Обработка изображений позитронно-эмиссионной томографии с использованием анатомической маски режима списка



Обработка изображений позитронно-эмиссионной томографии с использованием анатомической маски режима списка
Обработка изображений позитронно-эмиссионной томографии с использованием анатомической маски режима списка
Обработка изображений позитронно-эмиссионной томографии с использованием анатомической маски режима списка
Обработка изображений позитронно-эмиссионной томографии с использованием анатомической маски режима списка
Обработка изображений позитронно-эмиссионной томографии с использованием анатомической маски режима списка
Обработка изображений позитронно-эмиссионной томографии с использованием анатомической маски режима списка

 


Владельцы патента RU 2413245:

КОНИНКЛЕЙКЕ ФИЛИПС ЭЛЕКТРОНИКС Н.В. (NL)

Изобретение относится к области обработки позитронных изображений и, более конкретно, к реконструкции данных режима списка, полученных в позитронно-эмиссионной томографии (PET). Технический результат - уменьшение времени реконструкции обработки изображений. Способ и устройство предусмотрены для реконструкции данных режима списка, получаемых во время сканирования позитронно-эмиссионной томографии объекта, причем данные включают в себя информацию, указывающую на множество обнаруживаемых событий позитронной аннигиляции. Обнаруженные события, происходящие в интересующей области, определяются; определяемые события реконструируются, используя итеративную методику реконструкции, которая включает в себя действие по трассировке лучей для формирования объемных данных, указывающих на интересующую область; при этом действие по трассировке лучей трассирует только элементы матрицы изображений, расположенные в интересующей области; и формируется читаемое человеком изображение, указывающее, что формируются объемные данные. Маска изображений и маска проекций задаются коррелирующими с интересующей областью; элементы матрицы изображений, расположенные в интересующей области, определяются с помощью использования маски изображений; и обнаруженные события, происходящие в интересующей области, идентифицируются с помощью применения маски проекций. 3 н. и 18 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Изобретение относится к области обработки позитронных изображений, и, более конкретно, к реконструкции данных режима списка, полученных в позитронно-эмиссионной томографии (positron emission tomography, сокращенно PET).

Позитронно-эмиссионная томография (PET) является областью ядерной медицины, в которой в тело пациента внедряется позитронный эмиссионный радиофармацевтический препарат, например, l8F-фтордезоксиглюкоза (FDG). Так как радиофармацевтический препарат распадается, формируются позитроны. Более конкретно, каждый из множества позитронов взаимодействует с электроном, что известно как событие позитронной аннигиляции, таким образом, формируя согласованную пару из 511 кэВ гамма-лучей, которые перемещаются в противоположных направлениях вдоль линии реакции (line of response, сокращенно LOR). Пара гамма-лучей, обнаруживаемая в согласованное время, обычно записывается с помощью PET-сканера как событие аннигиляции. Во время обработки изображений времени пролета (time of flight, сокращенно TOF), время в согласованном интервале, в котором обнаружен каждый гамма-луч в согласованной паре, дополнительно измеряется. Информация о времени пролета предоставляет указание местоположения обнаруженного события вдоль LOR.

Данные события аннигиляции от сканирования используются для реконструкции объемных данных, указывающих на распределение радионуклидов в объекте. Реконструкция типично выполняется с использованием статистических (итеративных) или аналитических алгоритмов реконструкции. Итеративные способы могут предоставлять более высокую реконструкцию в отношении аналитических способов реконструкции. Однако они, как правило, более сложные, более дорогие вычислительно и относительно более затратные по времени. Методики итеративной реконструкции включают в себя максимизацию ожидания максимального правдоподобия (maximum likelihood expectation maximization, сокращенно ML-EM), максимизацию ожидания упорядоченного подмножества (ordered subsets expectation maximization, сокращенно OS-EM), итеративную максимизацию ожидания блоков измененного масштаба (rescaled block iterative expectation maximization, RBI-EM) и методики максимизации правдоподобия действия ряда (row action maximization likelihood, сокращенно RAMLA). См. Шеп и Варди, «Реконструкция максимального правдоподобия для эмиссионной томографии», IEEE Trans. Med. Imaging, т.MI-2, стр.113-122 (1982); Хадсон и Ларкин, «Ускоренная реконструкция обработки изображений, используя упорядоченные подмножества данных проекции», IEEE Trans. Med. Imaging, т.13, №.4, стр.601-609 (1994); Бирн, «Ускорение EMML-алгоритма и связанные итеративные алгоритмы с помощью итеративных способов блоков измененного масштаба», IEEE Trans. Med. Imaging, т.7, №1, стр.100-109 (1998); Браун и Де Пьерро, альтернатива действия ряда в EM-алгоритме для максимизации правдоподобия в эмиссионной томографии» IEEE Trans. Med. Imaging, т.15, №5, стр.687-699 (1996).

