CN115937281A

CN115937281A - 医学图像处理方法、装置、计算机设备和存储介质

Info

Publication number: CN115937281A
Application number: CN202211726426.6A
Authority: CN
Inventors: 杨阳
Original assignee: Beijing Lianying Intelligent Imaging Technology Research Institute
Current assignee: Beijing Lianying Intelligent Imaging Technology Research Institute
Priority date: 2022-12-30
Filing date: 2022-12-30
Publication date: 2023-04-07

Abstract

本申请涉及一种医学图像处理方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。方法包括：获取MR线圈对应的线圈MR图像，以及获取MR线圈对应的CT线圈衰减图；线圈MR图像为对穿戴有MR线圈的目标扫描对象进行磁共振扫描得到的；对线圈MR图像和CT线圈衰减图进行配准，得到目标衰减图；通过目标衰减图对穿戴有MR线圈的目标扫描对象对应的PET数据进行衰减校正，得到重建后PET图像。采用本方法能够提高重建后的PET图像的准确性。

Description

医学图像处理方法、装置、计算机设备和存储介质

技术领域

本申请涉及图像处理技术领域，特别是涉及一种医学图像处理方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。

背景技术

近年来，随着医学技术的不断发展，医学成像系统发展越来越成熟。常见的医学成像系统包括单模态成像系统或多模态成像系统，例如正电子发射断层扫描(positronemission tomography，PET)系统、计算机断层扫描(Computed Tomography,CT)系统、核磁共振(Magnetic Resonance，MR)系统等单模态成像系统，或PET/CT、PET/MR等多模态成像系统。

而在利用PET技术扫描成像过程中，511keV(千电子伏特)光子的散射和信号衰减是一种物理效应，会降低PET图像的定量精度。而在PET/MR成像中MR线圈是易被忽视的衰减源，为了提高PET图像的质量需要校正MR线圈的衰减。

相关技术往往通过线圈标记法来校正MR线圈的衰减，线圈标记法的定位需要通过添加额外的标记来定位线圈，以在衰减图中的标记与其物理位置之间建立空间对应关系，这将出现在一些MR研究中并且可能会干扰MR临床定量参数，且由于MR线圈在多次扫描任务过程中没有固定的位置和形状，这种依赖于放置在线圈外部的极少数点之间的对应关系的衰减校正方法，无法准确地进行衰减校正，导致降低了最终重建得到的PET图像的准确性。

因此，相关技术在PET/MR扫描成像过程中存在着重建后的PET图像准确性低的问题。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高重建后PET图像的准确性的医学图像处理方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。

第一方面，本申请提供了一种医学图像处理方法。所述方法包括：

获取MR线圈对应的线圈MR图像，以及获取所述MR线圈对应的CT线圈衰减图；所述线圈MR图像为对穿戴有所述MR线圈的目标扫描对象进行磁共振扫描得到的；

对所述线圈MR图像和所述CT线圈衰减图进行配准，得到目标衰减图；

通过所述目标衰减图对穿戴有所述MR线圈的所述目标扫描对象对应的PET数据进行衰减校正，得到重建后PET图像。

在其中一个实施例中，所述对所述线圈MR图像和所述CT线圈衰减图进行配准，得到目标衰减图，包括：

对所述线圈MR图像和所述CT线圈衰减图进行配准，得到配准后的线圈衰减图；

根据所述目标扫描对象对应的对象本体衰减图和所述线圈衰减图，得到所述目标衰减图。

在其中一个实施例中，所述磁共振扫描的磁共振序列为双回波磁共振序列；所述获取MR线圈对应的线圈MR图像，包括：

获取所述双回波磁共振序列的第一回波信号对应的第一MR图像，以及所述双回波磁共振序列的第二回波信号对应的第二MR图像；所述第一回波信号的回波时间小于第二回波信号的回波时间；所述第一MR图像包括所述MR线圈和所述目标扫描对象；所述第二MR图像包括所述目标扫描对象；

