CN111000581B - 医学成像方法及系统 - Google Patents

医学成像方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN111000581B
CN111000581B CN201911384031.0A CN201911384031A CN111000581B CN 111000581 B CN111000581 B CN 111000581B CN 201911384031 A CN201911384031 A CN 201911384031A CN 111000581 B CN111000581 B CN 111000581B
Authority
CN
China
Prior art keywords
projection
projection data
data
target object
extrapolated
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201911384031.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111000581A (zh
Inventor
崔凯
冯娟
陆学飞
王汉禹
周海华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai United Imaging Healthcare Co Ltd
Original Assignee
Shanghai United Imaging Healthcare Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai United Imaging Healthcare Co Ltd filed Critical Shanghai United Imaging Healthcare Co Ltd
Priority to CN201911384031.0A priority Critical patent/CN111000581B/zh
Publication of CN111000581A publication Critical patent/CN111000581A/zh
Priority to PCT/CN2020/091968 priority patent/WO2020238818A1/en
Application granted granted Critical
Publication of CN111000581B publication Critical patent/CN111000581B/zh
Priority to US17/456,554 priority patent/US20220084172A1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02—Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/03—Computed tomography [CT]
    • A61B6/032—Transmission computed tomography [CT]
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/40—Arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/4064—Arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis specially adapted for producing a particular type of beam
    • A61B6/4085—Cone-beams
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/52—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/5211—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/52—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/5258—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving detection or reduction of artifacts or noise

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Abstract

本发明实施例公开了一种医学成像方法及系统，该方法包括：在第一投影角度扫描目标对象以获得第一投影数据，且所述第一投影数据为完备数据；在不同于所述第一投影角度的多个第二投影角度扫描所述目标对象以获得第二投影数据；如果所述第二投影数据产生截断，则基于所述第一投影数据对所述第二投影数据进行外推，以生成外推后的第二投影数据；基于所述第一投影数据、第二投影数据以及外推后的第二投影数据进行图像重建，以生成目标医学图像。解决了截断伪影校正时重建速度慢的问题。

