專利名稱：結(jié)合局部運(yùn)動監(jiān)測、校正和評估的輻射成像的制作方法
結(jié)合局部運(yùn)動監(jiān)測、校正和評估的輻射成像本發(fā)明涉及成像領(lǐng)域、醫(yī)療領(lǐng)域和相關(guān)領(lǐng)域。在這里說明性地參考正電子發(fā)射 斷層攝影(PET)成像描述了本發(fā)明，但本發(fā)明將一般地在輻射成像中找到更普遍應(yīng)用，例 如PET、單光子發(fā)射計(jì)算斷層攝影(SPECT)等，且在采用這種輻射成像的醫(yī)療技術(shù)中找到應(yīng) 用，例如彈性分析、輻射成像監(jiān)測的輻射療法等。諸如PET和SPECT的成像技術(shù)需要采集可能與放射性藥劑發(fā)射有關(guān)的響應(yīng)線 (LOR)。在PET中，放射性藥劑發(fā)射正電子，正電子在電子-正電子湮沒事件中迅速湮沒，每 個(gè)事件的結(jié)果都導(dǎo)致發(fā)射兩束方向相反的511keV γ射線。受檢者周圍的輻射探測器探測 到基本同時(shí)的511keVY射線事件，每一基本同時(shí)的511keV探測事件的對界定探測之間的 LOR0已知(忽略散射或其他人為噪聲)電子-正電子湮沒事件的源頭位于沿LOR的某處。 在被稱為飛行時(shí)間PET(T0F PET)的變體技術(shù)中，使用兩個(gè)基本同時(shí)的511keVY射線探測 事件之間的小的時(shí)間差(或沒有時(shí)間差)來進(jìn)一步沿著LOR定位電子-正電子湮沒事件的 源頭。在SPECT中，放射性藥劑的輻射發(fā)射事件每次事件發(fā)射單個(gè)光子或粒子(或者可 能如PET中那樣可以發(fā)射并非相反取向的多個(gè)光子或粒子)。為了基于單光子或粒子探測 事件定義LOR，SPECT中使用的探測器包括準(zhǔn)直器，準(zhǔn)直器將每個(gè)探測器的視野限制到一條 視線或小角度錐形視野。在一些實(shí)施例中，使用Y照相機(jī)采集SPECT數(shù)據(jù)。這樣的γ照相 機(jī)一般包括一個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)或更多探測器“頭”，每個(gè)探測器頭包括探測器的二維陣列，Y 照相機(jī)還包括致動器、機(jī)器人臂、掃描架或其他機(jī)構(gòu)，以使探測器頭能夠繞著受檢者運(yùn)動， 任選地共形地運(yùn)動，以便在線性或立體角范圍內(nèi)采集視圖?？梢詫ET、SPECT或其他LOR數(shù)據(jù)認(rèn)為是“原始”數(shù)據(jù)。在一些方法中，將LOR 數(shù)據(jù)存儲為“列表模式”數(shù)據(jù)，其中每個(gè)LOR被存儲為空間坐標(biāo)(例如，適當(dāng)?shù)赜稍诳臻g中 與LOR相交的兩個(gè)點(diǎn)，或由與LOR相交的單個(gè)點(diǎn)以及單位方向矢量等表示)和時(shí)間坐標(biāo)，即 LOR的出現(xiàn)時(shí)間。對于TOF-PET數(shù)據(jù)來說，還存儲TOF信息，例如以正電子-電子湮沒事件 沿LOR的最可能位置的形式，或事件沿LOR的最可能位置加上方差、標(biāo)準(zhǔn)偏差，或表示事件 沿LOR定位的不確定性或置信區(qū)間的其他統(tǒng)計(jì)度量的形式，或存儲為兩個(gè)基本同時(shí)的探測 事件(每個(gè)事件都與其相應(yīng)出現(xiàn)時(shí)間一起存儲)，等等。例如，使用濾波反向投影、迭代反向 投影或另一種重建算法，重建列表模式數(shù)據(jù)以形成重建圖像。在跨越幾秒、幾分鐘、幾十分鐘或更長時(shí)間的數(shù)據(jù)采集周期內(nèi)執(zhí)行輻射成像。采集 周期延長的結(jié)果是受檢者可能在采集期間移動。這種運(yùn)動可能是隨機(jī)的，例如患者在成像 期間的“隨機(jī)”抽動或移位，或可以是周期性、準(zhǔn)周期性或一般性重復(fù)的，例如由于心臟或呼 吸循環(huán)運(yùn)動發(fā)生的運(yùn)動。如果不將其解決，這種運(yùn)動可能導(dǎo)致重建圖像中的圖像模糊或其 他人為噪聲。過去已經(jīng)通過各種技術(shù)來解決受檢者運(yùn)動的問題。在心臟或呼吸選通中，監(jiān)測心 臟或呼吸周期，并且僅使用在循環(huán)的一部分(優(yōu)選靜止部分)期間采集的LOR來產(chǎn)生重建 圖像。這樣的選通技術(shù)實(shí)用性有限——例如，它們不能校正隨機(jī)運(yùn)動。即使在選通方式可 用的有限領(lǐng)域之內(nèi)，選通技術(shù)也可能無法計(jì)入諸如心臟或呼吸循環(huán)逐漸變化的因素。
用于解決受檢者運(yùn)動問題的其他方法需要采集后圖像處理。在這些方法中，重建 在小時(shí)段內(nèi)采集的LOR以產(chǎn)生時(shí)間受限的受檢者“快照”，每個(gè)快照覆蓋(希望)短到足以 避免受檢者顯著運(yùn)動的時(shí)段。任選地，可以在圖像空間內(nèi)在空間上配準(zhǔn)并組合“快照”圖像 以產(chǎn)生合成的運(yùn)動補(bǔ)償圖像。然而，根據(jù)LOR產(chǎn)生的速率，用于重建每個(gè)“快照啯像的LOR 數(shù)據(jù)的量可能不利地很小。配準(zhǔn)過程是在空間域中執(zhí)行的，并也可能引入人為噪聲。在Busch等人WO 2007/100955中描述了另一種用于局部運(yùn)動補(bǔ)償?shù)募夹g(shù)。這種 技術(shù)在圖像重建之前在LOR的水平上施加運(yùn)動校正或補(bǔ)償。識別與感興趣的二維或三維空 間區(qū)域相交的LOR并分組到時(shí)段中。對于每個(gè)時(shí)段，識別感興趣區(qū)域的位置特性。例如，可 以通過利用未過濾的反向投射或另一種快速算法執(zhí)行近似重建并識別近似圖像的亮度的 質(zhì)心來識別位置特性。在另一種方法中，基于也在WO 2007/100955中公開的矢量分析技術(shù) 直接從LOR導(dǎo)出位置特性。位置特性在時(shí)段上的變化或移動是感興趣區(qū)域中局部運(yùn)動的度 量。為了執(zhí)行運(yùn)動補(bǔ)償，針對這種局部運(yùn)動校正或補(bǔ)償L0R，重建經(jīng)校正的LOR以產(chǎn)生經(jīng)運(yùn) 動補(bǔ)償?shù)膱D像。有利地，這種方法不需要重建后的空間圖像配準(zhǔn)，與每個(gè)時(shí)間段對應(yīng)的LOR 的集合數(shù)量不需要充分大就能夠?qū)崿F(xiàn)高分辨率的圖像重建。下文提供了新的改進(jìn)的設(shè)備和方法，其改進(jìn)了諸如WO 2007/100955中公開的那 些局部運(yùn)動補(bǔ)償技術(shù)，而且采用諸如WO 2007/100955中公開的那些局部運(yùn)動檢測技術(shù)來
