CN113554576B - 一种多期相数据的减影方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种多期相数据的减影方法、装置、设备及存储介质，该方法包括：获取至少两个期相的成像数据，其中，所述成像数据包括第一预设数量的第一成像数据和第二预设数量的第二成像数据；基于第一预设融合算法，对第一预设数量的所述第一成像数据进行融合，以生成第一融合数据；基于第二预设融合算法，对第二预设数量的所述第二成像数据进行融合，以生成第二融合数据；对所述第一融合数据和第二融合数据进行数据减影，以生成减影数据。本发明实施例的技术方案，实现了多期相数据的自动、自由融合和减影，提高了减影的灵活性和效率。
Description
技术领域
本发明实施例涉及数据减影技术领域，尤其涉及一种多期相数据的减影方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
DSA(Digital Subtraction Angiography，数字减影血管造影)系统是一种将常规血管造影技术与电子计算机图像处理技术相结合的X线成像系统。DSA具有对比度分辨率高、检查时间短、造影剂用量少，浓度低、患者X线吸收量明显降低以及节省胶片等优点，在血管疾患的临床诊断中，具有十分重要的意义。
现有的DSA减影方式均为对单一造影期相与单一平扫期数据进行减影，减影方式单一，灵活性差。且为了获取较完整的血管形态，对造影期数据的选取要求较高，减影效率低，且精准度严重受限于对造影期相数据的选取。
发明内容
本发明提供了一种多期相数据的减影方法、装置、设备及存储介质，实现了多期数据的自由、灵活减影，提高了减影的灵活度，同时提高了减影的效率和精准度。
第一方面，本发明实施例提供了一种多期相数据的减影方法，该方法包括：
获取至少两个期相的成像数据，其中，所述成像数据包括第一预设数量的第一成像数据和第二预设数量的第二成像数据；
基于第一预设融合算法，对第一预设数量的所述第一成像数据进行融合，以生成第一融合数据；
基于第二预设融合算法，对第二预设数量的所述第二成像数据进行融合，以生成第二融合数据；
对所述第一融合数据和第二融合数据进行数据减影，以生成减影数据。
第二方面，本发明实施例还提供了一种多期相数据的减影装置，该装置包括：
成像数据获取模块，用于获取至少两个期相的成像数据，其中，所述成像数据包括第一预设数量的第一成像数据和第二预设数量的第二成像数据；
第一成像数据融合模块，用于基于第一预设融合算法，对第一预设数量的所述第一成像数据进行融合，以生成第一融合数据；
第二成像数据融合模块，用于基于第二预设融合算法，对第二预设数量的所述第二成像数据进行融合，以生成第二融合数据；
数据减影模块，用于对所述第一融合数据和第二融合数据进行数据减影，以生成减影数据。
第三方面，本发明实施例还提供了一种多期相数据的减影设备，该设备包括：
一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现本发明任意实施例提供的多期相数据的减影方法。
第四方面，本发明实施例还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行本发明任意实施例提供的多期相数据的减影方法。
本发明实施例的技术方案，通过获取多个期相的成像数据，并分别对第一成像数据和第二成像数据进行融合，将融合后的两组数据进行数据减影，从而得到减影数据，实现了自动减影，且提高了减影的灵活性，可以根据设置自由选择任意期相的数据；通过多组数据进行融合，避免了传统采用单期数据的数据抓取困难，且利用了多期数据的优势，更好地显示了减影后的血管的状态。
附图说明
图1是本发明实施例一中的一种多期相数据的减影方法的流程图；
图2是本发明实施例二中的一种多期相数据的减影方法的流程图；
图3是本发明实施例三中的一种多期相数据的减影装置的结构示意图；
图4是本发明实施例四中的一种多期相数据的减影设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1是本发明实施例一提供的一种多期相数据的减影方法的流程图，本实施例可适用于对成像数据进行减影的情况，该方法可以由多期相数据的减影装置来执行，如图1所示，该方法具体包括如下步骤：