根据所述第二MR图像，在所述第一MR图像中识别出所述MR线圈，得到所述线圈MR图像。

在其中一个实施例中，所述根据所述第二MR图像，在所述第一MR图像中识别出所述MR线圈，得到所述线圈MR图像，包括：

分别对所述第一MR图像和所述第二MR图像进行二值化处理，得到与所述第一MR图像对应的第一MR掩膜图像，以及与所述第二MR图像对应的第二MR掩膜图像；

将所述第一MR掩膜图像和所述第二MR掩膜图像相减，得到相减后的MR掩膜图像；

将所述相减后的MR掩膜图像作为所述线圈MR图像。

在其中一个实施例中，所述根据所述目标扫描对象对应的对象本体衰减图和所述线圈衰减图，得到目标衰减图，包括：

将所述第二MR图像作为所述目标扫描对象对应的对象本体MR图像；

根据所述对象本体MR图像，确定所述对象本体衰减图；

将所述对象本体衰减图和所述线圈衰减图相加，得到所述目标衰减图。

在其中一个实施例中，所述MR线圈为双侧MR线圈；所述对所述线圈MR图像和所述CT线圈衰减图进行配准，得到配准后的线圈衰减图，包括：

获取所述线圈MR图像对应的第一线圈MR图像和第二线圈MR图像；所述第一线圈MR图像和所述第二线圈MR图像为所述线圈MR图像中所述MR线圈的中轴线两侧的图像；

对所述CT线圈衰减图和所述第一线圈MR图像进行配准，得到配准后的第一CT线圈衰减图；

对所述CT线圈衰减图和所述第二线圈MR图像进行配准，得到配准后的第二CT线圈衰减图；

根据所述配准后的第一CT线圈衰减图和所述配准后的第二CT线圈衰减图，得到所述线圈衰减图。

在其中一个实施例中，所述对所述线圈MR图像和所述CT线圈衰减图进行配准，得到配准后的线圈衰减图，包括：

对所述CT线圈衰减图和所述线圈MR图像进行刚性配准，得到待优化的CT线圈衰减图；

对所述待优化的CT线圈衰减图和所述线圈MR图像进行非刚性配准，得到所述线圈衰减图。

第二方面，本申请还提供了一种医学图像处理装置。所述装置包括：

获取模块，用于获取MR线圈对应的线圈MR图像，以及获取所述MR线圈对应的CT线圈衰减图；所述线圈MR图像为对穿戴有所述MR线圈的目标扫描对象进行磁共振扫描得到的；

配准模块，用于对所述线圈MR图像和所述CT线圈衰减图进行配准，得到目标衰减图；

校正模块，用于通过所述目标衰减图对穿戴有所述MR线圈的所述目标扫描对象对应的PET数据进行衰减校正，得到重建后PET图像。

第三方面，本申请还提供了一种计算机设备。所述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：

第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质。所述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：

第五方面，本申请还提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

上述医学图像处理方法、装置、设备、存储介质和计算机程序产品，通过获取MR线圈对应的线圈MR图像，以及获取MR线圈对应的CT线圈衰减图；线圈MR图像为对穿戴有MR线圈的目标扫描对象进行磁共振扫描得到的；对线圈MR图像和CT线圈衰减图进行配准，得到目标衰减图；通过目标衰减图对穿戴有MR线圈的目标扫描对象对应的PET数据进行衰减校正，得到重建后PET图像。

如此，在PET/MR扫描成像中，通过对穿戴有MR线圈的目标扫描对象进行磁共振扫描得到线圈MR图像，可以在视野(FOV)中定位MR线圈，然后，通过将预先获取到的MR线圈对应的CT线圈衰减图与线圈MR图像进行配准，由于在配准中可以准确捕捉到MR线圈的实际变形，因此配准后的得到的目标衰减图与MR线圈的形变场信息相匹配，可以在针对穿戴有MR线圈的目标扫描对象的PET/MR扫描成像中，根据目标衰减图准确获取MR线圈的衰减信息，从而可以在根据目标衰减图，对目标扫描对象对应的PET数据进行衰减校正的过程中，准确校正因MR线圈导致的衰减和散射，得到高准确性的重建后PET图像；解决了PET/MR扫描成像中由于MR线圈在扫描任务中位置和形状不固定，采用固定衰减图或依赖于放置在线圈外部的极少数点之间的对应关系进行衰减校正，导致校正精度差的问题；进而在针对穿戴有MR线圈的目标扫描对象的PET/MR扫描成像中，提高了PET定量精确性，使得重建后PET图像更加准确。

附图说明

图1为一个实施例中一种医学图像处理方法的流程示意图；

图2为一个实施例中获取MR线圈对应的线圈MR图像步骤的流程示意图；

图3为一个实施例中获取配准后的线圈衰减图步骤的流程示意图；

图4为一个实施例中获取目标衰减图步骤的流程示意图；

图5为另一个实施例中一种医学图像处理方法的流程示意图；

图6为一个实施例中一种针对穿戴有MR线圈的目标扫描对象的衰减校正方法的流程框图；

图7为一个实施例中一种医学图像处理装置的结构框图；

图8为一个实施例中计算机设备的内部结构图。

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。

需要说明的是，本公开的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开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、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在过去的几十年中，PET成像广泛应用于对肿瘤的分期与分级、术前评估、预后评价等方面。传统技术通常是利用图谱法进行衰减校正，然而传统的基于图谱法的衰减校正忽视了MR线圈对PET定量的影响。非衰减MR线圈的设计已被证明是困难的，即使是PET优化的线圈也会在人体研究中引起显著的定量误差。因此，这种线圈的衰减校正，目前不包括在系统标准重建中，对于精确的PET量化是至关重要的。MR硬件和线圈的成功衰减校正需要包含对象的正确衰减因子的衰减图可用。此外，为了应用这种衰减图，物体必须精确地定位在视野(FOV)中。对于刚性MR线圈，包括头颈部线圈或脊柱线圈，FOV中的位置是静态的，允许使用静态衰减图来校正它们的衰减。另一方面，柔性表面线圈在成像时段之间改变它们的位置和形状，因此固定的衰减图不是可行的解决方案。MR成像的使用可以用于检测FOV中的柔性线圈和其他MR硬件的位置，以允许预先计算的衰减图的配准。这种定位可以通过将MR可见基准标记放置在线圈的外表面上，或者通过使用专门的序列(例如超短回波时间序列(UTE))对线圈的一些组件进行直接成像来实现。