Description

医学成像方法及系统
技术领域
本发明实施例涉及医学成像领域，尤其涉及一种医学成像方法及系统。
背景技术
在锥形束CT(Computed Tomography，简称CT，计算机电子断层成像)的三维扫描时，如果病人肥胖或者摆位不正确，会有一部分投影数据落在探测器的外面，无法被探测器接收，从而使基于探测器所接收的投影数据重建出来的医学图像的边缘处存在高亮伪影，如图1所示。通常情况下，将那些无法被探测器接收到的投影数据通常称为截断数据，为了解决因截断数据造成的高亮伪影，需要判断探测器采集到哪个投影角度的投影数据产生了截断，然后对该投影数据进行外推补充，而且所补充的投影数据越接近真实的投影数据，基于补充后的投影数据重建出来的医学图像的图像质量越好。
在判断哪个投影角度的投影数据产生截断时，现有技术基于拥有完备投影数据的投影角度的投影数据的面积分相等且为最大值，而产生截断的投影角度的投影数据的面积分小于该最大值的原则，先采集完所有投影角度的投影数据，然后计算各个投影角度的投影数据的面积分并确定具有最大面积分，再将小于该最大面积分的投影角度的投影数据判为产生截断的投影数据。这个过程耗时较长，这也导致了现有截断伪影校正技术的锥形束CT存在成像速度较慢的问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种医学成像方法及系统，以解决现有截断伪影校正技术的锥形束CT存在成像速度较慢的问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种医学成像方法，该方法包括：
在第一投影角度扫描目标对象以获得第一投影数据，且所述第一投影数据为完备数据；
在不同于所述第一投影角度的多个第二投影角度扫描所述目标对象以获得第二投影数据；
如果所述第二投影数据产生截断，则基于所述第一投影数据对所述第二投影数据进行外推，以生成外推后的第二投影数据；
基于所述第一投影数据、第二投影数据以及外推后的第二投影数据进行图像重建，以生成目标医学图像。
第二方面，本发明实施例还提供了医学成像系统，该系统包括：
床体，所述床体用于承载目标对象；
球管，用于向所述目标对象发射扫描射线；
探测器，用于接收穿过所述目标对象的扫描射线以生成投影数据；
机架，用于带动所述球管和所述探测器绕所述床体旋转；
处理器，用于控制机架绕床体上的目标对象旋转，并在旋转过程中控制所述球管和所述探测器在第一投影角度扫描所述目标对象以获得第一投影数据；在不同于所述第一投影角度的多个第二投影角度扫描所述目标对象以获得第二投影数据；如果所述第二投影数据产生截断，则基于所述第一投影数据对所述第二投影数据进行外推，以生成外推后的第二投影数据；基于所述第一投影数据、第二投影数据以及外推后的第二投影数据进行图像重建，以生成目标医学图像，其中，所述第一投影数据为完备数据。
本发明实施例提供的医学成像方法的技术方案，包括在第一投影角度扫描所述目标对象以获得第一投影数据，且第一投影数据为完备数据；在不同于第一投影角度的多个第二投影角度扫描目标对象以获得第二投影数据；如果第二投影数据产生截断，则基于第一投影数据对第二投影数据进行外推，以生成外推后的第二投影数据；基于第一投影数据、第二投影数据以及外推后的第二投影数据进行图像重建，以生成目标医学图像。由于第一投影角度对应的投影数据为完备数据，那么其面积分为目标面积分，因此可以通过比较每个第二投影数据的面积分与第一投影角度对应的目标积分是否一致，来判断当前参与比较的第二投影数据是否产生截断。而且该判断过程的数据计算量非常小，所需时间非常短，从而使获得第二投影角度的第二投影数据、判断第二投影数据是否发生截断以及图像重建的并行执行成为可能，有助于大幅度提高锥形束CT设备的成像速度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明背景技术提供的因投影数据产生截断导致的重建图像的高亮伪影的示意图；
图2是本发明实施例一提供的医学成像方法的流程图；
图3A是本发明实施例一提供的锥形束CT的成像示意图；
图3B是本发明实施例一提供的又一锥形束CT的成像示意图；
图4A是本发明实施例二提供的医学成像装置的框图示意图；
图4B是本发明实施例二提供的又一医学成像装置的框图示意图；
图5A是本发明实施例三提供的医学成像系统的结构框图；
图5B是本发明实施例三提供的又一医学成像系统的结构框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将参照本发明实施例中的附图，通过实施方式清楚、完整地描述本发明的技术方案，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
图2是本发明实施例一提供的医学成像方法的流程图。本实施例的技术方案适用于因投影数据产生截断，在进行截断伪影校正时而导致锥形束CT成像速度较慢的情况。如图3A和图3B所示，锥形束CT包括用于输出锥形扫描射线111的球管11、用于承载目标对象的床体10以及用于接收穿过目标对象的扫描射线的探测器12。该方法可以由本发明实施例提供的医学成像装置来执行，该装置可以采用软件和/或硬件的方式实现，并配置在处理器中应用。如图2所示，该方法具体包括如下步骤：
