CN110136076B - 医学扫描成像方法、装置、存储介质及计算机设备 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种医学扫描成像方法、装置、存储介质及计算机设备，在成像系统中，在进行PET图像重建时，通过确定每个像素点的散射响应函数，并作为相关参数进行PET图像重建，可以在图像重建的过程中实现散射矫正，从而可以避免现有技术中存在的误差问题，提高散射矫正结果的准确度。
Description
技术领域
本申请涉及图像处理技术领域，特别是涉及一种医学扫描成像方法、装置、存储介质及计算机设备。
背景技术
PET(Positron Emission Computed Tomography，正电子发射型计算机断层显像)，是核医学领域比较先进的临床检查影像技术。该技术通过将标记有放射性核素的物质注入人体，并通过检测该物质在人体代谢中的聚集来反映人体生命代谢情况，从而达到诊断的目的。
在根据PET扫描技术或者包含PET扫描的多模态扫描技术对目标对象进行医学扫描时，需要对通过图像重建处理得到的PET图像进行散射矫正。现有技术中，通常为使用散射估计来进行散射矫正，而该散射估计是通过由未进行散射矫正的PET重建图像以及衰减图得到，即需要先根据图像数据得到未矫正的图像，再根据未矫正的图像对自身进行散射矫正，从而使得该散射估计存在一定的误差，导致最终的散射矫正结果存在准确度低的问题。
发明内容
基于此，有必要针对现有技术存在的问题，提供一种准确度更高的医学扫描成像方法、装置、存储介质及计算机设备。
一种医学扫描成像方法，包括：
获取根据目标对象的多模态医学扫描过程得到的衰减图，所述多模态医学扫描过程包括PET扫描以及其他模态扫描，所述衰减图根据所述其他模态扫描的扫描数据得到；
根据所述衰减图确定感兴趣区域，并根据所述衰减图以及多模态医学扫描系统对应的系统几何模型，确定所述感兴趣区域中每个像素点的散射响应函数；
获取所述目标对象的PET扫描数据；
根据所述衰减图、所述系统几何模型、所述散射响应函数以及所述PET扫描数据进行图像重建处理，得到所述目标对象对应的目标活度图。
在其中一个实施例中，所述其他模态扫描包括CT扫描或MR扫描。
在其中一个实施例中，根据所述衰减图确定感兴趣区域，包括以下各项中的任一项：
第一项：获取用户的感兴趣区域选择结果，并根据所述感兴趣区域选择结果确定所述衰减图中的感兴趣区域；
第二项：通过对所述衰减图进行图像分割处理，确定所述衰减图中的感兴趣区域；
第三项：定义衰减图中衰减值大于0的区域为感兴趣区域；
根据所述衰减图以及多模态医学扫描系统对应的系统几何模型，确定所述感兴趣区域中每个像素点的散射响应函数，包括以下各项中的任一项：
第一项：
根据所述衰减图以及所述系统几何模型，计算所述感兴趣区域中每个像素点在每个弦图坐标上的散射响应函数；
第二项：
根据所述衰减图以及所述系统几何模型，计算所述感兴趣区域中每个像素点在每个弦图坐标以及每个飞行时间区间上的散射响应函数。
在其中一个实施例中，根据所述衰减图确定感兴趣区域之后，根据所述衰减图以及多模态医学扫描系统对应的系统几何模型，确定所述感兴趣区域中每个像素点的散射响应函数之前，还包括：
对所述感兴趣区域在每个弦图坐标上进行下采样处理。
在其中一个实施例中，根据所述衰减图、所述系统几何模型、所述散射响应函数以及所述PET扫描数据进行图像重建处理，得到所述目标对象对应的目标活度图，包括以下各项中的任一项：
第一项：根据所述衰减图、所述系统几何模型中的系统矩阵、所述散射响应函数以及所述PET扫描数据，进行图像重建处理，得到所述目标对象对应的目标活度图；
第二项：根据所述衰减图、所述系统几何模型中的系统矩阵、所述散射响应函数以及所述PET扫描数据得到初始活度图以及初始散射比例；
对所述初始活度图以及所述初始散射比例进行交替迭代处理；
根据交替迭代处理结果进行图像重建处理，得到所述目标对象对应的目标活度图。
一种医学扫描成像方法，包括：
获取目标对象的PET扫描数据；
