CN110443866A - 图像重建方法、装置、终端设备及pet系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了图像重建方法、装置、终端设备及PET系统。该方法包括：针对每个被扫描部位，获取在各扫描时间段内得到的PET扫描数据，针对每个所述扫描时间段，根据所述PET扫描数据，确定所述被扫描部位的运动状态信息，根据在各所述扫描时间段内得到的所述PET扫描数据和相应的运动状态信息，重建所述被扫描部位的PET图像，实现了PET图像的智能重建，得到了清晰的重建图像，PET图像重建效率得到提高。

Description

图像重建方法、装置、终端设备及PET系统

技术领域

本说明书涉及医疗设备技术领域，尤其涉及一种图像重建方法、装置、终端设备及PET系统。

背景技术

PET(Positron Emission Tomography，正电子发射型断层显像)是当今最先进的大型医疗诊断成像技术之一，在临床医学上具有较高的应用价值，例如可以应用于肿瘤检测、脑血管疾病的诊断等。

PET设备对被检测物体(例如患者)进行PET扫描时，被检测物体位于扫描床上，被检测物体需要在扫描过程中始终保持静止状态，才能获得清晰的PET图像。

PET扫描时间较长，被扫描对象在扫描过程中易发生运动，导致直接根据采集的PET扫描数据重建的PET图像出现伪影，影响医生诊断。在这种情况下，为获得清晰的PET图像，只能重新对被检测物体进行PET扫描，然而，重新扫描操作降低了PET图像重建效率，增大了被检测物体的检测负担。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本说明书提供了一种图像重建方法、装置及终端设备。

具体地，本申请是通过如下技术方案实现的：

第一方面，提供一种图像重建方法，该方法可以包括：

针对每个被扫描部位，获取在各扫描时间段内得到的PET扫描数据；

针对每个所述扫描时间段，根据所述PET扫描数据，确定所述被扫描部位的运动状态信息；

根据在各所述扫描时间段内得到的所述PET扫描数据和相应的运动状态信息，重建所述被扫描部位的PET图像。

第二方面，提供一种图像重建装置，所述装置包括：

第一获取模块，被配置为针对每个被扫描部位，获取在各扫描时间段内得到的PET扫描数据；

第一确定模块，被配置为针对每个所述扫描时间段，根据所述PET扫描数据，确定所述被扫描部位的运动状态信息；

重建模块，被配置为根据在各所述扫描时间段内得到的所述PET扫描数据和相应的运动状态信息，重建所述被扫描部位的PET图像。

第三方面，提供一种终端设备，包括：内部总线，以及通过内部总线连接的存储器、处理器和外部接口；其中，

所述外部接口，用于获取数据；

所述存储器，用于存储图像重建对应的机器可读指令；

所述处理器，用于读取所述存储器上的所述机器可读指令，并执行如下操作：

针对每个被扫描部位，获取在各扫描时间段内得到的PET扫描数据；

针对每个所述扫描时间段，根据所述PET扫描数据，确定所述被扫描部位的运动状态信息；

根据在各所述扫描时间段内得到的所述PET扫描数据和相应的运动状态信息，重建所述被扫描部位的PET图像。

第四方面，提供一种PET系统，包括：探测器、扫描床和终端设备，所述探测器用于在所述PET系统扫描过程中，探测被检体内发出的高能光子，并转换成脉冲信号进行输出；

所述终端设备，用于针对每个被扫描部位，获取在各扫描时间段内得到的PET扫描数据；针对每个所述扫描时间段，根据所述PET扫描数据，确定所述被扫描部位的运动状态信息；根据在各所述扫描时间段内得到的所述PET扫描数据和相应的运动状态信息，重建所述被扫描部位的PET图像。

本说明书的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本说明书实施例中，针对每个被扫描部位，获取在各扫描时间段内得到的PET扫描数据，针对每个扫描时间段，根据PET扫描数据确定被扫描部位的运动状态信息，根据在各扫描时间段内得到的PET扫描数据和相应的运动状态信息，重建该扫描部位的PET图像，实现了PET图像的智能重建，得到了清晰的重建图像，PET图像重建效率得到提高。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本说明书。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本说明书的实施例，并与说明书一起用于解释本说明书的原理。

图1示出PET系统的应用场景示意图；

图2是本申请一示例性实施例示出的一种图像重建方法的流程图；

图3是本申请一示例性实施例示出的另一种图像重建方法的流程图；

图4是本申请一示例性实施例示出的另一种图像重建方法的流程图；

图5是本申请一示例性实施例示出的一PET图像的示意图；

图6是本申请一示例性实施例示出的另一PET图像的示意图；

图7是本申请一示例性实施例示出的一种图像重建装置的示意图；

图8是本申请一示例性实施例示出的一种终端设备的结构示意图；

图9是本申请一示例性实施例示出的一种PET系统的结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本说明书相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本说明书的一些方面相一致的装置和方法的例子。