S101、在第一投影角度扫描目标对象以获得第一投影数据，且第一投影数据为完备数据。
如果在某个角度下，患者的一部分没有被拍摄到图像上，则该角度下的投影数据为截断数据；如果在某个角度下，患者的所有部位均被拍摄到了图像上，则该角度下的投影数据为完备数据。
对于锥形束CT，如果在某个投影角度下，穿过目标对象2的扫描射线全部落在探测器12上，则该投影角度的投影数据是完备数据，如图3B所示的90度投影角度；如果因为目标对象2肥胖或是摆位不正确，则会使部分穿过目标对象的扫描射线111无法落到探测器12上，致使探测器12无法接收到该部分的投影数据，使得该部分投影数据位于FOV(Field OfView，简称FOV)112之外，则该投影角度的投影数据就产生了截断，如图3A所示的0度投影角度。
可以理解的是，如果某个投影角度的投影数据是完备数据，其对应面积分为目标面积分，产生截断的投影角度的投影数据的面积分小于该目标面积分。
其中，第一投影角度为CT设备的起始扫描位置所对应的投影角度，该投影角度对应的第一投影数据为完备数据，其对应的面积分为目标面积分。
为了使CT设备的起始扫描位置所对应的投影数据为完备数据，用户可以根据经验目测选择具有完备数据的第一投影角度，也可以通过至少一个摄像头获取目标对象至少在一个拍摄方向上的视觉图像，并根据所获得的视觉图像确定多个具有完备数据的投影角度，然后将所确定的其中一个投影角度作为第一投影角度。当然，第一投影角度也可由用户基于临床经验确定。
在一些实施例中，在机架的多个旋转角度处分别设置固定摄像头，比如0度、90度、180度和270度。其中，固定摄像头为不随射线源旋转的摄像头。在探测器旋转至摄像头的对面时，摄像头的拍摄范围优选与探测器的接收范围一致，如果摄像头拍摄的视觉图像包含扫描部位的全部，那么探测器会接收到穿过扫描部位的全部扫描射线，摄像头对应的投影角度即第一投影角度，否则该摄像头对应的投影角度为第二投影角度。
在一些实施例中，在机架设置摄像头，并使该摄像头随着机架的旋转而旋转。在对扫描对象成像之前，先控制机架在不输出扫描射线的状态下旋转一圈，使摄像头在跟随机架旋转过程中拍摄扫描部位的视觉图像，然后从拍摄的视觉图像中确定包含完整扫描部位的视觉图像，然后将这些视觉图像对应的机架旋转角度中的一个作为第一投影角度。当然，也可以直接输出这些视觉图像对应的机架旋转角度，作为候选第一投影角度以供用户选择，以使用户从中选择第一投影角度。
为了使CT设备的起始扫描位置所对应的投影数据最大，本实施例还可基于机器学习方法对预设数量的目标对象的投影数据进行分析，以确定该目标对象拥有完备数据的投影角度。具有完备数据的投影角度确定之后，用户可以将其中符合使用习惯的投影角度作为第一投影角度，比如0度、90度等。其中，目标对象为患者的扫描部位。
S102、在不同于第一投影角度的多个第二投影角度扫描目标对象以获得第二投影数据。
第一投影角度确定之后，控制CT设备从第一投影角度开始扫描目标对象，从而获得第一投影角度对应的第一投影数据，以及其它不同于第一投影角度的第二投影角度对应的第二投影数据。
可以理解的是，本实施例中，除去第一投影角度外，其它投影角度均为第二投影角度。
S103、如果第二投影数据产生截断，则基于第一投影数据对第二投影数据进行外推，以生成外推后的第二投影数据。
如果某第二投影角度对应的第二投影数据小于目标面积分，则表示该第二投影数据产生了截断。为了防止因投影数据截断而使重建后的CT图像出现高亮伪影，本实施例在检测到某第二投影数据产生截断时，基于预设外推方法生成该第二投影数据的外推数据，然后基于预设权重系数对该外推数据进行更新，再根据该第二投影数据和更新后的外推数据确定外推后的第二投影数据。
其中，预设外推方法优选为镜像外推方法或直线外推法。预设权值系数用于使更新后的外推数据与第二投影数据结合后的面积分等于第一投影数据的面积分。
对某个第二投影角度的投影数据进行外推以得到该投影角度的外推数据，然后计算该外推数据的面积分P。利用该投影角度的投影数据的面积分B与第一投影数据的面积分A之间的差异，构建预设权重系数，该预设权值系数可表示为：
Figure BDA0002343041450000071
其中，A为第一投影数据的面积分，B为第二投影数据的面积分。预设权值系数得到之后，计算外推数据内的每个数据与该预设权值系数的乘积
Figure BDA0002343041450000072
可得外推数据内的所有数据对应的乘积之和为A-B，即外推数据的面积分为A-B，那么该投影角度对应的所有投影数据为B+(A-B)＝A，与第一投影角度的投影数据的面积相同。
S104、基于第一投影数据、第二投影数据以及外推后的第二投影数据进行图像重建，以生成目标医学图像。
如果某第二投影角度对应的第二投影数据等于目标面积分，则该投影数据是完备数据，表示该投影角度的投影数据没有发生截断，可直接用于图像重建。
由于第一投影角度对应的投影数据为完备数据，那么其面积分为目标面积分，因此通过比较每个第二投影数据对应的面积分与该第一投影角度对应的目标积分是否一致，来判断当前参与比较的第二投影数据是否产生截断。可以理解的是，该判断过程的数据计算量非常小，所需时间非常短，从而使获得第二投影角度的第二投影数据、判断第二投影数据是否发生截断以及图像重建的并行执行成为可能，有助于大幅度提高锥形束CT设备的成像速度。