根据所述PET扫描数据得到对应的衰减图；
根据所述衰减图确定感兴趣区域，并根据所述衰减图以及PET扫描系统对应的系统几何模型，确定所述感兴趣区域中每个像素点的散射响应函数；
根据所述衰减图、所述系统几何模型、所述散射响应函数以及所述PET扫描数据进行图像重建处理，得到所述目标对象对应的目标活度图。
一种医学扫描成像装置，包括：
图像获取模块，用于获取根据目标对象的多模态医学扫描过程得到的衰减图，所述多模态医学扫描过程包括PET扫描以及其他模态扫描，所述衰减图根据所述其他模态扫描的扫描数据得到；
图像处理模块，用于根据所述衰减图确定感兴趣区域，并根据所述衰减图以及多模态医学扫描系统对应的系统几何模型，确定所述感兴趣区域中每个像素点的散射响应函数；
数据获取模块，用于获取所述目标对象的PET扫描数据；
图像重建模块，用于根据所述衰减图、所述系统几何模型、所述散射响应函数以及所述PET扫描数据进行图像重建处理，得到所述目标对象对应的目标活度图。
一种医学扫描成像装置，包括：
数据获取模块，用于获取目标对象的PET扫描数据；
数据处理模块，用于根据所述PET扫描数据得到对应的衰减图；
图像处理模块，用于根据所述衰减图确定感兴趣区域，并根据所述衰减图以及PET扫描系统对应的系统几何模型，确定所述感兴趣区域中每个像素点的散射响应函数；
图像重建模块，用于根据所述衰减图、所述系统几何模型、所述散射响应函数以及所述PET扫描数据进行图像重建处理，得到所述目标对象对应的目标活度图。
一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
上述医学扫描成像方法、装置、存储介质及计算机设备，在成像系统中，在进行PET图像重建时，通过确定每个像素点的散射响应函数，并作为相关参数进行PET图像重建，可以在图像重建的过程中实现散射矫正，从而可以避免现有技术中存在的误差问题，提高散射矫正结果的准确度。
附图说明
图1为一个实施例中医学扫描成像方法的流程示意图；
图2为另一个实施例中医学扫描成像方法的流程示意图；
图3为一个实施例中得到目标对象对应的目标活度图的流程示意图；
图4为再一个实施例中医学扫描成像方法的流程示意图；
图5为一个实施例中医学扫描成像装置的结构示意图；
图6为另一个实施例中医学扫描成像装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
在PET图像重建过程中，传统技术通常是在PET扫描完成后，根据扫描数据得到未矫正的图像，然后再进行图像重建以进行散射矫正，传统的重建公式为：
其中，其中i为图像域像素的坐标，j为投影域像素的坐标,Hi,j为扫描系统的系统矩阵,sj为散射估计,aj为衰减弦图,rj为随机事件弦图,xi为活度图像，n是迭代次数,yj是原始数据。
上述方法中，sj为图像重建之前，根据活度图像和衰减图计算得到，通常为定量，而计算sj的活度图像通常由未进行散射矫正的图像来近似，因此存在准确性低，且需要迭代计算处理的问题。另外，由于需要获取已知的活度图像，因此散射矫正只能在扫描完成后进行，导致效率较低。
针对上述问题，本申请提出一种医学扫描成像方法，散射矫正的功能在第一次进行图像重建的过程中即可实现，从而可以避免近似处理导致的误差，提高散射矫正的准确性，同时也能减少处理时间。
可以理解，本申请中的方法，可以应用于包含PET成像的多模态医学扫描成像，例如PET/CT(Computed Tomography，电子计算机断层扫描)，PET/MR(Magnetic Resonance，磁共振扫描)等，也可以应用于PET单模态的医学成像扫描。另外，由于现有的扫描协议都是在病人进行PET扫描前或者在PET扫描的前半段获取衰减图，因此，本方法可以和病人的扫描进程同时进行，从而提高效率。
在一个实施例中，如图1所示，提供一种医学扫描成像方法，该方法可以应用于包含PET成像的多模态医学扫描成像，以该方法应用于可以进行医学扫描成像的处理器进行解释说明，该方法包括以下步骤：