参见图1，为PET系统的应用场景示意图。该PET系统可以包括PET设备10和终端设备20。其中，PET设备10可以包括探测器11(PET detector)，以及扫描床12。探测器11如图1所示可以是一个环形探测器，该环形探测器11包括多个探测模块，每个探测模块可以包括依次连接的闪烁晶体、光电转换器件和处理电路。在一个可选的例子中，该处理电路可以为数据采集(DAQ，Data Acquisition)系统电路，DAQ系统电路可以包括实现不同功能的子电路，例如，前端数据获取电路；扫描床12可以带动被检测物体至环形探测器11中进行扫描。

应用图1所示的PET系统，在扫描前，被检测物体可以注射含有放射性核素的示踪剂，在扫描过程中，放射性核素发生衰变产生正电子，正电子与被检测物体内的负电子湮灭产生一对背靠背的伽马光子，伽马光子作为一种高能光子，可以被探测器11中的一对探测模块的闪烁晶体探测到，其中，一对背靠背的伽马光子形成一响应线，响应线可以被探测器11中的一对探测模块的闪烁晶体探测到，闪烁晶体将探测到的高能光子转换为光信号后，传输到光电转换器件，光电转换器件将该光信号转换成电信号后，传输到处理电路，由处理电路将电信号转换成脉冲信号，并可输出脉冲信号的信息，脉冲信号的信息可以包括：响应线的能量信息、响应线的时间信息、响应线的检测位置信息等，脉冲信号的信息可以用于重建PET图像。脉冲信号的信息又可称为PET扫描数据。

下面结合图1所示的PET系统对本申请的图像重建实施例进行详细描述。

参见图2，为本申请图像重建方法的一个实施例流程图，该实施例可以包括以下步骤：

在步骤101中，针对每个被扫描部位，获取在各扫描时间段内得到的PET扫描数据。

在图1所示的PET系统中，扫描床12包括多个床位，被检测物体位于扫描床12上，探测器11按照多个床位的排序，先后对不同床位上的被检测物体部位(下称被扫描部位)进行扫描，在某一时刻仅对一个床位上的被扫描部位进行扫描。例如，扫描床12包括六个床位，患者的头部位于床位1上，颈部位于床位2上，胸腔位于床位3上等，探测器11开始扫描后，按照多个床位的排序，先对床位1上的头部进行扫描，在完成头部扫描后，对床位2上的颈部进行扫描，在完成颈部扫描后，对床位3上的胸腔进行扫描，按照此方法，直至完成对六个床位的扫描。

本申请实施例中，将每个被扫描部位的总扫描时间划分为多个扫描时间段，针对每个被扫描部位，获取在各扫描时间段内得到的PET扫描数据。例如，将探测器11对床位1上头部的总扫描时间划分为五个扫描时间段，获取在五个扫描时段中每个扫描时段内得到的PET扫描数据。可以根据实际设置扫描时间段的数目，本申请实施例不做限制。

针对每个被扫描部位，获取在各扫描时间段内得到的PET扫描数据的方式有多种，例如，第一种获取方式：开始对被扫描部位进行PET扫描后，按照预设的扫描时间段，间隔获取各扫描时间段内的PET扫描数据；第二种获取方式：获取被扫描部位的全部PET扫描数据，将全部PET扫描数据划分为多个扫描时间段内的PET扫描数据。

针对第二种方式，在得到PET扫描数据后，可以为该PET扫描数据配置时间标识，时间标识指示用于生成该PET扫描数据的响应线的探测时间。在获取被扫描部位的全部PET扫描数据后，根据各PET扫描数据配置的时间标识指示的探测时间，将全部PET扫描数据划分为多个扫描时间段内的PET扫描数据。

环形探测器11的探测模块探测到伽马光子(可以理解为响应线)的过程称为事件，在基于响应线得到PET扫描数据后，为PET扫描数据标记事件标识和时间标识，事件标识用于对事件进行区分。

在步骤102中，针对每个扫描时间段，根据PET扫描数据，确定被扫描部位的运动状态信息。

获取在各扫描时间段内得到的PET扫描数据后，根据每个扫描时间段内得到得PET扫描数据，确定被扫描部位在该扫描时间段内的运动状态信息。

运动状态信息指示被检测部位是否发生运动，运动状态信息有多种，例如，运动状态信息可以包括以下至少一项：发生运动、未发生运动，运动次数、运动频率。

在一个可选的实施例中，探测器11在对被检测物体的一个被检测部位进行PET扫描时，探测器11中的多对探测模块的闪烁晶体可以探测到该被检测部位发出的多个响应线。响应线由一对背靠背的伽马光子形成，响应线时间差表示一对背靠背的伽马光子到达各自闪烁晶体的时间差。