Время реконструкции может быть ключевым фактором в производительности систем обработки изображений PET. Это главным образом верно, когда используются методики итеративной реконструкции. Итеративная реконструкция может характеризоваться как включающая три основных этапа: во-первых, начиная с первоначальной оценки объекта, оценка объекта далее напрямую проецируется в область проекции; во-вторых, результирующие проекции сравниваются в отношении измеряемых проекций для создания исправлений в области проекций; и в-третьих, исправления затем проецируются обратно в область изображений и используются для обновления оценки объекта. Таким образом, описанные три основных этапа повторяются с помощью дополнительных итераций до тех пор, пока оценка не сойдется к решению, или обработка итераций прекращается иным образом.

В целом, общее время реконструкции или данные режима списка пропорциональны общему числу событий, которые необходимо обработать. Таким образом, методика для снижения времени реконструкции должна снижать количество используемых данных событий аннигиляции. Сообщаемые события аннигиляции, которые происходят вне границ объекта или интересующей области, при проверке являются в целом ошибочными событиями, обычно разрозненными и случайными событиями, и могут быть проигнорированы во время реконструкции. Также эффективность реконструкции может быть достигнута ограничением обновления элементов области изображения (например, воксели, блобы или другие основные функции) элементами в границах объекта или интересующей области при проверке, таким образом, уменьшая время реконструкции.

Однако если данные события режима списка или элементы области изображений определяются для исключения с помощью методик, выполняемых во время реконструкции, этапы итераций реконструкции и ресурсы должны быть затрачены еще до идентификации. Соответственно, желательно, чтобы данные события режима списка и/или элементы изображений вне объекта или границ интересующей области идентифицировались для исключения до реконструкции, таким образом, улучшая общее время реконструкции.

Аспекты настоящего изобретения обращаются к этим объектам и другим.

Способ и устройство предусмотрены для реконструкции данных режима списка, получаемых во время сканирования позитронно-эмиссионной томографии объекта, причем данные включают в себя информацию, указывающую на множество обнаруживаемых событий позитронной аннигиляции. Обнаруженные события, происходящие в интересующей области, определяются; определяемые события реконструируются с использованием итеративной методики реконструкции, которая включает в себя действие по трассировке лучей для формирования объемных данных, указывающих на интересующую область; при этом действие по трассировке лучей трассирует только элементы матрицы изображений, расположенные в интересующей области; и формируется читаемое человеком изображение объемных данных.

В другом аспекте маска изображений и маска проекций задаются коррелирующими с интересующей областью; элементы матрицы изображений, расположенные в интересующей области, определяются с помощью использования маски изображений; и обнаруженные события, происходящие в интересующей области, идентифицируются с помощью применения маски проекций. В другом аспекте элементам матрицы изображений вне границ маски изображений назначаются значения вне границы.

В другом аспекте данных сканирования модальности обработки изображений, не являющихся данными PET, указывающих на получаемый объект, и маска изображений задается с помощью сопоставления данных сканирования модальности обработки изображений, не являющихся данными PET, с размерностями элемента изображения PET и сегментацией сопоставленных данных. В другом аспекте маска проекций задается с помощью сопоставления данных сканирования модальности обработки изображений, не являющихся данными PET, с размерностями элемента изображения PET; прямого проецирования сопоставленных данных сканирования модальности обработки изображений, не являющихся данными PET, в пространство проекций; и установления порога прямо спроецированных данных.

В другом аспекте и маска проекций, и маска изображений, больше, чем интересующая область.

В другом аспекте множество событий позитронной аннигиляции содержит данные режима списка LOR, определяемые события, реконструируемые с помощью определения, расположена ли LOR в маске проекций, и расположена ли LOR в маске проекций, использующей затем LOR для трассировки элементов изображений, которые не имеют значений вне границы.

В другом аспекте множество событий позитронной аннигиляции содержит данные режима списка LOR, включающие информацию TOF, определяемые события, реконструируемые с помощью использования информации TOF для определения вероятности появления, что событие аннигиляции, представленное LOR, расположено в маске проекций. Если вероятность появления указывает, что событие аннигиляции, представленное LOR, расположено в маске проекций, тогда LOR используется для трассировки элементов изображений, которые не имеют значений вне границ.

Специалисты в данной области техники поймут еще и другие аспекты настоящего изобретения при прочтении и понимании прилагаемого описания.

Фиг.1 иллюстрирует комбинированную систему PET/CT.

Фиг.2 является блок-схемой последовательности операций способа реконструкции изображений PET.

Фиг.3 является блок-схемой последовательности операций определения анатомической маски.

Фиг.4 является частичной иллюстрацией сечения комбинированной системы PET/CT по Фиг.1, причем сечение сделано по линиям, указанным на Фиг.1, и включающей дополнительные иллюстративные элементы.

Фиг.5 является блок-схемой последовательности операций применения маски изображений и маски проекций к данным события режима списка.

Фиг.6 является блок-схемой последовательности операций другого применения маски изображений и маски проекций к данным события режима списка.

