[发明专利]运动补偿心脏瓣膜重建

说明书

目前，运动补偿的重建不太适合用于重建瓣膜、瓣膜小叶和心脏的邻近的脉管解剖结构。瓣膜和瓣膜小叶发生模糊。这可能会导致错误的诊断。提出了一种用于对瓣膜和相关解剖结构的运动补偿的重建的新方法，其中，执行边缘增强步骤以抑制模糊。

技术领域

本发明涉及数字成像领域，更具体地涉及计算机断层摄影(CT)成像。特别地，本发明涉及根据对象的投影数据来重建所述对象的图像的方法，用于重建所述图像的图像处理设备，用于重建图像的计算机程序以及计算机可读介质。

背景技术

计算机断层摄影(CT)是使用数字处理来根据围绕旋转轴收集的一系列二维X射线图像生成感兴趣对象的三维图像的过程。随后可以使用适当的算法来重建这种CT图像。

计算机断层摄影的重要应用是心脏计算机断层摄影，其中，患者的心脏是感兴趣对象。心脏计算机断层摄影的主要问题在于心脏在图像收集期间一直跳动这一事实。这种运动降低了所收集的图像的质量。

为了缓和该问题，心脏CT通常采用门控重建，其中，对心脏CT数据的采集是与对在整个心动周期内提供信息的数据(例如，心电图(ECG)数据或光体积描记(PPG)数据)的采集并行执行的。因此，使用该数据，借助于心动周期的相应选择的相位点来门控CT图像采集和重建。

WO 2005/008597公开了一种用于对心脏CT图像的运动补偿的重建的方法，其中，估计感兴趣对象在选定区域中的运动。基于所估计的运动，确定选定区域具有最小运动的时间点。随后利用对应于该区域具有最小运动的相应的时间点的数据来重建图像，相应区域是根据该数据重建的。

到目前为止，运动补偿心脏CT重建一直聚焦在对冠状动脉的运动补偿上。然而，在过去的几年中，对瓣膜疾病的诊断和处置规划已经成为心脏CT的另一个感兴趣领域。当对瓣膜成像时，因运动而引起瓣膜、瓣膜小叶和邻近的脉管解剖结构模糊的问题。先前用于移除运动伪影的方法不足以抑制这种模糊。因此，由于瓣膜、瓣膜小叶和邻近的脉管解剖结构的运动，对瓣膜、瓣膜小叶和邻近的脉管解剖结构的确定不是很理想。在诊断和处置规划中，这可能导致设备尺寸设计错误或钙化估计错误。

发明内容

本发明的目的是提供用于对感兴趣对象的体积数据的运动补偿的重建的改进的方法。

本发明的另外的目的是提供用于通过实现对因瓣膜和瓣膜小叶的移动引起的运动伪影的减少来对CT数据进行运动补偿的重建以用于对瓣膜疾病的诊断和处置规划的方法。更具体地，本发明的目的是提供用于运动补偿的重建的方法，其中，可以抑制因瓣膜和瓣膜小叶的移动引起的模糊。

本发明的目的是通过由权利要求限定的、根据本发明的用于重建感兴趣对象的图像的方法、相应的图像处理设备、计算机程序和计算机可读介质来实现的。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于根据感兴趣对象的对应于多个时间点的多个投影数据来重建所述对象的图像的方法。所述方法包括以下步骤：从所述多个投影数据中检索所述感兴趣对象的多个体积数据，所述体积数据中的每个体积数据对应于相应的时间点；以及对所述多个体积数据应用基于梯度的滤波器，以获得对应于所述相应的时间点的多个边缘增强的图像体积。所述方法还包括以下步骤：对所述多个边缘增强的图像体积进行加权；基于所述多个边缘增强的图像体积来估计多个第一运动向量场；以及使用所估计的多个第一运动向量场来根据所述多个投影数据重建多个第一运动补偿的图像体积，所述多个第一运动补偿的图像体积中的每个对应于相应的时间点。

根据本发明，使用门控多相位重建。然而，与已知的方法相反，不是直接对体积数据执行配准和运动补偿的重建，而是对边缘增强的图像体积执行配准和运动补偿的重建，这是基于梯度的滤波器操作的结果，基于梯度的滤波器操作会增强针对感兴趣图像检测到的边缘。

由此从对应于多个时间点的多个投影数据中检索体积数据。因此，体积数据中的每个同样对应于相应的时间点，即，与已经用于获得体积数据的投影数据相对应的时间点。