基于輻射成像數(shù)據(jù)產(chǎn)生額外的有用信息。根據(jù)一個(gè)公開的方面，公開了一種輻射成像方法，包括從受檢者采集輻射響應(yīng)線 (LOR)；將所采集的LOR分組到各時(shí)段中，使得一組LOR中的LOR是在選定時(shí)段期間采集的； 對于至少一些時(shí)段，基于分組到時(shí)段中的LOR識別所述時(shí)段的感興趣區(qū)域，基于分組到所 述時(shí)段中的LOR確定對于所述時(shí)段所識別的所述感興趣區(qū)域的位置特性，并基于對于所述 時(shí)段識別的感興趣區(qū)域的位置特性空間調(diào)節(jié)分組到所述時(shí)段中的LOR ；以及至少重建經(jīng)空 間調(diào)節(jié)的LOR以產(chǎn)生經(jīng)運(yùn)動補(bǔ)償?shù)闹亟▓D像。根據(jù)另一個(gè)所公開的方面，公開了一種輻射成像系統(tǒng)，其被配置成執(zhí)行前面段落 中所述的方法。根據(jù)另一個(gè)所公開的方面，公開了一種輻射成像方法，包括從受檢者采集輻射響 應(yīng)線(LOR)；將所采集的LOR分組到各時(shí)段中，使得一組LOR中的LOR是在選定時(shí)段期間采 集的；對于至少一些時(shí)段，基于被分組到所述時(shí)段中的LOR確定感興趣區(qū)域的位置特性，并 基于為所述時(shí)段識別的位置特性對分組到所述時(shí)段中的LOR進(jìn)行空間調(diào)節(jié)；至少重建經(jīng)空 間調(diào)節(jié)的LOR以產(chǎn)生經(jīng)運(yùn)動補(bǔ)償?shù)闹亟▓D像；以及評估對于所述時(shí)段確定的位置特性。根據(jù)另一個(gè)所公開的方面，公開了一種輻射成像方法，包括從受檢者采集輻射響 應(yīng)線(LOR)；將所采集的LOR分組到各時(shí)段中，使得一組LOR中的LOR是在選定時(shí)段期間采 集的；對于至少一些時(shí)段(i)從分組到所述時(shí)段中的LOR產(chǎn)生感興趣區(qū)域的低分辨率重建 圖像，(ii)通過使所述低分辨率重建圖像與模板互相關(guān)來確定質(zhì)心位置特性，以及(iii) 基于所述位置特性空間調(diào)節(jié)分組到所述時(shí)段中的LOR ；以及至少重建經(jīng)空間調(diào)節(jié)的LOR以 產(chǎn)生經(jīng)運(yùn)動補(bǔ)償?shù)闹亟▓D像。根據(jù)另一個(gè)所公開的方面，公開了一種輻射成像方法，包括從受檢者采集輻射響 應(yīng)線(LOR)；將所采集的LOR分組到各時(shí)段中，使得一組LOR中的LOR是在選定時(shí)段期間采 集的；對于至少一些時(shí)段(i)從分組到所述時(shí)段中的LOR產(chǎn)生感興趣區(qū)域的低分辨率重建圖像，(ii)分割所述低分辨率重建圖像以定義多個(gè)感興趣區(qū)域，(iii)確定每個(gè)感興趣區(qū) 域的位置特性，以及(iv)基于所確定的位置特性空間調(diào)節(jié)分組到所述時(shí)段中的LOR;以及 至少重建經(jīng)空間調(diào)節(jié)的LOR以產(chǎn)生經(jīng)運(yùn)動補(bǔ)償?shù)闹亟▓D像。一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于提供了改進(jìn)的局部運(yùn)動補(bǔ)償。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于提供了改進(jìn)的局部運(yùn)動估計(jì)。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于關(guān)于局部運(yùn)動估計(jì)或局部運(yùn)動補(bǔ)償?shù)馁|(zhì)量提供了反饋。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于基于在輻射成像期間執(zhí)行的局部運(yùn)動估計(jì)提供了額外的有用信 肩、ο在閱讀并理解了下述詳細(xì)說明的情況下，更多優(yōu)點(diǎn)對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將顯 而易見。

圖1圖解示出了包括用于局部運(yùn)動監(jiān)測、校正和評估的部件的輻射成像系統(tǒng)；圖2圖解示出了圖1的系統(tǒng)的感興趣區(qū)域識別模塊的說明性實(shí)施例；圖3圖解示出了圖1的系統(tǒng)的感興趣區(qū)域識別模塊的另一說明性實(shí)施例；圖4圖解示出了適當(dāng)?shù)赜糜趫D3的感興趣區(qū)域識別模塊的說明性實(shí)施例中的心臟 可變形網(wǎng)格模型；圖5圖解示出了圖1的系統(tǒng)的LOR分組模塊的說明性實(shí)施例，其能夠匯集具有共 同相位的子時(shí)段；圖6圖解示出了圖1的系統(tǒng)的位置特性確定模塊的說明性實(shí)施例，其在確定質(zhì)心 位置特性時(shí)采用互相關(guān)；圖7圖解示出了圖1的系統(tǒng)的LOR評估模塊的說明性實(shí)施例；圖8圖解示出了圖1的系統(tǒng)的彈性特性估計(jì)模塊的說明性實(shí)施例。參考圖1，采用輻射成像器10，例如所圖示的正電子發(fā)射斷層攝影(PET)掃描 器，或諸如Y照相機(jī)的單光子發(fā)射計(jì)算斷層攝影(SPECT)成像器等，對人類患者、實(shí)驗(yàn)動 物或其他受檢者(未圖示)成像。輻射成像器10例如可以包括可從荷蘭Eindhoven的 Koninklijke Philips Electronics N. V.買到的商用輻射成像器，例如 Gemini PET 掃描 器、Forte或Skylight γ照相機(jī)、Precedence SPECT/計(jì)算斷層攝影(SPECT/CT)多模態(tài)成 像器等。來自其他供應(yīng)商的商用輻射掃描器或非商用輻射掃描器也是合適的。成像器10在成像模態(tài)控制器12的控制下工作，產(chǎn)生包括時(shí)間戳數(shù)據(jù)的LOR數(shù)據(jù)， LOR數(shù)據(jù)被存儲在適當(dāng)?shù)拇鎯ζ骰蚓彌_器14中。在適于PET LOR存儲的一些實(shí)施例中，以 列表模式將PET LOR數(shù)據(jù)存儲為兩個(gè)基本同時(shí)的511keV探測事件的空間坐標(biāo)，其中帶著兩 個(gè)基本同時(shí)的511keV探測事件的發(fā)生時(shí)間。對于飛行時(shí)間PET(TOF-PET)而言，將時(shí)域信 息適當(dāng)?shù)卮鎯閮蓚€(gè)基本同時(shí)的511keV探測事件中的每個(gè)的時(shí)間值。對于SPECT數(shù)據(jù)而 言，適當(dāng)?shù)拇鎯Ω袷娇赡苄枰B同時(shí)間一起存儲探測事件的空間坐標(biāo)。