Со ссылкой на Фиг.1, комбинированная система 100 PET/CT включает в себя часть 102 платформы PET и часть 104 платформы CT (т.е. computer tomography, компьютерная томография). Часть 102 платформы PET включает в себя одно или более осевых колец детекторов 106, чувствительных к радиоизлучению, которые окружают область 108 проверки. Детекторы 106 обнаруживают характеристику гамма-излучения событий позитронной аннигиляции, происходящих в области 108 проверки PET.

Часть 104 СТ включает в себя: источник 110 радиоизлучения, например, рентгеновскую трубку, которая вращается вокруг области 112 проверки СТ. Детекторы 114, чувствительные к радиоизлучению, обнаруживают радиоизлучение, испускаемое рентгеновским источником, который проходит область 112 проверки.

Часть 102 платформы PET и часть 104 платформы СТ предпочтительно располагаются в близости с их соответствующими областями 108, 112 проверки, расположенными вдоль общей продольной или z-оси. Опора 116 объекта поддерживает объект, который должен быть изображен 118, например, пациент. Опора 116 объекта предпочтительно продольно передвигается согласованно с действием системы 100 PET/CT так, что объект 118 может быть просканирован при множестве продольных местоположений как PET, так и CT-частями 102, 104 платформы.

Система 112 получения данных СТ обрабатывает сигналы от детекторов 114 СТ для формирования данных, указывающих затухание радиоизлучения вдоль множества линий или лучей с помощью областей 112 проверки. Блок 126 реконструкции СТ реконструирует данные, используя соответствующие алгоритмы реконструкции для формирования данных объемного изображения, указывающих на затухание радиоизлучения объекта 118.

Система 120 получения данных PET предоставляет данные проекции, которые включают в себя список событий аннигиляции, обнаруживаемых детекторами 106. Более конкретно, данные проекции предоставляют информацию по LOR для каждого события, например, пересекающегося и продольного положения LOR, ее пересекающихся и азимутальных углов и информации TOF. Альтернативно данные могут быть повторно приняты в одну или более рентгенограмм венозных синусов или приемников проекций.

Блок 129 реконструкции PET включает в себя, по меньшей мере, один компьютер или процессор 130 компьютера. В общем, использование дополнительных или более мощных процессоров улучшит скорость реконструкции. Блок 129 реконструкции использует итеративную методику для формирования данных объемного изображения, указывающих на распределение радионуклида в объекте 118. Соответствующие методики включают в себя ML-EM, OS-EM, RBI-EM и RAMLA, хотя другие методики могут быть также реализованы. Одной примерной итеративной моделью реконструкции является ML-EM-алгоритм, выраженный следующим образом:

Уравнение I

,

где xni является оценкой изображений i-м объемным элементом, например, воксел или блоб, для n-той итерации, pj является j-ми данными проекции, aij системный элемент матрицы, представляющий собой возможность обнаружения фотонной пары в j-той проекции, которой задано излучение от i-того объемного элемента.

Кроме того, блок 129 реконструкции PET предпочтительно использует информацию от блока 126 реконструкции СТ, чтобы использовать затухание и другие желаемые исправления в данных РЕТ. Машиночитаемые инструкции, которые вызывают выполнение реконструкции процессором или процессорами 130, предпочтительно выполняются на одном или более машиночитаемых носителях 140, например, компьютерных дисках, энергозависимой или энергонезависимой памяти, или тому подобного, и могут также передаваться с помощью соответствующей сети связи, например, Интернет, в запоминающий носитель 140, доступный процессору(ам) 130.

Компьютер автоматизированного рабочего места служит в качестве пульта 128 оператора. Пульт 128 включает в себя устройство вывода, читаемое человеком, например, монитор или устройство изображения, и устройства ввода, например, клавиатура или мышь. Программное обеспечение, резидентное в пульте 128, позволяет оператору просматривать и иным образом манипулировать данными объемного изображения, формируемыми блоками 129, 126 реконструкции PET и СТ. Программное обеспечение, резидентное в пульте 128, также позволяет оператору управлять действием системы 100 с помощью создания желаемых протоколов сканирования, инициирования и прекращения сканирования или взаимодействия иным образом со сканером.

Фиг.2 представляет обобщенную методику реконструкции, выполняемую блоком 129 реконструкции. В 204 маска 240 изображений используется для присваивания элементам в матрице изображений, попадающим вне границы объекта 118 или интересующей области 119 в объекте, значений вне границы. Интересующая область 119 может быть заранее заданными участком в объекте 118, например, анатомической областью, задаваемой одним или более заданными внутренними органами или частями органов. В примерных вариантах осуществления, проиллюстрированных и рассмотренных ниже, значение вне границы равно нулю; однако следует понимать, что другие значения или пороговые значения могут использоваться для указания элемента вне границы.

