CN115067980A - 扫描时相的确定方法、装置、计算机设备和存储介质 - Google Patents

扫描时相的确定方法、装置、计算机设备和存储介质 Download PDF

Info

Publication number
CN115067980A
CN115067980A CN202110274057.0A CN202110274057A CN115067980A CN 115067980 A CN115067980 A CN 115067980A CN 202110274057 A CN202110274057 A CN 202110274057A CN 115067980 A CN115067980 A CN 115067980A
Authority
CN
China
Prior art keywords
scanning
determining
time
scan
target
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.)
Pending
Application number
CN202110274057.0A
Other languages
English (en)
Inventor
季敏
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 CN202110274057.0A priority Critical patent/CN115067980A/zh
Priority to US17/349,959 priority patent/US11963814B2/en
Publication of CN115067980A publication Critical patent/CN115067980A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02—Devices for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/03—Computerised tomographs
    • A61B6/032—Transmission computed tomography [CT]
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/48—Diagnostic techniques
    • A61B6/481—Diagnostic techniques involving the use of contrast agents
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/48—Diagnostic techniques
    • A61B6/488—Diagnostic techniques involving pre-scan acquisition
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/50—Clinical applications
    • A61B6/503—Clinical applications involving diagnosis of heart
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/50—Clinical applications
    • A61B6/504—Clinical applications involving diagnosis of blood vessels, e.g. by angiography
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/54—Control of apparatus or devices for radiation diagnosis
    • A61B6/541—Control of apparatus or devices for radiation diagnosis involving acquisition triggered by a physiological signal
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/54—Control of apparatus or devices for radiation diagnosis
    • A61B6/542—Control of apparatus or devices for radiation diagnosis involving control of exposure
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/54—Control of apparatus or devices for radiation diagnosis
    • A61B6/545—Control of apparatus or devices for radiation diagnosis involving automatic set-up of acquisition parameters
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/0002—Inspection of images, e.g. flaw detection
    • G06T7/0012—Biomedical image inspection
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/20—Analysis of motion
    • G06T7/246—Analysis of motion using feature-based methods, e.g. the tracking of corners or segments
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/20—Analysis of motion
    • G06T7/246—Analysis of motion using feature-based methods, e.g. the tracking of corners or segments
    • G06T7/248—Analysis of motion using feature-based methods, e.g. the tracking of corners or segments involving reference images or patches
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/70—Determining position or orientation of objects or cameras
    • G06T7/73—Determining position or orientation of objects or cameras using feature-based methods
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2200/00—Indexing scheme for image data processing or generation, in general
    • G06T2200/04—Indexing scheme for image data processing or generation, in general involving 3D image data
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10—Image acquisition modality
    • G06T2207/10016—Video; Image sequence
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10—Image acquisition modality
    • G06T2207/10072—Tomographic images
    • G06T2207/10081—Computed x-ray tomography [CT]
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/20—Special algorithmic details
    • G06T2207/20036—Morphological image processing
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30004—Biomedical image processing
    • G06T2207/30048—Heart; Cardiac
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30004—Biomedical image processing
    • G06T2207/30061—Lung

Landscapes

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

Abstract

本申请涉及一种扫描时相的确定方法、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括：获取扫描对象的定位片，并在所述定位片上确定出扫描区域；对所述扫描区域进行预扫描，得到时间序列图像；根据所述时间序列图像和所述扫描对象的生理运动曲线，确定出目标扫描时相。采用本方法能够准确地确定出目标扫描时相，提高了确定的目标扫描时相的准确度。