步骤110、获取至少两个期相的成像数据，其中，所述成像数据包括第一预设数量的第一成像数据和第二预设数量的第二成像数据。
其中，至少两个期相的成像数据指的是成像数据包括了至少两个期相的数据，可以是两个期相、三个期相或者更多期相的成像数据，如造影期相、平扫期相。第一预设数量或第二预设数量可以是大于2的任意正整数，如3、4、5或者其他值，可以由用户手动设置第一预设数量和第二预设数量的值，或者采用默认值，还可以根据成像数据的期相确定第一预设数量和第二预设数量的值。第一预设数量与第二预设数量可以相同，也可以不相同。第一成像数据和第二成像数据可以是处于不同期相的数据，也可以是处于相同期相的数据。本发明实施例中所提及的成像数据可以是成像图像或者成像数字数据。
可选的，所述成像数据包括CT灌注成像数据(Computed Tomography perfusionimaging，CTP)、动态CT血管造影数据(Dynamic Computed Tomography Angiography，4D-CTA或DCTA)、磁共振灌注成像数据(Perfusion Weighted Magnetic Resonance Imaging，MR-PWI)和动态增强磁共振成像数据(Dynamic Contrast Enhanced Magnetic ResonanceImaging，MR-DCE)中的至少一项。当然，成像数据还可以是其他需要进行减影的成像数据。
示例性的，第一成像数据可以是注射造影剂之前的成像数据，而第二成像数据可以是注射造影剂之后的成像数据。第一成像数据和第二成像数据可以是多期造影剂成像时不同期相的成像数据。如第一成像数据和第二成像数据可以是肝脏成像的四个期相的任意两个期相的数据，肝脏成像的四个期相为动脉期相成像数据、静脉期相成像数据、均衡期相成像数据和延迟期相成像数据。
步骤120、基于第一预设融合算法，对第一预设数量的所述第一成像数据进行融合，以生成第一融合数据。
步骤130、基于第二预设融合算法，对第二预设数量的所述第二成像数据进行融合，以生成第二融合数据。
其中，第一预设融合算法和第二预设融合算法可以是相同的融合算法，也可以是不同的融合算法，可以由用户自定义设置，也可以默认设置，或者根据成像数据的期相自动选取第一预设融合算法和第二预设融合算法。
可选的，所述第一预设融合算法和第二预设融合算法包括平均投影法、最大值投影法和加权投影法中的一项或两项。
其中，平均投影法指的是将各个第一成像数据取平均或从而得到平均城数据，即上述第一融合数据。最大值投影法指的是将各个第一成像数据中相同位置中最大值作为该位置的融合数据，从而由各个位置对应的融合数据得到第一融合数据。加权投影法是对平均投影法的改进，为每个第一成像数据设置相应的权重，根据该权重进行相加，从而得到第一融合数据。将上述第一成像数据替换为第二成像数据，便可以得到第二融合数据。
具体的，平均投影法的表达式为：
最大值投影法的表达式为：
R1(m,n)＝max{I1i(m,n),i＝1,2,…n1}
R2(m,n)＝max{I2i(m,n),i＝1,2,…n2}
加权投影法的表达式为：
其中，I1i表示第i个第一成像数据，I1i(m,n)表示第一成像数据中第m行第n列对应的数据；I2i表示第i个第二成像数据，I2i(m,n)表示第二成像数据中第m行第n列对应的数据；R1表示第一融合数据，R1(m,n)表示第一融合数据中第m行第n列对应的数据；R2表示第二融合数据，R2(m,n)表示第二融合数据中第m行第n列对应的数据；ω1i表示第i个第一成像数据的权重；ω2i表示第i个第二成像数据的权重。
进一步地，各个成像数据(第一成像数据和第二成像数据)的权重可以由用户进行自定义，也可以根据该成像数据的数据特点或者时序进行确定，或者可以采取默认设置。
步骤140、对所述第一融合数据和第二融合数据进行数据减影，以生成减影数据。
具体的，数据减影也可以称为数据剪影，指的是将两组数据进行相减，从而出去相同的部分，而突出两者不同的部分。通常是用于突出血管的形态，如动脉血管的形态，也可以是静脉血管的形态、侧枝循环的情况。
可选的，对所述第一融合数据和第二融合数据进行数据减影，以生成减影数据，包括：