本发明实施例提供的医学成像方法的技术方案，包括在第一投影角度扫描所述目标对象以获得第一投影数据，且第一投影数据为完备数据；在不同于第一投影角度的多个第二投影角度扫描目标对象以获得第二投影数据；如果第二投影数据产生截断，则基于第一投影数据对第二投影数据进行外推，以生成外推后的第二投影数据；基于第一投影数据、第二投影数据以及外推后的第二投影数据进行图像重建，以生成目标医学图像。由于第一投影角度对应的投影数据为完备数据，那么其面积分为目标面积分，因此通过比较每个第二投影数据对应的面积分与该第一投影角度对应的目标积分是否一致，来判断当前参与比较的第二投影数据是否产生截断。可以理解的是，该判断过程的数据计算量非常小，所需时间非常短，从而使获得第二投影角度的第二投影数据、判断第二投影数据是否发生截断以及图像重建的并行执行成为可能，有助于大幅度提高锥形束CT设备的成像速度。
实施例二
图4A是本发明实施例二提供的医学成像装置的结构框图。该装置用于执行上述任意实施例所提供的医学成像方法，该装置可选为软件或硬件实现。该装置包括：
第一扫描模块21，用于在第一投影角度扫描所述目标对象以获得第一投影数据，且所述第一投影数据为完备数据；
第二扫描模块22，用于在不同于所述第一投影角度的多个第二投影角度扫描所述目标对象以获得第二投影数据；
外推模块23，用于如果所述第二投影数据产生截断，则基于第一投影数据对第二投影数据进行外推，以生成外推后的第二投影数据；
重建模块24，用于基于第一投影数据、第二投影数据以及外推后的第二投影数据进行图像重建，以生成目标医学图像。
如图4B所示，该装置还包括第一投影角度确定模块20，第一投影角度确定模块用于通过至少一个摄像头获取的目标对象的视觉图像确定投影数据最大的第一投影角度。
优选地，第一投影角度确定模块还可用于通过机器学习方法确定目标对象在多个投影角度下投影数据最大的第一投影角度。
可选地，外推模块用于如果第二投影数据产生截断，则基于预设外推方法产生该第二投影数据的外推数据；基于预设权重系数对外推数据进行更新；基于第二投影数据和更新后的外推数据确定外推后的第二投影数据。
第一扫描模块，用于在第一投影角度扫描所述目标对象以获得第一投影数据，且所述第一投影数据为完备数据；
第二扫描模块，用于在不同于所述第一投影角度的多个第二投影角度扫描所述目标对象以获得第二投影数据；
外推模块，用于如果所述第二投影数据产生截断，则基于所述第一投影数据对所述第二投影数据进行外推，以生成外推后的第二投影数据；
重建模块，用于基于第一投影数据、第二投影数据以及外推后的第二投影数据进行图像重建，以生成目标医学图像。
本发明实施例提供的医学成像装置的技术方案，由于第一投影角度对应的投影数据为完备数据，因此其面积分为目标面积分，可以通过比较每个第二投影数据的面积分与第一投影角度对应的目标积分是否一致，来判断当前参与比较的第二投影数据是否产生截断。而且该判断过程的数据计算量非常小，所需时间非常短，从而使获得第二投影角度的第二投影数据、判断第二投影数据是否发生截断以及图像重建的并行执行成为可能，有助于大幅度提高锥形束CT设备的成像速度。
本发明实施例所提供的医学成像装置可执行本发明任意实施例所提供的医学成像方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
实施例三
本发明实施例提供了一种医学成像系统，如图3A和图5A所示，该系统包括床体10、球管11、探测器12、机架13和处理器14。球管11用于向目标对象2发射扫描射线；探测器12用于接收穿过目标对象的扫描射线以生成投影数据；机架13用于带动球管11和平板探测12器绕床体1旋转；处理器14用于控制机架13绕床体10上的目标对象2旋转，并在旋转过程中控制球管11和探测器12在第一投影角度扫描目标对象以获得第一投影数据；在不同于第一投影角度的多个第二投影角度扫描目标对象以获得第二投影数据；如果第二投影数据产生截断，则基于第一投影数据对第二投影数据进行外推，以生成外推后的第二投影数据；基于第一投影数据、第二投影数据以及外推后的第二投影数据进行图像重建，以生成目标医学图像，其中，第一投影数据为完备数据。
如果在某个角度下，患者的一部分没有被拍摄到图像上，则该角度下的投影数据为截断数据；如果在某个角度下，患者的所有部位均被拍摄到了图像上，则该角度下的投影数据为完备数据。
对于锥形束CT，如果在某个投影角度下，穿过目标对象2的扫描射线全部落在探测器12上，则该投影角度的投影数据是完备数据，如图3B所示的90度投影角度；如果因为目标对象2肥胖或是摆位不正确，则会使部分穿过目标对象的扫描射线无法落到探测器12上，致使探测器12无法接收到该部分的投影数据，则该投影角度的投影数据就产生了截断，如图3A所示的0度投影角度。
可以理解的是，如果某个投影角度的投影数据是完备数据，其对应面积分为目标面积分，产生截断的投影角度的投影数据的面积分小于该目标面积分。
其中，第一投影角度为CT设备的起始扫描位置所对应的投影角度，该投影角度对应的第一投影数据为完备数据，其对应的面积分为目标面积分。
为了使CT设备的起始扫描位置所对应的投影数据为完备数据，用户可以根据经验目测选择具有完备数据的第一投影角度，也可以通过至少一个摄像头3获取目标对象至少在一个拍摄方向上的视觉图像(参见图5B)，并根据所获得的视觉图像确定多个具有完备数据的投影角度，然后将所确定的其中一个投影角度作为第一投影角度。当然，第一投影角度也可由用户基于临床经验确定。