Description

扫描时相的确定方法、装置、计算机设备和存储介质
技术领域
本申请涉及冠脉扫描技术领域，特别是涉及一种扫描时相的确定方法、装置、计算机设备和存储介质。
背景技术
冠状动脉计算机断层成像(Computed Tomography,CT)扫描是一项用于辅助检查动脉血管是否正常的手段，在冠状动脉CT扫描中需要在心脏运动相对静止的时相进行放线扫描。因此，选择一个合适的扫描区间是冠脉扫描成功的关键。
传统技术中，一般是根据扫描完的结果，比较不同时相图像的质量来确定最佳扫描时相，扫描前只能确定大致的时相范围。
因此，传统的扫描时相的确定方法，存在准确度较低的问题。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高确定的扫描时相准确度的扫描时相的确定方法、装置、计算机设备和存储介质。
一种扫描时相的确定方法，所述方法包括：
获取扫描对象的定位片，并在所述定位片上确定出扫描区域；
对所述扫描区域进行预扫描，得到时间序列图像；
根据所述时间序列图像和所述扫描对象的生理运动曲线，确定出目标扫描时相。
在其中一个实施例中，所述根据所述时间序列图像和所述扫描对象的生理运动曲线，确定出目标扫描时相，包括：
根据所述时间序列图像，确定出所述扫描区域所包含的各体素随时间变化的投影值；
根据所述扫描区域所包含的各体素随时间变化的投影值，确定感兴趣体素随时间变化的投影值；其中，所述感兴趣体素为心脏体素；
根据所述感兴趣体素随时间变化的投影值和所述生理运动曲线，确定出目标扫描时相。
在其中一个实施例中，所述根据所述感兴趣体素随时间变化的投影值和所述生理运动曲线，确定出目标扫描时相，包括：
在所述生理运动曲线中确定出目标时间区间；
将所述目标时间区间中对应的感兴趣体素随时间变化的投影值中小于预设阈值的投影值所对应的时间区间，确定为所述目标扫描时相。
在其中一个实施例中，所述在所述生理运动曲线中确定出目标时间区间，包括：
采用边界检测算法对所述生理运动曲线各位置的投影值进行检测，得到所述生理运动曲线在各时刻的边界值；
根据所述边界值，确定出所述目标时间区间。
在其中一个实施例中，所述对所述扫描区域进行预扫描，得到时间序列图像之前，所述方法还包括：
提示用户对所述扫描对象注射造影剂。
在其中一个实施例中，所述方法还包括：
利用平扫钙化积分图像，获得所述扫描对象的心脏形态位置信息；
根据所述扫描对象的心脏形态位置信息，确定投影扫描角度；
根据所述投影扫描角度采用所述目标扫描时相对所述扫描区域进行放线扫描，得到所述扫描对象的冠脉图像。
在其中一个实施例中，所述放线扫描的扫描方位包括正位扫描和侧位扫描中的至少一种。
一种扫描时相的确定装置，所述装置包括：
第一获取模块，用于获取扫描对象的定位片，并在所述定位片上确定出扫描区域；
预扫描模块，用于对所述扫描区域进行预扫描，得到时间序列图像；
第一确定模块，用于根据所述时间序列图像和所述扫描对象的生理运动曲线，确定出目标扫描时相。
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以下步骤：
获取扫描对象的定位片，并在所述定位片上确定出扫描区域；
对所述扫描区域进行预扫描，得到时间序列图像；
根据所述时间序列图像和所述扫描对象的生理运动曲线，确定出目标扫描时相。
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以下步骤：
获取扫描对象的定位片，并在所述定位片上确定出扫描区域；
对所述扫描区域进行预扫描，得到时间序列图像；
根据所述时间序列图像和所述扫描对象的生理运动曲线，确定出目标扫描时相。
上述扫描时相的确定方法、装置、计算机设备和存储介质，通过在扫描对象的定位片上确定出扫描区域，对扫描区域进行预扫描，能够得到时间序列图像，从而能够根据得到的时间序列图像和该扫描对象的生理运动曲线，确定出目标扫描时相，由于确定的目标扫描时相是根据扫描对象的时间序列图像和扫描对象的生理运动曲线确定的，而扫描对象的时间序列图像和扫描对象的生理运动曲线能够准确地反应扫描对象的感兴趣体素的运动情况，因此，能够准确地确定出目标扫描时相，提高了确定的目标扫描时相的准确度，另外，在扫描前确定出目标扫描时相，能够使计算机设备根据该目标扫描时相对扫描对象进行准确地扫描，提高了扫描的准确度。
附图说明
图1为一个实施例中扫描时相的确定方法的应用环境图；
图2为一个实施例中扫描时相的确定方法的流程示意图；
图2a为一个实施例中扫描对象在冠状位下的CT定位片的示意图；
图3为另一个实施例中扫描时相的确定方法的流程示意图；
图3a为一个实施例中扫描对象心脏各位置的投影值示意图；
图3b为一个实施例中选定区域内时间序列图像的投影图示意图；
图4为另一个实施例中扫描时相的确定方法的流程示意图；
图5为一个实施例中扫描时相的确定装置的结构框图。
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。