方向可以基于所存 儲空間坐標(biāo)處的探測器的已知準(zhǔn)直而被導(dǎo)出，或可以被計(jì)算并明確地存儲。這些僅僅是說 明性示例，通常，可以以任何格式在緩沖器14中存儲LOR數(shù)據(jù)，所述格式代表或能夠?qū)С鲰?應(yīng)線和對應(yīng)時(shí)域信息(任選地包括TOF時(shí)域信息)。在高分辨率圖像重建之前處理LOR數(shù)據(jù)以便利用諸如在Busch等人的WO 2007/100955中公開的那些LOR水平補(bǔ)償技術(shù)補(bǔ)償運(yùn)動，在此通過引用將該專利申請全文 并入。LOR分組模塊18將所采集的LOR分組到各時(shí)段中，從而使得每組LOR是在在選定時(shí)段期間采集的。每個(gè)時(shí)段是(i)充分短持續(xù)時(shí)間的連續(xù)時(shí)段，從而使得發(fā)生在該時(shí)段之內(nèi) 的任何運(yùn)動應(yīng)當(dāng)??；或(ii)多個(gè)非連續(xù)子時(shí)段的匯集，每個(gè)子時(shí)段持續(xù)時(shí)間充分短，從而 使得發(fā)生在子時(shí)段內(nèi)的任何運(yùn)動都應(yīng)當(dāng)小，匯集的子時(shí)段具有如由心臟或呼吸監(jiān)測所指示 的共同心臟或呼吸相位。LOR分組模塊18的輸出是分組到各時(shí)段20中的L0R，將每個(gè)時(shí)段 的LOR適當(dāng)?shù)漠?dāng)作具有基本不動的運(yùn)動狀態(tài)來處理。感興趣區(qū)域(ROI)識別模塊22確定每個(gè)時(shí)段中與空間(二維或三維)感興趣區(qū) 域(ROI)之內(nèi)的圖像內(nèi)容相交，或更一般地對圖像內(nèi)容有貢獻(xiàn)的LOR子集。在一些實(shí)施例 中，ROI固定在成像平面或成像體積之內(nèi)且對于每個(gè)時(shí)段都是相同的。在其他實(shí)施例中，基 于運(yùn)動估計(jì)、運(yùn)動模型或其他信息對于每個(gè)時(shí)段識別R0I，并且所識別的ROI對于不同時(shí)段 是一般不同的。應(yīng)該理解的是，“一般不同”是指，對于不同時(shí)段的ROI是一般不同的，因?yàn)?對于每個(gè)時(shí)段ROI是在不同識別操作中識別的，但在有些情況下，不同的識別操作可能導(dǎo) 致對于兩個(gè)或更多不同時(shí)段的相同或類似ROI的識別。更一般地，由于運(yùn)動補(bǔ)償處理發(fā)生在LOR空間中，感興趣的是識別每個(gè)時(shí)段分組 中的哪些LOR通過所識別ROI之內(nèi)的圖像內(nèi)容或以其他方式對圖像內(nèi)容有貢獻(xiàn)。在一些實(shí) 施例中，與所識別ROI相交或通過所識別ROI的任何LOR被視為對ROI之內(nèi)的圖像內(nèi)容有貢 獻(xiàn)。在其他實(shí)施例中，可以考慮LOR和ROI之間的重疊程度。例如，在一種適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)中， 僅將與ROI重疊至少閾值長度的LOR視為對ROI之內(nèi)的圖像內(nèi)容有貢獻(xiàn)。對于TOF-PET數(shù) 據(jù)而言，在識別對ROI之內(nèi)的圖像內(nèi)容有貢獻(xiàn)的LOR時(shí)還優(yōu)選考慮時(shí)域信息。例如，在一種 適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)中，僅將其電子空穴湮沒事件的概率峰位于ROI之內(nèi)的LOR視為對ROI之內(nèi)的 圖像內(nèi)容有貢獻(xiàn)。在另一種適當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)中，僅將其電子空穴湮沒事件沿LOR的概率分布以大 于閾值交迭的程度與ROI交迭的LOR視為對ROI中的圖像內(nèi)容有貢獻(xiàn)。利用對于每個(gè)時(shí)段所識別的R0I，位置特性確定模塊M對被識別為對每個(gè)時(shí)段的 ROI之內(nèi)的圖像內(nèi)容有貢獻(xiàn)的LOR進(jìn)行處理，以便確定對于該時(shí)段的ROI的位置特性。位 置特性可以是，例如，通過為對ROI之內(nèi)的圖像內(nèi)容有貢獻(xiàn)的LOR執(zhí)行低分辨率圖像重建而 識別的圖像的質(zhì)心。該低分辨率圖像重建例如可以采用未過濾的反向投射算法。對于包括 TOF信息的L0R，低分辨率圖像重建可以采用電子空穴湮沒事件的概率峰或沿LOR的分布的 累積映射來產(chǎn)生密度圖，可以從該密度圖估計(jì)質(zhì)心。位置特性確定模塊M可以采用其他位 置特性和用于估計(jì)位置特性的其他技術(shù)來對于每個(gè)時(shí)段確定ROI的位置特性。此外，要認(rèn) 識到，可以對于每個(gè)時(shí)段確定一個(gè)、兩個(gè)或更多R0I。例如，在這里公開的一些實(shí)施例中，使 用解剖模型確定多個(gè)R0I，給定時(shí)段的不同ROI與由解剖模型表示的不同解剖區(qū)域或特征 對應(yīng)。對于每個(gè)時(shí)段確定的位置特性是ROI中局部運(yùn)動的度量。在一些實(shí)施例中，盡管 也可以想到更復(fù)雜的非剛性、或旋轉(zhuǎn)或其他運(yùn)動，但為了計(jì)算簡單，將局部運(yùn)動視為ROI之 內(nèi)的剛性平移。如果對于每個(gè)時(shí)段確定多個(gè)R0I，那么每個(gè)ROI通?？赡芫哂胁煌木植窟\(yùn) 動。要認(rèn)識到，在這種實(shí)施例中，在給定時(shí)段中不同ROI的不同剛性平移局部運(yùn)動可能總體 上近似成脈動擴(kuò)張或收縮或其他非剛性運(yùn)動。局部運(yùn)動校正或補(bǔ)償模塊沈在空間上調(diào)節(jié)被識別為對于每個(gè)時(shí)段對ROI之內(nèi)的 圖像內(nèi)容有貢獻(xiàn)的L0R，以便補(bǔ)償由所確定的位置特性指出的局部運(yùn)動。在局部運(yùn)動被視為 剛性平移的說明性實(shí)施例中，局部運(yùn)動校正模塊26通過將每個(gè)LOR移動與為ROI確定的位置特性對應(yīng)的量來調(diào)節(jié)針對局部運(yùn)動的L0R。如果位置特性包括旋轉(zhuǎn)，那么校正可能需要將 每個(gè)LOR旋轉(zhuǎn)由位置特性指出的旋轉(zhuǎn)角度。經(jīng)調(diào)節(jié)的LOR至少包括對ROI之內(nèi)的圖像內(nèi)容有貢獻(xiàn)的那些L0R。任選地，還校正 ROI “外部”的L0R。在一些實(shí)施例中，調(diào)節(jié)每個(gè)時(shí)段的全部L0R，例如，以在單個(gè)ROI有剛性 平移位置特性的情況下產(chǎn)生LOR的剛性平移?