在一些实施例中，在机架的多个旋转角度处分别设置固定摄像头，比如0度、90度、180度和270度。其中，固定摄像头为不随射线源旋转的摄像头。在探测器旋转至摄像头的对面时，摄像头的拍摄范围优选与探测器的接收范围一致，如果摄像头拍摄的视觉图像包含扫描部位的全部，探测器会接收到穿过扫描部位的全部扫描射线，那么该摄像头对应的投影角度即第一投影角度，否则该摄像头对应的投影角度为第二投影角度。
在一些实施例中，在机架设置摄像头，并使该摄像头随着机架的旋转而旋转。在对扫描对象成像之前，先控制机架在不输出扫描射线的状态下旋转一圈，使摄像头在跟随机架旋转过程中拍摄扫描部位的视觉图像，然后从拍摄的视觉图像中确定包含完整扫描部位的视觉图像，然后将这些视觉图像对应的机架旋转角度中的一个作为第一投影角度。当然，也可以直接输出这些视觉图像对应的机架旋转角度，作为候选第一投影角度以供用户选择，以使用户从中选出第一投影角度。可以理解的是，用户在从候选第一投影角度中选择第一投影角度时，可以从中选择0度、90度等常见起始角度。
为了使CT设备的起始扫描位置所对应的投影数据最大，本实施例还可基于机器学习方法对预设数量的目标对象的投影数据进行分析，以确定该目标对象拥有完备数据的投影角度，然后将其中的一个投影角度作为第一投影角度。其中，目标对象为患者的扫描部位。
第一投影角度确定之后，控制CT设备从第一投影角度开始扫描目标对象，从而获得第一投影角度对应的第一投影数据，以及其它不同于第一投影角度的第二投影角度对应的第二投影数据。
可以理解的是，本实施例中，除去第一投影角度外，其它投影角度均为第二投影角度。
如果某第二投影角度对应的第二投影数据小于目标面积分，则表示该第二投影数据产生了截断。为了防止因投影数据截断而使重建后的CT图像出现高亮伪影，本实施例在检测到某第二投影数据产生截断时，基于预设外推方法生成该第二投影数据的外推数据，然后基于预设权重系数对该外推数据进行更新，再根据该第二投影数据和更新后的外推数据确定外推后的第二投影数据。
其中，预设外推方法优选为镜像外推方法或直线外推法，预设权值系数用于使更新后的外推数据与第二投影数据结合后的面积分等于第一投影数据的面积分。
对某个第二投影角度的投影数据进行外推以得到该投影角度的外推数据，计算该外推数据的面积分P。利用该投影角度的投影数据的面积分B与第一投影数据的面积分A之间的差异，构建预设权重系数，该预设权重系数可表示为：
Figure BDA0002343041450000131
其中，A为第一投影数据的面积分，B为第二投影数据的面积分。预设权值系数得到之后，计算外推数据内的每个数据与该预设权值系数的乘积
Figure BDA0002343041450000132
可得外推数据内的所有数据对应的乘积之和为A-B，即外推数据的面积分为A-B，那么该投影角度对应的所有投影数据为B+(A-B)＝A，与第一投影角度的投影数据的面积相同。
如果某第二投影角度对应的第二投影数据等于目标面积分，则该投影数据是完备数据，表示该投影角度的投影数据没有发生截断，可直接用于图像重建。
由于第一投影角度对应的投影数据为完备数据，那么其面积分为目标面积分，因此通过比较每个第二投影数据对应的面积分与该第一投影角度对应的目标积分是否一致，来判断当前参与比较的第二投影数据是否产生截断。可以理解的是，该判断过程的数据计算量非常小，所需时间非常短，从而使获得第二投影角度的第二投影数据、判断第二投影数据是否发生截断以及图像重建的并行执行成为可能，有助于大幅度提高锥形束CT设备的成像速度。
如图5B所示，该系统还包括存储器15、输入装置16以及输出装置17。
其中，处理器14的数量可以是一个或多个，图5B中以一个处理器14为例；系统中的处理器14、存储器15、输入装置16以及输出装置17可以通过总线或其他方式连接，图5B中以通过总线连接为例。
存储器15作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的图像成像方法对应的程序指令/模块(例如，第一扫描模块21、第二扫描模块22、外推模块23以及重建模块24)。处理器14通过运行存储在存储器15中的软件程序、指令以及模块，从而执行设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的图像成像方法。
存储器15可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器15可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器15可进一步包括相对于处理器14远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
输入装置16可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。
输出装置17可包括显示屏等显示设备，例如，用户终端的显示屏。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (8)