确定第一融合数据为参考数据，第二融合数据为目标数据；或者，确定第二融合数据为参考数据，第一融合数据为目标数据；将目标数据与掩模数据相减，以生成减影数据。
其中，参考数据作为数据减影中的减数，目标数据则为被减数，以将目标数据中与参考数据相同的部分除去，从而得到减影数据。
示例性的，参考数据可以是受检部位注入造影剂之前采集的成像数据融合后的数据，而目标数据则是注入造影剂之后的成像数据融合后的数据，在这种情况下，参考数据又称为蒙片数据或者掩模数据，目标数据又称为造影数据。
示例性的，以头部成像数据为例，为了便于观察受检者的脑部侧支循环的情况，需要结合多期动脉造影数据进行数据剪影，即以第一期相的动脉造影数据为第一成像数据，以第二期相(与第一期相不同)的动脉造影数据为第二成像数据，分别进行数据融合，再将融合后的两组数据进行数据剪影，从而可以很好地呈现受检者的侧枝循环的情况。
进一步地，可以重复进行多次数据减影，以呈现各种情况下的血管的状态，如仅包括动脉的成像数据、包括全部血管的成像数据、仅包括静脉的成像数据以及仅包括侧枝的成像数据，可以根据不同需求进行相应的数据剪影，以得到期望的血管的呈现。
本发明实施例的技术方案，通过获取多个期相的成像数据，并分别对第一成像数据和第二成像数据进行融合，将融合后的两组数据进行数据减影，从而得到减影数据，实现了自动减影，且提高了减影的灵活性，可以根据设置自由选择任意期相的数据；通过多组数据进行融合，避免了传统采用单期数据的数据抓取困难，且利用了多期数据的优势，更好地显示了减影后的血管的状态。
实施例二
图2为本发明实施例二提供的一种多期相数据的减影方法的流程图，本实施例是对上一实施例的进一步细化和补充，本实施例所提供的多期相数据的减影方法还包括：生成至少两个所述减影数据；将各个所述减影数据进行数据融合，以得到减影融合数据；根据所述减影融合数据形成融合显示图像并进行显示。
如图2所示，该多期相数据的减影方法包括如下步骤：
步骤210、获取至少两个期相的成像数据，其中，所述成像数据包括第一预设数量的第一成像数据和第二预设数量的第二成像数据。
步骤220、基于第一预设融合算法，对第一预设数量的所述第一成像数据进行融合，以生成第一融合数据。
步骤230、基于第二预设融合算法，对第二预设数量的所述第二成像数据进行融合，以生成第二融合数据。
步骤240、对所述第一融合数据和第二融合数据进行数据减影，以生成减影数据。
步骤250、更新所述第一成像数据和第二成像数据，生成至少两个所述减影数据。
具体的，更新第一成像数据和第二成像数据，重复执行步骤220至步骤240，如此重复执行多次，便得到多组减影数据。当然，也可以重新设置第一预设数量、第二预设数量、第一预设融合算法和第二预设融合算法。即重新得到一组包括至少两个期相的成像数据，该成像数据也包括两组数据，第一预设数量的第一成像数据和第二预设数量的第二成像数据。
具体的，至少两个所述减影数据，可以是3个、4个或者更多个减影数据，可以根据具体的需求进行设置。
步骤260、将各个所述减影数据进行数据融合，以得到减影融合数据。
具体的，减影数据进行数据融合的算法可以是上述第一预设融合算法或第二预设融合算法中的一种，也可以是其他数据融合算法，如可以是平均投影法、最大值投影法和加权投影法。
步骤270、根据所述减影融合数据形成融合显示图像并进行显示。
可选的，所述根据所述减影融合数据形成融合显示图像，包括：
基于三维容积重建技术(Volume Rendering，VR)、多平面重建技术(Multi-Planner Reformation，MPR)或最大密度投影技术(Maximal Intensity Projection，MIP)，根据所述减影融合数据形成融合显示图像。
血管内造影剂具有流动的先后关系，通过不同期相的数据进行融合和减影，获取不同组的减影结果，再融合显示，可以做到区分不同血管，获取更丰富的血管显示状态，以便于相关人员进行分析和诊断。
本发明实施例的技术方案，通过自由选取多组包括多期成像数据进行融合和减影，得到不同组的减影数据，实现了自由、高效地多期数据减影；并将各个减影数据进行融合和显示，实现了各个状态下的血管状态的呈现，为医生提供了更为直观的图像数据，便于进行后续的分析和诊断。
实施例三