PET扫描数据可以包括：多个响应线的响应线时间差，在这种情况下，参见图3，为本申请图像重建方法的另一个实施例流程图，步骤102可以通过以下方式实现：在步骤1021中，针对每个响应线时间差，获取所有响应线中具有相同响应线时间差的响应线数量；在步骤1022中，根据各响应线时间差和相应的响应线数量，绘制响应线时间差与响应线数量的关系图；在步骤1023中，比较关系图的重心的坐标值和坐标阈值的大小，得到比较结果；在步骤1024中，根据比较结果，确定被扫描部位的运动状态信息。

基于上述步骤的设置，实现了通过比较关系图的重心的三维坐标的大小，确定被扫描部位在扫描时间段内是否发生运动。

针对步骤1022，以响应线时间差为横坐标以及以响应线数量为纵坐标绘制关系图。关系图有多种，例如，直方图、曲线图等。

具体地，关系图的重心可以具有三维坐标，这时，步骤1023可以通过以下方式实现：针对重心的各个维度的坐标，比较该维度的坐标值和针对该维度设置的坐标阈值的大小，得到比较结果；步骤1024可以通过以下方式实现：当任一维度的坐标值大于或等于针对该维度设置的坐标阈值时，确定被扫描部位在该扫描时间段内已经发生运动；当各维度的坐标值均小于针对该维度设置的坐标阈值时，确定被扫描部位在该扫描时间段内未发生运动。

示例性地，如图1所示，三维坐标包括X轴坐标、Y轴坐标和Z轴坐标，其中，Y轴与环形探测器的中心轴平行，X轴与Y轴垂直且与扫描床12平行，Z轴与Y轴垂直且与扫描床12垂直。

坐标阈值的获取方式有多种，例如，第一种获取方式：获取预设的坐标阈值；第二种获取方式：首先，判断针对至少两个历史扫描时段分别绘制的关系图的重心的坐标值是否发生变化；其次，当未发生变化时，将针对任一历史扫描时段绘制的关系图的重心的坐标值确定为坐标阈值。

针对第一种获取方式，坐标阈值是固定值，在对同一被检测部位进行检测时，可以使用同一坐标阈值确定该被检测部位的运动状态信息。例如，使用坐标阈值a确定不同患者头部的运动状态信息，使用坐标阈值b确定不同患者胸腔的运动状态信息。

针对第二种获取方式，坐标阈值是实时确定的，若针对至少两个历史扫描时段分别绘制的关系图的重心的坐标值未发生变化，则判定被扫描部位在至少两个历史扫描时段内未发生运动，这时将被扫描部位在任一历史扫描时段内的位置作为基准，即将针对任一历史扫描时段绘制的关系图的重心的坐标值确定为坐标阈值。

在一个可选的实施例中，环形探测器11包括多个探测模块，每个探测模块包括依次连接的闪烁晶体，响应线两端被探测器11中相对设置的闪烁晶体探测到，探测到响应线两端的两个闪烁晶体的位置为响应线的探测位置。

PET扫描数据可以包括：多个响应线的探测位置，在这种情况下，参见图4，为本申请图像重建方法的另一个实施例流程图，步骤102可以通过以下方式实现：

在步骤1025中，根据各响应线的探测位置，确定各响应线的发射方向。

在步骤1026中，确定朝向每个发射方向发出的响应线的响应线数量。

在步骤1027中，依据多个发射方向的排序，按顺序组合多个响应线数量，得到当前扫描时段对应的当前数据组合。

在步骤1028中，确定当前数据组合和历史扫描时段对应的历史数据组合之间的数据差异。

在步骤1029中，根据数据差异和数据差异标准的大小关系，确定被扫描部位在当前扫描时段内的运动状态信息。

针对步骤1025，响应线的探测位置包括：探测到响应线两端的闪烁晶体的位置信息，可以根据两个闪烁晶体的位置信息，确定响应线的发射方向。具体地，可以根据两个闪烁晶体的位置信息和环形探测器11的三维坐标系，确定响应线的发射方向，例如，根据响应线与三维空间中各坐标轴的夹角(下称为发射角度)确定发射方向。

获取响应线的发射方向的方式有多种，例如，获取响应线自身的发射方向，或者，预设多个发射方向，每个发射方向涵盖一发射角度范围，在获取响应线自身的发射方向后，查找响应线的发射角度属于的发射角度范围内，将属于的发射角度范围对应的发射方向确定为响应线的发射方向。

例如，预先将响应线与X轴呈[0°-30°)夹角的发射方向定义为第一发射方向、将响应线与X轴呈[30°-60°)夹角的发射方向定义为第二发射方向、以及将响应线与X轴呈[60°-90°)夹角的发射方向定义为第三发射方向等，当响应线与X轴呈45°夹角时，判定响应线的发射方向为第一发射方向。