基于此，本申请提供了一种用于提高重建后PET图像准确性的医学图像处理方法，可以应用于具备一体化医学图像成像系统(包括单模态成像系统、多模态混合成像系统)的计算机设备。其中，一体化医学图像成像系统可以包括PET/MR系统、PET/CT系统、CT系统等，在此不加以限制。该计算机设备可以通过软件、硬件或者软硬件结合的方式实现成为计算机设备的部分或者全部。下述方法实施例中，均以执行主体是计算机设备为例来进行说明。

在一个实施例中，如图1所示，提供了一种医学图像处理方法，包括以下步骤：

步骤S110，获取MR线圈对应的线圈MR图像，以及获取MR线圈对应的CT线圈衰减图。

其中，线圈MR图像为对穿戴有MR线圈的目标扫描对象进行磁共振扫描得到的。

其中，CT线圈衰减图为根据MR线圈对应的CT图像得到的与MR线圈对应的衰减图。

其中，目标扫描对象可以为生命体(例如人体、动物)。

其中，MR线圈可以为人体线圈、动物线圈。

具体实现中，计算机设备可以获取MR线圈对应的CT线圈衰减图，同时，在PET/MR系统中的MR模块对穿戴有MR线圈的目标扫描对象进行磁共振扫描后，计算机设备可以得到MR线圈对应的线圈MR图像。

步骤S120，对线圈MR图像和CT线圈衰减图进行配准，得到目标衰减图。

具体实现中，计算机设备可以对线圈MR图像和CT线圈衰减图进行配准，得到穿戴有MR线圈的目标扫描对象对应的目标衰减图。

步骤S130，通过目标衰减图对穿戴有MR线圈的目标扫描对象对应的PET数据进行衰减校正，得到重建后PET图像。

其中，PET数据为采用PET/MR系统中的PET模块对穿戴有MR线圈的目标扫描对象进行扫描得到的。

其中，PET数据和线圈MR图像为PET/MR系统同步对穿戴有MR线圈的目标扫描对象进行PET扫描和MR扫描得到的。

具体实现中，计算机设备可以通过目标衰减图对穿戴有MR线圈的目标扫描对象对应的PET数据进行衰减校正，通过校正后的PET数据，得到穿戴有MR线圈的目标扫描对象对应的重建后PET图像。

在一个实施例中，对线圈MR图像和CT线圈衰减图进行配准，得到目标衰减图，包括：对线圈MR图像和CT线圈衰减图进行配准，得到配准后的线圈衰减图；根据目标扫描对象对应的对象本体衰减图和线圈衰减图，得到目标衰减图。

其中，对象本体衰减图为目标扫描对象本体对应的衰减图。

具体实现中，计算机设备在对线圈MR图像和CT线圈衰减图进行配准，得到目标衰减图的过程中，计算机设备可以对线圈MR图像和CT线圈衰减图进行配准，得到配准后的线圈衰减图；然后，算机设备可以获取目标扫描对象对应的对象本体衰减图，根据配准后的线圈衰减图和对象本体衰减图，得到穿戴有MR线圈的目标扫描对象对应的目标衰减图。

实际应用中，计算机设备可以通过线圈MR图像的形变场信息对CT线圈衰减图进行配准，以将CT线圈衰减图配准到线圈MR图像，得到配准后的线圈衰减图。

本实施例的技术方案，通过对线圈MR图像和CT线圈衰减图进行配准，得到配准后的线圈衰减图；根据目标扫描对象对应的对象本体衰减图和线圈衰减图，得到目标衰减图；如此，通过将MR线圈对应的CT线圈衰减图与线圈MR图像进行配准，由于在配准中可以准确捕捉到MR线圈的实际变形，因此配准后的线圈衰减图与MR线圈的形变场信息相匹配，可以在针对穿戴有MR线圈的目标扫描对象的PET/MR扫描成像中，根据线圈衰减图准确获取MR线圈的衰减信息，以在PET数据重建过程中准确校正因MR线圈导致的衰减和散射，使得通过根据对象本体衰减图和线圈衰减图得到的目标衰减图，可以自动地对目标扫描对象对应的PET数据进行高准确性地衰减校正，使得重建后PET图像更加准确。

在一个实施例中，磁共振扫描的磁共振序列为双回波磁共振序列。如图2所示，步骤S110，获取MR线圈对应的线圈MR图像，包括以下步骤：

步骤S210，获取双回波磁共振序列的第一回波信号对应的第一MR图像，以及双回波磁共振序列的第二回波信号对应的第二MR图像。

其中，双回波磁共振序列可以为3D双回波磁共振序列。

其中，第一回波信号的回波时间小于第二回波信号的回波时间。

其中，第一MR图像包括MR线圈和目标扫描对象。

其中，第二MR图像包括目标扫描对象。

具体实现中，在PET/MR系统中的MR模块在对穿戴有MR线圈的目标扫描对象进行磁共振扫描过程中，磁共振扫描的磁共振序列可以为双回波磁共振序列(例如3D双回波磁共振序列)，如此计算机设备可以获取穿戴有MR线圈的目标扫描对象在双回波磁共振序列的第一回波信号下对应的第一MR图像，以及在双回波磁共振序列的第二回波信号下对应的第二MR图像。