本申请实施例提供的扫描时相的确定方法，可以适用于如图1所示的计算机设备。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器，该存储器中存储有计算机程序，处理器执行该计算机程序时可以执行下述方法实施例的步骤。可选的，该计算机设备还可以包括网络接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器，该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。可选的，该计算机设备可以是服务器，可以是个人计算机，还可以是个人数字助理，还可以是其他的终端设备，例如平板电脑、手机等等，还可以是云端或者远程服务器，本申请实施例对计算机设备的具体形式并不做限定。
本申请实施例提供的扫描时相的确定方法可包括：首先，获取扫描对象的定位片，并在定位片上确定出扫描区域；然后，对扫描区域进行预扫描，得到时间序列图像；最后，根据时间序列图像和扫描对象的生理运动曲线，确定出目标扫描时相。扫描对象的定位片的定位片可以是在预扫描前拍摄的，也可以是计算机设备存储的该扫描对象的历史数据，还可以是计算机设备根据扫描对象的身高、体重、待扫描部位等信息自动计算得到的拟合图像。示例性的，计算机设备中可预先存储包含不同人群所对应的多种类别身高、体重、扫描部位的历史定位像，即计算机设备预先存储有不同人群的历史定位像数据集，计算机设备通过将扫描对象的身高、体重、待扫描部位等信息与不同人群的历史定位像数据集匹配，即可得到匹配度最好的拟合图像。预扫描的时间序列图像为扫描设备在固定投影角度下采集获得的，即时间序列图像为扫描对象与扫描设备于不同时间拍摄的一系列图像。生理运动曲线可以是检测对象的呼吸曲线、心电曲线、脉搏曲线等。扫描设备例如可以是磁共振(Magnetic Resonance，MR)、电子计算机断层(Computed Tomography，CT)扫描设备、正电子发射型计算机断层显像(Positron Emission Computed Tomography，PET)设备中的一种或多种的结合。
在一个实施例中，如图2所示，提供了一种扫描时相的确定方法，以该方法应用于图1中的计算机设备且生理运动曲线选择心电曲线为例进行说明，包括以下步骤：
S201，获取扫描对象的定位片，并在定位片上确定出扫描区域。
其中，扫描对象的定位片为包括扫描对象心脏区域的图像，示例性地，扫描对象的定位片可以为扫描对象的拓扑(topo)图像，该拓扑图像可以是扫描对象的矢状位图、冠状位图或者横断位图等。具体地，计算机设备获取扫描对象的定位片，并在获取的扫描对象的定位片上确定出扫描区域。可选的，计算机设备可以在扫描对象的定位片上确定出扫描对象的心脏区域，在扫描对象的心脏区域中确定出扫描区域。可选的，计算机设备可以从冠脉造影计算机断层成像(Computed Tomography，CT)设备中实时地获取扫描对象的定位片，也可以从冠脉造影CT设备的存储器中获取扫描对象的定位片。可选的，扫描对象的定位片可以采用多个扫描体位，对应的，扫描区域通过联合多个扫描体位的定位片确定。如此利于得到精确的心脏运动模型，提高扫描区域确定的准确性。
如图2a所示，图2a为本申请获取的扫描对象在冠状位下的CT定位片，图中方框标定区域为扫描区域，该扫描区域对应心脏和部分肺组织。示例性的，扫描区域的确定可以通过手动标定确定；也可通过CT设备自动获取扫描对象的登记信息，登记信息包括有年龄、性别、待扫描部位等，CT设备可通过自动链接扫描对象的登记信息而自动设定。
S202，对扫描区域进行预扫描，得到时间序列图像。
具体地，计算机设备对上述确定出的扫描区域进行预扫描，得到时间序列图像。可选的，计算机设备可以控制冠脉造影CT对该扫描区域进行预扫描，得到时间序列图像(不同时间点采集的多个CT预扫描图像)。可选的，计算机设备也可以为冠脉造影CT中的控制器，可以由该计算机设备直接对确定的扫描区域进行预扫描，得到时间序列图像。需要说明的是，在对确定的扫描区域进行预扫描的过程中机架与床都处于静止状态，进行的是等时放线采样(平均每隔同样的一段时间对扫描区域进行X射线辐射并采样)，扫描准直宽度与选择的扫描范围一致，从而得到一系列固定投影角度的时间序列图像。可选的，对扫描区域进行预扫描的扫描时长可以为一个或多个心动周期(1-2秒)，预扫描的扫描间隔可以为100us。
S203，根据时间序列图像和扫描对象的心电曲线，确定出目标扫描时相。
具体地，计算机设备根据上述得到的时间序列图像和扫描对象的心电信号，确定出目标扫描时相。可选的，计算机设备可以将扫描对象的心电信号中变化平稳的心电信号对应的时间序列图像中的时间区间确定为目标扫描时相。需要说明的是，本实施例中的扫描对象的生理运动曲线与时间序列图像对应的心电信号为同步的心电信号。
上述扫描时相的确定方法中，计算机设备通过在扫描对象的定位片上确定出扫描区域，对扫描区域进行预扫描，能够得到时间序列图像，从而能够根据得到的时间序列图像和该扫描对象的心电曲线，确定出目标扫描时相，由于确定的目标扫描时相是根据扫描对象的时间序列图像和扫描对象的心电曲线确定的，而扫描对象的时间序列图像和扫描对象的心电曲线能够准确地反应扫描对象的心脏运动情况，因此，能够准确地确定出目标扫描时相，提高了确定的目标扫描时相的准确度，另外，在扫描前确定出目标扫描时相，能够使计算机设备根据该目标扫描时相对扫描对象进行准确地扫描，提高了扫描的准确度。