1.一种医学成像方法，其特征在于，包括：
在第一投影角度扫描目标对象以获得第一投影数据，且所述第一投影数据为完备数据；
在不同于所述第一投影角度的多个第二投影角度扫描所述目标对象以获得第二投影数据；
如果所述第二投影数据产生截断，则基于所述第一投影数据对所述第二投影数据进行外推，以生成外推后的第二投影数据，包括：基于预设外推方法产生该第二投影数据的外推数据；基于预设权重系数对所述外推数据进行更新；基于所述第二投影数据和更新后的外推数据确定外推后的第二投影数据，所述预设权重系数用于使所述更新后的外推数据与所述第二投影数据结合后的面积分等于第一投影数据的面积分；
基于所述第一投影数据、所述第二投影数据以及外推后的第二投影数据进行图像重建，以生成目标医学图像。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在多个第二投影角度扫描所述目标对象与图像重建的步骤并行进行。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在第一投影角度扫描目标对象以获得第一投影数据，且所述第一投影数据为完备数据之前，还包括：
通过至少一个摄像头获取的所述目标对象的视觉图像确定拥有完备数据的第一投影角度。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述视觉图像包括多个。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在第一投影角度扫描目标对象以获得第一投影数据，且所述第一投影数据为完备数据之前，还包括：
通过机器学习方法确定目标对象在多个投影角度下投影数据最大的第一投影角度。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，预设外推方法为镜像外推方法或直线外推方法。
7.一种医学成像系统，其特征在于，包括：
床体，所述床体用于承载目标对象；
球管，用于向所述目标对象发射扫描射线；
探测器，用于接收穿过所述目标对象的扫描射线以生成投影数据；
机架，用于带动所述球管和所述探测器绕所述床体旋转；
处理器，用于控制机架绕床体上的目标对象旋转，并在旋转过程中控制所述球管和所述探测器在第一投影角度扫描所述目标对象以获得第一投影数据；在不同于所述第一投影角度的多个第二投影角度扫描所述目标对象以获得第二投影数据；如果所述第二投影数据产生截断，则基于所述第一投影数据对所述第二投影数据进行外推，以生成外推后的第二投影数据，包括：基于预设外推方法产生该第二投影数据的外推数据；基于预设权重系数对所述外推数据进行更新；基于所述第二投影数据和更新后的外推数据确定外推后的第二投影数据，所述预设权重系数用于使所述更新后的外推数据与所述第二投影数据结合后的面积分等于第一投影数据的面积分 ；基于所述第一投影数据、第二投影数据以及外推后的第二投影数据进行图像重建，以生成目标医学图像，其中，所述第一投影数据为完备数据。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，还包括至少一个摄像头，所述摄像头用于获取所述目标对象的视觉图像；
所述处理器还用于根据所述视觉图像确定拥有完备数据的第一投影角度。
CN201911384031.0A 2019-05-24 2019-12-28 医学成像方法及系统 Active CN111000581B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911384031.0A CN111000581B (zh) 2019-12-28 2019-12-28 医学成像方法及系统
PCT/CN2020/091968 WO2020238818A1 (en) 2019-05-24 2020-05-24 Imaging systems and methods
US17/456,554 US20220084172A1 (en) 2019-05-24 2021-11-24 Imaging systems and methods

