述重建模块包括：

静态图像重建模块，用于利用所述不同时间窗内的综合时间窗数据重建静态图像；

分类稀疏矩阵构建模块，用于分割所述静态图像，并利用分割结果构建分类稀疏矩阵；以及

心脏相位图像重建模块，用于利用所述周期投影数据和所述分类稀疏矩阵重建所述心脏相位图像。

11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述静态图像重建模块进一步包括：

第一子模块，用于将所述不同时间窗内的综合时间窗数据累加以获得静态投影数据，并且构建三维系统矩阵；以及

第二子模块，用于利用所述静态投影数据和所述三维系统矩阵重建所述静态图像。

12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述心脏相位图像重建模块进一步包括：

四维系统矩阵构建模块，用于利用所述三维系统矩阵和所述分类稀疏矩阵构建四维系统矩阵；

系数向量重建模块，用于利用所述周期投影数据和所述四维系统矩阵重建与不同相位的心脏相位图像相对应的系数向量；以及

心脏相位图像获得模块，用于利用所述与不同相位的心脏相位图像相对应的系数向量获得所述心脏相位图像。