В 206 маска 250 проекций используется в данных 212 события режима списка PET для исключения событий вне проверяемого объекта 118 или желаемой интересующей области 119 в объекте. На 208 события 212 PET, кроме событий, исключаемых с помощью применения маски 250 проекций, реконструируются, используя MLEM или другую подходящую итеративную методику реконструкции для формирования данных объемного изображения, при этом действия по трассировке лучей на этапах прямого и/или обратного проецирования процесса реконструкции не обновляют элементы матрицы изображений, инициализируемые в нуле с помощью применения маски 240 изображений. Настоящая методика также применима в данных события гистограммы. На 210 конечная оценка изображения выполнена доступной.

Таким образом, идентификация и исключение событий режима списка вне сканированного объекта 118 или границы интересующей области 119 с помощью применения маски 250 проекций соответственно уменьшает общее время реконструкции на этапе 208 относительно альтернативных методик реконструкции, которые формируют оценки изображений из всех событий 212 режима списка, включая события, происходящие вне сканируемого объекта 118 или интересующей области 119. И идентификация элементов изображений вне сканируемого объекта 118 или границ интересующей области 119 во время инициализации матрицы изображений на 204 с помощью использования маски 240 изображений делает возможным исключение определяемых элементов изображений из обновления во время реконструкции на этапе 208, предоставляя улучшенную эффективность реконструкции относительно альтернативных методик реконструкции, которые обновляют все элементы изображений, включая элементы изображений, попадающихся вне сканируемого объекта 118 или интересующей области 119.

Фиг.3 иллюстрирует способ определения анатомической маски 240 изображений и маски 250 проекций. На 302 данные объемных изображений СТ предоставляются блоком 126 реконструкции СТ, как описано в целом выше. На 304 данные объемных изображений СТ сегментируются для определения границ объекта 118 или интересующей области 119 в объекте. Сегментированные данные также регистрируются с помощью системы PET и повторно сопоставляются как необходимость для соответствия размерностей элемента изображений PET. Как указано на этапе 306, сегментация может выполняться с помощью установления порога, хотя особая осторожность должна быть принята для определения вокселов рядом с границей объекта, которая имеет значения, близкие воздуху (например, легкие). Другие подходящие методики сегментации могут также использоваться. Маска 240 изображений, таким образом, описывает величину объекта 118 или интересующей в нем области.

На 310 сегментированные данные, сформированные на 304, прямо проецируются в область проекций для формирования трехмерной затухающей рентгенограммы венозных синусов. Установление порогов на 312 затем создает маску 250 проекций, которая имеет те же самые размерности, как и излучение рентгенограммы венозных синусов для использования данных 212 событий в области проекций. Для того чтобы избежать искажений изображения, происходящих из условий границ, предпочтительно определять маску 250 проекций больше, чем действительный объект или наблюдаемые границы интересующей области. Область проекций представлена как режим списка, хотя методика может быть приспособлена к рентгенограмме венозных синусов или данных проекций, или любым другим подходящим образом.

Ссылаясь теперь на Фиг.2 и 4, LOR 410 имеет место вне границ интересующей области 119. Использование маски 250 проекций в 206, как рассмотрено выше, определяет LOR 410 как имеющую место вне границ интересующей области 119. Соответственно, LOR 410 исключается из реконструкции на этапе 208.

Другая LOR 414 пересекает интересующую область 119 и проходит как через воксел 422, расположенный вне границ интересующей области 119, так и воксел 422, расположенный внутри границ интересующей области 119. Применение маски 250 проекций в 206 не определяет LOR 414 для исключения как имеющую место вне объекта 118 и границ интересующей области 119, и LOR 414 включается в реконструкцию на этапе 208.

В другом аспекте определение того, что ассоциированное событие аннигиляции действительно имеет место в маске 250 проекций, может использоваться для определения исключения LOR 414. В одной методике информация TOF, ассоциируемая с LOR 414, может использоваться для определения вероятности, что событие аннигиляции, представленное LOR 414, имеет место в точке вдоль LOR 414 в интересующей области 119. Соответственно, в первом примере информация TOF указывает, что LOR 414 представляет событие аннигиляции, имеющее место в сегменте 403 LOR вдоль LOR 414 с наивысшей вероятностью, указывающей присутствие в средней точке 432, и наименьшими вероятностями присутствия в конечных точках 434 и 436. Так как сегмент 430 LOR не имеет места в интересующей области 119, LOR 414 исключается во время реконструкции на этапе 208.

Во втором примере информация TOF указывает, что LOR 414 представляет событие аннигиляции, имеющее место в сегменте 440 LOR вдоль LOR 414 с наивысшей вероятностью, указывающей присутствие в средней точке 442, и наименьшей вероятностью присутствия в конечных точках 444 и 446. Так как сегмент 440 LOR не имеет места, по меньшей мере, в части в интересующей области 119, LOR 414 исключается, но трассируется во время реконструкции на этапе 208.

В другом аспекте наименьшая вероятность присутствия в конечных точках 434, 436, 444 и 446 может быть нулевой, или может быть граничное значение вероятности, выбираемое реагирующим на один или более параметров. На примере параметра существует заданное требование к разрешению изображения; другие параметры очевидны специалисту в данной области техники.