；蛘撸梢詫κ┘佑赗OI外部的調(diào)節(jié)進(jìn)行“羽 化”，或以其他方式隨著距ROI的距離變大而逐漸減小，以產(chǎn)生平滑的調(diào)節(jié)。如果對于每個(gè) 時(shí)段確定多個(gè)R0I，那么可以以連續(xù)方式調(diào)節(jié)LOR對兩個(gè)ROI之間區(qū)域的貢獻(xiàn)以避免調(diào)節(jié)中 的突然空間過渡。如果LOR通過兩個(gè)不同ROI或以其他方式對兩個(gè)不同ROI有貢獻(xiàn)，那么 調(diào)節(jié)可以是適用于兩個(gè)ROI中的調(diào)節(jié)的加權(quán)平均或其他統(tǒng)計(jì)平均。在又一種方法中，獨(dú)立地處理LOR對每個(gè)ROI中的圖像內(nèi)容的貢獻(xiàn)，并在調(diào)節(jié)之后 基于該ROI的位置特性重建對每個(gè)ROI中的圖像內(nèi)容有貢獻(xiàn)的L0R，以便生成與每個(gè)時(shí)段的 一個(gè)或多個(gè)ROI對應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)圖像。在這種方法中，復(fù)制對兩個(gè)或更多ROI中的圖像 內(nèi)容有貢獻(xiàn)的LOR并將其包括在對于每個(gè)ROI的LOR集合中，根據(jù)其被分配到的ROI的位 置特性調(diào)節(jié)LOR的每種實(shí)例。任選地，位置特性函數(shù)估算器30在相繼時(shí)段的位置特性之間執(zhí)行內(nèi)插，以便產(chǎn)生 連續(xù)的位置特性時(shí)間函數(shù)。利用這樣的函數(shù)，可以基于該LOR發(fā)生時(shí)位置特性的瞬時(shí)值來 移動、旋轉(zhuǎn)或以其他方式在空間上校正每個(gè)L0R，所述瞬時(shí)值是使用連續(xù)位置特性時(shí)間函數(shù) 計(jì)算的，從而以比相繼時(shí)段的時(shí)域間距更精細(xì)的時(shí)域分辨率提供運(yùn)動補(bǔ)償。至少經(jīng)空間調(diào)節(jié)的LOR被高分辨率圖像重建模塊32處理以產(chǎn)生經(jīng)運(yùn)動補(bǔ)償?shù)闹?建圖像。在一些實(shí)施例中，由高分辨率圖像重建模塊32對給定時(shí)段的所有LOR —起進(jìn)行 重建以產(chǎn)生經(jīng)運(yùn)動補(bǔ)償?shù)闹亟▓D像。在其他實(shí)施例中，高分辨率圖像重建模塊32僅重建 對ROI的圖像內(nèi)容有貢獻(xiàn)的那些LOR以產(chǎn)生ROI的經(jīng)運(yùn)動補(bǔ)償?shù)闹亟▓D像。如果給定時(shí)段 包括兩個(gè)或更多R0I，那么在這樣的實(shí)施例中，獨(dú)立地重建對每個(gè)ROI的圖像內(nèi)容有貢獻(xiàn)的 LOR以產(chǎn)生與兩個(gè)或更多ROI對應(yīng)的兩個(gè)或更多經(jīng)運(yùn)動補(bǔ)償?shù)闹亟▓D像?；蛘撸缟纤?， 可以針對對與ROI相鄰的區(qū)域有貢獻(xiàn)的LOR羽化或以其他方式平滑LOR調(diào)節(jié)，以提供平滑 調(diào)節(jié)的LOR數(shù)據(jù)，該平滑調(diào)節(jié)的LOR數(shù)據(jù)由高分辨率圖像重建模塊32作為單個(gè)數(shù)據(jù)集適當(dāng) 重建以產(chǎn)生單個(gè)經(jīng)運(yùn)動補(bǔ)償?shù)闹亟▓D像。任選地以其他方式使用由任選位置特性函數(shù)估算器30任選地產(chǎn)生的位置特性時(shí) 間函數(shù)。例如，說明性的圖1的系統(tǒng)包括彈性特性估計(jì)模塊34，彈性特性估計(jì)模塊基于位置 特性時(shí)間函數(shù)，基于位移正比于所施加的變形壓力的一般關(guān)系，估計(jì)ROI中組織的彈性，所 述彈性是由諸如硬度倒數(shù)(亦即，對于給定的所施加變形壓力，較高的硬度導(dǎo)致較低的形 變)的彈性度量來衡量的。任選地，估計(jì)局部運(yùn)動估計(jì)(或從其導(dǎo)出的其他信息，例如彈性)的可靠性，以在 局部運(yùn)動估計(jì)出錯(cuò)或精確度有問題時(shí)提供報(bào)警或其他反饋。在一種適當(dāng)?shù)姆绞街?，LOR質(zhì) 量評估模塊36評估由LOR分組模塊18分組到每個(gè)時(shí)段中的LOR的數(shù)目，或評估每個(gè)時(shí)段 中的由ROI識別模塊22識別為對ROI的圖像內(nèi)容有貢獻(xiàn)的這種LOR的數(shù)目，或評估另一種 質(zhì)量度量，并且如果這種數(shù)目不滿足質(zhì)量閾值或其他質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)時(shí)提供警報(bào)或其他指示。用戶界面，例如圖示的計(jì)算機(jī)40，包括顯示器42，用于顯示由高分辨率重建模塊 32輸出的高分辨率重建圖像，或用于顯示由LOR質(zhì)量評估模塊36產(chǎn)生的警報(bào)，等等。圖示的計(jì)算機(jī)40還包括一個(gè)或多個(gè)輸入裝置，例如圖示的鍵盤44，或鼠標(biāo)或其他點(diǎn)擊型輸入裝 置等，以使放射科醫(yī)師或其他用戶能夠編制提交給成像模態(tài)控制器12的指令、成像序列或 其他控制輸入，以實(shí)施期望的成像序列?；蛘撸梢蕴峁┓至⒌目刂平涌?。此外，要認(rèn)識到， 可以通過各種方式集成、組合或其他方式布置各種部件12、14、18、22、對、26、30、32、34、36、 40。例如，計(jì)算機(jī)40的微處理器和關(guān)聯(lián)軟件或固件可以體現(xiàn)為各種計(jì)算部件12、18、22、24、 26,30,32,34,36中的一個(gè)、兩個(gè)、一些或全部，也可以將這些計(jì)算部件認(rèn)為是由存儲界定軟 件或固件的指令的存儲介質(zhì)來體現(xiàn)的，這種存儲介質(zhì)被適當(dāng)?shù)伢w現(xiàn)為例如磁盤、光盤、諸如 閃速存儲器的靜電存儲器或存儲、只讀存儲器(ROM)、隨機(jī)存取存儲器(RAM)、外置因特網(wǎng) 存儲單元等中的一種或多種。類似地，圖示的LOR存儲器或緩沖器14或其他數(shù)據(jù)存儲器或 緩沖器(例如，存儲位置特性信息、重建圖像等)可以體現(xiàn)為計(jì)算機(jī)40的可讀和可寫存儲， 例如適當(dāng)?shù)伢w現(xiàn)為磁盤、光盤、諸如閃速存儲器的靜電存儲器或存儲、RAM、外置因特網(wǎng)存儲 單元等中的一種或多種。這些僅僅是說明性示例，各種圖示的部件也可以由其他數(shù)字處理 部件或存儲，或在一些情況下，由適當(dāng)配置的模擬處理部件來體現(xiàn)。