图3是本发明实施例三提供的一种多期相数据的减影装置的结构示意图，如图3所示，该装置包括：成像数据获取模块310、第一成像数据融合模块320、第二成像数据融合模块330和数据减影模块340。
其中，成像数据获取模块310，用于获取至少两个期相的成像数据，其中，所述成像数据包括第一预设数量的第一成像数据和第二预设数量的第二成像数据；第一成像数据融合模块320，用于基于第一预设融合算法，对第一预设数量的所述第一成像数据进行融合，以生成第一融合数据；第二成像数据融合模块330，用于基于第二预设融合算法，对第二预设数量的所述第二成像数据进行融合，以生成第二融合数据；数据减影模块340，用于对所述第一融合数据和第二融合数据进行数据减影，以生成减影数据。
可选的，所述第一预设融合算法和第二预设融合算法包括平均投影法、最大值投影法和加权投影法中的一项或两项。
可选的，所述成像数据包括CT灌注成像数据、动态CT血管造影数据、磁共振灌注成像数据和动态增强磁共振成像数据中的至少一项。
可选的，数据减影模块340，具体用于：
确定第一融合数据为参考数据，第二融合数据为目标数据；或者，确定第二融合数据为参考数据，第一融合数据为目标数据；将目标数据与掩模数据相减，以生成减影数据。
可选的，该多期相数据的减影装置，还包括：
减影数据融合模块，用于生成至少两个所述减影数据，并将各个所述减影数据进行数据融合，以得到减影融合数据；图像显示模块，用于根据所述减影融合数据形成融合显示图像并进行显示。
可选的，图像显示模块，具体用于：
基于维容积重建技术、多平面重建技术或最大密度投影技术，根据所述减影融合数据形成融合显示图像。
本发明实施例的技术方案，通过获取多个期相的成像数据，并分别对第一成像数据和第二成像数据进行融合，将融合后的两组数据进行数据减影，从而得到减影数据，实现了自动减影，且提高了减影的灵活性，可以根据设置自由选择任意期相的数据；通过多组数据进行融合，避免了传统采用单期数据的数据抓取困难，且利用了多期数据的优势，更好地显示了减影后的血管的状态。
本发明实施例所提供的多期相数据的减影装置可执行本发明任意实施例所提供的多期相数据的减影方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
实施例四
图4为本发明实施例四提供的一种多期相数据的减影设备的结构示意图，如图4所示，该设备包括处理器410、存储器420、输入装置430和输出装置440；设备处理器410的数量可以是一个或多个，图4中以一个处理器410为例；设备中的处理器410、存储器420、输入装置430和输出装置440可以通过总线或其他方式连接，图4中以通过总线连接为例。
存储器420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多期相数据的减影方法对应的程序指令/模块(例如，多期相数据的减影装置中的成像数据获取模块310、第一成像数据融合模块320、第二成像数据融合模块330和数据减影模块340)。处理器410通过运行存储在存储器420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，即实现上述的多期相数据的减影方法。
存储器420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420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420可进一步包括相对于处理器410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/终端/服务器。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430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440可包括显示屏等显示设备。
实施例五
本发明实施例五还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种多期相数据的减影方法，该方法包括：
获取至少两个期相的成像数据，其中，所述成像数据包括第一预设数量的第一成像数据和第二预设数量的第二成像数据；
