CN111345837B - 医学图像重建方法、设备和计算机可读存储介质 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种医学图像重建方法、设备和计算机可读存储介质。其中，该医学图像重建方法包括：获取第一模态扫描数据；获取第二模态扫描数据的第一采集时间段；获取用于重建第一模态图像的第一模态扫描数据的第二采集时间段；基于第二采集时间段确定与第一采集时间段自适应匹配的第三采集时间段；从第一模态扫描数据中选取在第三采集时间段内采集的第一模态扫描数据，并根据选取的第一模态扫描数据重建第一模态图像。通过本申请，解决了相关技术中医学图像混合成像系统重建得到的多模态图像难以实现采集时间段的精确配准的问题，实现了医学图像混合成像系统重建得到的多模态图像的采集时间段的精确配准。

Description

医学图像重建方法、设备和计算机可读存储介质
技术领域
本申请涉及图像处理领域，特别是涉及医学图像重建方法、装置、设备和计算机可读存储介质。
背景技术
目前的一体化医学图像混合成像系统包括PET(Positron Emission ComputedTomography，正电子发射型计算机断层显像)-CT(Computed Tomography，电子计算机断层扫描)、PET-MR(Magnetic Resonance Imaging，磁共振成像)、SPECT(Single-PhotonEmission Computed Tomography，单光子发射计算机断层成像术)-CT和SPECT-MR等，混合成像系统能够进行多种模态数据的同时采集，并分别生成各自模态的医学图像，使临床医生快速了解病灶和组织的解剖、生理和代谢的同步变化，为临床医生进行诊断提供更丰富的信息。
现有的PET/SPECT重建方法，通常根据扫描经验，或参考系统计数率曲线的上升沿和下降沿，进行重建组、重建帧数、帧时间以及间隔重建的设定，以达到充分利用采集时段有效信息的目的，但并未考虑MRI扫描序列与PET/SPECT同时采集的互相影响和作用。
以PET-MR混合成像系统为例，在一体化同步扫描PET-MR成像的每一床位扫描中，PET与每一床位的第一个磁共振衰减校正(MR based Attenuation Correction，简称为MRAC)协议同时开启扫描，之后还需要采集MRI的多个对比图图像，包括常规的T1加权成像(T1WI)、T2加权成像(T2WI)、扩散加权成像(Diffusion-Weighted Imaging，简称为DWI)等序列，以及可选的液体衰减反转恢复(FLuid Attenuated Inversion Recovery，简称为FLAIR)、弥散张量成像(DTI)、磁共振波谱(MR spectroscopy，简称为MRS)、双反转恢复(DIR)等序列，如图1所示。
现有的PET重建参数设置方法如图2所示，交互界面一般分为两个部分，上半部分为向用户展示PET计数率随时间变化的曲线，计数率曲线横坐标为时间，表明当前时刻距离扫描起始时刻的相对时间，单位与帧时间单位保持一致，可以是分钟或者秒。纵坐标为单事件计数率。下半部分以表格形式或者其他形式依次列出每一段重建的组范围、帧数、帧时间及是否重建选项。用户可以通过编辑帧数、帧时间及是否重建来完成重建参数的设定调整。调整完参数后，PET重建模块根据用户设置的参数来完成重建任务，得到PET图像。
在进行PET图像重建时，用户通常只能够凭借自身的经验或者参考计数率曲线的上升沿和下降沿确定重建范围。现有的PET图像重建方法由于不参考MRI图像的重建范围，或者用户难以查询到重建MRI图像的扫描序列的开始时刻和结束时刻，导致重建得到的PET图像与MRI图像难以实现采集时间段的精确配准。
发明内容
本申请实施例提供了一种医学图像重建方法、装置、系统、设备和计算机可读存储介质，以至少解决相关技术中医学图像混合成像系统重建得到的多模态图像难以实现采集时间段的精确配准的问题。
第一方面，本申请实施例提供了一种医学图像重建方法，包括：获取第一模态扫描数据，其中，所述第一模态包括PET或SPECT；获取第二模态扫描数据的第一采集时间段，其中，所述第二模态包括MRI，所述第二模态扫描数据是在所述第一模态扫描数据的采集过程中采集的；获取用于重建第一模态图像的第一模态扫描数据的第二采集时间段；基于所述第二采集时间段确定与所述第一采集时间段自适应匹配的第三采集时间段；从所述第一模态扫描数据中选取在所述第三采集时间段内采集的第一模态扫描数据，并根据选取的第一模态扫描数据重建第一模态图像。
在其中一些实施例中，所述第三采集时间段具有与第一采集时间段相同的开始时刻和结束时刻。
在其中一些实施例中，所述第一采集时间段包括至少一个第二模态采集序列对应的采集时间。
在其中一些实施例中，所述第一模态图像包括一或多个第一模态图像帧；根据选取的第一模态扫描数据重建第一模态图像包括：获取第一模态图像的帧配置信息，其中，所述帧配置信息为所述多个第一模态图像帧的帧时间和帧数中的一个帧配置信息；根据所述帧配置信息，对选取的第一模态扫描数据进行分段，得到与每个第一模态图像帧对应的第一模态扫描数据；分别对与每个第一模态图像帧对应的第一模态扫描数据进行重建，得到所述第一模态图像。
在其中一些实施例中，根据选取的第一模态扫描数据重建第一模态图像之后，所述方法还包括：导出用于重建所述第一模态图像的第一重建参数，其中，所述第一重建参数至少包括：所述第三采集时间段。