可选的，根据时间序列图像和扫描对象的生理运动曲线，确定出目标扫描时相，包括：根据时间序列图像，确定出扫描区域所包含的各体素随时间变化的投影值，各体素随时间变化的投影值与体素的运动值相一致；根据扫描区域所包含的各体素随时间变化的投影值，确定感兴趣体素随时间变化的投影值；根据感兴趣体素随时间变化的投影值和生理运动曲线，确定出目标扫描时相。当生理运动曲线为心电曲线或脉搏曲线，感兴趣体素为心脏体素。当生理运动曲线为呼吸曲线，感兴趣体素为肺部体素。
在上述计算机设备根据时间序列图像和扫描对象的心电曲线，确定目标扫描时相的场景中，计算机设备可以根据时间序列图像确定出扫描对象心脏体素在不同时间的投影值，进而根据扫描对象心脏扫描对象心脏体素在不同时间的投影值，确定出目标扫描时相。在一个实施例中，如图3所示，上述S203，包括：
S301，根据时间序列图像，确定出扫描区域所包含的各体素随时间变化的投影值。
具体地，计算机设备对上述得到的时间序列图像中的每个像素进行投影，确定出上述扫描区域所包含的各体素随时间变化的投影值。示例性地，扫描对象心脏各位置的投影值如图3a所示，图3a中实线为选定区域内对应一个Z坐标(另扫描对象的身体长轴方向为Z方向)的第一时刻的投影曲线，虚线为选定区域内对应同一Z坐标第二时刻的投影曲线，图中横轴对应选定区域中对应同一个Z坐标的不同体素，纵坐标表示体素的投影值或体素的运动值。需要说明的是，由于心脏的运动，扫描对象心脏各位置的投影值会随时间发生变化。对于静止体素，第一时刻的投影曲线的投影值与第二时刻的投影曲线的投影值相等或近似相等(部分体素的投影值不同时刻相等)。对于运动体素，第一时刻的投影曲线的投影值与第二时刻的投影曲线的投影值存在偏差(部分体素的投影值不同时刻不同)，具体表现为不同时刻投影曲线的偏移。
S302，根据扫描区域所包含的各体素随时间变化的投影值，确定感兴趣体素随时间变化的投影值；其中，感兴趣体素为心脏体素。
具体地，如图3b所示为选定区域内时间序列图像的投影图。其中，图3b中x表示冠状位下沿着扫描对象左右方向的坐标值，纵轴表示时间，图中不同灰度值表示感兴趣体素的投影值，且图中投影值的均一化区域表示对应的体素为静止体素，两种不同灰度值的交界区域对应运动体素或感兴趣体素(该体素的投影值呈周期性运动)。具体地，感兴趣体素为心脏体素，计算机设备根据上述扫描区域所包含的各体素随时间变化的投影值，确定感兴趣体素随时间变化的投影值。可以理解的是，扫描对象心脏各位置的投影值就是扫描对象心脏的轮廓，随着心脏运动这个轮廓会发生改变，例如，从图3a中的实线到虚线，通过扫描对象心脏各位置的投影值可以确定出扫描对象心脏的运动轮廓。可选的，计算机设备可以采用边界检测算法对扫描对象心脏各位置的投影值进行检测，确定扫描对象心脏各位置每一时刻的边界，得到扫描对象心脏各位置在各时刻的边界值，根据扫描对象心脏各位置在各时刻的边界值，确定出扫描对象心脏的运动值。
S303，根据感兴趣体素随时间变化的投影值和心电曲线，确定出目标扫描时相。
具体地，计算机设备根据上述感兴趣体素随时间变化的投影值和上述生理运动曲线，确定出目标扫描时相。可选的，计算机设备可以在上述生理运动曲线中确定出目标时间区间，即在上述生理运动曲线中确定出心脏跳动相对平静的时间区间，将确定的目标时间区间中对应的感兴趣体素随时间变化的投影值中小于预设阈值的投影值所对应的时间区间，确定为上述目标扫描时相，也就是说，计算机设备可以将扫描对象的生理运动曲线中心脏运动较为平静的时间区间内的感兴趣体素随时间变化的投影值中最小的时间区间，确定为目标扫描时相。
可选的，计算机设备在上述生理运动曲线中确定目标时间区间时，可以采用边界检测算法对上述生理运动曲线各位置的投影值进行检测，得到该生理运动曲线在各时刻的边界值，根据生理运动曲线在各时刻的边界值，确定出目标时间区间，可选的，计算机设备可以将生理运动曲线在各时刻的边界值中最小边界值对应的区间，确定为目标时间区间。对应本实施例中的感兴趣体素为心脏体素，生理运动曲线对应选择心电曲线。
示例性地，请继续参考图3b，图3b的左图中灰度值周期性变化的部分为感兴趣体素的随时间变化的投影值，感兴趣体素具体为心脏体素。图3b的右图为采用ECG或导航序列获取的心电(运动)曲线，在此实施例中以心电运动曲线中两个尖峰之间为一个心脏运动周期，处于一个心脏运动周期的感兴趣体素的随时间变化的投影值的峰值所对应的期相为目标扫描时相。
本实施例中，计算机设备根据确定的时间序列图像，能够确定出扫描区域所包含的各体素随时间变化的投影值，从而可以根据扫描区域所包含的各体素随时间变化的投影值，准确地确定出心脏体素随时间变化的投影值，从而可以根据确定的心脏体素随时间变化的投影值和扫描对象同步的心电曲线，准确地确定出目标扫描时相，从而提高了确定的目标扫描时相的准确度。
在上述对确定的扫描区域进行预扫描，得到时间序列图像之前，在一个实施例中，上述方法还包括：提示用户对扫描对象注射造影剂。
具体地，计算机设备在对确定的扫描区域进行预扫描，得到时间序列图像之前可以提示用户对该扫描对象注射造影剂。需要说明的是，这里注射的造影剂的剂量为小剂量造影剂，只要能增强冠脉的投影显示即可，本实施例在此对扫描对象注射的造影剂的剂量不做限制。
本实施例中，计算机设备在对扫描区域进行预扫描，得到时间序列图像之前提示用户对扫描对象注射造影剂，通过对扫描对象注射造影剂能够增强扫描对象心脏区域的显示，能够得到准确度较高的时间序列图像，从而提高了确定的目标扫描时相的准确度。