其中，第一MR图像包含MR线圈和目标扫描对象；第二MR图像包含目标扫描对象不包含MR线圈。

其中，第一回波信号的回波时间小于第二回波信号的回波时间，第一回波信号可以采集到短T2信号，而MR线圈里的一些金属属于短T2信号，因此采用第一回波信号可以直接对MR线圈进行成像，使得第一回波信号下对应的第一MR图像可以包含MR线圈，以通过第一MR图像实现对MR线圈的成像和定位。

其中，短T2信号为磁共振扫描中一种主要用于反映组织病变的性质的弱信号值。

步骤S220，根据第二MR图像，在第一MR图像中识别出MR线圈，得到线圈MR图像。

具体实现中，计算机设备可以根据包含目标扫描对象但不包含MR线圈的第二MR图像，在包含MR线圈和目标扫描对象的第一MR图像中识别出MR线圈，得到线圈MR图像。

本实施例的技术方案，磁共振扫描的磁共振序列为双回波磁共振序列；通过获取双回波磁共振序列的第一回波信号对应的第一MR图像，以及双回波磁共振序列的第二回波信号对应的第二MR图像；第一回波信号的回波时间小于第二回波信号的回波时间；第一MR图像包括MR线圈和目标扫描对象；第二MR图像包括目标扫描对象；根据第二MR图像，在第一MR图像中识别出MR线圈，得到线圈MR图像。

如此，通过采用双回波磁共振序列对穿戴有MR线圈的目标扫描对象进行磁共振扫描，使得MR线圈可以在双回波磁共振序的回波时间较短的第一回波信号下成像，得到与第一回波信号对应的包含有MR线圈和目标扫描对象的第一MR图像，同时，还可以得到与双回波磁共振序的回波时间较长的第二回波信号对应的第二MR图像，该第二MR图像包含目标扫描对象；从而可以通过包含有目标扫描对象的第二MR图像，在包含有MR线圈和目标扫描对象的第一MR图像中，准确识别出MR线圈，进而得到线圈MR图像。

在一个实施例中，根据第二MR图像，在第一MR图像中识别出MR线圈，得到线圈MR图像，包括：分别对第一MR图像和第二MR图像进行阈值二值化处理，得到与第一MR图像对应的第一MR掩膜图像，以及与第二MR图像对应的第二MR掩膜图像；将第一MR掩膜图像和第二MR掩膜图像相减，得到相减后的MR掩膜图像；将相减后的MR掩膜图像作为线圈MR图像。

具体实现中，计算机设备在根据第二MR图像，在第一MR图像中识别出MR线圈，得到线圈MR图像的过程中，计算机设备可以分别对第一MR图像和第二MR图像进行阈值化处理，得到与第一MR图像对应的第一MR二值化图像，以及与第二MR图像对应的第二MR二值化图像；然后，分别对第一MR二值化图像和第二MR二值化图像进行形态闭合运算，得到与第一MR图像对应的第一MR掩膜图像，以及与第二MR图像对应的第二MR掩膜图像。

如此，由于MR线圈仅在第一回波信号下成像，在第二回波信号下不成像，因此可以将包含MR线圈和目标扫描对象的第一MR掩膜图像，与包含目标扫描对象但不包含MR线圈的第二MR掩膜图像相减，以去除目标扫描对象本体的影像，得到相减后的MR掩膜图像，使得相减后的MR掩膜图像不包含目标扫描对象但包含MR线圈，以将相减后的MR掩膜图像作为MR线圈对应的线圈MR图像。

本实施例的技术方案，通过分别对第一MR图像和第二MR图像进行阈值二值化处理，得到与第一MR图像对应的第一MR掩膜图像，以及与第二MR图像对应的第二MR掩膜图像；将第一MR掩膜图像和第二MR掩膜图像相减，得到相减后的MR掩膜图像；将相减后的MR掩膜图像作为线圈MR图像。

如此，通过将第一回波信号下包含MR线圈和目标扫描对象的第一MR掩膜图像，与第二回波信号下只包含目标扫描对象的第二MR掩膜图像相减，可以得到去除目标扫描对象本体的影像的相减后的MR掩膜图像，作为MR线圈对应的线圈MR图像，从而在线圈MR图像和CT线圈衰减图配准过程中，不会受到目标扫描对象的干扰，提高配准准确性。

在一个实施例中，如图3所示，对线圈MR图像和CT线圈衰减图进行配准，得到配准后的线圈衰减图，包括以下步骤：

步骤S310，对CT线圈衰减图和线圈MR图像进行刚性配准，得到待优化的CT线圈衰减图。

具体实现中，计算机设备在对线圈MR图像和CT线圈衰减图进行配准，得到配准后的线圈衰减图的过程中，计算机设备可以首先对CT线圈衰减图和线圈MR图像进行刚性配准，得到待优化的CT线圈衰减图。具体的，计算机设备可以将CT线圈衰减图刚性配准到线圈MR图像，得到待优化的CT线圈衰减图。实际应用中，计算机设备可以通过归一化互信息最大化算法，将CT线圈衰减图刚性配准到线圈MR图像，得到待优化的CT线圈衰减图。

步骤S320，对待优化的CT线圈衰减图和线圈MR图像进行非刚性配准，得到线圈衰减图。

具体实现中，计算机设备在得到待优化的CT线圈衰减图后，可以对待优化的CT线圈衰减图和线圈MR图像进行非刚性配准，得到配准后的线圈衰减图。具体的，计算机设备可以将待优化的CT线圈衰减图非刚性配准到线圈MR图像，得到配准后的线圈衰减图。实际应用中，计算机设备可以通过微分demons算法，将待优化的CT线圈衰减图非刚性配准到线圈MR图像，得到配准后的线圈衰减图。

