CN106108931A - 肾动态成像中同时进行肾深度测量的成像方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种肾动态成像中同时进行肾深度测量的成像方法及系统,包括以下步骤:在多个采样角度下采集病人的肾脏的投影图像;对投影图像进行分割,得到不同采样角度下肾脏的投影重心;根据采样位置和采样角度,计算肾脏的投影重心的空间位置;根据肾脏的投影重心的空间位置计算不同采样角度下肾脏的投影重心的投影线;根据最优化方法计算所有采样角度下肾脏的投影重心的投影线的交点;根据肾脏的投影重心的投影线的交点和床板的空间位置计算肾脏的深度。本发明能够同步采集病人的实时肾动态数据,并据此准确测量肾深度,该方法操作简便、易于实现,无需增加新的采集流程与时间。
Description
技术领域
本发明涉及核医学成像技术领域,特别涉及一种肾动态成像中同时进行肾深度测量的成像方法及系统。
背景技术
临床上以SPECT(Single-Photon Emission Computed Tomography,单光子发射计算机断层成像术)测定GFR(glomerular filtration rate,肾小球滤过率),GFR是反映肾功能的重要指标。目前一种广泛应用的方法是Gates方法。在Gates方法中,采用基于病人身高体重的Tonnesen公式推算肾脏深度,肾脏深度是于肾门水平,测定肾脏前后表面到后背体表皮肤的垂直距离,取其平均值,可看做肾门水平的肾脏中心或重心到后背体表皮肤的垂直距离。国内外已有研究表明,在病人人群(如过瘦或肥胖)的情况下,Tonnesen公式估算的肾脏深度与CT等影像手段得到的实测值有较大差异。
发明内容
本发明旨在至少解决上述技术问题之一。
为此,本发明的一个目的在于提出一种肾动态成像中同时进行肾深度测量的成像方法,该方法能够同步采集病人的实时肾动态数据,并据此准确测量肾深度,该方法操作简便、易于实现,无需增加新的采集流程与时间。
本发明的另一个目的在于提出一种肾动态成像中同时进行肾深度测量的成像系统。
为了实现上述目的,本发明第一方面的实施例提出了一种肾动态成像中同时进行肾深度测量的成像方法,包括以下步骤:S1:在多个采样角度下采集病人的肾脏的投影图像;S2:对所述投影图像进行分割,得到不同采样角度下所述肾脏的投影重心;S3:根据采样位置和采样角度,计算所述肾脏的投影重心的空间位置;S4:根据所述肾脏的投影重心的空间位置计算不同采样角度下所述肾脏的投影重心的投影线;S5:根据最优化方法计算所有采样角度下所述肾脏的投影重心的投影线的交点;S6:根据所述肾脏的投影重心的投影线的交点和床板的空间位置计算所述肾脏的深度。
根据本发明实施例的肾动态成像中同时进行肾深度测量的成像方法,能够同步采集病人的实时肾动态数据,并根据实时肾动态数据准确测量肾深度,该方法操作简便、易于实现,无需增加新的采集流程与时间。
另外,根据本发明上述实施例的肾动态成像中同时进行肾深度测量的成像方法还可以具有如下附加的技术特征:
在一些示例中,在步骤S1中,通过可变角度的双探头在多个采样角度下采集病人的肾脏的投影图像。
在一些示例中,所述双探头包括位于病人下方的第一探头和位于病人上方的第二探头,其中,所述第一探头在固定的采样位置和采样角度采集所述病人的肾脏的投影图像,所述第二探头在多个采样位置和采样角度下采集预设时间段内所述病人的肾脏的投影图像。
在一些示例中,所述S4进一步包括:S41:对所述投影图像进行分割获取所述肾脏的投影重心,将所述投影重心的像素位置转化为在投影视野中的坐标位置;S42:根据每个所述采样角度下所述第二探头的采样位置和采样角度,计算所述第二探头的探测视野的空间位置,并根据所述第二探头的探测视野的空间位置,将所述肾脏的投影重心在所述探测视野中的位置转化为所述肾脏的投影重心在全局坐标系中的位置;S43:根据所述肾脏的投影重心在所述全局坐标系中的位置,计算每个采样角度下所述肾脏的投影重心的投影线。
在一些示例中,所述肾脏的投影重心的投影线垂直于所述第二探头的探测视野,且与所述探测视野的交点为所述肾脏的投影重心。