在一些场景中，计算机设备还可以确定出合适的投影扫描角度对确定的扫描区域进行扫描，在上述实施例的基础上，在一个实施例中，如图4所示，上述方法还包括：
S401，利用钙化积分图像，获得扫描对象的心脏形态位置信息。
具体地，计算机设备利用钙化积分图像，获得扫描对象的心脏形态位置信息。示例性的，可以采用基于阈值的Otsu分割算法或GrowCUT算法对钙化积分图像进行分割，以得到扫描对象的心脏形态位置信息，扫描对象的心脏形态位置信息例如可以是主动脉瓣环平面、主动脉窦最大直径平面、窦管交界面、升主动脉平面、冠脉开口平面和左心室流出道平面等。需要说明的是，心脏运动主要由心房心室搏动产生，而钙化积分图像可以获得心脏的三维重建信息从而确定心房心室位置，进而计算机设备可以利用钙化积分图像，获得扫描对象的心脏形态位置信息。
S402，根据扫描对象的心脏形态位置信息，确定投影扫描角度。
具体地，计算机设备根据获得的扫描对象的心脏形态位置信息，确定投影扫描角度。可以理解的是，理想的投影角度应该是垂直于心房或者心室的搏动方向，类似于周期膨胀的球形，可取球面膨胀突出方向的切线角度，而冠脉覆盖在心房心室表面，冠脉通常与心房心室关系较为固定，因此，可以通过选择特定冠脉分支来确定投影扫描角度。
S403，根据投影扫描角度采用目标扫描时相对扫描区域进行放线扫描，得到扫描对象的冠脉图像。
具体地，计算机设备根据确定的投影扫描角度采用目标扫描时相对上述扫描区域进行放线扫描，得到扫描对象的冠脉图像。可选的，对上述扫描区域进行放线扫描的扫描方位包括正位扫描和侧位扫描中的至少一种，即扫描方位不限于正位扫描，也可以采用侧位扫描或其它可以更好获得心脏运动投影的机架位置，或者多个位置的组合。可选的，计算机设备根据确定的投影扫描角度采用目标扫描时相对上述扫描区域进行放线扫描之前，计算机设备可以提示用户对扫描对象注射造影剂，增强扫描对象的冠脉投影显示以获得精确的冠脉图像。
本实施例中，计算机设备利用钙化积分图像能够准确地获得扫描对象的心脏形态位置信息，从而可以根据扫描对象的心脏形态位置信息，准确地确定出投影扫描角度，这样可以使计算机设备根据投影扫描角度采用目标扫描时相对扫描对象的扫描区域进行准确地放线扫描，从而提高了得到的扫描对象的冠脉图像的准确度。
在其他实施例中，考虑到不同扫描对象的心脏相对位置存在差异，获取扫描对象的定位片的过程中所采用的扫描角度也可采用前述类似方法获得：首先，利用钙化积分图像，获得扫描对象的心脏形态位置信息；根据扫描对象的心脏形态位置信息，确定定位片扫描角度。在此实施例中，定位片扫描角度可根据每个扫描对象的心脏形态位置信息自适应确定，即每个扫描对象通过钙化积分图像确定最佳定位片扫描角度，由此可以避免脊柱、肋骨等区域对心脏区域的遮挡问题，提高扫描区域确定的准确性。
需要说明的是，上述扫描对象的定位片也可以为数字减影血管造影X线机DSA设备，可将DSA设备集成在CT系统中，通过DSA扫描获取执行相同的功能。同样的，前述计算机设备也可以为数字减影血管造影X线机DSA设备，可将DSA设备集成在CT系统中，通过DSA扫描获取执行相同的功能，利用DSA较高空间分辨率可以获得更精确的时相数据。
应该理解的是，虽然图2-4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，图2-4中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些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中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在前述方法的基础上，本申请还提出一种医学成像扫描方法，该方法可包括：获取扫描对象的定位片，并在定位片上确定出扫描区域；对扫描区域进行预扫描，得到时间序列图像；根据时间序列图像和扫描对象的生理运动曲线，确定出目标扫描时相；以及，根据目标扫描时相控制扫描设备执行医学成像扫描。
例如，医学成像扫描为CT成像扫描，根据目标扫描时相控制扫描设备执行医学成像扫描可包括：在目标扫描时相时控制CT扫描设备的球管放线，在除目标扫描时相外的其他时间，控制CT扫描设备的球管处于关闭或者待机状态；持续前述过程直至扫描结束。又或者，CT扫描设备的球管在整个扫描中持续放线，根据目标扫描时相调整准直器与CT球管的相对位置以限定扫描的空间范围：在目标扫描时相时控制CT扫描设备的准直器允许放线/X射线穿过人体，在除目标扫描时相外的其他时间控制CT扫描设备的准直器阻挡放线/X射线穿过人体。本申请实施例中，可仅在目标扫描时相对人体进行放射X射线，在保证成像效果的前提下，有效减少非必要射线对人体的辐射。