针对步骤1027，在三维空间坐标系中多个发射方向具有固定的排序关系，可以依据多个发射方向的排序，按顺序组合多个响应线数量，得到当前扫描时段对应的当前数据组合。

例如，依次组合第一发射方向对应的响应线数量、第二发射方向对应的响应线数量、第三发射方向对应的响应线数量，得到当前数据组合。

针对步骤1028，可以通过以下方式实现：

第一步骤，获取当前数据组合的当前协方差矩阵。

历史扫描时段早于当前扫描时段，当前数据组合是根据当前扫描时段内得到的PET扫描数据确定的组合，历史数据组合是根据历史扫描时段内得到的PET扫描数据确定的组合。

获取数据组合的协方差矩阵是现有技术，本申请实施例基于设计思路，将该操作应用到本方案中，以解决PET图像重建过程中遇到的问题。

第二步骤，对当前协方差矩阵进行奇异值分解(Singular Value Decomposition，SVD)处理，得到当前协方差矩阵的当前投影空间。

第二步骤可以通过以下方式实现：首先，对当前协方差矩阵进行奇异值分解处理，得到一组特征值和各特征值对应的特征向量，其中，特征值包括奇异值；其次，从得到的一组特征向量中，选择出大小排序前N的若干个特征值对应的特征向量，其中，N为正整数，可以根据实际设置N的大小；最后，根据选择出的若干个特征向量确定当前投影空间。

对矩阵进行奇异值分解处理，得到一组特征值和各特征值对应的特征向量、以及根据若干个特征向量确定投影空间的操作是现有技术，本申请实施例基于设计思路，将该操作应用到本方案中，以解决PET图像重建过程中遇到的问题。

第三步骤，将当前数据组合投影到当前投影空间，得到当前投影数据。

经处理得到的当前投影空间具有低维特点，将当前数据组合投影到当前投影空间，可以降低当前数据组合的维度，得到低维度的当前投影数据，当前投影数据的数据维度小于当前数据组合的数据维度。例如，当前数据组合包括n个维度的数据，当前投影数据包括一个维度的数据，n大于1。

或者，得到的当前投影数据的数据维度与当前数据组合的数据维度相同，但是当前投影数据包括的数据数量小于当前数据组合包括的数据数量。例如，当前数据组合包括m个数据，当前投影数据包括1个数据，m大于1。

或者，当前投影数据的数据维度小于当前数据组合的数据维度，且当前投影数据中各维度数据数量较小。

第四步骤，比较当前投影数据和历史投影数据之间的数据差异，历史投影数据是在对历史数据组合的历史协方差矩阵进行奇异值分解处理和对历史数据组合进行投影后得到的数据。

当前投影数据是根据当前数据组合确定的数据，历史投影数据是根据历史数据组合确定的数据。当前投影数据和历史投影数据均具有低维度的特点，便于当前投影数据和历史投影数据比较操作的进行。

针对步骤1029，数据差异标准的获取方式有多种，例如，第一种获取方式：获取预设的数据差异标准；第二种获取方式：获取针对不同历史扫描时段生成的历史数据组合的历史投影数据，根据不同历史数据组合的历史投影数据之间的差异，确定数据差异标准。

针对第一种获取方式，数据差异标准是固定值。

针对第二种获取方式，数据差异标准是根据历史投影数据之间的差异确定的。例如，可以计算不同历史数据组合的历史投影数据之间的差值的平均值，得到数据差异标准；或者，可以将不同历史数据组合的历史投影数据之间的差值进行排序，将所述排序中位于中间位置的差值确定为数据差异标准。例如，将五个历史投影数据之间的差值进行大小排序，将排在第三位置的差值确定为数据差异标准值。

在步骤103中，根据在各扫描时间段内得到的PET扫描数据和相应的运动状态信息，重建被扫描部位的PET图像。

针对每个被扫描部位，在得到各扫描时间段内的PET扫描数据、以及该被扫描部位在每个扫描时间段内的运动状态信息后，根据在各扫描时间段内得到的PET扫描数据和相应的运动状态信息，重建该被扫描部位的PET图像。

具体地，可以在任一运动状态信息指示被扫描部位在相应的扫描时间段内发生运动时，删除该扫描时间段内的PET扫描数据，之后根据被扫描部位的未删除的PET扫描数据，重建被扫描部位的PET图像。

进一步，删除扫描时间段内的PET扫描数据的方式有多种，例如，第一种删除方式：直接删除扫描时间段内的PET扫描数据；第二种删除方式：对扫描时间段内的PET扫描数据进行标记，后续通过识别标记的标识，删除标记有该标识的PET扫描数据；第三种删除方式：对扫描时间段进行标记，后续通过判定响应线的探测时间落在标记的扫描时间段内，删除基于该响应线生成的PET扫描数据。