在其中一些实施例中，获取用于重建第一模态图像的第一模态扫描数据的第二采集时间段包括：获取导入的第二重建参数，其中，所述第二重建参数至少包括：所述第二采集时间段。
第二方面，本申请实施例提供一种医学图像重建方法，包括：获取在第一模态扫描数据的采集过程中采集的第二模态采集序列的采集时间段，并在采集曲线的坐标系中标识所述采集时间段及其对应的第二模态采集序列，其中，所述第一模态包括PET或SPECT，所述第二模态包括MRI，所述采集曲线为所述第一模态扫描数据随采集时间变化的曲线；在所述采集曲线上生成用于选取至少部分所述第一模态扫描数据的交互标记；将所述交互标记与所述第二模态采集序列的采集时间段匹配，并获取由所述交互标记选取的第一模态扫描数据；根据由所述交互标记选取的第一模态扫描数据重建第一模态图像。
在其中一些实施例中，所述采集曲线为所述第一模态扫描数据的计数率随采集时间变化的曲线。
在其中一些实施例中，将所述交互标记与所述第二模态采集序列的采集时间段匹配包括：将所述交互标记对齐到所述第二模态采集序列的采集时间段的开始时刻和结束时刻。
第三方面，本申请实施例提供了一种医学图像重建设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现：如上述第一方面所述的医学图像重建方法，和/或如上述第二方面所述的医学图像重建方法。
第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现：如上述第一方面所述的医学图像重建方法，和/或如第二方面所述的医学图像重建方法。
相比于相关技术，本申请实施例提供的医学图像重建方法、设备和计算机可读存储介质，通过获取第一模态扫描数据；获取第二模态扫描数据的第一采集时间段，其中，第二模态扫描数据是在第一模态扫描数据的采集过程中采集的；获取用于重建第一模态图像的第一模态扫描数据的第二采集时间段；基于第二采集时间段确定与第一采集时间段自适应匹配的第三采集时间段；从第一模态扫描数据中选取在第三采集时间段内采集的第一模态扫描数据，并根据选取的第一模态扫描数据重建第一模态图像的方式，解决了相关技术中医学图像混合成像系统重建得到的多模态图像难以实现采集时间段的精确配准的问题，实现了医学图像混合成像系统重建得到的多模态图像的采集时间段的精确配准。
本申请的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是根据相关技术的PET/MR的同步采集示意图；
图2是根据相关技术的PET图像的重建参数的设置方法示意图；
图3是根据本申请实施例的医学图像重建方法的流程图一；
图4是根据本申请实施例的医学图像重建方法的流程图二；
图5是根据本申请实施例的交互界面的示意图一；
图6是根据本申请实施例的交互界面的示意图二；
图7是根据本申请优选实施例的一种医学图像重建方法的流程图；
图8是根据本申请实施例的交互界面的示意图三；
图9是根据本申请实施例的医学图像重建装置的结构框图；
图10是根据本申请另一个实施例的医学图像重建装置的结构框图；
图11是根据本申请实施例的医学图像重建设备的硬件示意图。
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，对本申请进行描述和说明。应当理解，此处所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。基于本申请提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其他类似情景。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本申请公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本申请揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本申请公开的内容不充分。
在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例在不冲突的情况下，可以与其它实施例相结合。
除非另作定义，本申请所涉及的技术术语或者科学术语应当为本申请所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请所涉及的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制，可表示单数或复数。本申请所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；例如包含了一系列步骤或模块(单元)的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可以还包括没有列出的步骤或单元，或可以还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。本申请所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电气的连接，不管是直接的还是间接的。本申请所涉及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。本申请所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序。
本实施例所提供的医学图像重建方法可以在医学图像混合成像系统的计算机设备中执行，也可以在通用的计算机设备中执行。