基于第一预设融合算法，对第一预设数量的所述第一成像数据进行融合，以生成第一融合数据；
基于第二预设融合算法，对第二预设数量的所述第二成像数据进行融合，以生成第二融合数据；
对所述第一融合数据和第二融合数据进行数据减影，以生成减影数据。
当然，本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作，还可以执行本发明任意实施例所提供的多期相数据的减影方法中的相关操作。
通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
值得注意的是，上述多期相数据的减影装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
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 (10)
1.一种多期相数据的减影方法，其特征在于，包括：
获取多期造影剂成像时的至少两个期相的成像数据，其中，所述成像数据包括第一预设数量的第一成像数据和第二预设数量的第二成像数据；
基于第一预设融合算法，对第一预设数量的所述第一成像数据进行融合，以生成第一融合数据；
基于第二预设融合算法，对第二预设数量的所述第二成像数据进行融合，以生成第二融合数据；
对所述第一融合数据和第二融合数据进行数据减影，以生成减影数据；所述减影数据为包括多种血管的成像数据；
更新所述第一成像数据和所述第二成像数据，生成至少两个所述减影数据；
将各个所述减影数据进行数据融合，以得到减影融合数据。
2.根据权利要求1所述的减影方法，其特征在于，所述第一预设融合算法和第二预设融合算法包括平均投影法、最大值投影法和加权投影法中的一项或两项。
3.根据权利要求1所述的减影方法，其特征在于，所述成像数据包括CT灌注成像数据、动态CT血管造影数据、磁共振灌注成像数据和动态增强磁共振成像数据中的至少一项。
4.根据权利要求1所述的减影方法，其特征在于，对所述第一融合数据和第二融合数据进行数据减影，以生成减影数据，包括：
确定第一融合数据为参考数据，第二融合数据为目标数据；或者，确定第二融合数据为参考数据，第一融合数据为目标数据；
将目标数据与参考数据相减，以生成减影数据。
5.根据权利要求1所述的减影方法，其特征在于，在生成减影数据之后，还包括：
根据所述减影融合数据形成融合显示图像并进行显示。
6.根据权利要求5所述的减影方法，其特征在于，所述根据所述减影融合数据形成融合显示图像，包括：
基于三维容积重建技术、多平面重建技术或最大密度投影技术，根据所述减影融合数据形成融合显示图像。
7.一种多期相数据的减影装置，其特征在于，包括：
成像数据获取模块，用于获取多期造影剂成像时的至少两个期相的成像数据，其中，所述成像数据包括第一预设数量的第一成像数据和第二预设数量的第二成像数据；
第一成像数据融合模块，用于基于第一预设融合算法，对第一预设数量的所述第一成像数据进行融合，以生成第一融合数据；
第二成像数据融合模块，用于基于第二预设融合算法，对第二预设数量的所述第二成像数据进行融合，以生成第二融合数据；
数据减影模块，用于对所述第一融合数据和第二融合数据进行数据减影，以生成减影数据；所述减影数据为包括多种血管的成像数据；
减影数据融合模块，用于更新所述第一成像数据和所述第二成像数据，生成至少两个所述减影数据；将各个所述减影数据进行数据融合，以得到减影融合数据。
8.根据权利要求7所述的减影装置，其特征在于，还包括：
图像显示模块，用于根据所述减影融合数据形成融合显示图像并进行显示。
9.一种多期相数据的减影设备，其特征在于，所述设备包括：
一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-6中任一项所述的多期相数据的减影方法。
10.一种包含计算机可执行指令的存储介质，其特征在于，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如权利要求1-6中任一项所述的多期相数据的减影方法。
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