В другом аспекте во время инициализации матрицы изображений для итеративной реконструкции, использование маски 240 изображений определяет воксел 422 как попадающий вне маски 240 изображений и устанавливает ее значение до нуля. Во время этапа 208 реконструкции трассировка лучей выполняется как часть действий прямого и обратного проецирования, определяемые вокселы остаются нулевыми или не обновляются иным образом. Следует понимать, что эта методика не ограничена использованием вокселов и подходит для других основных функций, например, блобов.

Соответственно, так как значение воксела 422 равно нулю, где LOR 414 не исключена с помощью использования маски 250 проекций, воксел 422, тем не менее, не обновляется с помощью трассировки LOR 414 на этапе 208 реконструкции. Напротив, воксел 424 имеет место внутри границ интересующей области 119 и соответственно его значение не устанавливается до нуля с помощью использования маски 240 изображений на 204: воксел 424, следовательно, обновляется трассировкой LOR 414 на этапе 208 реконструкции. Как будет принято во внимание, уменьшение числа элементов изображений, обновляемых в любой заданной итерации реконструкции, не учитывая события вне границ интересующей области 119 и не обновляя элементы объемного пространства изображений, расположенные вне элементов объемного пространства изображений, реагирующих на события, имеющих место в границах интересующей области 119, снижает время, необходимое для завершения действий прямого и обратного проецирования, таким образом, снижая время реконструкции и предоставляя преимущества производительности.

В одном аспекте относительное расположение этапа 204 применения маски 240 изображений и этапа 206 применения маски 250 проекций, как описано выше, не требуется, и расположение этих этапов может быть изменено. В другом аспекте маска 240 изображений может применяться ко всем элементам области изображений, предшествующей итерациям трассировки лучей, предоставляя предшествующую фильтрацию всех элементов области изображений и таким образом устанавливая значение воксела 420 в ноль. Альтернативные методики могут задерживать применение маски 240 изображений, пока выбор воксела для обновления трассировки одной или более LOR после применения маски 250 проекций: таким образом, если не определяется никакой LOR, чтобы пройти через воксел 420, тогда воксел 420 не сравнивается с маской 240 изображений и его значение не устанавливается нулевым. Более того, в другом аспекте, либо одна, либо обе маски 240, 250 могут применяться во время этапа 208 реконструкции.

Фиг.5 иллюстрирует методику реконструкции как применимую ко множеству данных 212 событий LOR режима списка. На 502 матрица изображений инициализируется, при этом у элементов объемного изображения, попадающих вне маски 240 изображений, значения установлены в ноль. На 504 инициируется итерация реконструкции. LOR затем выбирается в 506 и сравнивается с маской 250 проекций в 508. Если LOR не находится в маске 250 проекций, тогда в 510 LOR исключается из дополнительной обработки. В другом аспекте, если информация TOF указывает, что LOR представляет собой событие аннигиляции, не происходящее в маске 250 проекций, тогда в 510 LOR исключается из дополнительной обработки. Альтернативно, если LOR находится в маске 250 проекций, как определено на 508, и/или если информация TOF указывает вероятность, большую, чем значение граничной вероятности, что LOR представляет собой событие аннигиляции, происходящее в маске 250 проекций, тогда LOR обрабатывается как часть реконструкции. Как указано в 512, только те элементы изображений, которые имеют значение, большее, чем ноль, обновляются во время процесса трассировки лучей.

Как отражается с помощью этапа 516, если все из LOR не выбраны, обработка возвращается на этап 506 и выбирается следующая LOR. Как отражено на этапе 520, каждая LOR снова выбирается для этапов 504, 506, 508, 510 или 512 и 516 с помощью последовательных итераций, пока оценка объекта не сойдется, выполняется желаемое число итераций или реконструкция прерывается на 522. Самая последняя оценка объекта становится конечной оценкой объекта на 520. Конечная оценка объекта сохраняется в соответствующей памяти и выполнена доступной компьютеру 128 пульта оператора для дополнительного отображения, обработки и/или анализа. Реконструированные данные изображений могут быть также выполнены доступными другим компьютерам, связанным со сканером или иным образом имеющим доступ к общей сети, например, система хранения и передачи изображений (PACS), информационная системы больницы/рентгенологическая информационная система (HIS/RIS), Интернет или тому подобное.

Фиг.6 иллюстрирует методику реконструкции как применимую ко множеству данных 212 событий LOR режима списка. На 602 матрица изображений инициализируется, при этом у каждого из элементов объемного изображения в матрице, которые попадают вне маски 240 изображений, значения установлены в ноль. Далее маска 250 проекций применяется на 604 для каждого события для определения тех событий, которые происходят вне объекта 118 или границ интересующей области 119. Таким образом, события 212 фильтруются с помощью маски 250 проекций и только те события, происходящие в объекте 118 или границах интересующей области 119, используются в реконструкции.