又例如，医学成像扫描为MR成像扫描，根据目标扫描时相控制扫描设备执行医学成像扫描可包括：在目标扫描时相时控制MR扫描设备执行成像序列，例如驱动射频发射线圈发射射频脉冲，驱动梯度线圈产生梯度脉冲；在除目标扫描时相外的其他时间控制MR扫描设备射频发射线圈失谐或者梯度功率放大器停止驱动梯度线圈。本申请实施例中，可仅在目标扫描时相对人体进行成像序列，可以有效降低人体对于射频脉冲的吸收，减少单位时间内人体单位质量的物质吸收的电磁辐射能量，避免敏感部位SAR(SpecificAbsorption Rate)超限；减少梯度场的切换频率，减少外周神经刺激(Peripheral NervousSystem，PNS)效应。还例如，医学成像扫描为PET成像扫描，根据目标扫描时相控制扫描设备执行医学成像扫描可包括：仅重建目标扫描时相对应获取的PET数据，在除目标扫描时相时外的其他时间采集的PET数据不参与重建。本申请实施例中，仅重建目标扫描时相的PET数据，可得到人体自由呼吸下不受运动干扰的PET图像。
在一个实施例中，如图5所示，提供了一种扫描时相的确定装置，包括：第一获取模块、预扫描模块和第一确定模块，其中：
第一获取模块，用于获取扫描对象的定位片，并在定位片上确定出扫描区域。
预扫描模块，用于对扫描区域进行预扫描，得到时间序列图像。
第一确定模块，用于根据时间序列图像和扫描对象的生理运动曲线，确定出目标扫描时相。
本实施例提供的扫描时相的确定装置，可以执行上述方法实施例，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
在上述实施例的基础上，可选的，上述第一确定模块，包括：第一确定单元、第二确定单元和第三确定单元，其中：
第一确定单元，用于根据时间序列图像，确定出扫描区域所包含的各体素随时间变化的投影值。
第二确定单元，用于根据扫描区域所包含的各体素随时间变化的投影值，确定感兴趣体素随时间变化的投影值；其中，感兴趣体素为心脏体素。
第三确定单元，用于根据感兴趣体素随时间变化的投影值和生理运动曲线，确定出目标扫描时相。
本实施例提供的扫描时相的确定装置，可以执行上述方法实施例，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
在上述实施例的基础上，可选的，上述第三确定单元具体用于在生理运动曲线中确定出目标时间区间；将目标时间区间中对应的感兴趣体素随时间变化的投影值中小于预设阈值的投影值所对应的时间区间，确定为目标扫描时相。
本实施例提供的扫描时相的确定装置，可以执行上述方法实施例，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
在上述实施例的基础上，可选的，上述第二确定单元，具体用于采用边界检测算法对生理运动曲线各位置的投影值进行检测，得到生理运动曲线在各时刻的边界值；根据边界值，确定出目标时间区间。
本实施例提供的扫描时相的确定装置，可以执行上述方法实施例，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
在上述实施例的基础上，可选的，上述装置还包括：提示模块，其中：
提示模块，用于提示用户对扫描对象注射造影剂。
本实施例提供的扫描时相的确定装置，可以执行上述方法实施例，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
在上述实施例的基础上，可选的，上述装置还包括：第二获取模块、第二确定模块和扫描模块，其中：
第二获取模块，用于利用钙化积分图像，获得扫描对象的心脏形态位置信息。
第二确定模块，用于根据扫描对象的心脏形态位置信息，确定投影扫描角度。
扫描模块，用于根据投影扫描角度采用目标扫描时相对扫描区域进行放线扫描，得到扫描对象的冠脉图像。
可选的，放线扫描的扫描方位包括正位扫描和侧位扫描中的至少一种。
本实施例提供的扫描时相的确定装置，可以执行上述方法实施例，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
关于扫描时相的确定装置的具体限定可以参见上文中对于扫描时相的确定方法的限定，在此不再赘述。上述扫描时相的确定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。
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：
获取扫描对象的定位片，并在定位片上确定出扫描区域；
对扫描区域进行预扫描，得到时间序列图像；
根据时间序列图像和扫描对象的生理运动曲线，确定出目标扫描时相。
上述实施例提供的计算机设备，其实现原理和技术效果与上述方法实施例类似，在此不再赘述。
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：
获取扫描对象的定位片，并在定位片上确定出扫描区域；
对扫描区域进行预扫描，得到时间序列图像；
根据时间序列图像和扫描对象的生理运动曲线，确定出目标扫描时相。
上述实施例提供的计算机可读存储介质，其实现原理和技术效果与上述方法实施例类似，在此不再赘述。
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，所述的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易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)等。
以上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 (10)

