一种医学成像扫描方法和系统与流程

文档序号:13935276
一种医学成像扫描方法和系统与流程

本发明涉及一种医学成像扫描方法和系统,尤其涉及一种医学成像补扫方法和系统。



背景技术:

在医学成像扫描过程中如果出现了偏差(例如,漏扫、运动伪影、扫描意外中断等),往往会造成基于此次扫描生成的医学图像或图像序列不可正常使用(例如,用于诊断等)。通过对扫描发生偏差的区域进行补扫,并将补扫获得的扫描数据和/或图像序列同第一次扫描获得的扫描数据和/或图像序列进行合并,可以生成一个可正常使用的医学图像序列。与对目标区域重新进行全区域扫描相比,补扫可以降低病人对辐射剂量的吸收,减少扫描时间,并防止因扫描时间过长造成最佳扫描条件的灭失。

由于目前医学成像设备扫描时通常只能有一个固定的扫描方向,因此在现有技术中,补扫的起始位置通常是第一扫描的结束位置,这类补扫方法只能补正偏差区域位于第一次扫描的扫描区域之后的情况。但是,由于偏差区域也可能出现在第一次扫描的起始位置之前(例如,漏扫区域)或位于第一次扫描的扫描区域当中(例如,运动伪影区域),因此,需要更加灵活的补扫方法。



技术实现要素:

针对上述问题,本发明的提供了一种新型的医学成像扫描方法,或补扫方法。该补扫方法允许从任意位置进行补扫,并将第一次扫描和补扫获得的扫描数据和/或基于扫描数据生成的图像序列进行合并,生成一个完整可用的医学图像序列。该补扫方法可以解决现有技术中医学图像序列的补扫只能从结束扫描位置向后追加扫查的问题。

为达到上述发明目的,本发明提供的技术方案如下:

一种医学成像扫描方法,其特征在于,包括如下步骤:

a)控制医学成像设备对扫描对象的第一区域进行第一扫描以获得第一扫描数据;

b)基于所述第一扫描数据确定所述扫描对象的第二区域,所述第二区域与所述第一区域相连或被包括在所述第一区域中;

c)控制所述医学成像设备对所述扫描对象的所述第二区域进行第二扫描以获得第二扫描数据;以及

d)基于所述第一扫描数据与所述第二扫描数据生成一个合并图像序列,其中所述合并图像序列包括至少部分所述第一区域的图像序列以及至少部分所述第二区域的图像序列。

可选地,步骤b)可以包括如下步骤:基于所述第一扫描数据生成临时图像序列;以及基于所述临时图像序列确定所述第二区域。

可选地,步骤b)也可以包括如下步骤:基于所述第一扫描数据确定所述第一区域的终止位置;基于所述第一区域的终止位置确定所述第二区域的起始位置;以及确定所述第二区域的终止位置。

在本发明中,步骤d)包括如下步骤:合并所述第一扫描数据和所述第二扫描数据,生成合并扫描数据;以及基于所述合并扫描数据生成所述合并图像序列。

可选地,合并所述第一扫描数据和所述第二扫描数据时,可以略过所述第一扫描数据和所述第二扫描数据的重复数据区域的合并。

可选地,步骤d)也可以包括如下步骤:基于所述第一扫描数据生成第一区域图像序列;基于所述第二扫描数据生成第二区域图像序列;以及合并所述第一区域图像序列和所述第二区域图像序列生成所述合并图像序列。

可选地,基于所述第二扫描数据生成所述第二区域的图像序列时,可以略过所述第一图像序列和所述第二图像序列重复区域的合并。

可选地,上述医学成像扫描方法还可以包括:基于所述第一扫描数据修改所述第二区域的扫描参数。

本发明还提供了一种计算机可读存储介质,其特征在,于所述存储介质存储计算机指令,当计算机读取存储介质中的计算机指令后,执行上述医学成像扫描方法。

本发明还提供了一种医学成像扫描系统,其特征在于,包括:

第一扫描模块,被配置为控制医学成像设备对扫描对象的第一区域进行第一扫描以获得第一扫描数据;