Итерация реконструкции инициируется на 606. Каждое событие выбирается на 608 для трассировки. И только элементы изображений, которые имеют значение, большее, чем ноль, обновляются трассировкой лучей выбранного события на 610.

Как отражено на этапе 612, каждое событие выбирается на 608 для обновления ненулевых элементов изображений на 610, пока все события не будут выбраны. Как отражено на этапе 614, каждое событие снова выбирается для дополнительных итераций, пока оценка объекта не сойдется, желаемое число итераций выполняется или реконструкция прерывается на 615. Самая последняя оценка объекта становится конечной оценкой объекта на 614, доступной, как обсуждено выше в отношении этапа 520.

Хотя обработка изображений СТ рассмотрена таким образом значительно в предоставлении анатомической информации объекта для определения маски 240 изображений и маски 250 проекций, следует принимать во внимание, что другие методики модальности обработки изображений, не являющиеся методиками PET, могут использоваться для получения анатомической информации объекта. Например, часть СТ сканера 100 может быть опущена и заменена другим устройством обработки изображений, например, сканером магнитного резонанса (MR). Альтернативно затухание или анатомическая информация могут предоставляться источником передачи, ассоциированным с частью 102 платформы PET, например, методики разрешения магнитного резонанса (MR).

Вариант осуществления изобретения, описанный выше, практически реализован в компьютерной программе, сохраненной в соответствующем запоминающем носителе 140, и выполнен доступным системе 100 и блоку 129 реконструкции. Примерные машиночитаемые запоминающие носители включают в себя, но не ограничены фиксированными накопителями на жестких магнитных дисках, оптическими дисками, магнитными лентами, полупроводниковыми запоминающими устройствами, например, постоянное запоминающее устройство (ROM), программируемое ПЗУ (PROM) и т.д. Память 140, содержащая машиночитаемый код, используется для исполнения кода непосредственно из памяти 140 или с помощью копирования кода из одного запоминающего устройства в другое запоминающее устройство или с помощью передачи кода по сети для удаленного исполнения. Память 140 может содержать одно или более фиксированных и/или съемных устройств накопления данных, например, гибкий магнитный диск, или компакт-диск, или она может состоять из некоторого другого типа устройства накопления данных или устройства передачи данных. Компьютерная программа может загружаться в память компьютера для конфигурирования процессора для исполнения методик, описанных выше. Компьютерная программа содержит команды, которые при прочтении и исполнении процессором вызывают выполнение процессором этапов, необходимых для исполнения этапов или элементов настоящего изобретения.

Изобретение описано со ссылкой на предпочтительные варианты осуществления. Естественно, модификации и изменения могут происходить с другими вариантами при прочтении и понимании предшествующего описания. Подразумевается, что изобретение создано как включающее все подобные модификации и изменения в такой мере, как они находятся в объеме прилагаемой формулы изобретения.

1. Способ реконструкции данных режима списка, получаемых во время позитронно-эмиссионного томографического (PET) сканирования объекта, причем данные включают в себя информацию, указывающую на множество обнаруживаемых событий позитронной аннигиляции, при этом способ содержит этапы, на которых
определяют маску проекции, которая связана с интересующей областью, посредством того, что
получают данные сканирования по методу лучевой диагностики, не являющемуся PET, указывающие на объект;
проецируют в прямом направлении данные сканирования по методу лучевой диагностики, не являющемуся PET, в пространство проекций; и устанавливают порог для спроецированных в прямом направлении данных;
идентифицируют обнаруженные события режима списка, происходящие в интересующей области, посредством применения маски проекции к множеству обнаруженных событий позитронной аннигиляции; реконструируют идентифицированные события режима списка с использованием технологии итеративной реконструкции, которая включает в себя операцию лучевой трассировки для формирования томографических данных, показывающих интересующую область, при этом операция трассировки лучей трассирует только элементы матрицы изображений, расположенные в интересующей области; и
формируют изображение, указывающее томографические данные.

2. Способ по п.1, дополнительно содержащий этапы, на которых определяют маску изображений, которая связана с интересующей областью; и
используют маску изображения для идентификации элементов матрицы изображения, расположенных в интересующей области, с помощью назначения внеграничного значения элементам матрицы изображения, расположенным вне интересующей области.

3. Способ по п.2, в котором этап определения маски изображения содержит этапы, на которых
получают данные сканирования по методу лучевой диагностики, не являющемуся PET, указывающие на объект;
отображают данные сканирования по методу лучевой диагностики, не являющемуся PET, на размерности элемента изображения PET; и сегментируют отображенные данные сканирования по методу лучевой диагностики, не являющемуся PET.

4. Способ по п.2, в котором как маска проекций, так и маска изображения, больше, чем интересующая область.

5. Способ по п.2, в котором множество событий позитронной аннигиляции представляет собой линии реакции (LOR) режима списка, и этап реконструкции дополнительно содержит этапы, на которых
определяют, расположена ли LOR в маске проекции; и
если LOR расположена в маске проекции, то используют LOR для трассировки элементов изображений, которые не имеют внеграничного значения.

6. Способ по п.2, в котором множество событий позитронной аннигиляции представляет собой линии реакции LOR режима списка, включая информацию о времени пролета (TOF), и этап реконструкции дополнительно содержит этапы, на которых
используют информацию TOF для определения вероятности появления того, что событие аннигиляции, представленное LOR, расположено в маске проекции; и
если вероятность появления указывает, что событие аннигиляции, представленное LOR, расположено в маске проекции, то используют LOR для трассировки элементов изображений, которые не имеют внеграничного значения.

7. Способ по п.1, в котором этап реконструкции идентифицированных событий режима списка содержит этапы, на которых
используют информацию TOF события аннигиляции для определения вероятности появления того, что событие, представленное LOR, расположено в маске проекции; и
если вероятность появления указывает, что событие аннигиляции, представленное LOR, расположено в маске проекции, то используют LOR для трассировки элементов изображений, расположенных в интересующей области.

8. Устройство для реконструкции данных режима списка, получаемых во время позитронно-эмиссионного томографического сканирования объекта, причем данные включают в себя информацию, указывающую на множество обнаруженных событий позитронной аннигиляции, содержащее
систему (122) получения данных по методу лучевой диагностики, не являющемуся PET;
средство (129) реконструкции, сконфигурированное для определения маски проекции, которая связана с интересующей областью, с помощью проецирования в прямом направлении данных сканирования по методу лучевой диагностики, не являющемуся PET, принятых от системы (122) получения данных по методу лучевой диагностики, не являющемуся PET, указывающих на объект в пространстве проекции; и
установления порога для спроецированных в прямом направлении данных; идентифицирования обнаруженных событий режима списка, происходящих в интересующей области, применяя маску проекции ко множеству обнаруженных событий позитронной аннигиляции;
реконструкции идентифицированных событий режима списка с использованием технологии итеративной реконструкции, которая включает в себя операцию лучевой трассировки для формирования томографических данных, показывающих на интересующую область, при этом операция лучевой трассировки трассирует только элементы матрицы изображения, расположенные в интересующей области; и
средство (128) отображения для формирования изображения, указывающего на томографические данные.

9. Устройство по п.8, в котором средство (129) реконструкции дополнительно сконфигурировано для
определения маски изображения, которая связана с интересующей областью; и
использования маски изображения для идентифицирования элементов матрицы изображения, расположенных в интересующей области, с помощью назначения внеграничного значения элементам матрицы изображения, расположенным вне интересующей области.

10. Устройство по п.9, в котором средство (129) реконструкции дополнительно сконфигурировано для определения маски изображения с помощью
отображения данных сканирования по методу лучевой диагностики, не являющемуся PET, принятых от системы (122) получения данных по методу лучевой диагностики, не являющемуся PET, указывающих на объект, на размерности элемента изображения PET; и
сегментирования отображенных данных сканирования по методу лучевой диагностики, не являющемуся PET.

11. Устройство по п.9, в котором как маска проекции, так и маска изображения, больше, чем интересующая область.

12. Устройство по п.9, в котором средство (129) реконструкции сконфигурировано для реконструкции данных LOR режима списка с помощью
определения, расположена ли LOR в маске проекции; и
если LOR расположена в маске проекций, то использования LOR для трассировки элементов изображения, которые не имеют внеграничного значения.

13. Устройство по п.9, в котором средство (129) реконструкции сконфигурировано для реконструкции данных LOR режима списка с помощью
использования информации TOF для определения вероятности появления того, что событие аннигиляции, представленное LOR, расположено в маске проекции; и
если вероятность появления указывает, что событие аннигиляции, представленное LOR, расположено в маске проекции, то использование LOR для трассировки элементов изображения, которые не имеют внеграничного значения.

14. Устройство по п.9, в котором средство (129) реконструкции дополнительно сконфигурировано для реконструкции идентифицированных событий режима списка с помощью использования информации TOF события аннигиляции для определения вероятности появления того, что событие, представленное LOR, расположено в маске проекции; и
если вероятность появления указывает, что событие аннигиляции, представленное LOR, расположено в маске проекции, то использования LOR для трассировки элементов изображения, расположенных в интересующей области.

15. Изделие (140), содержащее машиночитаемый носитель, имеющий машиночитаемую программу, сохраненную на упомянутом носителе, при этом машиночитаемая программа при ее исполнении на компьютере побуждает компьютер осуществлять реконструкцию данных режима списка, полученных во время позитронно-эмиссионного томографического сканирования объекта, причем данные режима списка включают в себя информацию, указывающую на множество обнаруживаемых событий позитронной аннигиляции, с помощью
определения маски проекции, которая связана с интересующей областью, посредством
проецирования в прямом направлении данных сканирования по методу лучевой диагностики, не являющемуся PET, принятых от системы (122) получения данных лучевой диагностики, не являющемуся PET, указывающих на объект в пространстве проекции; и
установления порога спроецированных в прямом направлении данных;
идентифицирования обнаруженных событий режима списка, происходящих в интересующей области, посредством применения маски проекции к множеству обнаруженных событий позитронной аннигиляции;
реконструирования идентифицированных событий режима списка с использованием технологии итеративной реконструкции, которая включает в себя операцию лучевой трассировки для формирования томографических данных, показывающих интересующую область, при этом операция трассировки лучей трассирует только элементы матрицы изображения, расположенные в интересующей области; и
формирования изображения, показывающего томографические данные.

