[发明专利]一种PET/CT数据时相匹配的重建方法

说明书

本发明公开了一种PET/CT数据时相匹配的重建方法，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，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，对图像进行归一化，同时对B1‑N共N组图像选取特定亮度，对于B1‑BN中的任意一组图像n，计算通过A，AT，Bn，BnT的demon估计误差公式，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，最终结果BF=BnAC/Bn*Bc，本发明提供了一种提升了CT与PET图像的匹配度的PET/CT数据时相匹配的重建方法。

技术领域

本发明涉及CT领域，更具体涉及一种PET/CT数据时相匹配的重建方法。

背景技术

PET/CT是一种结合了CT（X射线计算机断层）和PET（正电子发射断层的设备。CT给予人体的基本结构特征，PET给予人体的潜在的病变特征。CT图像和PET图像会同步的融合显示，提供给临床医生评估病人病情。同时，在实际信号处理时，CT数据额外提供PET重建的衰减信息。

在PET呼吸重建中，扫描的符合数据会被划分为多个时相的子数据。每一个子数据对应病人的特定的呼吸相位。常用的CT扫描方法有两种：一种是直接利用CT快速扫描，直接将扫描的CT结果加载在PET上，PET图像与CT图像会容易出现融合错位的问题。另一种是在CT使用4D扫描方式，获取门控信息。这种方式能通过CT门控和PET门控匹配，达到减小运动伪影的目地，但会增大病人的X射线扫描剂量。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种提升了CT与PET图像的匹配度的PET/CT数据时相匹配的重建方法。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：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；

（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）对图像A进行归一化操作，选取特定的亮度作为阈值点，对图像进行归一化，同时对B1-N共N组图像选取特定亮度，进行图像亮度归一化；

（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

计算；

（9）对于B1-BN中的任意一组图像n，计算通过A，AT，Bn，BnT的demon估计误差公式；

（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；