为了实现上述目的,本发明第二方面的实施例公开了一种肾动态成像中同时进行肾深度测量的成像系统,包括:采集模块,用于在多个采样角度下采集病人的肾脏的投影图像;分割模块,用于对所述投影图像进行分割,得到不同采样角度下所述肾脏的投影重心;空间位置计算模块,用于根据采样位置和采样角度,计算所述肾脏的投影重心的空间位置;投影线计算模块,用于根据所述肾脏的投影重心的空间位置计算不同采样角度下所述肾脏的投影重心的投影线;交点计算模块,用于根据最优化方法计算所有采样角度下所述肾脏的投影重心的投影线的交点;深度计算模块,用于根据所述肾脏的投影重心的投影线的交点和床板的空间位置计算所述肾脏的深度。
根据本发明实施例的肾动态成像中同时进行肾深度测量的成像系统,能够同步采集病人的实时肾动态数据,并根据实时肾动态数据准确测量肾深度,该系统操作简便、易于实现,无需增加新的采集流程与时间。
另外,根据本发明上述实施例的肾动态成像中同时进行肾深度测量的成像系统还可以具有如下附加的技术特征:
在一些示例中,所述采集模块为可在多个采样角度下采集病人的肾脏的投影图像的可变角度的双探头。
在一些示例中,所述双探头包括位于病人下方的第一探头和位于病人上方的第二探头,其中,所述第一探头在固定的采样位置和采样角度采集所述病人的肾脏的投影图像,所述第二探头在多个采样位置和采样角度下采集预设时间段内所述病人的肾脏的投影图像。
在一些示例中,所述投影线计算模块用于:对所述投影图像进行分割获取所述肾脏的投影重心,将所述投影重心的像素位置转化为在投影视野中的坐标位置;根据每个所述采样角度下所述第二探头的采样位置和采样角度,计算所述第二探头的探测视野的空间位置,并根据所述第二探头的探测视野的空间位置,将所述肾脏的投影重心在所述探测视野中的位置转化为所述肾脏的投影重心在全局坐标系中的位置;根据所述肾脏的投影重心在所述全局坐标系中的位置,计算每个采样角度下所述肾脏的投影重心的投影线。
在一些示例中,所述肾脏的投影重心的投影线垂直于所述第二探头的探测视野,且与所述探测视野的交点为所述肾脏的投影重心。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是根据本发明一个实施例的肾动态成像中同时进行肾深度测量的成像方法的流程图;
图2是根据本发明一个实施例的肾动态成像扫描的示意图;
图3是根据本发明一个实施例的肾脏在各个角度的探测器上的投影示意图;
图4是根据本发明一个实施例的不同采集角度下的肾脏投影示意图;
图5是根据本发明一个实施例的根据不同采集角度下肾脏的投影重心的投影线计算肾脏的空间位置示意图;
图6是根据本发明一个实施例的肾动态成像中同时进行肾深度测量的成像系统的结构框图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以下结合附图描述根据本发明实施例的肾动态成像中同时进行肾深度测量的成像方法及系统。
图1是根据本发明一个实施例的肾动态成像中同时进行肾深度测量的成像方法的流程图。如图1所示,根据本发明一个实施例的肾动态成像中同时进行肾深度测量的成像方法,包括以下步骤:
步骤S1:在多个采样角度下采集病人的肾脏的投影图像。
其中,例如通过可变角度的双探头在多个采样角度下采集病人的肾脏的投影图像。更为具体地,双探头例如包括位于病人下方的第一探头和位于病人上方的第二探头,其中,第一探头在固定的采样位置和采样角度持续采集病人的肾脏的投影图像,第二探头在多个采样位置和采样角度下采集预设时间段内病人的肾脏的投影图像,例如图2所示。
步骤S2:对投影图像进行分割,得到不同采样角度下肾脏的投影重心。具体地,对第二探头在多个采样位置和采样角度下采集预设时间段内病人的肾脏的投影图像进行分割,得到不同采样角度下肾脏的投影重心。
步骤S3:根据采样位置和采样角度,计算肾脏的投影重心的空间位置。具体地,根据第二探头的采样位置和采样角度计算肾脏的投影重心的空间位置。
步骤S4:根据肾脏的投影重心的空间位置计算不同采样角度下肾脏的投影重心的投影线。
在一些示例中,例如可以利用数据处理装置(例如计算机与相应软件)对不同采集角度下的投影图像进行分割和处理,进而得到不同采集角度下肾脏的投影重心的投影线。基于此,在本发明的一个实施例中,步骤S4进一步包括:
S41:对投影图像进行分割以获取肾脏的投影重心,将投影重心的像素位置转化为在投影视野中的坐标位置,例如图3所示。其中,每个分割区域内只包含一个亮斑,一个亮斑对应肾脏的伽马光子总计数,统计各分割区域内入射伽马光子数目分布并求取其加权重心二维坐标(即分割区域的重心坐标),例如图4所示。
S42:根据每个采样角度下第二探头的采样位置和采样角度,计算第二探头的探测视野的空间位置,并根据第二探头的探测视野的空间位置,将肾脏的投影重心在探测视野中的位置转化为肾脏的投影重心在全局坐标系中的位置。
S43:根据肾脏的投影重心在全局坐标系中的位置,计算得到每个采样角度下肾脏的投影重心的投影线。其中,肾脏的投影重心的投影线垂直于第二探头的探测视野,且与探测视野的交点为肾脏的投影重心。
步骤S5:根据最优化方法计算所有采样角度下肾脏的投影重心的投影线的交点,即肾脏的实际重心的空间位置。
步骤S6:根据肾脏的投影重心的投影线的交点和床板的空间位置计算肾脏的深度。其中,肾脏包括左右肾脏,即肾脏的深度也就包括左右肾脏的深度,例如图5所示。
综上,根据本发明实施例的肾动态成像中同时进行肾深度测量的成像方法,能够同步采集病人的实时肾动态数据,并根据实时肾动态数据准确测量肾深度,该方法操作简便、易于实现,无需增加新的采集流程与时间。
本发明的进一步实施例还提出了一种肾动态成像中同时进行肾深度测量的成像系统。
图6是根据本发明一个实施例的肾动态成像中同时进行肾深度测量的成像系统的结构框图。如图6所示,根据本发明实施例的肾动态成像中同时进行肾深度测量的成像系统100,包括:采集模块110、分割模块120、空间位置计算模块130、投影线计算模块140、交点计算模块150及深度计算模块160。
其中,采集模块110用于在多个采样角度下采集病人的肾脏的投影图像。
其中,采集模块110例如为可在多个采样角度下采集病人的肾脏的投影图像的可变角度的双探头。更为具体地,该双探头包括位于病人下方的第一探头和位于病人上方的第二探头,其中,第一探头在固定的采样位置和采样角度采集病人的肾脏的投影图像,第二探头在多个采样位置和采样角度下采集预设时间段内病人的肾脏的投影图像。
分割模块120用于对投影图像进行分割,得到不同采样角度下肾脏的投影重心。具体地,分割模块120对第二探头在多个采样位置和采样角度下采集预设时间段内病人的肾脏的投影图像进行分割,得到不同采样角度下肾脏的投影重心。
空间位置计算模块130用于根据采样位置和采样角度,计算肾脏的投影重心的空间位置。具体地,空间位置计算模块130根据第二探头的采样位置和采样角度计算肾脏的投影重心的空间位置。
投影线计算模块140用于根据肾脏的投影重心的空间位置计算不同采样角度下肾脏的投影重心的投影线。
在本发明的一个实施例中,投影线计算模块140用于:对投影图像进行分割获取肾脏的投影重心,将投影重心的像素位置转化为在投影视野中的坐标位置;根据每个采样角度下第二探头的采样位置和采样角度,计算第二探头的探测视野的空间位置,并根据第二探头的探测视野的空间位置,将肾脏的投影重心在探测视野中的位置转化为肾脏的投影重心在全局坐标系中的位置;根据肾脏的投影重心在全局坐标系中的位置,计算每个采样角度下肾脏的投影重心的投影线。其中,肾脏的投影重心的投影线垂直于第二探头的探测视野,且与探测视野的交点为肾脏的投影重心。
交点计算模块150用于根据最优化方法计算所有采样角度下肾脏的投影重心的投影线的交点,即肾脏的实际重心的空间位置。
深度计算模块160用于根据肾脏的投影重心的投影线的交点和床板的空间位置计算肾脏的深度。其中,肾脏包括左右肾脏,即肾脏的深度也就包括左右肾脏的深度。
需要说明的是,本发明实施例的肾动态成像中同时进行肾深度测量的成像系统的具体实现方式与本发明实施例的肾动态成像中同时进行肾深度测量的成像方法的具体实现方式类似,具体请参见方法部分的描述,为了减少冗余,此处不再赘述。
综上,根据本发明实施例的肾动态成像中同时进行肾深度测量的成像系统,能够同步采集病人的实时肾动态数据,并根据实时肾动态数据准确测量肾深度,该系统操作简便、易于实现,无需增加新的采集流程与时间。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同限定。
Claims (10)