本实施例的技术方案，通过对CT线圈衰减图和线圈MR图像进行刚性配准，得到待优化的CT线圈衰减图；对待优化的CT线圈衰减图和线圈MR图像进行非刚性配准，得到线圈衰减图。如此，通过对CT线圈衰减图与线圈MR图像先进性刚性配准再进行非刚性配准，可以降低非刚性配准过程中的计算复杂度，提高配准效率。同时，通过将待优化的CT线圈衰减图与线圈MR图像进行非刚性配准到，可以捕捉MR线圈的实际变形，因此配准后的线圈衰减图与MR线圈的形变场信息相匹配，可以解决在不同扫描成像任务中MR线圈形变的问题，从而可以根据配准后的线圈衰减图，在PET数据重建过程中准确校正因MR线圈导致的衰减和散射。

在一个实施例中，MR线圈为双侧MR线圈；对线圈MR图像和CT线圈衰减图进行配准，得到配准后的线圈衰减图，包括：获取线圈MR图像对应的第一线圈MR图像和第二线圈MR图像；第一线圈MR图像和第二线圈MR图像为线圈MR图像中MR线圈的中轴线两侧的图像；对CT线圈衰减图和第一线圈MR图像进行配准，得到配准后的第一CT线圈衰减图；对CT线圈衰减图和第二线圈MR图像进行配准，得到配准后的第二CT线圈衰减图；根据配准后的第一CT线圈衰减图和配准后的第二CT线圈衰减图，得到线圈衰减图。

其中，对CT线圈衰减图和第一线圈MR图像进行配准，得到配准后的第一CT线圈衰减图，包括：对CT线圈衰减图和第一线圈MR图像进行刚性配准，得到待优化的第一CT线圈衰减图；对待优化的第一CT线圈衰减图和第一线圈MR图像进行非刚性配准，得到配准后的第一CT线圈衰减图。

其中，对CT线圈衰减图和第二线圈MR图像进行配准，得到配准后的第二CT线圈衰减图，包括：对CT线圈衰减图和第二线圈MR图像进行刚性配准，得到待优化的第二CT线圈衰减图；对待优化的第二CT线圈衰减图和第二线圈MR图像进行非刚性配准，得到配准后的第二CT线圈衰减图。

其中，MR线圈可以为双侧、多通道的表面线圈。

具体实现中，MR线圈为双侧MR线圈；计算机设备在对CT线圈衰减图和线圈MR图像进行刚性配准，得到待优化的CT线圈衰减图的过程中，计算机设备可以将线圈MR图像沿着线圈MR图像中MR线圈的中轴线分为两侧，得到第一线圈MR图像和第二线圈MR图像；然后，计算机设备可以将CT线圈衰减图分别与第一线圈MR图像和第二线圈MR图像进行刚性配准，得到对应的待优化的第一CT线圈衰减图和对应的待优化的第二CT线圈衰减图。具体的，计算机设备可以将CT线圈衰减图刚性配准到第一线圈MR图像，得到待优化的第一CT线圈衰减图；以及，将CT线圈衰减图刚性配准到第二线圈MR图像，得到待优化的第二CT线圈衰减图。实际应用中，计算机设备可以采用归一化互信息最大化算法进行刚性配准。

如此，计算机设备可以根据待优化的第一CT线圈衰减图和待优化的第二CT线圈衰减图，得到待优化的CT线圈衰减图。

此外，对待优化的CT线圈衰减图和线圈MR图像进行非刚性配准，得到线圈衰减图，包括：对待优化的第一CT线圈衰减图和第一线圈MR图像进行非刚性配准，得到配准后的第一CT线圈衰减图；对待优化的第二CT线圈衰减图和第二线圈MR图像进行非刚性配准，得到配准后的第二CT线圈衰减图；根据配准后的第一CT线圈衰减图和配准后的第二CT线圈衰减图，得到线圈衰减图。

其中，待优化的CT线圈衰减图包括待优化的第一CT线圈衰减图和待优化的第二CT线圈衰减图。

具体实现中，计算机设备在对待优化的CT线圈衰减图和线圈MR图像进行非刚性配准，得到线圈衰减图的过程中，计算机设备可以对待优化的第一CT线圈衰减图和第一线圈MR图像进行非刚性配准，得到配准后的第一CT线圈衰减图；以及，对待优化的第二CT线圈衰减图和第二线圈MR图像进行非刚性配准，得到配准后的第二CT线圈衰减图。具体的，计算机设备可以将待优化的第一CT线圈衰减图非刚性配准到第一线圈MR图像，得到配准后的第一CT线圈衰减图；以及，将待优化的第二CT线圈衰减图非刚性配准到第二线圈MR图像，得到配准后的第二CT线圈衰减图。实际应用中，计算机设备可以采用微分demons算法进行非刚性配准。

如此，配准后的第一CT线圈衰减图和配准后的第二CT线圈衰减图，为对应于线圈MR图像中MR线圈的中轴线两侧的配准后的CT线圈衰减图，通过将配准后的第一CT线圈衰减图和配准后的第二CT线圈衰减图进行组合，可以得到MR线圈对应的完整的配准后的线圈衰减图。