扫描区域确定模块,被配置为基于所述第一扫描数据确定所述扫描对象的第二区域,所述第二区域与所述第一区域相连或被包括在所述第一区域中;

第二扫描模块,被配置为控制所述成像设备对所述扫描对象的所述第二区域进行第二扫描以获得第二扫描数据;以及

图像序列合并模块,被配置为基于所述第一扫描数据与所述第二扫描数据生成一个合并图像序列,其中所述合并图像序列包括至少部分所述第一区域的图像序列以及至少部分所述第二区域的图像序列。

与现有技术相比,本发明允许从任意位置进行补扫,并不局限于从扫描结束或中断位置开始补扫,从而具有提高补扫的灵活性、降低病人辐射剂量吸收、减少扫描时间、降低扫描资源占用的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例提供的一个医学图像序列的获得过程的示意图;

图2-图4是扫描偏差的示意图;

图5是根据本发明实施例提供的补扫方法的可补扫区域的示意图;

图6是根据本发明实施例提供的补扫方法的流程图;

图7是根据本发明实施例提供的一种生成合并图像序列的示意图;

图8是根据本发明实施例提供的一种生成合并图像序列的示意图;

图9是根据本发明实施例提供的一种生成合并图像序列的示意图;

图10是根据本发明实施例提供的一种生成合并图像序列的示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。

图1是根据本发明实施例提供的一个医学图像序列获得过程的示意图,为了获得一个扫描对象120(例如,人体、动物体等)中的扫描目标130的图像序列160,可以通过医学成像设备110对扫描对象120中包括扫描目标130的扫描区域140进行扫描,生成扫描数据150,并基于扫描数据150生成图像序列160。图像序列160中的图像可以包括多个切面图像,每一个切面图像代表扫描对象120的一个横截面的图像。基于图像序列160进行图像生成可以生成代表扫描对象120内部结构的三维图像。其中,扫描目标130可以是一个或一组连续的器官、组织、细胞集合等,或是相互临近或有一定距离的多个或多组器官、组织、细胞集合等。扫描数据150可以被保存在一个存储器170(例如,内存、存储芯片、硬盘、光盘、云端服务器等计算机可读写媒介)中。

图像序列160可以是CT图像序列、MRI图像序列、PET图像序列等三维医学图像序列或是基于多种医学成像设备生成的扫描数据进行融合生成的融合图像序列,不以此为限。医学成像设备110可以是和图像序列160对应的扫描设备,例如CT扫描设备、MRI扫描设备、PET扫描设备、X射线扫描设备、红外扫描设备、以及包括多种扫描组件的组合式扫描设备等,不以此为限。

本发明在三维医学图像序列的扫描过程的介绍中,采用的是如图1所示的x、y、z坐标系。其中,z坐标轴代表扫描对象120从足部到头部的方向,x坐标轴代表扫描对象120从背部到胸部的方向,y坐标轴代表扫描对象120从右手到左手的方向。生成的图像序列160中采用的也是与之对应或相同的坐标系。本发明中的扫描范围可以用其在该坐标系上对应的坐标范围表示。本发明实际应用中所使用的坐标系并不以此为限,其他合适的相同或不同类型的坐标系均可被本发明使用。

扫描数据150可以包括第一数据区域153和第二数据区域155。其中,第一数据区域153可以包括医学成像设备扫描区域140直接获得的数据。第一数据区域153中的数据也可以被称为数据序列。第一数据区域153中的数据可以是时间数据序列或是坐标数据序列。所述时间数据序列可以包括代表多个扫描时间以及与每个扫描时间对应的强度数据。对应的扫描数据150在本申请中可以被称为时间数据序列。所述坐标数据序列可以包括代表多个不同坐标或坐标范围以及与每个坐标或坐标范围对应的强度的数据。对应的扫描数据150在本申请中可以被称为坐标数据序列扫描数据。所述强度数据可以是扫描强度数据(例如,扫描时接收到的信号的强度等),或是基于扫描强度数据生成的图像序列强度数据(例如灰度、亮度、色相等)。基于第一数据区域153中的数据可以生成图像序列160。图像序列160可以被保存在存储器170中。