针对第二种删除方式，对PET扫描数据标记标识，删除标记有该标识的PET扫描数据。

针对第三种删除方式，探测器11中相对设置的闪烁晶体探测到响应线后，可以对基于该响应线生成的PET扫描数据标记该响应线的探测时间。

在确定被扫描部位在一扫描时间段内发生运动后，对该扫描时间段进行标记，后续通过判定响应线的探测时间落在标记的扫描时间段内，删除标记有该探测时间的PET扫描数据。

基于上述步骤的设置，实现自动删除被检测物体发生运动时得到的PET扫描数据，仅根据被检测物体静止时得到的PET扫描数据重建PET图像，使得在被检测物体发生运动的情况下仍可得到清晰的PET图像，无需再对被检测物体进行PET扫描，提高了PET图像重建效率，同时减轻了被检测物体的检测负担，为医生诊断提供了更准确的图像数据。

例如，参照图5和图6，图5所示的PET图像是根据获得的所有PET扫描数据重建的图像，PET图像出现伪影，而图6所示的PET图像是根据去除被检测物体发生运动时得到的PET扫描数据后剩余的PET扫描数据重建的图像，PET图像清晰，未出现伪影。

上述图2至图4所示流程中的各个步骤，其执行顺序不限制于流程图中的顺序。此外，各个步骤的描述，可以实现为软件、硬件或者其结合的形式，例如，本领域技术人员可以将其实现为软件代码的形式，可以为能够实现所述步骤对应的逻辑功能的计算机可执行指令。当其以软件的方式实现时，所述的可执行指令可以存储在存储器中，并被系统中的处理器执行。

与前述图像重建方法的实施例相对应，本申请还提供了图像重建装置、终端设备及PET系统的实施例。

参见图7，为本申请图像重建装置的一个实施例框图，该装置应用于PET系统的终端设备，可以包括：第一获取模块210、第一确定模块220和重建模块230；其中，

所述第一获取模块210，被配置为针对每个被扫描部位，获取在各扫描时间段内得到的PET扫描数据；

所述第一确定模块220，被配置为针对每个所述扫描时间段，根据所述PET扫描数据，确定所述被扫描部位的运动状态信息；

所述重建模块230，被配置为根据在各所述扫描时间段内得到的所述PET扫描数据和相应的运动状态信息，重建所述被扫描部位的PET图像。

在一个可选的实施例中，所述第一确定模块220，包括：获取子模块、绘制子模块、比较子模块和第一确定子模块；其中，

所述获取子模块，被配置为当所述PET扫描数据包括：多个响应线的响应线时间差时，针对每个所述响应线时间差，获取所有响应线中具有相同所述响应线时间差的响应线数量；

所述绘制子模块，被配置为根据各所述响应线时间差和相应的响应线数量，绘制响应线时间差与响应线数量的关系图；

所述比较子模块，被配置为比较所述关系图的重心的坐标值和坐标阈值的大小，得到比较结果；

所述第一确定子模块，被配置为根据所述比较结果，确定所述被扫描部位的运动状态信息。

在一个可选的实施例中，所述比较子模块，被配置为当所述重心具有三维坐标时，针对所述重心的各个维度的坐标，比较所述维度的坐标值和针对所述维度设置的坐标阈值的大小，得到所述比较结果；

所述确定子模块，被配置为当任一所述维度的坐标值大于或等于针对所述维度设置的坐标阈值时，确定所述被扫描部位已经发生运动，当各所述维度的坐标值均小于针对所述维度设置的坐标阈值时，确定所述被扫描部位未发生运动。