1.一种扫描时相的确定方法，其特征在于，所述方法包括：
获取扫描对象的定位片，并在所述定位片上确定出扫描区域；
对所述扫描区域进行预扫描，得到时间序列图像；
根据所述时间序列图像和所述扫描对象的生理运动曲线，确定出目标扫描时相。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述时间序列图像和所述扫描对象的生理运动曲线，确定出目标扫描时相，包括：
根据所述时间序列图像，确定出所述扫描区域所包含的各体素随时间变化的投影值；
根据所述扫描区域所包含的各体素随时间变化的投影值，确定感兴趣体素随时间变化的投影值；
根据所述感兴趣体素随时间变化的投影值和所述生理运动曲线，确定出目标扫描时相。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述感兴趣体素随时间变化的投影值和所述生理运动曲线，确定出目标扫描时相，包括：
在所述生理运动曲线中确定出目标时间区间；
将所述目标时间区间中对应的感兴趣体素随时间变化的投影值中小于预设阈值的投影值所对应的时间区间，确定为所述目标扫描时相。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述在所述生理运动曲线中确定出目标时间区间，包括：
采用边界检测算法对所述生理运动曲线各位置的投影值进行检测，得到所述生理运动曲线在各时刻的边界值；
根据所述边界值，确定出所述目标时间区间。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述扫描区域进行预扫描，得到时间序列图像之前，所述方法还包括：
提示用户对所述扫描对象注射造影剂。
6.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
利用钙化积分图像，获得所述扫描对象的心脏形态位置信息；
根据所述扫描对象的心脏形态位置信息，确定投影扫描角度；
根据所述投影扫描角度采用所述目标扫描时相对所述扫描区域进行放线扫描，得到所述扫描对象的冠脉图像。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述放线扫描的扫描方位包括正位扫描和侧位扫描中的至少一种。
8.一种扫描时相的确定装置，其特征在于，所述装置包括：
第一获取模块，用于获取扫描对象的定位片，并在所述定位片上确定出扫描区域；
预扫描模块，用于对所述扫描区域进行预扫描，得到时间序列图像；
第一确定模块，用于根据所述时间序列图像和所述扫描对象的生理运动曲线，确定出目标扫描时相。
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7中任一项所述的方法的步骤。
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7中任一项所述的方法的步骤。
CN202110274057.0A 2021-03-15 2021-03-15 扫描时相的确定方法、装置、计算机设备和存储介质 Pending CN115067980A (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110274057.0A CN115067980A (zh) 2021-03-15 2021-03-15 扫描时相的确定方法、装置、计算机设备和存储介质
US17/349,959 US11963814B2 (en) 2021-03-15 2021-06-17 Systems and methods for determing target scanning phase