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911384031.0A CN111000581B (zh) 2019-12-28 2019-12-28 医学成像方法及系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111000581A CN111000581A (zh) 2020-04-14
CN111000581B true CN111000581B (zh) 2021-10-15

Family

ID=70119367

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911384031.0A Active CN111000581B (zh) 2019-05-24 2019-12-28 医学成像方法及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111000581B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020238818A1 (en) * 2019-05-24 2020-12-03 Shanghai United Imaging Healthcare Co., Ltd. Imaging systems and methods
TWI731689B (zh) * 2020-05-21 2021-06-21 國立清華大學 基於時域光譜的斷層攝影方法、系統及裝置
CN111631741B (zh) * 2020-05-29 2023-06-06 上海联影医疗科技股份有限公司 图像截断伪影校正方法、装置、设备和存储介质

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4305127A (en) * 1979-11-29 1981-12-08 Technicare Corporation Projection completion method of partial area scan
JP2000028728A (ja) * 1998-07-07 2000-01-28 Toshiba Corp トランスミッションｃｔのトランケーション補正装置及び方法
CN1504960A (zh) * 2002-10-04 2004-06-16 GEҽҩϵͳ����Ƽ���˾ 用于截断补偿的方法和装置
CN1575760A (zh) * 2003-07-03 2005-02-09 Ge医药系统环球科技公司 用于截断补偿的方法和设备
CN103961123A (zh) * 2013-01-31 2014-08-06 Ge医疗系统环球技术有限公司 计算机断层摄影（ct）方法和ct系统
CN104323789A (zh) * 2014-09-25 2015-02-04 沈阳东软医疗系统有限公司 一种ct扫描图像重建方法及ct扫描仪
CN106901766A (zh) * 2015-12-23 2017-06-30 通用电气公司 一种扩大ct显示视野的方法及装置
CN107928691A (zh) * 2016-10-12 2018-04-20 西门子保健有限责任公司 用于确定x射线图像数据集的方法和x射线装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007036561A1 (de) * 2007-08-03 2009-02-19 Siemens Ag Verfahren zur Korrektur von Trunkierungsartefakten in einem Rekonstruktionsverfahren für tomographische Aufnahmen mit trunkierten Projektionsdaten