1.一种肾动态成像中同时进行肾深度测量的成像方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:在多个采样角度下采集病人的肾脏的投影图像;
S2:对所述投影图像进行分割,得到不同采样角度下所述肾脏的投影重心;
S3:根据采样位置和采样角度,计算所述肾脏的投影重心的空间位置;
S4:根据所述肾脏的投影重心的空间位置计算不同采样角度下所述肾脏的投影重心的投影线;
S5:根据最优化方法计算所有采样角度下所述肾脏的投影重心的投影线的交点;
S6:根据所述肾脏的投影重心的投影线的交点和床板的空间位置计算所述肾脏的深度。
2.根据权利要求1所述的肾动态成像中同时进行肾深度测量的成像方法,其特征在于,在步骤S1中,通过可变角度的双探头在多个采样角度下采集病人的肾脏的投影图像。
3.根据权利要求2所述的肾动态成像中同时进行肾深度测量的成像方法,其特征在于,所述双探头包括位于病人下方的第一探头和位于病人上方的第二探头,其中,
所述第一探头在固定的采样位置和采样角度采集所述病人的肾脏的投影图像,所述第二探头在多个采样位置和采样角度下采集预设时间段内所述病人的肾脏的投影图像。
4.根据权利要求3所述的肾动态成像中同时进行肾深度测量的成像方法,所述S4进一步包括:
S41:对所述投影图像进行分割获取所述肾脏的投影重心,将所述投影重心的像素位置转化为在投影视野中的坐标位置;
S42:根据每个所述采样角度下所述第二探头的采样位置和采样角度,计算所述第二探头的探测视野的空间位置,并根据所述第二探头的探测视野的空间位置,将所述肾脏的投影重心在所述探测视野中的位置转化为所述肾脏的投影重心在全局坐标系中的位置;
S43:根据所述肾脏的投影重心在所述全局坐标系中的位置,计算每个采样角度下所述肾脏的投影重心的投影线。
5.根据权利要求4所述的肾动态成像中同时进行肾深度测量的成像方法,其特征在于,其中,所述肾脏的投影重心的投影线垂直于所述第二探头的探测视野,且与所述探测视野的交点为所述肾脏的投影重心。
6.一种肾动态成像中同时进行肾深度测量的成像系统,其特征在于,包括:
采集模块,用于在多个采样角度下采集病人的肾脏的投影图像;
分割模块,用于对所述投影图像进行分割,得到不同采样角度下所述肾脏的投影重心;
空间位置计算模块,用于根据采样位置和采样角度,计算所述肾脏的投影重心的空间位置;
投影线计算模块,用于根据所述肾脏的投影重心的空间位置计算不同采样角度下所述肾脏的投影重心的投影线;
交点计算模块,用于根据最优化方法计算所有采样角度下所述肾脏的投影重心的投影线的交点;
深度计算模块,用于根据所述肾脏的投影重心的投影线的交点和床板的空间位置计算所述肾脏的深度。
7.根据权利要求6所述的肾动态成像中同时进行肾深度测量的成像系统,其特征在于,所述采集模块为可在多个采样角度下采集病人的肾脏的投影图像的可变角度的双探头。
8.根据权利要求7所述的肾动态成像中同时进行肾深度测量的成像系统,其特征在于,所述双探头包括位于病人下方的第一探头和位于病人上方的第二探头,其中,
所述第一探头在固定的采样位置和采样角度采集所述病人的肾脏的投影图像,所述第二探头在多个采样位置和采样角度下采集预设时间段内所述病人的肾脏的投影图像。
9.根据权利要求8所述的肾动态成像中同时进行肾深度测量的成像系统,其特征在于,所述投影线计算模块用于:
对所述投影图像进行分割获取所述肾脏的投影重心,将所述投影重心的像素位置转化为在投影视野中的坐标位置;
根据每个所述采样角度下所述第二探头的采样位置和采样角度,计算所述第二探头的探测视野的空间位置,并根据所述第二探头的探测视野的空间位置,将所述肾脏的投影重心在所述探测视野中的位置转化为所述肾脏的投影重心在全局坐标系中的位置;
根据所述肾脏的投影重心在所述全局坐标系中的位置,计算每个采样角度下所述肾脏的投影重心的投影线。
10.根据权利要求9所述的肾动态成像中同时进行肾深度测量的成像系统,其特征在于,所述肾脏的投影重心的投影线垂直于所述第二探头的探测视野,且与所述探测视野的交点为所述肾脏的投影重心。
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