本实施例的技术方案，MR线圈为双侧MR线圈；通过获取线圈MR图像对应的第一线圈MR图像和第二线圈MR图像；第一线圈MR图像和第二线圈MR图像为线圈MR图像中MR线圈的中轴线两侧的图像；对CT线圈衰减图和第一线圈MR图像进行配准，得到配准后的第一CT线圈衰减图；对CT线圈衰减图和第二线圈MR图像进行配准，得到配准后的第二CT线圈衰减图；根据配准后的第一CT线圈衰减图和配准后的第二CT线圈衰减图，得到线圈衰减图。

如此，通过对CT线圈衰减图与线圈MR图像中MR线圈的中轴线两侧的图像分别执行相同的配准方法，得到与MR线圈的中轴线两侧的图像对应的配准后的第一CT线圈衰减图和配准后的第二CT线圈衰减图，并基于第一CT线圈衰减图和第二CT线圈衰减图，可以得到MR线圈对应的完整的配准后的线圈衰减图，从而可以将完整的配准后的线圈衰减图应用于针对穿戴有MR线圈的目标扫描对象的PET数据重建，以准确校正因MR线圈导致的衰减和散射。

在一个实施例中，如图4所示，步骤S130，根据目标扫描对象对应的对象本体衰减图和线圈衰减图，得到目标衰减图，包括以下步骤：

步骤S410，将第二MR图像作为目标扫描对象对应的对象本体MR图像。

具体实现中，计算机设备在根据目标扫描对象对应的对象本体衰减图和线圈衰减图，得到目标衰减图的过程中，计算机设备可以将包含目标扫描对象不包含MR线圈的第二MR图像，作为目标扫描对象对应的对象本体MR图像。

步骤S420，根据对象本体MR图像，确定对象本体衰减图。

具体实现中，计算机设备可以根据对象本体MR图像，确定目标扫描对象对应的对象本体衰减图。

步骤S430，将对象本体衰减图和线圈衰减图相加，得到目标衰减图。

具体实现中，计算机设备可以将对象本体衰减图和配准后的线圈衰减图相加，得到目标衰减图，该目标衰减图与穿戴有MR线圈的目标扫描对象对应的PET数据相匹配，可以用于对该PET数据进行衰减校正以得到重建后PET图像。

本实施例的技术方案，通过将第二MR图像作为目标扫描对象对应的对象本体MR图像；根据对象本体MR图像，确定对象本体衰减图；将对象本体衰减图和线圈衰减图相加，得到目标衰减图。如此，在针对穿戴有MR线圈的目标扫描对象的PET/MR扫描成像中，通过将目标扫描对象对应的对象本体衰减图以及MR线圈对应的线圈衰减图相加，得到PET/MR扫描成像中的目标衰减图，将目标衰减图应用于对穿戴有MR线圈的目标扫描对象的PET数据重建中，不仅可以校正因MR线圈导致的衰减和散射，还可以校正目标扫描对象本体导致的衰减，进一步提高重建后PET图像的准确性。

在另一个实施例中，如图5所示，提供了一种医学图像处理方法，以该方法应用于上述计算机设备为例进行说明，包括以下步骤：

步骤S510，获取双回波磁共振序列的第一回波信号对应的第一MR图像，以及双回波磁共振序列的第二回波信号对应的第二MR图像。

步骤S520，分别对第一MR图像和第二MR图像进行阈值二值化处理，得到与第一MR图像对应的第一MR掩膜图像，以及与第二MR图像对应的第二MR掩膜图像。

步骤S530，将第一MR掩膜图像和第二MR掩膜图像相减，得到相减后的MR掩膜图像。

步骤S540，将相减后的MR掩膜图像作为MR线圈对应的线圈MR图像，以及将第二MR图像作为目标扫描对象对应的对象本体MR图像。

其中，MR线圈包括头部刚性线圈和体部柔性线圈。这种MR线圈通过非常灵活的线缆连接到医学图像成像系统，导致线圈很难重复放置在视野中的同一位置。

步骤S550，根据对象本体MR图像，确定对象本体衰减图。

步骤S560，获取MR线圈对应的CT线圈衰减图，并对CT线圈衰减图和线圈MR图像进行刚性配准，得到待优化的CT线圈衰减图。

其中，MR线圈对应的CT图像为PET/CT系统中的CT模块或独立的CT系统对MR线圈进行扫描后得到的图像。

其中，CT线圈衰减图为计算机设备根据MR线圈对应的CT图像，应用双线性变换将CT图像所表征的衰减值变换为511keV的衰减系数得到的衰减图。

其中，在应用双线性变换将CT图像所表征的衰减值变换为511keV的衰减系数的步骤之前，通过使用高斯平滑滤波器对CT图像进行平滑处理。

步骤S570，对待优化的CT线圈衰减图和线圈MR图像进行非刚性配准，得到配准后的线圈衰减图。

此外，为了确定配准后的线圈衰减图的准确性，可以将可见的直径为8mm的四个标记，放置在在线圈MR图像和CT线圈衰减图中MR线圈的外表面上。在配准结束之后，将标记定位在线圈MR图像和配准后的线圈衰减图中，以测量标记之间的均方距离，作为配准后的线圈衰减图的准确性指标。