已經(jīng)參考圖1描述了說明性的輻射成像系統(tǒng)，接下來描述說明性輻射成像系統(tǒng)的 選定部件的一些其他說明性實(shí)施例。繼續(xù)參考圖1，并進(jìn)一步參考圖2，描述ROI識別模塊22的說明性實(shí)施例。時(shí)段選 擇器TIS選擇要由ROI識別模塊22處理的時(shí)段并對于每個(gè)時(shí)段重復(fù)選擇。圖示的ROI識別 模塊22為每個(gè)時(shí)段選擇一般不同的R0I。這種方法的優(yōu)點(diǎn)如下。典型地，ROI與病變或其 他感興趣特征有關(guān)?？梢赃x擇放射性藥劑以優(yōu)先在病變組織中集中，或者可以選擇放射性 藥劑使之在血液中集中，希望病變或其他異常典型地具有擴(kuò)展的脈管系統(tǒng)。不過，即使有這 樣的優(yōu)先集中，在(相對短)時(shí)段期間對ROI圖像中的圖像內(nèi)容有貢獻(xiàn)的LOR的數(shù)目仍然 具有低統(tǒng)計(jì)量，導(dǎo)致顯著的圖像噪聲。由于未集中在病變或其他感興趣特征中的放射性藥 劑，還存在相當(dāng)大的背景信號。所確定的重心或其他位置特性既受到ROI中噪聲的影響，又 受到來自ROI外部的背景信號影響，兩種影響都能夠在所確定的位置特性中導(dǎo)致誤差。因 為噪聲和背景一般都與運(yùn)動無關(guān)，所以結(jié)果通常是對平移運(yùn)動的低估。圖2示出了 ROI識別模塊22的主要內(nèi)部部件，其通過隨著估計(jì)的運(yùn)動移動ROI來 解決這些問題。低分辨率圖像重建模塊50采用未過濾反向投射算法，或(對于T0F)電子 空穴湮沒事件概率峰或沿LOR的分布的累積映射，或另一種快速重建算法來產(chǎn)生低分辨率 重建圖像52。ROI調(diào)節(jié)器M基于估計(jì)位置特性58調(diào)節(jié)標(biāo)稱ROI 56以產(chǎn)生經(jīng)調(diào)節(jié)的ROI 60。可以從各種源，例如運(yùn)動傳感器62獲得估計(jì)位置特性58，運(yùn)動傳感器62提供指示ROI 的運(yùn)動的信號，可能結(jié)合運(yùn)動模型64 —起采用該運(yùn)動傳感器。例如，運(yùn)動傳感器62可以是 提供心臟或呼吸循環(huán)信息的心電圖儀或呼吸傳感器，而運(yùn)動模型64可以是病變隨著心臟 或呼吸狀態(tài)運(yùn)動的模型，所述心臟或呼吸狀態(tài)是從諸如CT或MR的快速模態(tài)成像導(dǎo)出的?；蛘撸梢允褂玫椒▉懋a(chǎn)生估計(jì)位置特性58。在這種方法中，將估計(jì)位置特 性58初始化為空值，從而初始調(diào)節(jié)的ROI 60等于標(biāo)稱ROI 56。對所有時(shí)段重復(fù)這一操作， 使得每個(gè)時(shí)段開始都具有標(biāo)稱ROI 56。然后應(yīng)用位置特性確定模塊M以為每個(gè)時(shí)段確定 位置特性，盡管由于使用未調(diào)節(jié)的或標(biāo)稱ROI 56可能有一些誤差。反饋環(huán)路控制器66然 后反饋這些位置特性作為估計(jì)位置特性58用于由ROI識別模塊22進(jìn)行ROI識別的二次迭 代，以便產(chǎn)生基于更新的估計(jì)位置特性58從標(biāo)稱ROI 56調(diào)節(jié)的經(jīng)調(diào)節(jié)的ROI 60。將這些新的經(jīng)調(diào)節(jié)的ROI 60輸入到位置特性確定模塊M以使用改進(jìn)的經(jīng)調(diào)節(jié)的ROI 60確定改 進(jìn)的位置特性。任選地，反饋環(huán)路控制器66可以再次反饋這些改進(jìn)的位置特性以進(jìn)一步迭 代地改進(jìn)經(jīng)調(diào)節(jié)的ROI 60，等等，直到一次迭代與下一次迭代間位置特性的變化小于小于 停止標(biāo)準(zhǔn)的量。使用經(jīng)調(diào)節(jié)的ROI 60提供對位置特性的更好估計(jì)原因如下。下方的解剖結(jié)構(gòu)以 或多或少未壓縮的方式運(yùn)動，亦即，對于大部分R0I，伸展和擠壓是受限的，在人體大小的身 體中尺寸為幾厘米或更小。通過移動在確定病變或其他感興趣特征的運(yùn)動的位置特性時(shí)使 用的R0I，預(yù)計(jì)下方的圖像內(nèi)容不會隨著病變或其他關(guān)心特征的移動而變化。換言之，ROI 的圖像內(nèi)容(因此還有噪聲)和ROI周圍的圖像內(nèi)容(因此還有背景信號)不會隨著變化 的位置特性而顯著變化。應(yīng)當(dāng)指出，估計(jì)位置特性58可能并非與由位置特性確定模塊M 輸出的位置特性相同，因?yàn)榧词故钦鎸?shí)解剖結(jié)構(gòu)運(yùn)動的粗略估計(jì)在從分析中消除背景和噪 聲偏差方面也具有顯著優(yōu)勢。如上所述，可以通過各種方式獲得估計(jì)位置特性58。通常選擇圖示的運(yùn)動模型64 對程度不同的諧波運(yùn)動，例如呼吸或心臟運(yùn)動的運(yùn)動類型建模。使用運(yùn)動模型64近似預(yù)測 ROI的運(yùn)動?？梢酝ㄟ^開環(huán)方式使用運(yùn)動模型，或者更優(yōu)選地，結(jié)合諸如呼吸傳感器、心電圖 儀等傳感器使用運(yùn)動模型，以探測諧調(diào)(harmonic)呼吸或心臟運(yùn)動的相位?？梢詫⑦@種實(shí) 測的運(yùn)動相位與運(yùn)動模型64相關(guān)聯(lián)以預(yù)測用于分析ROI的運(yùn)動矢量。在由反饋環(huán)路控制 器66實(shí)施的方法中，可以使用已經(jīng)由位置特性確定模塊M導(dǎo)出的前面一個(gè)時(shí)段或多個(gè)時(shí) 段的運(yùn)動估計(jì)或其他位置特性來對由ROI識別模塊22當(dāng)前處理的時(shí)段進(jìn)行估計(jì)位置特性 58的外插計(jì)算。任選地，還可以使用如前所述的迭代方式執(zhí)行這種方法。繼續(xù)參考圖1，并進(jìn)一步參考圖3和4，描述了 ROI識別模塊22的另一說明性實(shí)施 例。這種方式也使用時(shí)段選擇器TIS來逐個(gè)時(shí)段地應(yīng)用ROI識別模塊22，并為每個(gè)時(shí)段選 擇一般不同的R0I。這種方法也使用低分辨率圖像重建模塊50為正在進(jìn)行ROI識別的時(shí)段 產(chǎn)生低分辨率重建圖像52。然而，在圖3的方法中，圖像分割器70根據(jù)解剖模型72分割低 分辨率重建圖像52以識別一個(gè)或多個(gè)，通常是多個(gè)ROI 74。例如，圖4圖解示出了解剖模 型的部分，包括諸如人或其他哺乳動物心臟的四腔心臟的十七部分可變形網(wǎng)格模型72。圖 4中圖解示出的說明性可變形網(wǎng)格模型72包括以下區(qū)段基部前段S1 ；基部隔前段& ；基 部隔后段& ；基部下段、；基部下外側(cè)段& ；基部前外側(cè)段& ；中部前段S7 ；中部隔前段S8 ； 中部隔后段& ；中部下段Sltl ；中部下外側(cè)段S11 ；中部前外側(cè)段S12 ；頂部前段S13 ；頂部隔膜 段S14 ；頂部下段S15 ；頂部外側(cè)段S16 ；以及頂點(diǎn)段S17。利用迭代可變形網(wǎng)格擬合技術(shù)適當(dāng)調(diào) 節(jié)可變形網(wǎng)格模型72的各部分以匹配低分辨率重建圖像52中表示的對應(yīng)心區(qū)。然后每個(gè) 模型部分都能夠表示ROI，或者可以匯集已知一起運(yùn)動的特定組的模型部分來表示ROI (或 者，可以通過將一起運(yùn)動的部分匯集在一起來簡化可變形網(wǎng)格模型72，以便編制出部分少 于說明性的十七個(gè)部分的簡化可變形網(wǎng)格模型)。對于諸如圖3所示的ROI識別模塊22的實(shí)施例，其對于每個(gè)時(shí)段輸出多個(gè)R0I， ROI選擇器RIS依次選擇每個(gè)ROI以輸入到位置特性確定模塊M，從而為多個(gè)ROI的每個(gè)