步骤S110，获取根据目标对象的多模态医学扫描过程得到的衰减图，多模态医学扫描过程包括PET扫描以及其他模态扫描，衰减图根据其他模态扫描的扫描数据得到。
在对目标对象进行多模态医学扫描的过程中，处理器首先获取该目标对象对应的衰减图。由于多模态医学扫描过程包括PET扫描以及其他模态扫描，衰减图可以根据其他模态扫描的扫描数据得到。
在一个实施例中，其他模态扫描包括CT扫描或MR扫描。即，当采用PET/CT对目标对象进行多模态医学扫描的过程中，衰减图可以通过CT获取；当采用PET/MR对目标对象进行多模态医学扫描的过程中，衰减图可以通过MRI获取。
步骤S120，根据衰减图确定感兴趣区域，并根据衰减图以及多模态医学扫描系统对应的系统几何模型，确定感兴趣区域中每个像素点的散射响应函数。
其中，感兴趣区域可以为包含目标对象的被扫描部位的图像区域。处理器获取的图像中，除了目标对象的被扫描部位以外，还可能包括其他非必要的内容，比如病床结构等，非必要内容可能会对目标对象的医疗分析造成一定的影响，因此，可以通过确定感兴趣区域来去除其他非必要的内容。
处理器在确定感兴趣区域之后，根据衰减图以及多模态医学扫描系统对应的系统几何模型，确定感兴趣区域中每个像素点的散射响应函数，散射响应函数用于在图像重建过程中进行散射矫正。
步骤S130，获取目标对象的PET扫描数据。
处理器在确定感兴趣区域中每个像素点的散射响应函数之后，获取通过PET扫描得到的目标对象的扫描数据，以用于进行PET图像重建。另外，获取PET扫描数据的过程中，也可以包含其他去除衰减、散射的矫正项。
步骤S140，根据衰减图、系统几何模型、散射响应函数以及PET扫描数据进行图像重建处理，得到目标对象对应的目标活度图。
处理器在获取目标对象的PET扫描数据之后，结合根据其他模态扫描的扫描数据得到的衰减图、多模态医学扫描系统对应的系统几何模型、感兴趣区域中每个像素点的散射响应函数以及目标对象的PET扫描数据进行图像处理，从而可以得到目标对象对应的目标活度图。
需要说明的是，本实施例中的图像重建，是指根据扫描数据得到对应的图像的处理过程，即，本实施例的方法中，只需要进行一次图像重建处理即可完成PET图像的散射矫正。
本实施例提供一种医学扫描成像方法，在多模态成像系统中，在进行PET图像重建时，通过确定每个像素点的散射响应函数，并作为相关参数进行PET图像重建，可以在图像重建的过程中实现散射矫正，从而可以避免现有技术中存在的误差问题，提高散射矫正结果的准确度。
在一个实施例中，根据衰减图确定感兴趣区域，包括：获取用户的感兴趣区域选择结果，并根据感兴趣区域选择结果确定衰减图中的感兴趣区域。
在确定感兴趣区域的过程中，可以是人工指导感兴趣区域，即用户通过交互装置从衰减图中选择感兴趣区域，处理器获取用户的感兴趣区域选择结果，并根据感兴趣区域选择结果确定衰减图中的感兴趣区域。
在一个实施例中，根据衰减图确定感兴趣区域，包括：通过对衰减图进行图像分割处理，确定衰减图中的感兴趣区域；
在确定感兴趣区域的过程中，处理器可以是通过图像分割处理，将衰减图分割为不同的区域，然后从分割得到的区域中选择合适的区域作为感兴趣区域。
在一个实施例中，根据衰减图确定感兴趣区域，包括：定义衰减图中衰减值大于0的区域为感兴趣区域。在确定感兴趣区域的过程中，处理器可以是根据衰减值确定感兴趣区域，由于病床结构等非必要内容的图像的衰减值通常小于0，而目标对象的被扫描部位图像的衰减值大于0，因此，可以将衰减图中衰减值大于0的区域定义为感兴趣区域。
在一个实施例中，根据衰减图以及多模态医学扫描系统对应的系统几何模型，确定感兴趣区域中每个像素点的散射响应函数，包括：根据衰减图以及系统几何模型，计算感兴趣区域中每个像素点在每个弦图坐标以及每个飞行时间区间上的散射响应函数。
在对目标对象进行医学扫描时，PET扫描可以分为TOF(Time of flight，飞行时间)-PET以及non-TOF-PET。