本实施例提供的医学图像重建方法用于混合成像系统同步采集多种模态的扫描数据，并在混合成像系统中的一种模态的医学图像的重建参数被确定或者该模态的医学图像重建完成以后，自动的或者根据用户输入的重建参数自适应地实现另一种模态的医学图像的重建参数的确定以及重建范围的精确配准。其中涉及的多种模态包括但不限于MRI、PET以及SPECT。并且，虽不作限定，但通常来说，由于MRI图像的重建往往以整个MRI扫描序列作为重建范围，因此，本实施例提供的医学图像重建方法更常见地用于进行MRI扫描序列采集之后，其他模态的医学图像的重建参数的确定以及重建范围的精确配准。
下面将以混合成像系统同步进行PET扫描数据和MRI扫描序列的采集之后的PET图像的重建为例进行描述和说明。
本实施例提供了一种医学图像重建方法。图3是根据本申请实施例的医学图像重建方法的流程图，如图3所示，该流程包括如下步骤：
步骤S301，获取PET扫描数据。
在本实施例中，PET扫描数据可以是直接从PET扫描系统实时获取的，也可以是从PET扫描数据的数据库中获取的。
步骤S302，获取MRI扫描数据的第一采集时间段，其中，MRI扫描数据是在PET扫描数据的采集过程中采集的。
PET-MR混合成像系统同步进行PET扫描数据和MRI扫描数据的同步采集，即在采集PET扫描数据的同时也进行MRI扫描数据的采集。其中，对于MRI扫描数据而言，其第一采集时间段通常为MRI扫描序列对应的采集时间段。MRI扫描序列包括但不限于以下至少之一：T1WI、T2WI、DWI、FLAIR、DTI、MRS、DIR等序列。一般情况下，在每个MRI扫描序列之间具有一定的时间间隔，因此，在MRI扫描序列为多个的情况下，第一采集时间段包括多个具有一定时间间隔的时间段。第一采集时间段可以从PET-MR混合成像系统中的MRI扫描系统获取，也可以从MRI扫描参数中获取。
步骤S303，获取用于重建第一模态图像的第一模态扫描数据的第二采集时间段。
在进行PET图像重建时，重建数据的范围可以根据用户的需要选取。通常，设置重建数据的范围可以由用户输入的第二采集时间段确定。在一些实施例中，也可以设置默认的重建数据的范围，例如，默认重建数据的范围是以注射示踪剂一段时间之后示踪剂与组织的结合比较稳定的时间段内的PET扫描数据，这样可以重建得到静态PET图像。又例如，默认重建数据的范围可以是自注射示踪剂之后的整个PET扫描数据，这样可以得到动态PET图像。在另一些实施例中，重建数据的范围还可以根据导入重建参数来确定，导入的重建参数中至少包括第二采集时间；通过导入的重建参数来确定重建数据的范围，可以简便、快捷地对相似的扫描协议配置重建参数，进一步简化用户的操作。
步骤S304，基于第二采集时间段确定与第一采集时间段自适应匹配的第三采集时间段。
由于每一次扫描过程总是存在差异的，因此，默认配置的第二采集时间段或者导入的第二采集时间段与当前的MRI扫描序列的时间段(即第一采集时间段)之间通常不是精确配准的。用户输入的第二采集时间段也难以刚好与第一采集时间段精确配准。因此，如果直接根据步骤S303获得的第二采集时间段进行PET图像重建，得到的PET图像的采集时间段与根据MRI扫描序列重建的MRI图像的采集时间段将是未对齐的。
为了解决上述未对齐的问题，在步骤S304中基于第二采集时间段确定与第一采集时间段自适应匹配的第三采集时间段。其中的自适应匹配是指根据第二采集时间段的范围确定第一采集时间段中与该范围最为接近的一个或多个时间段，该时间段即为上述的第三采集时间段。由此可见，第三采集时间段是第一采集时间段中的一个或多个时间段，第三采集时间段与第一采集时间段中的一个或多个时间段具有相同的开始时刻和结束时刻。
时间段自适应匹配的方式有多种，例如，可以根据第二采集时间段的开始时刻和结束时刻分别在第一采集时间段中查找时间距离最近的开始时刻和结束时刻。例如，第一采集时间段包括三个时间段，分别为[t11，t12]，[t21，t22]，[t31，t32]；第二采集时间段为[t41，t42]，如果[t41，t42]刚好落入第一采集时间段中的[t21，t22]时间段内，那么经过自适应匹配得到的第三采集时间段即为[t21，t22]。如果[t41，t42]不是刚好落在第一采集时间段中的某一个时间段内，而是跨越了多个时间段，则根据与t41时刻最近的开始时刻(t11、t21、t31中的某一个)以及与t42时刻最近的结束时刻(t12、t22、t34中的某一个)来自适应匹配得到第三采集时间段。例如，在一些情况下，可以自适应匹配到第三采集时间段为[t11，t12]，[t21，t22]，[t31，t32]；或者为[t21，t22]，[t31，t32]；或者为[t11，t12]，[t21，t22]。
步骤S305，从PET扫描数据中选取在第三采集时间段内采集的PET扫描数据，并根据选取的PET扫描数据重建PET图像。
在步骤S304中获得了第三采集时间段之后，由于第三采集时间段是第一采集时间段的子集，因此，第三采集时间段中任意一个时间段都是与某一个MRI采集序列精确对齐的，根据第三采集时间段选取PET扫描数据并进行图像重建，得到的PET图像与对应的MRI图像具有相同的采集时间段。需要说明的是，在第三采集时间段包括多个离散的时间段的情况下，在进行PET图像重建时，每个离散的时间段对应的PET扫描数据分别重建得到至少一个PET图像。
通过上述步骤S301～步骤S305，解决了相关技术中医学图像混合成像系统重建得到的多模态图像难以实现采集时间段的精确配准的问题，实现了医学图像混合成像系统重建得到的多模态图像的采集时间段的精确配准。