確定位置特性。為了適應(yīng)個(gè)體差異，在一些實(shí)施例中，可變形網(wǎng)格模型72是針對進(jìn)行輻射成像的 具體受檢者產(chǎn)生的受檢者特異性模型。例如，可以使用諸如CT或MR的成像技術(shù)在心臟循環(huán)的不同相位產(chǎn)生高分辨率心臟圖像，并通過將通用心臟分割網(wǎng)格擬合到這些高分辨率CT 或MR圖像使可變形網(wǎng)格模型72成為受檢者特異性的。受檢者特異性模型72能夠在局部 跟蹤心臟區(qū)段的界定(definition)，并能夠用于在被跟蹤要素上進(jìn)行一致性檢查以及為運(yùn) 動輪廓加上界標(biāo)?；蛘撸梢葬槍x通采集(例如，基于心電圖信號進(jìn)行選通)的每個(gè)循環(huán) 調(diào)整可變形網(wǎng)格模型72以便能夠從不同選通狀態(tài)中的模型序列直接提取運(yùn)動分布圖?？?變形網(wǎng)格模型72包含剛性和非剛性運(yùn)動信息，以便于在數(shù)據(jù)驅(qū)動模式中為一個(gè)或多個(gè)ROI 進(jìn)行局部運(yùn)動補(bǔ)償。亦即，根據(jù)事件所在的對應(yīng)限定區(qū)域或感興趣區(qū)段并對應(yīng)于產(chǎn)生它們 時(shí)的運(yùn)動相位，校正事件。在圖3和4的說明性實(shí)施例中，基于對應(yīng)模型部分(或?qū)?yīng)的模型部分集合體) 的形變確定每個(gè)ROI。因此，在這一說明性實(shí)施例中，任選地從用于將可變形網(wǎng)格模型72的 對應(yīng)模型部分(一個(gè)或多個(gè))擬合到ROI的變形參數(shù)確定每個(gè)ROI的位置特性。于是，例 如，如果擬合的變形參數(shù)平移與ROI對應(yīng)的模型部分以便擬合該R0I，那么對于該ROI的位 置特性適當(dāng)?shù)厥怯伤鶖M合變形參數(shù)指示的模型部分平移。于是，對于這樣的實(shí)施例，位置特 性確定模塊M任選地對變形模型72的經(jīng)擬合參數(shù)進(jìn)行操作，而非如圖2的說明性實(shí)施例 那樣對低分辨率重建圖像52進(jìn)行操作。在又一變體實(shí)施例中，基于將可變形網(wǎng)格模型72 擬合到校準(zhǔn)CT或MR圖像來預(yù)先計(jì)算每個(gè)ROI的位置特性。在這種情況下，僅由ROI識別 模塊22應(yīng)用可變形網(wǎng)格模型72來識別圖3所示的ROI ；之后，由位置特性確定模塊M基 于提供位置特性相對ROI/心臟相位數(shù)據(jù)的查找表格分配每個(gè)ROI的位置特性。對于預(yù)計(jì)局部運(yùn)動主要是因心臟或呼吸循環(huán)或另一種周期性、準(zhǔn)周期性或重復(fù)運(yùn) 動導(dǎo)致的實(shí)施例而言，可能有利的做法是，將時(shí)段定義為兩個(gè)或更多時(shí)域上不連續(xù)的，具有 共同的心臟、呼吸或其他重復(fù)循環(huán)的相位的子時(shí)段的集合體。例如，在圖3和4的說明性實(shí) 施例中，使用這種匯集的時(shí)段提供了每個(gè)時(shí)段更多的L0R，可以實(shí)現(xiàn)更精確的低分辨率圖像 重建，因此提供可變形網(wǎng)格模型72的更精確擬合。繼續(xù)參考圖1，并進(jìn)一步參考圖5，示出了 LOR分組模塊18的說明性實(shí)施例，該LOR 分組模塊匯集時(shí)域上不連續(xù)但具有共同相位的子時(shí)段。圖5的說明性實(shí)施例基于提供指示 心臟循環(huán)的信號的心電圖(ECG)SO而工作；它直接用呼吸監(jiān)測儀來替換這個(gè)監(jiān)測儀，以便 于匯集具有共同呼吸相位的子時(shí)段。時(shí)間/相位相關(guān)器82基于由ECG 80提供的心臟循環(huán) 信息將子時(shí)段與心臟相位相關(guān)。子時(shí)段匯集器84然后匯集具有共同相位的子時(shí)段，以將時(shí) 段86定義為具有共同心臟相位的子時(shí)段集合。LOR分組器88然后基于與LOR —起存儲的 時(shí)域信息對數(shù)據(jù)緩沖器14中存儲的LOR分組，以產(chǎn)生分組到各時(shí)段20中的L0R，其中，每個(gè) 時(shí)段(或至少一個(gè)時(shí)段)是時(shí)域非鄰近的、具有共同相位的子時(shí)段的集合體。繼續(xù)參考圖1，并進(jìn)一步參考圖6，描述了位置特性確定模塊M的說明性實(shí)施例， 其中，通過使低分辨率重建圖像與模板互相關(guān)來確定作為質(zhì)心的位置特性。本說明性實(shí)施 例采用時(shí)段選擇器TIS來選擇要處理的相繼時(shí)段，以便逐個(gè)時(shí)段應(yīng)用位置特性確定模塊 24。如果為每個(gè)時(shí)段識別多個(gè)R0I，那么ROI選擇器RIS還用于選擇ROI用于處理(例如 參見圖幻。位置特性確定模塊M還接收ROI 90作為輸入，其為固定的ROI或由ROI識別 模塊22識別的對于被處理時(shí)段的時(shí)段特異性R0I。如前所述，說明性位置特性確定模塊M 應(yīng)用低分辨率圖像重建模塊50以產(chǎn)生ROI的低分辨率重建圖像52。應(yīng)用互相關(guān)需要產(chǎn)生或識別適當(dāng)?shù)哪０?。在圖6的說明性實(shí)施例中，從選定的一個(gè)時(shí)段的ROI的低分辨率重建圖像52產(chǎn)生適當(dāng)?shù)哪０?。選擇器92選擇低分辨率重建圖像 中與該時(shí)段對應(yīng)的一個(gè)作為模板數(shù)據(jù)。該選擇可以使用任何適當(dāng)?shù)倪x擇標(biāo)準(zhǔn)，例如圖像質(zhì) 量標(biāo)準(zhǔn)，或靜止標(biāo)準(zhǔn)，例如，選擇與心臟基本靜息的心臟相位對應(yīng)的時(shí)段，等等。只要所選的 模板數(shù)據(jù)是從相對小數(shù)量的LOR產(chǎn)生的低分辨率圖像重建，模板數(shù)據(jù)就可能相對受噪聲影 響。因此，任選地對模板數(shù)據(jù)執(zhí)行噪聲減少處理以定義模板。在說明性實(shí)施例中，由上采樣 器/平滑器94提供噪聲減少以產(chǎn)生適當(dāng)平滑的模板96用于互相關(guān)?；ハ嚓P(guān)器100執(zhí)行低分辨率重建圖像52和模板96之間的互相關(guān)。任選地，在應(yīng) 用互相關(guān)器100之前，還將上采樣器/平滑器94應(yīng)用于低分辨率重建圖像52，以便減少噪 聲。互相關(guān)器100如下執(zhí)行互相關(guān)(對于二維數(shù)據(jù))
權(quán)利要求
1.一種輻射成像方法，包括 從受檢者采集輻射響應(yīng)線(LOR)；將所采集的LOR分組到各時(shí)段中，使得一組LOR (20)中的LOR是在選定時(shí)段期間采集的；對于至少一些時(shí)段，基于分組到時(shí)段中的LOR識別對于所述時(shí)段的感興趣區(qū)域(60， 74)，基于分組到所述時(shí)段中的LOR確定對于所述時(shí)段所識別的所述感興趣區(qū)域的位置特 性(102)，并基于對于所述時(shí)段所識別的感興趣區(qū)域的位置特性，空間調(diào)節(jié)分組到所述時(shí)段 中的L0R;以及至少重建經(jīng)空間調(diào)節(jié)的LOR以產(chǎn)生經(jīng)運(yùn)動補(bǔ)償?shù)闹亟▓D像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輻射成像方法，其中，基于分組到一時(shí)段中的LOR識別對于所 述時(shí)段的感興趣區(qū)域(60，74)包括估計(jì)對于所述時(shí)段的估計(jì)位置特性(58)；以及將對于所述時(shí)段的感興趣區(qū)域(60)識別為基于對于所述時(shí)段的估計(jì)位置特性來調(diào)節(jié) 的標(biāo)稱感興趣區(qū)域(56)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輻射成像方法，其中，估計(jì)對于一時(shí)段的估計(jì)位置特性(58) 包括以下至少一項(xiàng)基于在所述時(shí)段期間采集的運(yùn)動傳感器(6 的讀數(shù)來估計(jì)對于所述時(shí)段的估計(jì)位置 特性，以及基于運(yùn)動模型(64)來估計(jì)對于所述時(shí)段的估計(jì)位置特性。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輻射成像方法，其中，估計(jì)對于時(shí)段的估計(jì)位置特性(58)包括基于對于各時(shí)段中的至少一個(gè)其他時(shí)段確定的位置特性來估計(jì)對于所述時(shí)段的估計(jì) 位置特性(58)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輻射成像方法，其中，基于分組到一時(shí)段中的LOR識別對于所 述時(shí)段的感興趣區(qū)域(60，74)包括產(chǎn)生與分組到所述時(shí)段中的所述LOR對應(yīng)的低分辨率重建圖像(52)；以及 基于與分組到所述時(shí)段中的所述LOR對應(yīng)的所述低分辨率重建圖像來識別對于所述 時(shí)段的感興趣區(qū)域。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的輻射成像方法，其中，確定位置特性(10 包括將所述位置特性確定為，通過使所述低分辨率重建圖像(5 與模板(96)互相關(guān)而確 定的質(zhì)心。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或權(quán)利要求6所述的輻射成像方法，其中，重復(fù)下列操作以迭代地 改進(jìn)所述LOR的空間調(diào)節(jié)產(chǎn)生所述低分辨率重建圖像(52)，識別所述感興趣區(qū)域(60，74) 以及空間調(diào)節(jié)所述L0R。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輻射成像方法，其中，基于分組到一時(shí)段中的LOR識別對于所 述時(shí)段的感興趣區(qū)域(74)包括產(chǎn)生與分組到所述時(shí)段中的所述LOR對應(yīng)的低分辨率重建圖像(52)；以及 分割所述低分辨率重建圖像以識別對于所述時(shí)段的至少一個(gè)感興趣區(qū)域(74)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的輻射成像方法，其中，所述分割識別對于所述時(shí)段的多個(gè)感興趣區(qū)域(74)，且對于所述時(shí)段中的所述多個(gè)感興趣區(qū)域中的每個(gè)執(zhí)行位置特性(102)的 確定和LOR的空間調(diào)節(jié)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中的任一項(xiàng)所述的輻射成像方法，其中，將所采集的LOR分組到 各時(shí)段中包括將所述各時(shí)段中的至少一個(gè)定義為兩個(gè)或更多時(shí)域上不連續(xù)、具有共同心臟或呼吸相 位的子時(shí)段的集合體。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10中的任一項(xiàng)所述的輻射成像方法，還包括 評估分組到至少一些時(shí)段中的LOR的質(zhì)量(114)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的輻射成像方法，其中，所述評估包括以下各項(xiàng)之一 將分組到一時(shí)段中的通過對于所述時(shí)段的感興趣區(qū)域的LOR的總數(shù)與定量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，以及將定量標(biāo)準(zhǔn)與分組到一時(shí)段中的TOF概率峰在對于所述時(shí)段的感興趣區(qū)域之內(nèi)的LOR 的總數(shù)進(jìn)行比較。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-12中的任一項(xiàng)所述的輻射成像方法，還包括基于從所述各時(shí)段的位置特性(10 導(dǎo)出的位置特性相對時(shí)間的表示來估計(jì)所述感 興趣區(qū)域的彈性特性(122，124，126，130)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1-13中的任一項(xiàng)所述的輻射成像方法，還包括 顯示或存儲所述經(jīng)運(yùn)動補(bǔ)償?shù)闹亟▓D像。