正电子发射断层成像检查前需要向目标对象注射放射性示踪剂(例如氟代葡萄糖)，示踪剂能够被人体组织代谢。相比于正常组织，肿瘤就有更高的代谢水平。PET成像的原理是：示踪剂衰变产生正电子，正电子与负电子湮灭发出两个方向相反、能量相等的光子对，每个光子以光速飞行。探测器探测光子对后，进行一系列信号处理，重建出具有临床诊断意义的图像。如果可以测出两个光子到达探测器的时间差，由于探测器直径和光速已知，就可以确定光子出现的位置，即正电子的发射位置，也就是示踪剂衰变的位置。称这种技术为飞行时间(TOF，Time of flight)。通过光子飞行时间差、探测器直径和光速即可计算光子发生位置：ΔxxΔtxC/2，Δx是湮灭位置距探测器中心的距离；Δt是两个光子的飞行时间差；C代表光速。
本实施例为采用TOF-PET的扫描模式，在计算散射响应函数时，处理器根据衰减图以及多模态医学扫描系统对应的系统几何模型，计算得到感兴趣区域中每个像素点在每个弦图坐标上以及每个飞行时间区间上的散射响应函数，散射响应函数用于在图像重建过程中进行散射矫正。
在一个实施例中，根据衰减图以及多模态医学扫描系统对应的系统几何模型，确定感兴趣区域中每个像素点的散射响应函数，包括：根据衰减图以及系统几何模型，计算感兴趣区域中每个像素点在每个弦图坐标上的散射响应函数。
在对目标对象进行医学扫描时，PET扫描可以分为TOF-PET以及non-TOF-PET。本实施例为采用non-TOF-PET的扫描模式，在计算散射响应函数时，处理器根据衰减图以及多模态医学扫描系统对应的系统几何模型，计算得到感兴趣区域中每个像素点在每个弦图坐标上的散射响应函数，散射响应函数用于在图像重建过程中进行散射矫正。
在一个实施例中，如图2所示，根据衰减图确定感兴趣区域之后，根据衰减图以及多模态医学扫描系统对应的系统几何模型，确定感兴趣区域中每个像素点的散射响应函数之前，还包括：对感兴趣区域在每个弦图坐标上进行下采样处理。
由于散射是低频信息，因此可以对感兴趣区域在每个弦图坐标上进行下采样处理，具体下采样的强度可以由实际的PET扫描时间获取，PET扫描时间越长，用于计算散射响应函数的时间越长，下采样的强度可以越低。
在一个实施例中，并不限定计算散射响应函数的方法，例如，可以使用analytical的方法计算感兴趣区域中每一个像素点对所有的散射点的散射弦图，也可以使用蒙特卡洛的方法计算每一个点对所有散射点的散射。具体的实现方法也可以根据预设定的PET扫描时间确定，预定较长的PET扫描时可以选择计算速度慢但是精度高的算法(如蒙特卡洛法)，反之可以选择计算速度快但精度较低的算法。
在一个实施例中，根据衰减图、系统几何模型、散射响应函数以及PET扫描数据进行图像重建处理，得到目标对象对应的目标活度图，包括：根据衰减图、系统几何模型中的系统矩阵、散射响应函数以及PET扫描数据，进行图像重建处理，得到目标对象对应的目标活度图。
具体地，当采用non-TOF-PET扫描时，可以通过以下公式计算得到目标活度图：
其中，i为图像域像素的坐标，j为投影域像素的坐标,Hi,j为扫描系统的系统矩阵,Si,j为散射响应函数，aj为衰减弦图,rj为随机事件弦图,xi为活度图像，n是迭代次数,yj是原始数据。
当采用TOF-PET扫描时，可以通过以下公式计算得到目标活度图：
其中，i为图像域像素的坐标，j为投影域像素的坐标,t为飞行时间维度的坐标，Hi,j,t为扫描系统的系统矩阵,Si,j,t为散射响应函数，aj为衰减弦图,rj,t为随机事件弦图,xi为活度图像，n是迭代次数,yj,t是原始数据。
在一个实施例中，如图3所示，根据衰减图、系统几何模型、散射响应函数以及PET扫描数据进行图像重建处理，得到目标对象对应的目标活度图，包括步骤S142至步骤S146。
步骤S142，根据衰减图、系统几何模型中的系统矩阵、散射响应函数以及PET扫描数据得到初始活度图以及初始散射比例；
步骤S144，对初始活度图以及初始散射比例进行交替迭代处理；
步骤S146，根据交替迭代处理结果进行图像重建处理，得到目标对象对应的目标活度图。
具体地，以采用TOF-PET扫描为例，可以通过以下公式计算得到目标活度图：