此外，可以通过计算CT线圈衰减图和配准后的线圈衰减图之间的百分比差异，评估配准过程是否保留了CT线圈衰减图的形状和衰减系数。

此外，还可以对配准后的线圈衰减图进行目视检查以评估变形的线圈衰减图的形状。

步骤S580，将对象本体衰减图和线圈衰减图相加，得到目标衰减图。

其中，目标衰减图为经过空间插值的衰减图，目标衰减图的图像尺寸与PET数据对应的图像尺寸相匹配。

步骤S590，通过目标衰减图对穿戴有MR线圈的目标扫描对象对应的PET数据进行衰减校正，得到重建后PET图像。

其中，在通过目标衰减图对穿戴有MR线圈的目标扫描对象对应的PET数据进行衰减校正，通过校正后的PET数据，得到穿戴有MR线圈的目标扫描对象对应的重建后PET图像的过程中，除了对PET数据进行衰减校正外，还可以针对PET数据进行死区时间校正、散射校正、随机校正和标准化校正，以得到校正后的PET数据，并通过普通泊松有序子集期望最大化算法(OSEM)对校正后的PET数据进行重建，得到重建后PET图像。

其中，PET数据和线圈MR图像为PET/MR系统同步对穿戴有MR线圈的目标扫描对象进行PET扫描和MR扫描得到的，而在同步扫描过程中，计算机设备可以获取PET/MR系统中的PET模块在当前时刻实时扫描得到的当前PET数据，以及PET/MR系统中的MR模块在当前时刻实时扫描得到的当前MR数据，然后，将当前PET数据和当前MR数据进行比对，并获取当前时刻对应的比对结果，若当前时刻对应的比对结果为匹配，且上一时刻对应的比对结果为不匹配，则控制MR模块停止执行当前时刻对应的待执行扫描序列，并触发新的待执行扫描序列，得到正常的MR数据，并通过触发MR模块对应的待执行重建任务，对正常的MR数据进行重建，得到MR线圈对应的线圈MR图像。

其中，计算机设备可以基于当前PET数据，控制MR模块执行或停止待执行扫描序列的扫描。

其中，MR模块可以基于计算机设备的控制指令执行或停止待执行重建任务的重建。

其中，在计算机设备获取到PET模块采集到的当前PET数据，以及MR模块对应的待执行扫描序列后，计算机设备可以对当前PET数据进行分析处理得到针对MR模块的控制指令，MR模块在接收到该控制指令后，可以根据控制指令的指示内容执行或停止待执行扫描序列的扫描。

需要说明的是，上述步骤的具体限定可以参见上文对一种医学图像处理方法的具体限定。

在另一个实施例中，如图6所示，提供了一种针对穿戴有MR线圈的目标扫描对象的衰减校正方法的流程框图。实际应用中，MR线圈可以为猴子线圈，目标扫描对象可以为猴子。现以MR线圈为猴子线圈，目标扫描对象为猴子进行说明，如图6所示，在PET/MR系统中的MR模块采用双回波磁共振序列，对穿戴有猴子线圈的猴子进行磁共振扫描后，计算机设备可以获取穿戴有猴子线圈的猴子在双回波磁共振序列的第一回波信号下对应的第一MR图像，以及在双回波磁共振序列的第二回波信号下对应的第二MR图像；计算机设备可以通过分别对第一MR图像和第二MR图像进行阈值二值化处理，得到与第一MR图像对应的第一MR掩膜图像，以及与第二MR图像对应的第二MR掩膜图像；然后，计算机设备可以将第一MR掩膜图像和第二MR掩膜图像相减，得到去除猴子本体的影像的相减后的MR掩膜图像，以将相减后的MR掩膜图像作为猴子线圈对应的线圈MR图像。同时，计算机设备可以根据第二MR图像，确定猴子对应的对象本体衰减图。

此外，在PET/MR系统中的PET模块可以对穿戴有MR线圈的目标扫描对象进行扫描后，计算机设备可以得到穿戴有MR线圈的目标扫描对象对应的PET数据。

此外，在PET/CT系统中的CT模块或独立的CT系统对MR线圈进行扫描后，计算机设备可以获取到猴子线圈对应的CT图像，根据猴子线圈对应的CT图像，得到猴子线圈对应的CT线圈衰减图。

同时，计算机设备可以获取线圈MR图像中猴子线圈的中轴线两侧的第一线圈MR图像和第二线圈MR图像；然后，计算机设备可以对CT线圈衰减图和所述第一线圈MR图像进行配准，以及对CT线圈衰减图和第二线圈MR图像进行配准，得到猴子线圈对应的配准后的线圈衰减图。

如此，计算机设备可以根据猴子对应的对象本体衰减图，以及猴子线圈对应的线圈衰减图，得到穿戴有猴子线圈的猴子对应的目标衰减图，通过目标衰减图对穿戴有MR线圈的目标扫描对象对应的PET数据进行衰减校正，得到重建后PET图像。

需要说明的是，上述方法中的步骤的具体限定可以参见上文对一种医学图像处理方法的具体限定，在此不再赘述。

应该理解的是，虽然如上的各实施例所涉及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，如上的各实施例所涉及的流程图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。

基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的一种医学图像处理方法的医学图像处理装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个医学图像处理装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于一种医学图像处理方法的限定，在此不再赘述。