在一个可选的实施例中，所述装置还可以包括：第二获取模块；

所述第二获取模块，被配置为获取预设的所述坐标阈值；和/或，

所述装置还可以包括：判断模块和第二确定模块；其中，

所述判断模块，被配置为判断针对至少两个历史扫描时段分别绘制的所述关系图的重心的坐标值是否发生变化；

所述第二确定模块，被配置为当未发生变化时，将针对任一所述历史扫描时段绘制的所述关系图的重心的坐标值确定为所述坐标阈值。

在一个可选的实施例中，所述第一确定模块220，可以包括：第二确定子模块、第二确定子模块、第三确定子模块、组合子模块、第四确定子模块和第五确定子模块；其中，

所述第二确定子模块，被配置为当所述PET扫描数据包括：多个响应线的探测位置时，根据各所述响应线的探测位置，确定各所述响应线的发射方向；

所述第三确定子模块，被配置为确定朝向每个所述发射方向发出的响应线的响应线数量；

所述组合子模块，被配置为依据多个所述发射方向的排序，按顺序组合多个所述响应线数量，得到当前扫描时段对应的当前数据组合；

所述第四确定子模块，被配置为确定所述当前数据组合和历史扫描时段对应的历史数据组合之间的数据差异；

所述第五确定子模块，被配置为根据所述数据差异和数据差异标准的大小关系，确定所述被扫描部位在所述当前扫描时段内的所述运动状态信息。

在一个可选的实施例中，所述第四确定子模块，可以包括：获取单元、分解单元、投影单元和比较单元；其中，

所述获取单元，被配置为获取所述当前数据组合的当前协方差矩阵；

所述分解单元，被配置为对所述当前协方差矩阵进行奇异值分解处理，得到所述当前协方差矩阵的当前投影空间；

所述投影单元，被配置为将所述当前数据组合投影到所述当前投影空间，得到当前投影数据；

所述比较单元，被配置为比较所述当前投影数据和历史投影数据之间的数据差异，所述历史投影数据是在对所述历史数据组合的历史协方差矩阵进行所述奇异值分解处理和对所述历史数据组合进行所述投影后得到的数据。

在一个可选的实施例中，所述分解单元，可以包括：分解子单元、选择子单元和确定子单元；其中，

所述分解子单元，被配置为对所述当前协方差矩阵进行所述奇异值分解处理，得到一组特征值和各所述特征值对应的特征向量；

所述选择子单元，被配置为从一组所述特征向量中，选择出大小排序前N的若干个所述特征值对应的所述特征向量，N为正整数；

所述确定子单元，被配置为根据选择出的若干个所述特征向量确定所述当前投影空间。

在一个可选的实施例中，所述装置还可以包括：第三获取模块；

所述第三获取模块，被配置为获取预设的所述数据差异标准；和/或，

所述装置还可以包括：第四获取模块和第三确定模块；其中，

所述第四获取模块，被配置为获取针对不同历史扫描时段生成的历史数据组合的历史投影数据；

所述第三确定模块，被配置为根据不同所述历史数据组合的历史投影数据之间的差异，确定所述数据差异标准。

在一个可选的实施例中，所述第三确定模块，可以包括：计算子模块；

所述计算子模块，被配置为计算不同所述历史数据组合的历史投影数据之间的差值的平均值，得到所述数据差异标准；和/或，

所述第三确定模块，可以包括：排序子模块和作为子模块；其中，

所述排序子模块，被配置为将不同所述历史数据组合的历史投影数据之间的差值进行大小排序；

所述作为子模块，被配置为将所述排序中位于中间位置的差值确定为所述数据差异标准。

在一个可选的实施例中，所述重建模块，可以包括：删除子模块和重建子模块；其中，

所述删除子模块，被配置为当任一所述运动状态信息指示所述被扫描部位在对应的所述扫描时间段内发生运动时，删除所述扫描时间段内的PET扫描数据；

所述重建子模块，被配置为根据所述被扫描部位的未删除的PET扫描数据，重建所述被扫描部位的PET图像。

在一个可选的实施例中，所述删除子模块，可以包括以下至少一项：第一删除单元、第二删除单元、第三删除单元；其中，

所述第一删除单元，被配置为直接删除所述扫描时间段内的PET扫描数据；

所述第二删除单元，被配置为对所述扫描时间段内的PET扫描数据进行标记，后续通过识别所述标记的标识，删除标记有所述标识的所述PET扫描数据；

所述第三删除单元，被配置为对所述扫描时间段进行标记，后续通过判定响应线的探测时间落在标记的所述扫描时间段内，删除基于所述响应线生成的PET扫描数据。

在一个可选的实施例中，所述第一获取模块，可以包括：第一获取子模块；

所述第一获取子模块，被配置为开始对所述被扫描部位进行PET扫描后，按照预设的所述扫描时间段，间隔获取各所述扫描时间段内的所述PET扫描数据；和/或，

所述第一获取模块，可以包括：第二获取子模块和划分子模块；其中，

所述第二获取子模块，被配置为获取所述被扫描部位的全部PET扫描数据；

所述划分子模块，被配置为将所述全部PET扫描数据划分为多个所述扫描时间段内的所述PET扫描数据。

参见图8，为本申请终端设备的一个实施例示意图，该终端设备可以包括：通过内部总线310连接的存储器320、处理器330和外部接口340。

其中，所述外部接口340，用于获取数据；

存储器320，用于存储图像重建对应的机器可读指令；

处理器330，用于读取存储器320上的所述机器可读指令，并执行所述指令以实现如下操作：

针对每个被扫描部位，获取在各扫描时间段内得到的PET扫描数据；

针对每个所述扫描时间段，根据所述PET扫描数据，确定所述被扫描部位的运动状态信息；

根据在各所述扫描时间段内得到的所述PET扫描数据和相应的运动状态信息，重建所述被扫描部位的PET图像。

参见图9，为本申请PET系统的一个实施例示意图，该PET系统可以包括：探测器410、扫描床420和终端设备430。探测器410用于在所述PET系统扫描过程中，探测被检测物体内发出的高能光子，并转换成脉冲信号进行输出。