第二数据区域155可以包括对第一数据区域153中的数据进行描述的数据,例如扫描区域140的起始位置(例如,在z轴上的起始坐标)、终止位置(例如,在z轴上的终止坐标)、扫描长度(例如,在z轴上的坐标范围)、扫描参数(例如,扫描速率、层厚等)、第一数据区域153中的数据在存储器170中的位置(例如,内存地址、簇等)等的一个或多个,不以此为限。

可选地,扫描数据150可以进一步包括其他的数据,例如扫描对象120的识别信息(例如,姓名、编号、年龄等)、扫描信息(例如,扫描时间、扫描仪器编号、扫描日志等)、扫描机构或人员信息等,这些数据可以被包括在第二数据区域155中,也可以被图1未示出的其他数据部分所包括。

基于第一数据区域153生成图像序列160的方法可以有多种,例如,可以通过第一数据区域153生成一组沿z轴间隔排布的二维切面图像序列,再通过这些二维切面图像序列进行生成图像序列160。再例如,可以通过第一数据区域153直接进行基于频率域和空间域的处理生成体数据再生成对应于体数据的图像序列160。

扫描数据150可以被保存为一个大型文件,第一数据区域153和第二数据区域155可以是一个数据文件的不同部分。例如,第二数据区域155可以位于文件头的位置,第一数据区域153可以位于第二数据区域155之后。第二数据区域155可以进一步包括第一数据区域153位于该大型文件中的位置信息以及其对应的扫描时间范围或扫描区域范围的信息。

需要注意的是,第一数据区域153和第二数据区域155在该大型文件中的保存不一定是连续的,两者之间在该大型文件中也不存在绝对的相对位置关系。例如,在该大型文件中,第一数据区域153相对于第二数据区域155可以位于该大型文件的靠前或靠后位置。再例如第一数据区域153和第二数据区域155可以互相穿插。又例如,第一数据区域153和/或第二数据区域155中可以穿插其他的数据部分。

图2-图4是扫描偏差的示意图。如图2所示,在扫描过程中,扫描区域200可能未完整包含扫描目标130,则基于本次扫描生成的扫描数据210获得的图像序列220便不能完整包含代表扫描目标130的图像序列。造成这一问题的原因可能包括:扫描执行者或扫描计划制定者对扫描对象120中扫描目标130的所处位置产生误判、扫描对象120在医学成像设备110进行扫描时的所处位置存在偏差、扫描目标130不是制定扫描计划时的扫描目标而是在扫描进行时或结束后基于部分或全部扫描结果发现的新目标等。在这种情况下,图像序列220可能会缺失扫描目标130在z轴靠前位置、靠后位置或同时缺失靠前或靠后位置的图像序列。

如图3所示,在扫描过程中,由于扫描过程发生了中断,实际扫描区域300小于目标扫描区域而未能完整包含扫描目标130,则基于本次扫描生成的扫描数据310获得的图像序列320便不能完整包含代表扫描目标130的图像序列。造成扫描中断的原因可能包括:停电、医学成像设备110故障、医学成像设备110的控制设备故障、存储装置170的故障、医学成像设备110同其控制设备和/或存储装置170之间的连接线路或网络的故障等。在一些情况下,在扫描中断前生成的数据是完全可用的,则图3所示情况和图2所示情况没有本质区别。在另一些情况下,在扫描中断前生成的数据并非完全可用。其中,扫描数据部分313代表的数据可能是可以用于生成图像序列320的,而扫描数据部分315代表的数据可能由于扫描中断造成的数据缺失、数据损坏等原因,无法用于图像序列的生成。在这种情况下,图像序列220可能会主要缺失扫描目标130在z轴靠后位置的图像序列。

如图4所示,在扫描完成后,虽然扫描区域400完整包含了扫描目标130,但是由于在局部区域405扫描时发生了一些事件,或是由于生成或保存扫描数据410时代表局部区域405的部分数据出现了异常,导致生成的图像序列420中扫描目标400的部分图像序列区域421不能正常使用。其中,所述事件可能包括扫描目标在局部区域405中的运动(可能会在图像序列区域421处产生运动伪影)、当医学成像设备110在局部区域405中进行扫描时其发生的临时性故障、或当医学成像设备110在局部区域405中进行扫描时医学成像设备110和存储装置110之间的连接线路或网络发生的临时性故障等。

