[发明专利]一种PET图像重建方法和装置

说明书

本公开提供一种PET图像重建方法和装置，其中的方法将解剖图像应用于PET图像的重建，该方法可以包括：根据PET重建数据，进行图像重建得到PET初始图像；根据所述PET初始图像，确定PET惩罚项；根据所述解剖图像，确定所述PET惩罚项的约束因子，所述PET惩罚项的约束因子在所述解剖图像的边界区域和均匀区域不同；根据所述PET惩罚项和约束因子，得到联合惩罚函数；根据所述联合惩罚函数，获得PET图像重建的迭代方程，并根据所述迭代方程进行迭代计算，得到PET重建图像。本公开既保证了PET图像的清晰边界，又对图像的均匀区域实现了平滑去噪，提高了PET重建图像的质量。

技术领域

本公开涉及医学图像处理技术，特别涉及一种PET图像重建方法和装置。

背景技术

当前，正电子发射断层成像(Positron Emission Computed Tomography，PET)技术已经大量应用于肿瘤早期检测、药物筛选等重要的生物医学研究领域。PET技术是通过向被检体内注入具有放射性的示踪剂，并在体外探测湮灭事件产生的光子信号，可以根据探测到的数据重建出示踪剂在体内的空间分布，从而间接获取被检体的生理代谢信息。然而，PET采集的数据容易受到噪声和其他物理因素的影响，使得根据该数据重建的PET图像也含有较多噪声，均匀性也不够理想。据研究表明，解剖图像(例如，磁共振(MagneticResonance Imaging，MRI)是其中一种解剖图像)与功能图像之间具有极大的相关性，可以利用高分辨率的解剖图像为PET图像(PET重建图像是一种功能图像)重建提供大量的先验信息，以提高PET重建的图像质量。

相关技术中，可以先根据PET采集数据重建得到PET初始图像，然后根据该PET初始图像和MRI解剖图像构建联合先验模型，得到二次项加和形式的先验方程；并根据该先验方程，利用最大后验方法(maximum a posteriori,MAP)和OSL算法(one-step-latealgorithm)获取PET重建的迭代方程，将PET初始图像作为该迭代方程的初始值，进行迭代，直至完成图像重建。这种方法在一定程度上可以依据解剖图像的先验信息，起到对PET图像平滑去噪的作用，但是，该方法也使得重建后的PET图像变得模糊，效果仍然不理想。

发明内容

有鉴于此，本公开提供一种PET图像重建方法和装置，以在利用解剖图像的信息进行PET重建时，进一步提高PET重建图像的质量。

具体地，本公开是通过如下技术方案实现的：

第一方面，提供一种正电子发射断层成像PET图像重建方法，所述方法将解剖图像应用于PET图像的重建，所述方法包括：

根据PET重建数据，进行图像重建得到PET初始图像；

根据所述PET初始图像，确定PET惩罚项；

根据所述解剖图像，确定所述PET惩罚项的约束因子，所述PET惩罚项的约束因子在所述解剖图像的边界区域和均匀区域不同；

根据所述PET惩罚项和约束因子，得到联合惩罚函数；

根据所述联合惩罚函数，获得PET图像重建的迭代方程，并根据所述迭代方程进行迭代计算，得到PET重建图像。

第二方面，提供一种正电子发射断层成像PET图像重建装置，所述装置用于将解剖图像应用于PET图像的重建，所述装置包括：

初始重建模块，用于根据PET重建数据，进行图像重建得到PET初始图像；

惩罚项确定模块，用于根据所述PET初始图像，确定PET惩罚项；

约束因子确定模块，用于根据所述解剖图像，确定所述PET惩罚项的约束因子，所述PET惩罚项的约束因子在所述解剖图像的边界区域和均匀区域不同；

惩罚函数确定模块，用于根据所述PET惩罚项和约束因子，得到联合惩罚函数；