其中，i为图像域像素的坐标，j为投影域像素的坐标,t为飞行时间维度的坐标，Hi,j,t为扫描系统的系统矩阵,Si,j,t为散射响应函数，aj为衰减弦图,rj,t为随机事件弦图,xi为活度图像，n是迭代次数,yj,t是原始数据，w为散射比例，m为w的迭代次数。以上公式表示未知的w和x在迭代过程中，可以使用交替迭代的方式，即为在迭代w的时候固定x，在迭代x的时候固定w。
可以理解，当采用non-TOF-PET扫描时，其原理与上述计算公式相同，在此不再赘述。
在一个实施例中，如图4所示，提供一种医学扫描成像方法，该方法可以应用于PET单模态的医学成像扫描，以该方法应用于可以进行医学扫描成像的处理器进行解释说明，该方法包括以下步骤：
步骤S210，获取目标对象的PET扫描数据；
步骤S220，根据PET扫描数据得到对应的衰减图；
步骤S230，根据衰减图确定感兴趣区域，并根据衰减图以及PET扫描系统对应的系统几何模型，确定感兴趣区域中每个像素点的散射响应函数；
步骤S240，根据衰减图、系统几何模型、散射响应函数以及PET扫描数据进行图像重建处理，得到目标对象对应的目标活度图。
关于本实施例中的方法步骤的限定，可以参照前文多个所述中、对应用于多模态医学扫描成像的医学扫描成像方法的限定，在此不再赘述。
上述医学扫描成像方法，在单模态成像系统中，在进行PET图像重建时，通过确定每个像素点的散射响应函数，并作为相关参数进行PET图像重建，可以在图像重建的过程中实现散射矫正，从而可以避免现有技术中存在的误差问题，提高散射矫正结果的准确度。
在合理条件下应当理解，虽然前文各实施例涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，各流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中，如图5所示，提供一种医学扫描成像装置，该装置可以应用于包含PET成像的多模态医学扫描成像系统，该装置包括：图像获取模块110、图像处理模块120、数据获取模块130、图像重建模块140。
图像获取模块110用于获取根据目标对象的多模态医学扫描过程得到的衰减图，多模态医学扫描过程包括PET扫描以及其他模态扫描，衰减图根据其他模态扫描的扫描数据得到；
图像处理模块120用于根据衰减图确定感兴趣区域，并根据衰减图以及多模态医学扫描系统对应的系统几何模型，确定感兴趣区域中每个像素点的散射响应函数；
数据获取模块130用于获取目标对象的PET扫描数据；
图像重建模块140用于根据衰减图、系统几何模型、散射响应函数以及PET扫描数据进行图像重建处理，得到目标对象对应的目标活度图。
关于本实施例中的医学扫描成像装置的具体限定可以参见上文中对于医学扫描成像方法的限定，在此不再赘述。上述医学扫描成像装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
上述医学扫描成像装置，在多模态成像系统中，在进行PET图像重建时，通过确定每个像素点的散射响应函数，并作为相关参数进行PET图像重建，可以在图像重建的过程中实现散射矫正，从而可以避免现有技术中存在的误差问题，提高散射矫正结果的准确度。
在一个实施例中，如图6所示，提供一种医学扫描成像装置，该装置可以应用于PET单模态医学扫描成像系统，该装置包括：数据获取模块210、数据处理模块220、图像处理模块230、图像重建模块240。
数据获取模块210用于获取目标对象的PET扫描数据；
数据处理模块220用于根据PET扫描数据得到对应的衰减图；
图像处理模块230用于根据衰减图确定感兴趣区域，并根据衰减图以及PET扫描系统对应的系统几何模型，确定感兴趣区域中每个像素点的散射响应函数；
图像重建模块240用于根据衰减图、系统几何模型、散射响应函数以及PET扫描数据进行图像重建处理，得到目标对象对应的目标活度图。
关于本实施例中的医学扫描成像装置的具体限定可以参见上文中对于医学扫描成像方法的限定，在此不再赘述。上述医学扫描成像装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
上述医学扫描成像装置，在单模态成像系统中，在进行PET图像重建时，通过确定每个像素点的散射响应函数，并作为相关参数进行PET图像重建，可以在图像重建的过程中实现散射矫正，从而可以避免现有技术中存在的误差问题，提高散射矫正结果的准确度。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：获取根据目标对象的多模态医学扫描过程得到的衰减图，多模态医学扫描过程包括PET扫描以及其他模态扫描，衰减图根据其他模态扫描的扫描数据得到；根据衰减图确定感兴趣区域，并根据衰减图以及多模态医学扫描系统对应的系统几何模型，确定感兴趣区域中每个像素点的散射响应函数；获取目标对象的PET扫描数据；根据衰减图、系统几何模型、散射响应函数以及PET扫描数据进行图像重建处理，得到目标对象对应的目标活度图。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下各项中的任一项：
第一项：获取用户的感兴趣区域选择结果，并根据感兴趣区域选择结果确定衰减图中的感兴趣区域；
第二项：通过对衰减图进行图像分割处理，确定衰减图中的感兴趣区域；
第三项：定义衰减图中衰减值大于0的区域为感兴趣区域。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下各项中的任一项：
第一项：根据衰减图以及系统几何模型，计算感兴趣区域中每个像素点在每个弦图坐标上的散射响应函数；
第二项：根据衰减图以及系统几何模型，计算感兴趣区域中每个像素点在每个弦图坐标以及每个飞行时间区间上的散射响应函数。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：对感兴趣区域在每个弦图坐标上进行下采样处理。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下各项中的任一项：
第一项：根据衰减图、系统几何模型中的系统矩阵、散射响应函数以及PET扫描数据，进行图像重建处理，得到目标对象对应的目标活度图；
第二项：根据衰减图、系统几何模型中的系统矩阵、散射响应函数以及PET扫描数据得到初始活度图以及初始散射比例；对初始活度图以及初始散射比例进行交替迭代处理；根据交替迭代处理结果进行图像重建处理，得到目标对象对应的目标活度图。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：获取目标对象的PET扫描数据；根据PET扫描数据得到对应的衰减图；根据衰减图确定感兴趣区域，并根据衰减图以及PET扫描系统对应的系统几何模型，确定感兴趣区域中每个像素点的散射响应函数；根据衰减图、系统几何模型、散射响应函数以及PET扫描数据进行图像重建处理，得到目标对象对应的目标活度图。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：获取根据目标对象的多模态医学扫描过程得到的衰减图，多模态医学扫描过程包括PET扫描以及其他模态扫描，衰减图根据其他模态扫描的扫描数据得到；根据衰减图确定感兴趣区域，并根据衰减图以及多模态医学扫描系统对应的系统几何模型，确定感兴趣区域中每个像素点的散射响应函数；获取目标对象的PET扫描数据；根据衰减图、系统几何模型、散射响应函数以及PET扫描数据进行图像重建处理，得到目标对象对应的目标活度图。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下各项中的任一项：
第一项：获取用户的感兴趣区域选择结果，并根据感兴趣区域选择结果确定衰减图中的感兴趣区域；
第二项：通过对衰减图进行图像分割处理，确定衰减图中的感兴趣区域；
第三项：定义衰减图中衰减值大于0的区域为感兴趣区域。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下各项中的任一项：