在实际的扫描过程中,可能会出现如图2、3、4所示的扫描偏差中的一种或多种情况。使用本发明可以针对如图2、3、4所示的多种扫描偏差进行补扫。

图5是根据本发明实施例提供的补扫方法的可补扫区域的示意图。当扫描对象120的原始扫描区域500位于z轴上600至1100之间的区域时,本发明可以对位于z轴上600之前的第一区域510、位于z轴上1100之后的第二区域520、以及位于原始扫描区域500中的第三区域530进行补扫。

补扫区域可以是上述区域的一个,也可以是上述区域的多个。例如,补扫区域可以是z轴上700至800之间的区域。再例如,补扫区域可以既包括z轴上300至600之间的区域,也包括z轴上1100至1700之间的区域。又例如,补扫区域可以覆盖z轴上300至700之间的区域。需要注意的是,所述z轴坐标仅为方便描述,并不会对本发明的应用范围造成限定。

当补扫区域涉及多个不连续的区域时,补扫可以通过一次扫描步骤完成。例如,可以在一次扫描步骤中对确定的多个补扫区域进行扫描(输出扫描射线或信号)并对两个补扫区域之间的非补扫区域不进行扫描(不输出扫描射线或信号)。此外,补扫也可以通过多次扫描步骤完成。例如,可以先对一个第一补扫区域执行第一补扫,再对一个第二补扫区域执行第二补扫。

图6是根据本发明实施例提供的补扫方法的流程图。本发明提供的补扫方法可以包括如下步骤:

步骤610:控制医学成像设备对扫描对象的第一区域进行第一扫描以获得第一扫描数据。第一扫描数据可以通过控制医学成像设备110对一个对象(例如,扫描对象120)的第一区域进行第一扫描时生成。第一扫描数据可以包括一个第一数据区域(例如,第一数据区域153)和一个第二数据区域(例如,第二数据区域155)。第二数据区域可以包括扫描对象120的编号(UID)信息。第一扫描数据可以保存在与该UID关联的存储区域中。基于第一扫描数据生成的图像序列可能由于图2-图4所示的原因而需要进行补扫。

步骤620:基于第一扫描数据确定扫描对象的第二区域。第二区域可以与第一区域相连或被包括在第一区域中。第二区域指的是所述对象需要进行补扫(第二扫描)的区域。第二区域可以是在z轴方向上通过第一扫描数据确定的另一个坐标范围。第二区域可以位于第一区域之前(针对图2情况)、之中(针对图4情况)或之后(针对图3情况)。例如,当第一扫描完成后如有至少部分扫描目标130未被扫描到(例如,图2和图3所示),便可将第二区域确定为未扫描到的部分。再例如,在第一扫描过程中用于设备故障或断电发生了扫描中断造成至少部分扫描目标130未被扫描到(例如,如图3所示),便可将第二区域设定为扫描中断位置至预定扫描结束位置之间的部分。又例如,在第一扫描完成后有部分图像序列区域或数据序列区域不可用(例如,如图4所示),便可讲第二区域设定为图像序列区域或数据序列区域不可用的部分。

基于第一扫描数据确定第二区域可以包括如下所述的方法,但不限于此。确定第二区域的方法可以只使用下述的一种方法(例如,方法b1),也可以通过人工选择(例如,人工指定补扫类型)或者通过计算机分析扫描数据和/或成像设备的日志文件从多种方法中指定其中的一个。

方法bl:基于第一扫描数据生成一个临时图像序列,以及基于所述临时图像序列确定所述第二区域。方法bl可以运用于图2至图4所示的所有情况。

基于第一扫描数据可以生成一个临时图像序列。所述临时图像序列可以是扫描全部完成后一次生成的图像序列,或者是通过每扫描完成一个单位区域便生成相应单位区域的图像序列方式的逐渐补完生成的图像序列。所述临时图像序列和最终的医学图像序列相比可以具有相同的图像序列质量,例如,所述临时图像序列本身是要用作最终的医学图像序列的。所述临时图像序列和最终的医学图像序列相比也可以具有降低的图像序列质量,例如,所述临时图像序列是为了监控扫描进程而通过一个快速生成算法生成的图像序列,与最终的医学图像序列相比更为粗糙,而最终的医学图像序列则可以在确认临时图像序列无误后通过另一个生成算法重新绘制生成。

