[发明专利]一种PET/CT数据时相匹配的重建方法

权利要求书

1.一种PET/CT数据时相匹配的重建方法，其特征是：包括如下步骤

（1）CT图像在图像域转换为衰减系数分布；

（2）通过投影算法将步骤（1）中的衰减系数从图像域转化到投影域，其中投影算法是指按照PET检测器坐标，对于成对的检测器路径上的衰减值进行路径积分，之后进行指数运算获得；

（3）PET符合数据通过门控分为多个子符合数据集；

（4）直接对PET符合数据的总集进行含衰减系数的重建，得到重建图像A；所述对PET符合数据的总集进行含衰减系数的重建采用滤波反投影算法或者快速最大期望迭代方法实现，含衰减系数是指将步骤（2）中的衰减结果引进计算；

（5）对子符合数据集进行不含衰减系数的重建得到图像数据集B1到BN共N组图像；

（6）选取特定的亮度作为阀值点，对图像A进行归一化操作；然后对B1-BN共N组图像，也选取特定的亮度作为阀值点，分别进行归一化操作；

（7）对B1-BN进行噪声平滑操作；

（8）B1-BN分别对A进行互信息转化，得到B1T，B2T…到BNT共N组B的互信息转化图像，以及A1T…ANT这N组A的互信息转化图像；

对于两组图像上的特定亮度m和f,互信息的定义为

p(m,f)是m和f的联合概率分布，p(m)和p(f)是图像M，F在灰度域的分布，M，F是原始图像，当计算出I(M,F)后，M和F的互信息映射图像根据映射转换公式

计算；

（9）对于B1-BN中的任意一组图像n，将A带入映射转换公式计算得到AT，Bn带入映射转换公式计算得到BnT，将A，AT，Bn， BnT带入demons估计误差公式进行计算，得到估计值；

（10）提取E1-EN多组误差估计数，其中最小值所在的PET门控编号，即是CT图像与PET多组数据中对应的最佳门控位置；

（11）通过最佳匹配PET门控图像作为参考图像，对其他图像进行匹配操作，获得相同门控下的其他图像，并进行图像合并操作，得到合并图像Bc；

（12）步骤（2）的衰减数据对PET数据子集中的匹配门控数据进行衰减校正得到BnAC，这里对最佳的门控信号进行了与步骤（4）相同的重建，带有衰减校正，唯一的区别是把输入的PET符合数据的总集替换为最佳门控的符合信号；

（13）最终结果BF=BnAC/Bn*Bc，按照像素作为处理单元，一一对应地在图像域进行乘除法操作，其中BnAC/Bn项作为衰减因子，因为图像噪声的差异需要一定的平滑操作。

2.如权利要求1所述的一种PET/CT数据时相匹配的重建方法，其特征是：步骤（1）中的衰减系数分布通过对CT值进行在伽马光子频率内的吸收系数转换获得。

3.如权利要求1所述的一种PET/CT数据时相匹配的重建方法，其特征是：步骤（3）中的门控区分为通过呼吸机或者直接通过数据分析找到每个符合事件对应着的呼吸幅度，再通过不同幅度划分符合事件，形成若干个子集。

4.如权利要求1所述的一种PET/CT数据时相匹配的重建方法，其特征是：步骤（5）对子符合数据集进行不含衰减系数的重建采用滤波反投影算法或者快速最大期望迭代方法实现，不含衰减系数是指不将步骤2中的衰减结果引进计算。

5.如权利要求1所述的一种PET/CT数据时相匹配的重建方法，其特征是：步骤（6）中的图像亮度归一化采用图像均值作为阈值的步进，不断提升阈值，直到阈值高于数据中99%的非零点，作为图像的最大值，然后图像整体除以阈值，同时高于1的部分设置为1。

6.如权利要求1所述的一种PET/CT数据时相匹配的重建方法，其特征是：步骤（7）中的对B1-BN进行噪声平滑操作使用高斯卷积滤波，滤波核函数大小随着图像的像素大小改变。

7.如权利要求1所述的一种PET/CT数据时相匹配的重建方法，其特征是：步骤（8）中任意一组图像M，F可以通过映射转换公式产生互信息映射MT，FT，因为步骤5中门控产生N组B图像，所以每组图像有一组（Bn BnT），一共得到N组BnT。