15.一種輻射成像系統(tǒng)(10，12，18，22，24，26，30，32，34，36，40)，其被配置成執(zhí)行根據(jù) 權(quán)利要求1-14中的任一項(xiàng)所述的方法。
16.一種輻射成像方法，包括 從受檢者采集輻射響應(yīng)線(LOR)；將所采集的LOR分組到各時(shí)段中，使得一組LOR(20)中的LOR是在選定時(shí)段期間采集的；對于至少一些時(shí)段，基于分組到時(shí)段中的LOR確定感興趣區(qū)域(60，74)的位置特性 (102)，并基于對于所述時(shí)段所識別的位置特性對分組到所述時(shí)段中的LOR進(jìn)行空間調(diào)節(jié)； 至少重建經(jīng)空間調(diào)節(jié)的LOR以產(chǎn)生經(jīng)運(yùn)動補(bǔ)償?shù)闹亟▓D像；以及 評估對于所述時(shí)段確定的所述位置特性。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的輻射成像方法，其中，所述評估包括 評估分組到一時(shí)段中的L0IU20)的質(zhì)量(114)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的輻射成像方法，其中，評估分組到一時(shí)段中的L0R(20)的質(zhì) 量(114)包括將分組到所述時(shí)段中的通過對于所述時(shí)段的所述感興趣區(qū)域的LOR的總數(shù)與定量標(biāo) 準(zhǔn)進(jìn)行比較。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的輻射成像方法，其中，所述LOR為飛行時(shí)間(TOF)的L0R， 且評估分組到一時(shí)段中的LOR(20)的質(zhì)量(114)包括將定量標(biāo)準(zhǔn)與分組到所述時(shí)段中的TOF峰在對于所述時(shí)段的所述感興趣區(qū)域之內(nèi)的 LOR的總數(shù)進(jìn)行比較。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的輻射成像方法，其中，所述評估包括基于從所述時(shí)段的所述位置特性(10 導(dǎo)出的位置特性相對時(shí)間的表示來估計(jì)所述 感興趣區(qū)域(60，74)的彈性特性(122，124，126，130)。
21.一種輻射成像方法，包括 從受檢者采集輻射響應(yīng)線(LOR)；將所采集的LOR分組到各時(shí)段中，使得一組LOR(20)中的LOR是在選定時(shí)段期間采集的；對于至少一些時(shí)段從分組到時(shí)段中的LOR產(chǎn)生感興趣區(qū)域(60，74)的低分辨率重建圖像(52)， 通過使所述低分辨率重建圖像(5 與模板(96)互相關(guān)來確定質(zhì)心位置特性(102)，以及基于所述位置特性空間調(diào)節(jié)分組到所述時(shí)段中的LOR ；以及 至少重建經(jīng)空間調(diào)節(jié)的LOR以產(chǎn)生經(jīng)運(yùn)動補(bǔ)償?shù)闹亟▓D像。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的輻射成像方法，還包括選擇所述低分辨率重建圖像(5 中與所述時(shí)段對應(yīng)的一個(gè)作為模板數(shù)據(jù)(9 ；以及 對所述模板數(shù)據(jù)執(zhí)行噪聲減少處理以限定所述模板(96)。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的輻射成像方法，還包括 基于先驗(yàn)解剖學(xué)知識(104)產(chǎn)生所述模板(96)。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的輻射成像方法，還包括使用除用于從受檢者采集LOR的成像模態(tài)之外的成像模態(tài)從所述受檢者獲得先驗(yàn)解 剖學(xué)知識(104)。
25.一種輻射成像方法，包括 從受檢者采集輻射響應(yīng)線(LOR)；將所采集的LOR分組到各時(shí)段中，使得一組LOR(20)中的LOR是在選定時(shí)段期間采集的；對于至少一些時(shí)段從分組到時(shí)段中的LOR產(chǎn)生感興趣區(qū)域的低分辨率重建圖像(52)， 分割所述低分辨率重建圖像以定義多個(gè)感興趣區(qū)域(74)， 確定所述感興趣區(qū)域的位置特性(10 ，以及 基于所確定的位置特性空間調(diào)節(jié)分組到所述時(shí)段中的LOR ；以及 至少重建經(jīng)空間調(diào)節(jié)的LOR以產(chǎn)生經(jīng)運(yùn)動補(bǔ)償?shù)闹亟▓D像。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的輻射成像方法，其中，所述LOR為飛行時(shí)間的 LOR(TOF-LOR)，所述分割基于可變形網(wǎng)格心臟模型(72)并限定與心臟解剖特征對應(yīng)的感 興趣區(qū)域，且所述分組包括將所采集的LOR分組到各時(shí)段中，使得每組LOR(20)都是在選定時(shí)段期間采集的，其 中，每個(gè)時(shí)段包括多個(gè)時(shí)域不連續(xù)，具有共同心臟相位的子時(shí)段。
全文摘要
一種輻射成像方法，包括從受檢者采集輻射響應(yīng)線(LOR)；將采集的LOR分組到各時(shí)段中，使得每組LOR(20)都是在選定時(shí)段期間采集的；基于分組到每個(gè)時(shí)段中的LOR識別該時(shí)段的感興趣區(qū)域(60，74)；對于每個(gè)時(shí)段，基于分組到該時(shí)段中的LOR確定為該時(shí)段識別的感興趣區(qū)域的位置特性(102)；對于每個(gè)時(shí)段，基于為該時(shí)段識別的感興趣區(qū)域的位置特性對分組到該時(shí)段中的LOR進(jìn)行空間調(diào)節(jié)；以及至少重建經(jīng)空間調(diào)節(jié)的LOR以產(chǎn)生經(jīng)運(yùn)動補(bǔ)償?shù)闹亟▓D像。
文檔編號G06T11/00GK102067176SQ200980123045
公開日2011年5月18日 申請日期2009年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月18日
發(fā)明者A·B·馬丁雷庫埃羅, A·菲舍爾, B·施魏策爾, J-C·格奧爾基, R·布林克斯, T·M·保盧斯 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司