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4305127A (en) * 1979-11-29 1981-12-08 Technicare Corporation Projection completion method of partial area scan
JP2000028728A (ja) * 1998-07-07 2000-01-28 Toshiba Corp トランスミッションｃｔのトランケーション補正装置及び方法
CN1504960A (zh) * 2002-10-04 2004-06-16 GEҽҩϵͳ����Ƽ���˾ 用于截断补偿的方法和装置
CN1575760A (zh) * 2003-07-03 2005-02-09 Ge医药系统环球科技公司 用于截断补偿的方法和设备
CN103961123A (zh) * 2013-01-31 2014-08-06 Ge医疗系统环球技术有限公司 计算机断层摄影（ct）方法和ct系统
CN104323789A (zh) * 2014-09-25 2015-02-04 沈阳东软医疗系统有限公司 一种ct扫描图像重建方法及ct扫描仪
CN106901766A (zh) * 2015-12-23 2017-06-30 通用电气公司 一种扩大ct显示视野的方法及装置
CN107928691A (zh) * 2016-10-12 2018-04-20 西门子保健有限责任公司 用于确定x射线图像数据集的方法和x射线装置

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A novel reconstruction algorithm to extend the CT scan field-of-view;J.Hsieh et al.;《Medical Physics》;20040813;第31卷(第9期);2385-2391 *
Efficient correction for CT image artifacts caused by objects extending outside the scan field of view;B. Ohnesorge et al.;《Medical Physics》;20000131;第27卷(第1期);39-46 *
K.Sourbelle et al..Reconstruction from truncated projections in CT using adaptive detruncation.《European Radiology》.2005,第15卷(第5期), *
Reconstruction from truncated projections in CT using adaptive detruncation;K.Sourbelle et al.;《European Radiology》;20050209;第15卷(第5期);1008-1024 *
Volume-of-interest(VOI) imaging in C-arm flat-detector CT for high image quality at reduced dose;Daniel Kolditz et al.;《Medical Physics》;20100519;第37卷(第6期);2719-2730 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN111000581A (zh) 2020-04-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111000581B (zh) 医学成像方法及系统
US7912180B2 (en) Scattered radiation correction method and scattered radiation correction apparatus
CN110533597B (zh) 伪影处理及旋转中心确定方法、装置与设备、存储介质
US8625870B2 (en) Method and system for supplementing detail image in successive multi-scale reconstruction
CN106846465B (zh) 一种ct三维重建方法及系统
JPH11104121A (ja) Ｘ線断層撮影方法及びｘ線断層撮影装置
CN110706791B (zh) 一种医学影像处理方法及装置
JP6062250B2 (ja) 逐次近似法を用いたｘ線コンピュータ断層撮影装置（ｘ線ｃｔ装置）
US10245001B2 (en) Generation of a three-dimensional reconstruction of a body part by an X-ray machine
CN107784684B (zh) 一种锥束ct三维重建方法及系统
CN110998662A (zh) 成像系统扩展视场
CN103961123B (zh) 计算机断层摄影（ct）方法和ct系统
CN111053565A (zh) 定位方法、装置、c型臂系统及介质
CN110719448A (zh) 投影融合带的羽化方法
CN107049346B (zh) 医疗摄影控制方法、医疗摄影控制装置和医疗摄影设备
JP5858760B2 (ja) Ｘ線ｃｔ装置
JP2022011259A (ja) 動態品質管理装置、動態品質管理プログラム及び動態品質管理方法
US10217248B2 (en) Method for removing streak from detector cell with performance difference
CN111631741B (zh) 图像截断伪影校正方法、装置、设备和存储介质
CN113313649B (zh) 图像重建方法及装置
US11553891B2 (en) Automatic radiography exposure control using rapid probe exposure and learned scene analysis
JP4387758B2 (ja) Ｓｐｅｃｔ装置及びｓｐｅｃｔ画像再構成方法
KR20160045662A (ko) 의료 영상 장치 및 그의 영상 보정 방법
CN112446931A (zh) 一种重建数据处理方法、装置、医学成像系统及存储介质
CN111278361A (zh) 用于确定双轴计算机断层摄影系统的投影体积的设备和方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information
CB02 Change of applicant information

Address after: 201807 Shanghai City, north of the city of Jiading District Road No. 2258

Applicant after: Shanghai Lianying Medical Technology Co., Ltd

Address before: 201807 Shanghai City, north of the city of Jiading District Road No. 2258

Applicant before: SHANGHAI UNITED IMAGING HEALTHCARE Co.,Ltd.

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant