四维CT扫描的系统和方法与流程

本申请总体上涉及成像技术，特别涉及一种在对象的区域进行可以减少时间和/或对象接受的辐射剂量的四维(4d)扫描的系统和方法。

背景技术：

1、成像技术已被广泛用于临床检查和医学诊断。成像设备可以对检测对象的感兴趣区域(region of interest，roi)执行一个或多个扫描。例如，roi可以包括胸部、腹部、头部、手臂、腿等部位中的一部分，或其组合。在某些情况下，周期性运动可能发生在检测对象的roi中，例如心脏运动，呼吸运动，动脉搏动等。结果，目标区域(例如，包括肿瘤)的位置和/或体积可能由于周期性运动而周期性地改变。可以在roi上执行4d扫描以识别与周期性运动的不同阶段相对应的目标区域的位置和/或体积。在某些情况下，roi可能包括多个区域，例如对象的头部、颈部、胸部和腹部。传统的成像设备，例如ct扫描仪，由于ct扫描仪管的热容限制等因素，可能无法长时间连续进行4d扫描。另外，检测对象可能在4d扫描期间接受相对较高的辐射剂量。因此，期望提供一种使用更少的时间和/或更少的辐射剂量对检测对象进行4d扫描的系统和方法。

技术实现思路

1、根据本申请的一方面，提供了一种方法。该方法可以在至少一台设备上实施，每台设备具有至少一个处理器和存储设备。该方法可以包括确定对象的第一区域和第二区域。对象的运动可以在第二区域内发生。该方法可以进一步包括通过基于与第一扫描相对应的第一操作参数在对象的第一区域上执行第一扫描来生成第一图像集，并且通过基于与第二扫描相对应的第二操作参数来生成第二图像集，该第二扫描在对象的第二区域上执行。该方法还可以包括：获取与对象的运动相对应的运动信息；以及基于所述第一图像集，所述运动信息和所述第二图像集来确定最终图像集，其进一步包括：将第二图像集划分为两个以上图像子集，每个图像子集对应于运动的一个阶段或一个相位；将来自第一图像集的第一图像与来自第二图像集的不同图像子集中的一个以上第二图像融合以生成一个以上最终图像。

2、在一些实施例中，将第二图像集划分为两个以上图像子集，包括：将第二图像集中的两个以上第二图像分配给对象的运动的两个以上阶段之一，生成两个以上图像子集。

3、在一些实施例中，将第二图像集划分为两个以上图像子集，包括：获取与第二扫描相关联的第二组扫描数据；将第二组扫描数据划分为对应于对象的运动的两个以上阶段的两个以上扫描数据子集；基于两个以上扫描数据子集，重建图像以生成两个以上图像子集。

4、在一些实施例中，将来自第一图像集的第一图像与来自第二图像集的不同图像子集中的一个以上第二图像融合以生成一个以上最终图像，包括对于其中一个最终图像：执行特征检测过程以分别提取第一图像和第二图像中的特征；执行特征匹配过程以匹配第一图像和第二图像中的相似特征；执行图像对准过程以对准第一图像和第二图像；执行合成过程以将对准的第一图像和第二图像合成为最终图像。

5、在一些实施例中，第一扫描可以是螺旋计算机断层扫描，第二扫描可以是四维计算机断层扫描。

6、在一些实施例中，第一操作参数可以包括对应于第一扫描的第一螺距，第二操作参数可以包括对应于第二扫描的第二螺距。

7、在一些实施例中，第一螺距可以大于第二螺距。

8、根据本申请的另一方面，提供了一种系统。该系统可以包括区域确定模块，其被配置为确定对象的第一区域和第二区域。对象的运动可以在第二区域内发生。该系统可以进一步包括图像重建模块，该图像重建模块被配置为通过基于与第一扫描相对应的第一操作参数在对象的第一区域上执行第一扫描来生成第一图像集。图像重建模块还可被配置为通过基于与第二扫描相对应的第二操作参数在对象的第二区域上执行第二扫描来生成第二图像集，其进一步用于：将第二图像集划分为两个以上图像子集，每个图像子集对应于运动的一个阶段或一个相位；将来自第一图像集的第一图像与来自第二图像集的不同图像子集中的一个以上第二图像融合以生成一个以上最终图像。该系统可以进一步包括获取模块，被配置为获取与对象的运动相对应的运动信息。该系统可以进一步包括最终图像确定模块，其被配置为基于第一图像集，运动信息和第二图像集来确定最终图像集。

9、根据本申请的又一方面，提供了一种装置，所述装置包括：至少一个存储介质，用于存储计算机指令；以及至少一个处理器，用于执行计算机指令，以实现前述方法。

10、根据本申请的又一方面，提供了一种非暂时性计算机可读存储介质。所述存储介质存储有计算机指令，当计算机指令被处理器执行时，实现前述方法。

11、本申请的一部分附加特性可以在以下描述中进行说明。通过对以下描述和相应附图的研究或者对实施例的生产或操作的了解，本申请的一部分附加特性对于本领域技术人员是明显的。本申请的特征可以通过对以下描述的具体实施例的各个方面的方法、手段和组合的实践或使用得以实现和达到。

技术特征：

1.一种在至少一台机器上实现的方法，每台机器均具有至少一个处理器和一个存储设备，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，所述将第二图像集划分为两个以上图像子集，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，所述将第二图像集划分为两个以上图像子集，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，所述将来自第一图像集的第一图像与来自第二图像集的不同图像子集中的一个以上第二图像融合以生成一个以上最终图像，包括对于其中一个最终图像：

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一扫描是螺旋计算机断层扫描，并且所述第二扫描是四维计算机断层扫描。

6.根据权利要求1或5所述的方法，其中，所述第一操作参数包括与所述第一扫描相对应的第一螺距，所述第二操作参数包括与所述第二扫描相对应的第二螺距。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述第一螺距大于所述第二螺距。

8.一种系统，包括：

9.一种装置，包括：

10.一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机指令，当计算机指令被处理器执行时，实现如权利要求1至7中任一项所述的方法。

技术总结
提供了一种用于四维CT扫描的系统和方法。该方法可以包括确定对象的第一区域和第二区域(502)。其中，所述对象的运动可以在所述第二区域内发生。该方法可以进一步包括基于与第一扫描相对应的第一操作参数在所述对象的第一区域执行第一扫描来生成第一图像集，以及基于与第二扫描相对应的第二操作参数在所述对象的第二区域执行第二扫描来生成第二图像集。该方法还可以包括获取与所述对象的运动相对应的运动信息(508)以及基于所述第一图像集、所述运动信息和所述第二图像集来确定最终图像集(514)。

技术研发人员：孙步梁,章卫,J·墨子
受保护的技术使用者：上海联影医疗科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15