PET成像分为静态PET成像和动态PET成像。其中，静态PET成像是常见的临床PET成像模式，其在为受试者注射示踪剂一段时间后，待其生理代谢或者示踪剂与组织的结合稳定时进行PET图像的扫描和重建，以定量评估图像标准摄取值SUV。动态PET成像一般是从为受试者注射示踪剂开始，持续测量示踪剂的活度随时间的变化，以及测量示踪剂在人体组织内的分布情况，以定量评估体内生理代谢或结合的速率相关量，以反映目标组织的健康水平。
其中，在静态PET图像重建中，每个离散的时间段对应的PET扫描数据可以只重建一个PET图像；在动态PET图像重建中，每个离散的时间段对应的PET扫描数据将会被分为多段，然后根据多段PET扫描数据分别重建得到多帧PET图像，这多帧PET图像组成了动态PET图像。
在相关技术中的动态PET图像重建中需要通过用户手动输入帧数和帧时间等多个参数才能来完成重建参数的设定调整，导致了用户交互过程繁琐的问题。针对相关技术中用户交互过程繁琐的问题，在其中一些实施例中，在进行动态PET图像重建时，可以获取PET图像的帧配置信息，其中，帧配置信息为多个PET图像帧的帧时间和帧数中的一个帧配置信息；根据帧配置信息，对选取的PET扫描数据进行分段，得到与每个PET图像帧对应的PET扫描数据；分别对与每个PET图像帧对应的PET扫描数据进行重建，得到PET图像。
在本实施例中，无需用户同时输入帧数和帧时间，而可以只输入其中一个帧配置信息，自动生成另一个帧配置信息，简化了用户交互过程。
在另一些实施例中，帧数和帧时间是通过时间分辨率来确定的，帧配置信息与时间分辨率存在对应的关系。因此，也可以通过配置时间分辨率来进行动态PET图像的重建。
在其中一些实施例中，还可以导出用于重建第一模态图像的第一重建参数，其中，第一重建参数至少包括：第三采集时间段。通过导出用于重建第一模态图像的第一重建参数方式，可以将用户在一次扫描重建任务中设置好的重建参数进行保存，保存重建参数的位置可以是本机，也可以是网络位置，或者外置的存储设备。在保存重建参数之后，可以方便用户后续使用，避免后续相同或相似的扫描重建任务重复设置相同或相似的重建参数。
在相关技术中，由于扫描重建任务总是存在差异的，因此保存的重建参数通常不能够用于其他扫描重建任务，因此相关技术中导出的重建参数无法再用于未来的扫描重建任务。然而，在本申请实施例中，通过步骤S304的采集时间段自适应配准，使得导出的重建参数再次被用于相似的扫描重建任务成为了可能。
在本实施例中，导出的第一重建参数可以保存为通用的数据格式，例如CSV格式、json格式、txt格式等。
为了能够提高导出的重建参数的利用率，在一些实施例中，保存重建参数时同时保存相关的参考信息未做保存的重建参数的关键词，参考信息例如包括但不限于以下至少之一：扫描的总时长、示踪剂的类型及浓度、MRI扫描序列的类型及顺序等。以MRI扫描序列的类型及顺序为例，假设在一次扫描重建任务中，MRI扫描序列依次为T1WI、T2WI、DWI，那么在将该MRI扫描序列及其顺序作为关键词保存PET图像的重建参数以后，如果下一次扫描重建任务中的的MRI扫描序列也依次为T1WI、T2WI、DWI，那么可以加载以该MRI扫描序列及其顺序作为关键词保存PET图像的重建参数，用于该下一次扫描重建任务中的PET图像的重建参数。
当然，保存PET重建参数时的关键词不限于上述举例的参考信息，还可以是用户输入的标识信息。
本实施例还提供了一种医学图像重建方法。图4是根据本申请实施例的一种医学图像重建方法的流程图二，如图4所示，该流程包括如下步骤：
步骤S401，获取在第一模态扫描数据的采集过程中采集的第二模态采集序列的采集时间段，并在采集曲线的坐标系中标识采集时间段及其对应的第二模态采集序列，其中，第一模态包括PET或SPECT，第二模态包括MRI，采集曲线为第一模态扫描数据随采集时间变化的曲线。
图5是根据本申请实施例的交互界面的示意图一，其中，图5中的A指示的虚线框中可以包括一个或者多个操作按钮，包括但不限于分享按钮、增加重建组的按钮、删除重建组的按钮以及更多按钮；其中，更多按钮在被点击后，可以展示出其他功能的按钮，如导入/导出按钮等。图5中的B表示重建组列表，图5中的C表示重建组在交互界面中的可视化，图5中的D表示第一模态扫描数据随采集时间变化的曲线，图5中的E为第二模态采集序列在采集曲线的坐标系中的标识。如图5所示，在本实施例中可以将采集曲线、采集曲线的坐标、采集时间段以及第二模态采集序列在用户交互界面中显示出来，使用户可以实时观察第一模态扫描数据的变化，并根据第一模态扫描数据的变化选择重建范围。通过该方式，可以实现采集曲线、采集曲线的坐标、采集时间段以及第二模态采集序列的可视化，使得用户能够更加清楚的了解第一模态和第二模态采集序列同步采集的采集时间段信息，并且在设置重建帧的时候能够优先匹配第二模态采集序列时段，便于得到基于同一个采集时间段的第一模态和第二模态的采集结果，且在本实施例中通过在采集曲线的坐标系中标识采集时间段及其对应的第二模态采集序列，可以实现更精确的进行第一模态和第二模态的采集时间段的配准和融合。
需要说明的是，在采集曲线的坐标系中标识采集时间段及其对应的第二模态采集序列如图5所示，其坐标系上方的矩形框标识MRI扫描序列，其矩形框两边的标记为用于标识MRI扫描序列的开始时刻和结束时刻的标记。
步骤S402，在采集曲线上生成用于选取至少部分第一模态扫描数据的交互标记。
为了便于用户选择有效重建数据，可选地，在本步骤中，继续参见图5，交互标记可以是图5中的坐标系中的矩形框，可以通过控制矩形框的大小以及在坐标系中位置来选取至少部分第一模态扫描数据。
在一些实施例中，交互标记也可以是两条竖直线，可以通过控制两条竖直线在坐标系中的位置来选取至少部分第一模态扫描数据。
需要说明的是，交互标记并不限于以上两种还可以是其他能够实现交互的标识元素。其中，交互标记的个数可以根据用户的实际需要而确定，例如，当用户需要对三个第一模态扫描数据进行重建时，则可以在用户交互界面中生成三个交互标记，以用于选取第一模态扫描数据。
步骤S403，将交互标记与第二模态采集序列的采集时间段匹配，并获取由交互标记选取的第一模态扫描数据。
在本步骤中，继续参见图5，用户可以通过鼠标拖动坐标系中的矩形框，其中，用户在拖动矩形框的过程中，医学图像混合成像系统会判断矩形框的左边在坐标系对应的时间参数与第二模态采集序列的采集时间段的开始时刻之间的时间差是否第一预设时间差范围内，以及判断矩形框的右边在坐标系对应的时间参数与第二模态采集序列的采集时间段的结束时刻之间的时间差是否第二预设时间差范围内；在判断到矩形框的左边在坐标系对应的时间参数与第二模态采集序列的采集时间段的开始时刻之间的时间差在第一预设时间差范围内的情况下，自动控制矩形的左边对准用于标识第二模态采集序列的采集时间段的开始时刻的标记处；以及在判断到矩形框的右边在坐标系对应的时间参数与第二模态采集序列的采集时间段的结束时刻之间的时间差在第二预设时间差范围内的情况下，自动控制矩形的右边对准用于标识第二模态采集序列的采集时间段的结束时刻的标记处。通过该方式，可以实现将交互标记与第二模态采集序列的采集时间段匹配。
在一些实施例中，也可以是获取第二模态采集序列的开始时刻和结束时刻，将矩形框的左右两边在坐标系的位置分别与第二模态采集序列的开始时刻和结束时刻对齐，从而实现交互标记与第二模态采集序列的采集时间段匹配。还可以是根据用户的输入值，来确定矩形框在坐标系中的位置以及大小，从而实现交互标记与第二模态采集序列的采集时间段匹配。
通过上述方式，可以实现将交互标记与第二模态采集序列的采集时间段的开始时刻和结束时刻对齐。
步骤S404，根据由交互标记选取的第一模态扫描数据重建第一模态图像。
通过步骤S401～S403，将交互标记与第二模态采集序列的采集时间段匹配，并获取由交互标记选取的第一模态扫描数据，然后根据由交互标记选取的第一模态扫描数据重建第一模态图像，解决了相关技术中医学图像混合成像系统重建得到的多模态图像难以实现采集时间段的精确配准的问题，实现了医学图像混合成像系统重建得到的多模态图像的采集时间段的精确配准。
在其中一些实施例中，参见图6，其中，图6是根据本申请实施例的交互界面的示意图二，其中，图6中的A指示的虚线框中可以包括一个或者多个操作按钮，包括但不限于分享按钮、增加重建组的按钮、删除重建组的按钮以及更多按钮；其中，更多按钮在被点击后，可以展示出其他功能的按钮，如导入/导出按钮等。图6中的B表示重建组列表，图6中的C表示重建组在交互界面中的可视化，图6中的D表示计数率曲线，图6中的E表示第二模态采集序列在采集曲线的坐标系中的标识，图6中的F表示用户在进行鼠标拖动时的交互标记。如图6所示，步骤S401中的采集曲线可以是如图6上部分所示的第一模态扫描数据的计数率随采集时间变化的曲线，其图6的下部分为该计数率曲线所对应的重建组列表，用户可以通过该部分确定重建参数是否正确，也可以实时观察重建参数，在一些实施例中还可以在下部分输入重建参数。
在步骤S404中，根据由交互标记选取的第一模态扫描数据重建第一模态图像方法可以是动态重建方法。其中，动态重建是一种动态的对第一模态扫描数据进行重建处理的方法，通过将患者一段时间扫描得到的第一模态扫描数据切割成多段独立的帧，使用每一帧分别进行重建，获得许多帧随时间变化的数据，以显示正电子显像剂在某一局部的动态分布过程，主要用于绝对定量和曲线分析。
在相关技术中，需要通过用户手动输入帧数、帧时间及是否重建等多个参数才能来完成重建参数的设定调整，导致了用户交互过程繁琐的问题。
在其中一些实施例中，第一模态图像可以包括一或多个第一模态图像帧；则根据由交互标记选取的第一模态扫描数据重建第一模态图像包括：获取第一模态图像的帧配置信息，其中，帧配置信息为多个第一模态图像帧的帧时间和帧数中的一个帧配置信息；根据帧配置信息，对交互标记选取的第一模态扫描数据进行分段，得到与每个第一模态图像帧对应的第一模态扫描数据；分别对与每个第一模态图像帧对应的第一模态扫描数据进行重建，得到第一模态图像。
在本实施例中，无需用户同时输入帧数、帧时间等多个参数，解决了相关技术中用户交互过程繁琐的问题，简化了用户交互过程。
在本实施例中，除了根据帧配置信息来对第一模态图像进行重建的方法之外，还可以根据由交互标记选取的第一模态扫描数据所对应第四采集时间段内的第一模态图像的分辨率来实现对第一模态图像的重建，也可以是其他能够实现第一模态图像重建的方法。
在其中一些实施例中，可以在重建第一模态图像之后，还可以导出用于重建第一模态图像的第一重建参数，其中，第一重建参数至少包括：步骤S404中由交互标记选取的第一模态扫描数据所对应的第四采集时间段。通过导出用于重建第一模态图像的第一重建参数方式，可以将用户设置好的重建参数保存，方便用户后续使用，避免后续重建第一模态图像时需要重新输入重建参数。
需要说明的是，第一重建参数还可以包括上述实施例中的帧配置信息或者其他可以实现第一模态图像重建的参数。
可选的，可以将导出重建第一模态图像的第一重建参数保存成CSV格式的参数模板或者其他格式的参数模板。
在其中一些实施例中，在导出用于重建第一模态图像的第一重建参数之后，在下次需要重建第一模态图像时，可以导入用于重建第一模态图像的第一重建参数，并根据第一模态图像的第一重建参数重建第一模态图像，通过该方式，可以避免下一次重建时仍需要重新设置重建参数，而导致了设置重建参数的过程繁琐的问题，简化了设置重建参数的过程。
下面以优选的实施例，来对本申请实施例进行描述和说明。
在本实施例中，第一模态以PET为例，第二模态以MRI为例，交互标记为矩形框为例，如图7和图8所示，图7是根据本申请优选实施例的医学图像重建方法的流程图，图8是根据本申请实施例的交互界面的示意图三，其中，图8中的A指示的虚线框中可以包括一个或者多个操作按钮，包括但不限于分享按钮、增加重建组的按钮、删除重建组的按钮以及更多按钮；其中，更多按钮在被点击后，可以展示出其他功能的按钮，如导入/导出按钮等。图8中的B表示重建组列表，图8中的C表示重建组在交互界面中的可视化，图8中的D表示计数率曲线，图8中的E表示第二模态采集序列在采集曲线的坐标系中的标识，图8中的F表示用户在进行鼠标拖动时的交互标记，本申请实施例提供的医学图像重建方法，包括以下步骤：
步骤S701，在计数率曲线的上方标记了MRI扫描序列的起始时间，使得用户可以很直观的观察到PET与MRI同步扫描的信息，其标记结果如图8中的坐标系中的标记符号。
步骤S702，在计数率曲线的基础上绘制了可视化的重建组范围、帧数、帧时间及间隔范围，其可视化的重建组范围、帧数、帧时间如图8中的下半部分，其间隔范围可以参考图8中的时间坐标轴。
步骤S703，用户单击选中某重建组，选中的重建组可以高亮突出显示，其选中某重建组可以是如图8中的坐标系中的矩形框所选中的重建组。
步骤S704，如图8所示，用户可以通过鼠标移动到坐标系时出现移动图标，通过鼠标拖拽，拖动矩形框，使得矩形框与MRI扫描序列的起始时间对齐。能够方便地调整该重建组范围，重建组范围的调整经过设置，可以实现保持帧时间不变，帧数调整；也可以保持帧数不变，调整帧时间。
优选的，在调整重建组时，在预设时间范围内可以将矩形框自适应匹配到最近的MRI扫描序列的时间点，即用户将鼠标拖拽矩形框到某个时间点时，会自动寻找该时间点附近的MRI扫描序列的时间并且为用户自动选择该点，保证PET扫描与该段MRI扫描的时间是严格对齐，保证PET和MRI的医学图像具有相同的起始时刻和结束时刻。
步骤S705，继续参考图8，在用户交互界面上设置导入和/或导出功能，用户操作后可进行表格内重建参数的导入和/或导出，导出的模板可以下次直接使用，避免下次需要用户重新手动输入重建参数。
需要说明的是，上述步骤中除了鼠标拖拽，还提供使用方向键微调重建轴使重建范围增加和减少，或者在图8中下半部分的表格上通过手动输入准确的帧时间或者帧数来达到微调的目的。
综上所述，本申请实施例提供的方法，使用方式包括但不限于如下方式：数据裁剪，按照MRI的起始和终止时间进行数据切割；脑科学研究或混合成像系统同步动态扫描，选中某段PET数据进行动态重建；新药研究，进行连续的不同时间分辨率的PET动态重建等。
本实施例还提供了一种医学图像重建装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”、“单元”、“子单元”等可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
图9是根据本申请实施例的医学图像重建装置的结构框图，如图9所示，该装置包括：
第一获取模块91，用于获取第一模态扫描数据，其中，第一模态包括PET或SPECT；
第二获取模块92，耦合至第一获取模块91，用于获取第二模态扫描数据的第一采集时间段，其中，第二模态包括MRI，第二模态扫描数据是在第一模态扫描数据的采集过程中采集的；
第三获取模块93，耦合至第二获取模块92，用于获取用于重建第一模态图像的第一模态扫描数据的第二采集时间段；
确定模块94，耦合至第三获取模块93，用于基于第二采集时间段确定与第一采集时间段自适应匹配的第三采集时间段；
选取模块95，耦合至确定模块94，用于从第一模态扫描数据中选取在第三采集时间段内采集的第一模态扫描数据，并根据选取的第一模态扫描数据重建第一模态图像。
在其中一些实施例中，第三采集时间段具有与第一采集时间段相同的开始时刻和结束时刻。
在其中一些实施例中，第一采集时间段包括至少一个第二模态采集序列对应的采集时间。
在其中一些实施例中，该装置还包括：第四获取模块，用于获取第一模态图像的帧配置信息，其中，帧配置信息为多个第一模态图像帧的帧时间和帧数中的一个帧配置信息；第一分段模块，用于根据帧配置信息，对选取的第一模态扫描数据进行分段，得到与每个第一模态图像帧对应的第一模态扫描数据；第一重建模块，用于分别对与每个第一模态图像帧对应的第一模态扫描数据进行重建，得到第一模态图像。
在其中一些实施例中，该装置还包括：导出模块，用于导出用于重建第一模态图像的第一重建参数，其中，第一重建参数至少包括：第三采集时间段。
在其中一些实施例中，该装置还包括：第五获取模块，用于获取导入的第二重建参数，其中，第二重建参数包括第二采集时间段。
图10是根据本申请实施例的医学图像重建装置的结构框图，如图10所示，该装置包括：
第六获取模块101，用于获取在第一模态扫描数据的采集过程中采集的第二模态采集序列的采集时间段，并在采集曲线的坐标系中标识采集时间段及其对应的第二模态采集序列，其中，第一模态包括PET或SPECT，第二模态包括MRI，采集曲线为第一模态扫描数据随采集时间变化的曲线；
生成模块102，耦合至第六获取模块101，用于在采集曲线上生成用于选取至少部分第一模态扫描数据的交互标记；
匹配模块103，耦合至生成模块102，用于将交互标记与第二模态采集序列的采集时间段匹配，并获取由交互标记选取的第一模态扫描数据；
第二重建模块104，耦合至匹配模块103，用于根据由交互标记选取的第一模态扫描数据重建第一模态图像。
在其中一些实施例中，采集曲线为第一模态扫描数据的计数率随采集时间变化的曲线。
在其中一些实施例中，该装置还包括：对齐模块，用于将所述交互标记与所述第二模态采集序列的采集时间段的开始时刻和结束时刻对齐。
需要说明的是，上述各个模块可以是功能模块也可以是程序模块，既可以通过软件来实现，也可以通过硬件来实现。对于通过硬件来实现的模块而言，上述各个模块可以位于同一处理器中；或者上述各个模块还可以按照任意组合的形式分别位于不同的处理器中。
另外，结合图3或图4描述的本申请实施例医学图像重建方法可以由医学图像重建设备来实现。图11为根据本申请实施例的医学图像重建设备的硬件结构示意图。
医学图像重建设备可以包括处理器111以及存储有计算机程序指令的存储器112。
具体地，上述处理器111可以包括中央处理器(CPU)，或者特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称为ASIC)，或者可以被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。
其中，存储器112可以包括用于数据或指令的大容量存储器。举例来说而非限制，存储器112可包括硬盘驱动器(Hard Disk Drive，简称为HDD)、软盘驱动器、固态驱动器(Solid State Drive，简称为SSD)、闪存、光盘、磁光盘、磁带或通用串行总线(UniversalSerial Bus，简称为USB)驱动器或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，存储器112可包括可移除或不可移除(或固定)的介质。在合适的情况下，存储器112可在数据处理装置的内部或外部。在特定实施例中，存储器112是非易失性(Non-Volatile)存储器。在特定实施例中，存储器112包括只读存储器(Read-Only Memory，简称为ROM)和随机存取存储器(Random Access Memory，简称为RAM)。在合适的情况下，该ROM可以是掩模编程的ROM、可编程ROM(Programmable Read-Only Memory，简称为PROM)、可擦除PROM(ErasableProgrammable Read-Only Memory，简称为EPROM)、电可擦除PROM(Electrically ErasableProgrammable Read-Only Memory，简称为EEPROM)、电可改写ROM(ElectricallyAlterable Read-Only Memory，简称为EAROM)或闪存(FLASH)或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，该RAM可以是静态随机存取存储器(Static Random-AccessMemory，简称为SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，简称为DRAM)，其中，DRAM可以是快速页模式动态随机存取存储器(Fast Page Mode DynamicRandom Access Memory，简称为FPMDRAM)、扩展数据输出动态随机存取存储器(ExtendedDate Out Dynamic Random Access Memory，简称为EDODRAM)、同步动态随机存取内存(Synchronous Dynamic Random-Access Memory，简称SDRAM)等。
存储器112可以用来存储或者缓存需要处理和/或通信使用的各种数据文件，以及处理器112所执行的可能的计算机程序指令。
处理器111通过读取并执行存储器112中存储的计算机程序指令，以实现上述实施例中的任意一种医学图像重建方法。
在其中一些实施例中，医学图像重建设备还可包括通信接口113和总线110。其中，如图11所示，处理器111、存储器112、通信接口113通过总线110连接并完成相互间的通信。
通信接口113用于实现本申请实施例中各模块、装置、单元和/或设备之间的通信。通信接口113还可以实现与其他部件例如：外接设备、图像/数据采集设备、数据库、外部存储以及图像/数据处理工作站等之间进行数据通信。
总线110包括硬件、软件或两者，将医学图像重建设备的部件彼此耦接在一起。总线110包括但不限于以下至少之一：数据总线(Data Bus)、地址总线(Address Bus)、控制总线(Control Bus)、扩展总线(Expansion Bus)、局部总线(Local Bus)。