第一项：根据衰减图以及系统几何模型，计算感兴趣区域中每个像素点在每个弦图坐标上的散射响应函数；
第二项：根据衰减图以及系统几何模型，计算感兴趣区域中每个像素点在每个弦图坐标以及每个飞行时间区间上的散射响应函数。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：对感兴趣区域在每个弦图坐标上进行下采样处理。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下各项中的任一项：
第一项：根据衰减图、系统几何模型中的系统矩阵、散射响应函数以及PET扫描数据，进行图像重建处理，得到目标对象对应的目标活度图；
第二项：根据衰减图、系统几何模型中的系统矩阵、散射响应函数以及PET扫描数据得到初始活度图以及初始散射比例；对初始活度图以及初始散射比例进行交替迭代处理；根据交替迭代处理结果进行图像重建处理，得到目标对象对应的目标活度图。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：获取目标对象的PET扫描数据；根据PET扫描数据得到对应的衰减图；根据衰减图确定感兴趣区域，并根据衰减图以及PET扫描系统对应的系统几何模型，确定感兴趣区域中每个像素点的散射响应函数；根据衰减图、系统几何模型、散射响应函数以及PET扫描数据进行图像重建处理，得到目标对象对应的目标活度图。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种医学扫描成像方法，其特征在于，包括：
获取根据目标对象的多模态医学扫描过程得到的衰减图，所述多模态医学扫描过程包括PET扫描以及其他模态扫描，所述衰减图根据所述其他模态扫描的扫描数据得到；
根据所述衰减图确定感兴趣区域，并根据所述衰减图以及多模态医学扫描系统对应的系统几何模型，确定所述感兴趣区域中每个像素点的散射响应函数；
获取所述目标对象的PET扫描数据；
根据所述衰减图、所述系统几何模型、所述散射响应函数以及所述PET扫描数据进行图像重建处理，得到所述目标对象对应的目标活度图；
根据所述衰减图、所述系统几何模型、所述散射响应函数以及所述PET扫描数据进行图像重建处理，得到所述目标对象对应的目标活度图，包括以下各项中的任一项：
第一项：根据所述衰减图、所述系统几何模型中的系统矩阵、所述散射响应函数以及所述PET扫描数据，进行图像重建处理，得到所述目标对象对应的目标活度图；
第二项：根据所述衰减图、所述系统几何模型中的系统矩阵、所述散射响应函数以及所述PET扫描数据得到初始活度图以及初始散射比例；
对所述初始活度图以及所述初始散射比例进行交替迭代处理；
根据交替迭代处理结果进行图像重建处理，得到所述目标对象对应的目标活度图。
2.根据权利要求1所述的医学扫描成像方法，其特征在于，所述其他模态扫描包括CT扫描或MR扫描。
3.根据权利要求1所述的医学扫描成像方法，其特征在于，根据所述衰减图确定感兴趣区域，包括以下各项中的任一项：
第一项：获取用户的感兴趣区域选择结果，并根据所述感兴趣区域选择结果确定所述衰减图中的感兴趣区域；
第二项：通过对所述衰减图进行图像分割处理，确定所述衰减图中的感兴趣区域；
第三项：定义衰减图中衰减值大于0的区域为感兴趣区域；
根据所述衰减图以及多模态医学扫描系统对应的系统几何模型，确定所述感兴趣区域中每个像素点的散射响应函数，包括以下各项中的任一项：
第一项：
根据所述衰减图以及所述系统几何模型，计算所述感兴趣区域中每个像素点在每个弦图坐标上的散射响应函数；
第二项：
根据所述衰减图以及所述系统几何模型，计算所述感兴趣区域中每个像素点在每个弦图坐标以及每个飞行时间区间上的散射响应函数。
4.根据权利要求1所述的医学扫描成像方法，其特征在于，根据所述衰减图确定感兴趣区域之后，根据所述衰减图以及多模态医学扫描系统对应的系统几何模型，确定所述感兴趣区域中每个像素点的散射响应函数之前，还包括：