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110274057.0A CN115067980A (zh) 2021-03-15 2021-03-15 扫描时相的确定方法、装置、计算机设备和存储介质

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115067980A true CN115067980A (zh) 2022-09-20

Family

ID=83195368

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110274057.0A Pending CN115067980A (zh) 2021-03-15 2021-03-15 扫描时相的确定方法、装置、计算机设备和存储介质

Country Status (2)

Country Link
US (1) US11963814B2 (zh)
CN (1) CN115067980A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116630628A (zh) * 2023-07-17 2023-08-22 四川大学 一种主动脉瓣钙化分割方法、系统、设备及存储介质
CN116859774A (zh) * 2023-04-28 2023-10-10 北京飞燕四海医疗科技有限责任公司 扫描设备控制方法、装置及计算机设备

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1965703B1 (en) 2005-12-20 2017-06-07 Philips Intellectual Property & Standards GmbH Reconstruction unit for reconstructing a fine reproduction of at least a part of an object
US8155264B2 (en) 2006-11-30 2012-04-10 Koninklijke Philips Electronics N.V. Gated computed tomography
CN111566705B (zh) * 2017-12-29 2023-07-21 上海联影医疗科技股份有限公司 一种确定医学成像中的感兴趣区域的系统和方法
JP7353965B2 (ja) * 2018-12-26 2023-10-02 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 医用画像診断システム及び学習済みモデルの生成方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116859774A (zh) * 2023-04-28 2023-10-10 北京飞燕四海医疗科技有限责任公司 扫描设备控制方法、装置及计算机设备
CN116630628A (zh) * 2023-07-17 2023-08-22 四川大学 一种主动脉瓣钙化分割方法、系统、设备及存储介质
CN116630628B (zh) * 2023-07-17 2023-10-03 四川大学 一种主动脉瓣钙化分割方法、系统、设备及存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
US11963814B2 (en) 2024-04-23
US20220287674A1 (en) 2022-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9230334B2 (en) X-ray CT apparatus and image processing method
US7558439B2 (en) Motion artifact correction of tomographical images
CN110009709B (zh) 医学图像成像方法和系统
CN106920265B (zh) 计算机断层扫描图像重建方法及装置
US9165385B2 (en) Imaging procedure planning
JP2003210456A (ja) 時系列画像の処理装置
US20200138521A1 (en) Methods and systems for guidance in cardiac resynchronization therapy
US10657621B2 (en) Moving structure motion compensation in imaging
US10682110B2 (en) Methods for performing digital subtraction angiography, hybrid imaging devices, computer programs, and electronically readable storage media
CN109389653B (zh) 心脏图像重建方法、装置、计算机设备和可读存储介质
CN115067980A (zh) 扫描时相的确定方法、装置、计算机设备和存储介质
US20210308490A1 (en) Systems and methods for motion tracking in radiation therapy
US20220386987A1 (en) Cardiac phase gating system for radiation therapy
JP5534703B2 (ja) Ｘ線診断装置
WO2013130086A1 (en) Integrated image registration and motion estimation for medical imaging applications
US20230130015A1 (en) Methods and systems for computed tomography
CN106780651B (zh) 一种心脏螺旋ct图像重建方法及装置
EP3620111A1 (en) Position measurement device, treatment system including the same, and position measurement method
US11567156B2 (en) Systems and methods for magnetic resonance imaging
US9636076B2 (en) X-ray CT apparatus and image processing method
CN107303184B (zh) Ct扫描x射线源管电流调制方法及计算机断层成像装置
EP2220618B1 (en) Apparatus for determining a parameter of a moving object
EP3338634A1 (en) Bolus imaging
CN109345606B (zh) 心脏图像重建方法、装置、计算机设备和可读存储介质
US10736583B2 (en) Medical image processing apparatus and X-ray CT apparatus

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