在一个示例中，探测器410可以包括多个探测模块411，每个探测模块411包括闪烁晶体4111、光电转换器件4112和处理电路4113，为了示例方便，图9中对于示出的N个探测模块411，仅对其中一个探测模块1的结构进行了示意，其他探测模块的结构与其相同，图9中不再一一示出。

其中，所述闪烁晶体4111，用于在所述PET系统扫描过程中，探测被检测物体内发出的高能光子，并将所述高能光子转换为光信号；

光电转换器件4112，用于将所述光信号转换成电信号；

处理电路4113，用于将所述电信号转换成脉冲信号；

终端设备430，用于针对每个被扫描部位，获取在各扫描时间段内得到的PET扫描数据；针对每个所述扫描时间段，根据所述PET扫描数据，确定所述被扫描部位的运动状态信息；根据在各所述扫描时间段内得到的所述PET扫描数据和相应的运动状态信息，重建所述被扫描部位的PET图像。

探测器410还用于通过扫描活度小于设定阈值的点源或线源，输出实验条件下的脉冲信号。

在本申请实施例中，计算机可读存储介质可以是多种形式，比如，在不同的例子中，所述机器可读存储介质可以是：RAM(Radom Access Memory，随机存取存储器)、易失存储器、非易失性存储器、闪存、存储驱动器(如硬盘驱动器)、固态硬盘、任何类型的存储盘(如光盘、dvd等)，或者类似的存储介质，或者它们的组合。特殊的，所述的计算机可读介质还可以是纸张或者其他合适的能够打印程序的介质。使用这些介质，这些程序可以被通过电学的方式获取到(例如，光学扫描)、可以被以合适的方式编译、解释和处理，然后可以被存储到计算机介质中。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (16)

1.一种图像重建方法，其特征在于，所述方法包括：

针对每个被扫描部位，获取在各扫描时间段内得到的PET扫描数据；

针对每个所述扫描时间段，根据所述PET扫描数据，确定所述被扫描部位的运动状态信息；

根据在各所述扫描时间段内得到的所述PET扫描数据和相应的运动状态信息，重建所述被扫描部位的PET图像。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述PET扫描数据包括：多个响应线的响应线时间差；所述针对每个所述扫描时间段，根据所述PET扫描数据，确定所述被扫描部位的运动状态信息，包括：

针对每个所述响应线时间差，获取所有响应线中具有相同所述响应线时间差的响应线数量；

根据各所述响应线时间差和相应的响应线数量，绘制响应线时间差与响应线数量的关系图；

比较所述关系图的重心的坐标值和坐标阈值的大小，得到比较结果；

根据所述比较结果，确定所述被扫描部位的运动状态信息。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述重心具有三维坐标，所述比较所述关系图的重心的坐标值和坐标阈值的大小，得到比较结果，包括：

针对所述重心的各个维度的坐标，比较所述维度的坐标值和针对所述维度设置的坐标阈值的大小，得到所述比较结果；

所述根据所述比较结果，确定所述运动识别信息，包括：

当任一所述维度的坐标值大于或等于针对所述维度设置的坐标阈值时，确定所述被扫描部位已经发生运动；

当各所述维度的坐标值均小于针对所述维度设置的坐标阈值时，确定所述被扫描部位未发生运动。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述坐标阈值通过以下方式获取：

获取预设的所述坐标阈值；或者，

判断针对至少两个历史扫描时段分别绘制的所述关系图的重心的坐标值是否发生变化；

当未发生变化时，将针对任一所述历史扫描时段绘制的所述关系图的重心的坐标值确定为所述坐标阈值。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述PET扫描数据包括：多个响应线的探测位置；所述针对每个所述扫描时间段，根据所述PET扫描数据，确定所述被扫描部位的运动状态信息，包括：

根据各所述响应线的探测位置，确定各所述响应线的发射方向；

确定朝向每个所述发射方向发出的响应线数量；

依据多个所述发射方向的排序，按顺序组合多个所述响应线数量，得到当前扫描时段对应的当前数据组合；

确定所述当前数据组合和历史扫描时段对应的历史数据组合之间的数据差异；

根据所述数据差异和数据差异标准的大小关系，确定所述被扫描部位在所述当前扫描时段内的所述运动状态信息。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述确定所述当前数据组合和历史扫描时段对应的历史数据组合之间的数据差异，包括：