16. Изделие (140) по п.15, в котором машиночитаемая программа при ее выполнении на компьютере дополнительно побуждает компьютер определять маску изображения, которая связана с интересующей областью; и
использовать маску изображения для определения элементов матрицы изображения, расположенных в интересующей области, с помощью назначения внеграничного значения элементам матрицы изображений, расположенным вне интересующей области.

17. Изделие (140) по п.16, в котором машиночитаемая программа при выполнении ее на компьютере дополнительно побуждает компьютер определять маску изображения с помощью
отображения данных сканирования по методу лучевой диагностики, не являющемуся PET, принятыми от системы (122) получения данных по методу лучевой диагностики, не являющемуся PET, указывающих на объект, на размерности элементов изображения PET; и
сегментирования отображенных данных сканирования по методу лучевой диагностики, не являющемуся PET.

18. Изделие (140) по п.16, в котором машиночитаемая программа при ее выполнении на компьютере дополнительно побуждает компьютер определять маску проекции и маску изображения, большую, чем интересующая область.

19. Изделие (140) по п.16, в котором машиночитаемая программа при выполнении ее на компьютере дополнительно побуждает компьютер реконструировать данные LOR с помощью
определения, расположена ли LOR в маске проекции; и
если LOR расположена в маске проекции, то использования LOR для трассировки элементов изображения, которые не имеют внеграничного значения.

20. Изделие (140) по п.16, в котором машиночитаемая программа при выполнении ее на компьютере дополнительно побуждает компьютер реконструировать данные LOR, включающие информацию TOF, с помощью
использования информации TOF для определения вероятности появления того, что событие аннигиляции, представленное LOR, расположено в маске проекции; и
если вероятность появления указывает, что событие аннигиляции, представленное LOR, расположено в маске проекции, то использования LOR для трассировки элементов изображения, которые не имеют внеграничного значения.

21. Изделие (140) по п.15, в котором машиночитаемая программа при выполнении ее на компьютере дополнительно побуждает компьютер реконструировать идентифицированные события режима списка с помощью
использования информации TOF события аннигиляции для определения вероятности появления того, что событие, представленное LOR, расположено в маске проекции; и
если вероятность появления указывает, что событие аннигиляции, представленное LOR, расположено в маске проекции, то использования LOR для трассировки элементов изображения, расположенных в интересующей области.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к системам и способам воспроизведения диаграмм. .

Изобретение относится к способам и форматам файлов для представления презентаций в составленной из компонентов прикладной программе презентаций. .
Изобретение относится к способам формирования изображения. .
Изобретение относится к мобильным коммуникационным устройствам, оборудованным фотокамерой, в частности к мобильным телефонам, коммуникаторам и т.д. .

Изобретение относится к способам и средствам мониторинга сетей сложной топологии и объектов, входящих в их состав, и может быть использовано для индикации, контроля состояния и управления параметрами разветвленных сетей сложной топологии различного назначения.

Изобретение относится к области создания и компоновки графики в прикладной программе. .

Изобретение относится к изготовлению обоев на основании цифрового изображения. .

Изобретение относится к компьютерной графике. .

Изобретение относится к поточной обработке, используемой при создании кинофильмов и видеофильмов. .

Изобретение относится к способам измерения энергии в индукционном ускорителе электронов - бетатроне. .

Изобретение относится к усовершенствованному алгоритму реконструкции для процессов визуализации. .

Изобретение относится к способам измерения параметров направленного излучения, включая измерение таких характеристик потоков заряженных частиц, как их пространственное распределение по плотности и дозам с помощью люминесцентных детекторов ионизирующих излучений.

Изобретение относится к сенсору (10) для получения данных об интенсивности электронного пучка, генерируемого с помощью генератора электронного пучка вдоль траектории, по которой электронный пучок выходит из генератора через выходное окно (24), а также относится к системе для получения данных об интенсивности электронного пучка.

Изобретение относится к области измерительной техники и может использоваться для оценки радиационной обстановки в районе размещения радиационно-опасных предприятий в условиях нормальной эксплуатации контролируемого объекта и при аварийных выбросах.

Изобретение относится к устройствам, ограничивающим появление обнаруженных ложных изображений, возникающих при использовании гамма-камер с кодирующей маской, при этом используют в местах расположения источников гамма излучения.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в диагностике параметров потоков заряженных частиц. .

Изобретение относится к области спектральной компьютерной томографии (СТ)
Наверх