在一个实施例中，如图7所示，提供了一种医学图像处理装置，包括：获取模块710、配准模块720和校正模块730，其中：

获取模块710，用于获取MR线圈对应的线圈MR图像，以及获取所述MR线圈对应的CT线圈衰减图；所述线圈MR图像为对穿戴有所述MR线圈的目标扫描对象进行磁共振扫描得到的。

配准模块720，用于对所述线圈MR图像和所述CT线圈衰减图进行配准，得到目标衰减图。

校正模块730，用于通过所述目标衰减图对穿戴有所述MR线圈的所述目标扫描对象对应的PET数据进行衰减校正，得到重建后PET图像。

在其中一个实施例中，所述配准模块720，具体用于对所述线圈MR图像和所述CT线圈衰减图进行配准，得到配准后的线圈衰减图；根据所述目标扫描对象对应的对象本体衰减图和所述线圈衰减图，得到所述目标衰减图。

在其中一个实施例中，所述磁共振扫描的磁共振序列为双回波磁共振序列所述获取模块710，具体用于获取所述双回波磁共振序列的第一回波信号对应的第一MR图像，以及所述双回波磁共振序列的第二回波信号对应的第二MR图像；所述第一回波信号的回波时间小于第二回波信号的回波时间；所述第一MR图像包括所述MR线圈和所述目标扫描对象；所述第二MR图像包括所述目标扫描对象；根据所述第二MR图像，在所述第一MR图像中识别出所述MR线圈，得到所述线圈MR图像。

在其中一个实施例中，所述获取模块710，具体用于分别对所述第一MR图像和所述第二MR图像进行二值化处理，得到与所述第一MR图像对应的第一MR掩膜图像，以及与所述第二MR图像对应的第二MR掩膜图像；将所述第一MR掩膜图像和所述第二MR掩膜图像相减，得到相减后的MR掩膜图像；将所述相减后的MR掩膜图像作为所述线圈MR图像。

在其中一个实施例中，所述配准模块720，具体用于将所述第二MR图像作为所述目标扫描对象对应的对象本体MR图像；根据所述对象本体MR图像，确定所述对象本体衰减图；将所述对象本体衰减图和所述线圈衰减图相加，得到所述目标衰减图。

在其中一个实施例中，所述配准模块720，具体用于对所述CT线圈衰减图和所述线圈MR图像进行刚性配准，得到待优化的CT线圈衰减图；对所述待优化的CT线圈衰减图和所述线圈MR图像进行非刚性配准，得到所述线圈衰减图。

在其中一个实施例中，所述MR线圈为双侧MR线圈；所述配准模块720，具体用于获取所述线圈MR图像对应的第一线圈MR图像和第二线圈MR图像；所述第一线圈MR图像和所述第二线圈MR图像为所述线圈MR图像中所述MR线圈的中轴线两侧的图像；对所述CT线圈衰减图和所述第一线圈MR图像进行配准，得到配准后的第一CT线圈衰减图；对所述CT线圈衰减图和所述第二线圈MR图像进行配准，得到配准后的第二CT线圈衰减图；根据所述配准后的第一CT线圈衰减图和所述配准后的第二CT线圈衰减图，得到所述线圈衰减图。

上述一种医学图像处理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，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图8所示。该计算机设备包括处理器、存储器、输入/输出接口、通信接口、显示单元和输入装置。其中，处理器、存储器和输入/输出接口通过系统总线连接，通信接口、显示单元和输入装置通过输入/输出接口连接到系统总线。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和内存储器。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。该计算机设备的输入/输出接口用于处理器与外部设备之间交换信息。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、移动蜂窝网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种医学图像处理方法。该计算机设备的显示单元用于形成视觉可见的画面，可以是显示屏、投影装置或虚拟现实成像装置。显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

本领域技术人员可以理解，图8中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，还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上述各方法实施例中的步骤。

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，该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。

在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。

需要说明的是，本申请所涉及的用户信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)和数据(包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等)，均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据，且相关数据的收集、使用和处理需要遵守相关国家和地区的相关法律法规和标准。

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、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-OnlyMemory，ROM)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(ReRAM)、磁变存储器(Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM)、铁电存储器(Ferroelectric Random Access Memory，FRAM)、相变存储器(Phase Change Memory，PCM)、石墨烯存储器等。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等。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 RandomAccess Memory，DRAM)等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。

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本申请专利范围的限制。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，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种医学图像处理方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述线圈MR图像和所述CT线圈衰减图进行配准，得到目标衰减图，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述磁共振扫描的磁共振序列为双回波磁共振序列；所述获取MR线圈对应的线圈MR图像，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二MR图像，在所述第一MR图像中识别出所述MR线圈，得到所述线圈MR图像，包括：

将所述相减后的MR掩膜图像作为所述线圈MR图像。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标扫描对象对应的对象本体衰减图和所述线圈衰减图，得到所述目标衰减图，包括：

根据所述对象本体MR图像，确定所述对象本体衰减图；

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述MR线圈为双侧MR线圈；所述对所述线圈MR图像和所述CT线圈衰减图进行配准，得到配准后的线圈衰减图，包括：

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述线圈MR图像和所述CT线圈衰减图进行配准，得到配准后的线圈衰减图，包括：

8.一种医学图像处理装置，其特征在于，所述装置包括：

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。