举例来说而非限制，总线110可包括图形加速接口(Accelerated Graphics Port，简称为AGP)或其他图形总线、增强工业标准架构(Extended Industry Standard Architecture，简称为EISA)总线、前端总线(Front Side Bus，简称为FSB)、超传输(Hyper Transport，简称为HT)互连、工业标准架构(Industry Standard Architecture，简称为ISA)总线、无线带宽(InfiniBand)互连、低引脚数(Low Pin Count，简称为LPC)总线、存储器总线、微信道架构(Micro ChannelArchitecture，简称为MCA)总线、外围组件互连(Peripheral Component Interconnect，简称为PCI)总线、PCI-Express(PCI-X)总线、串行高级技术附件(Serial AdvancedTechnology Attachment，简称为SATA)总线、视频电子标准协会局部(Video ElectronicsStandards Association Local Bus，简称为VLB)总线或其他合适的总线或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，总线110可包括一个或多个总线。尽管本申请实施例描述和示出了特定的总线，但本申请考虑任何合适的总线或互连。
另外，结合上述实施例中的医学图像重建方法，本申请实施例可提供一种计算机可读存储介质来实现。该计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令；该计算机程序指令被处理器执行时实现上述实施例中的任意一种医学图像重建方法。
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申请的几种实施方式，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，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种医学图像重建方法，其特征在于包括：
获取在第一模态扫描数据的采集过程中采集的第二模态采集序列的采集时间段，并在采集曲线的坐标系中标识所述采集时间段及其对应的第二模态采集序列，其中，所述第一模态包括PET或SPECT或CT，所述第二模态包括MRI，所述采集曲线为所述第一模态扫描数据随采集时间变化的曲线；
基于所述采集曲线，获取第二模态扫描数据的第一采集时间段，其中，所述第二模态扫描数据是在所述第一模态扫描数据的采集过程中采集的；
基于所述采集曲线，获取用于重建第一模态图像的第一模态扫描数据的第二采集时间段；
基于所述第二采集时间段确定与所述第一采集时间段自适应匹配的第三采集时间段；
从所述第一模态扫描数据中选取在所述第三采集时间段内采集的第一模态扫描数据，并根据选取的第一模态扫描数据重建第一模态图像。
2.根据权利要求1所述的医学图像重建方法，其特征在于，所述第三采集时间段具有与所述第一采集时间段相同的开始时刻和结束时刻。
3.根据权利要求1或2所述的医学图像重建方法，其特征在于，所述第一采集时间段包括至少一个第二模态采集序列对应的采集时间。
4.根据权利要求1所述的医学图像重建方法，其特征在于，所述第一模态图像包括一或多个第一模态图像帧；根据选取的第一模态扫描数据重建第一模态图像包括：
获取第一模态图像的帧配置信息，其中，所述帧配置信息为所述多个第一模态图像帧的帧时间和帧数中的一个帧配置信息；
根据所述帧配置信息，对选取的第一模态扫描数据进行分段，得到与每个第一模态图像帧对应的第一模态扫描数据；
分别对与每个第一模态图像帧对应的第一模态扫描数据进行重建，得到所述第一模态图像。
5.根据权利要求1所述的医学图像重建方法，其特征在于，根据选取的第一模态扫描数据重建第一模态图像之后，所述方法还包括：
导出用于重建所述第一模态图像的第一重建参数，其中，所述第一重建参数至少包括：所述第三采集时间段。
6.根据权利要求1所述的医学图像重建方法，其特征在于，获取用于重建第一模态图像的第一模态扫描数据的第二采集时间段包括：
获取导入的第二重建参数，其中，所述第二重建参数至少包括：所述第二采集时间段。
7.一种医学图像重建方法，其特征在于包括：
获取在第一模态扫描数据的采集过程中采集的第二模态采集序列的采集时间段，并在采集曲线的坐标系中标识所述采集时间段及其对应的第二模态采集序列，其中，所述第一模态包括PET或SPECT，所述第二模态包括MRI，所述采集曲线为所述第一模态扫描数据随采集时间变化的曲线；
在所述采集曲线上生成用于选取至少部分所述第一模态扫描数据的交互标记；
将所述交互标记与所述第二模态采集序列的采集时间段匹配，并获取由所述交互标记选取的第一模态扫描数据；
根据由所述交互标记选取的第一模态扫描数据重建第一模态图像。
8.根据权利要求7所述的医学图像重建方法，其特征在于，所述采集曲线为所述第一模态扫描数据的计数率随采集时间变化的曲线。
9.根据权利要求7所述的医学图像重建方法，其特征在于，将所述交互标记与所述第二模态采集序列的采集时间段匹配包括：
将所述交互标记对齐到所述第二模态采集序列的采集时间段的开始时刻和结束时刻。
10.一种医学图像重建设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现：如权利要求1至6中任一项所述的医学图像重建方法，和/或如权利要求7至9中任一项所述的医学图像重建方法。
11.一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，该程序被处理器执行时实现：如权利要求1至6中任一项所述的医学图像重建方法，和/或如权利要求7至9中任一项所述的医学图像重建方法。
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