对所述感兴趣区域在每个弦图坐标上进行下采样处理。
5.根据权利要求4所述的医学扫描成像方法，其特征在于，还包括以下至少一项：
第一项，根据PET扫描的扫描时间确定所述下采样处理的强度；
第二项，所述确定所述感兴趣区域中每个像素点的散射响应函数的方法包括：analytical的方法或者蒙特卡洛的方法。
6.一种医学扫描成像方法，其特征在于，包括：
获取目标对象的PET扫描数据；
根据所述PET扫描数据得到对应的衰减图；
根据所述衰减图确定感兴趣区域，并根据所述衰减图以及PET扫描系统对应的系统几何模型，确定所述感兴趣区域中每个像素点的散射响应函数；
根据所述衰减图、所述系统几何模型、所述散射响应函数以及所述PET扫描数据进行图像重建处理，得到所述目标对象对应的目标活度图；
根据所述衰减图、所述系统几何模型、所述散射响应函数以及所述PET扫描数据进行图像重建处理，得到所述目标对象对应的目标活度图，包括以下各项中的任一项：
第一项：根据所述衰减图、所述系统几何模型中的系统矩阵、所述散射响应函数以及所述PET扫描数据，进行图像重建处理，得到所述目标对象对应的目标活度图；
第二项：根据所述衰减图、所述系统几何模型中的系统矩阵、所述散射响应函数以及所述PET扫描数据得到初始活度图以及初始散射比例；
对所述初始活度图以及所述初始散射比例进行交替迭代处理；
根据交替迭代处理结果进行图像重建处理，得到所述目标对象对应的目标活度图。
7.一种医学扫描成像装置，其特征在于，包括：
图像获取模块，用于获取根据目标对象的多模态医学扫描过程得到的衰减图，所述多模态医学扫描过程包括PET扫描以及其他模态扫描，所述衰减图根据所述其他模态扫描的扫描数据得到；
图像处理模块，用于根据所述衰减图确定感兴趣区域，并根据所述衰减图以及多模态医学扫描系统对应的系统几何模型，确定所述感兴趣区域中每个像素点的散射响应函数；
数据获取模块，用于获取所述目标对象的PET扫描数据；
图像重建模块，用于根据所述衰减图、所述系统几何模型、所述散射响应函数以及所述PET扫描数据进行图像重建处理，得到所述目标对象对应的目标活度图；
所述图像重建模块还用于：根据所述衰减图、所述系统几何模型中的系统矩阵、所述散射响应函数以及所述PET扫描数据，进行图像重建处理，得到所述目标对象对应的目标活度图；
或者，所述图像重建模块还用于：根据所述衰减图、所述系统几何模型中的系统矩阵、所述散射响应函数以及所述PET扫描数据得到初始活度图以及初始散射比例；对所述初始活度图以及所述初始散射比例进行交替迭代处理；根据交替迭代处理结果进行图像重建处理，得到所述目标对象对应的目标活度图。
8.一种医学扫描成像装置，其特征在于，包括：
数据获取模块，用于获取目标对象的PET扫描数据；
数据处理模块，用于根据所述PET扫描数据得到对应的衰减图；
图像处理模块，用于根据所述衰减图确定感兴趣区域，并根据所述衰减图以及PET扫描系统对应的系统几何模型，确定所述感兴趣区域中每个像素点的散射响应函数；
图像重建模块，用于根据所述衰减图、所述系统几何模型、所述散射响应函数以及所述PET扫描数据进行图像重建处理，得到所述目标对象对应的目标活度图；
所述图像重建模块还用于：根据所述衰减图、所述系统几何模型中的系统矩阵、所述散射响应函数以及所述PET扫描数据，进行图像重建处理，得到所述目标对象对应的目标活度图；
或者，所述图像重建模块还用于：根据所述衰减图、所述系统几何模型中的系统矩阵、所述散射响应函数以及所述PET扫描数据得到初始活度图以及初始散射比例；对所述初始活度图以及所述初始散射比例进行交替迭代处理；根据交替迭代处理结果进行图像重建处理，得到所述目标对象对应的目标活度图。
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6中任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
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