获取所述当前数据组合的当前协方差矩阵；

对所述当前协方差矩阵进行奇异值分解处理，得到所述当前协方差矩阵的当前投影空间；

将所述当前数据组合投影到所述当前投影空间，得到当前投影数据；

比较所述当前投影数据和历史投影数据之间的数据差异，所述历史投影数据是在对所述历史数据组合的历史协方差矩阵进行所述奇异值分解处理和对所述历史数据组合进行所述投影后得到的数据。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述对所述当前协方差矩阵进行奇异值分解处理，得到所述当前协方差矩阵的当前投影空间，包括：

对所述当前协方差矩阵进行所述奇异值分解处理，得到一组特征值和各所述特征值对应的特征向量；

从一组所述特征向量中，选择出大小排序前N的若干个所述特征值对应的所述特征向量，N为正整数；

根据选择出的若干个所述特征向量确定所述当前投影空间。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述数据差异标准通过以下方式获取：

获取预设的所述数据差异标准；或者，

获取针对不同历史扫描时段生成的历史数据组合的历史投影数据；

根据不同所述历史数据组合的历史投影数据之间的差异，确定所述数据差异标准。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据不同所述历史数据组合的历史投影数据之间的差异，确定所述数据差异标准，包括：

计算不同所述历史数据组合的历史投影数据之间的差值的平均值，得到所述数据差异标准；或者，

将不同所述历史数据组合的历史投影数据之间的差值进行大小排序；

将所述排序中位于中间位置的差值确定为所述数据差异标准。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据在各所述扫描时间段内得到的所述PET扫描数据和相应的运动状态信息，重建所述被扫描部位的PET图像，包括：

当任一所述运动状态信息指示所述被扫描部位在对应的所述扫描时间段内发生运动时，删除所述扫描时间段内的PET扫描数据；

根据所述被扫描部位的未删除的PET扫描数据，重建所述被扫描部位的PET图像。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述删除所述扫描时间段内的PET扫描数据，包括：

直接删除所述扫描时间段内的PET扫描数据；或者，

对所述扫描时间段内的PET扫描数据进行标记，后续通过识别所述标记的标识，删除标记有所述标识的所述PET扫描数据；或者，

对所述扫描时间段进行标记，后续通过判定响应线的探测时间落在标记的所述扫描时间段内，删除基于所述响应线生成的PET扫描数据。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述针对每个被扫描部位，获取在各扫描时间段内得到的PET扫描数据，包括：

开始对所述被扫描部位进行PET扫描后，按照预设的所述扫描时间段，间隔获取各所述扫描时间段内的所述PET扫描数据；或者，

获取所述被扫描部位的全部PET扫描数据；

将所述全部PET扫描数据划分为多个所述扫描时间段内的所述PET扫描数据。

13.一种图像重建装置，其特征在于，所述装置包括：

第一获取模块，被配置为针对每个被扫描部位，获取在各扫描时间段内得到的PET扫描数据；

第一确定模块，被配置为针对每个所述扫描时间段，根据所述PET扫描数据，确定所述被扫描部位的运动状态信息；

重建模块，被配置为根据在各所述扫描时间段内得到的所述PET扫描数据和相应的运动状态信息，重建所述被扫描部位的PET图像。

14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述重建模块，包括：

删除子模块，被配置为当任一所述运动状态信息指示所述被扫描部位在对应的所述扫描时间段内发生运动时，删除所述扫描时间段内的PET扫描数据；

重建子模块，被配置为根据所述被扫描部位的未删除的PET扫描数据，重建所述被扫描部位的PET图像。

15.一种终端设备，其特征在于，包括：内部总线，以及通过内部总线连接的存储器、处理器和外部接口；其中，

所述外部接口，用于获取数据；

所述存储器，用于存储图像重建对应的机器可读指令；

所述处理器，用于读取所述存储器上的所述机器可读指令，并执行如下操作：

针对每个被扫描部位，获取在各扫描时间段内得到的PET扫描数据；

针对每个所述扫描时间段，根据所述PET扫描数据，确定所述被扫描部位的运动状态信息；

根据在各所述扫描时间段内得到的所述PET扫描数据和相应的运动状态信息，重建所述被扫描部位的PET图像。

16.一种PET系统，其特征在于，包括：探测器、扫描床和终端设备，所述探测器用于在所述PET系统扫描过程中，探测被检体内发出的高能光子，并转换成脉冲信号进行输出；

所述终端设备，用于针对每个被扫描部位，获取在各扫描时间段内得到的PET扫描数据；针对每个所述扫描时间段，根据所述PET扫描数据，确定所述被扫描部位的运动状态信息；根据在各所述扫描时间段内得到的所述PET扫描数据和相应的运动状态信息，重建所述被扫描部位的PET图像。