通过对所述临时图像序列进行电脑分析或人工分析可以确定所述对象的哪个或哪些区域需要进行补扫,并进一步确定(例如,人工输入或电脑分析确定)需要补扫的第二区域。通过人工或电脑分析所述临时图像序列,可以确定第二区域位于第一区域起始位置之前、第一区域终止位置之后、还是第一区域之中。例如,在进行胸部扫描时,可以通过对临时图像序列中包括的图像或基于临时图像序列生成的图像进行图像识别。若发现胸部图像序列不完整,可以基于经验算法或其他算法自动确定第二区域。用户(例如,医生)也可以对自动确定的第二区域进行人工调整。

当第二区域被确定为在第一区域中时,由于所述临时图像序列上的不同区域可以和不同的扫描时间或扫描坐标相关联,基于在图像序列上确定的需要补扫的图像序列区域可以转变为需要进行补扫的第二区域。其中,对于和扫描时间关联的临时图像序列,可以结合扫描速率、扫描起始位置、病床的码值等扫描参数将扫描时间信息转化为扫描坐标信息。

当第二区域被确定为在第一区域的起始位置之前时,第二区域的终止位置可以设定为第一区域的起始位置或是第一区域的起始位置之后一预设距离的位置,再可以通过人工输入、基于预设范围、基于病床的码值信息、基于扫描目标130的形态学信息(例如,基于扫描目标130在正常医学图像序列中的平均大小或其预期大小、以及其在所述临时图像序列中的实际大小来确定)等方式确定第二区域的终止位置。

当第二区域被确定为在第一区域的终止位置之后时,第二区域的起始位置可以设定为第一区域的终止位置或是第一区域的终止位置之前一预设距离的位置,再可以通过人工输入、基于预设范围、基于病床的码值信息、基于扫描目标130的形态学信息等方式确定第二区域的终止位置。

方法b2:基于第一扫描数据确定第一区域的终止位置,基于第一区域的终止位置确定第二区域的起始位置,再基于第一扫描数据或第二区域的起始位置确定第二区域的终止位置。方法b2主要运用于扫描中断的情况。扫描中断的发生可以通过人工输入指定,或通过计算机判断一个扫描数据的第一扫描部分中记录的实际扫描范围和第二扫描部分中记录的预定扫描范围不符确定,或通过计算机读取医学成像设备110的日志文件确定。

对于第一扫描数据是时间数据序列的,通过对其第一数据区域进行分析可以确定扫描终止时的时间(例如,第一数据区域存储的最后一个时间)。通过扫描终止时的时间信息结合扫描速率、扫描起始位置、病床的床码等扫描参数(例如,储存在对应的第二数据区域或医学成像设备110的控制设备中)可以确定第一区域的终止位置。

对于第一扫描数据是坐标数据序列扫描数据的,通过对第一扫描数据的第一数据区域进行分析可以确定第一区域的终止位置(例如,第一数据区域存储的最后一个扫描坐标)。

基于第一区域的终止位置确定第二区域的起始位置可以指将第一区域的终止位置设定为第二区域的起始位置。

基于第一区域的终止位置确定第二区域的起始位置也可以指将在第一区域的终止位置之前一设定距离处的位置设定为第二区域的起始位置,以防止第一扫描数据在扫描中断发生前的一部分(例如,扫描数据部分315)的数据不可用于图像序列的生成。

确定第二区域的终止位置可以有多种方法。例如,可以通过在第一扫描数据的第二数据区域中记录的预定的扫描终点或扫描范围信息确定第二区域的终止位置。再例如,可以通过确定的第二区域的起始位置和一预设范围确定第二区域的终止位置。此外,还可以利用医学成像设备110的控制设备中记录的对应的扫描终止位置、医学成像设备110的日志文件等方式确定第二区域的终止位置。

步骤630:控制医学成像设备对扫描对象的第二区域进行第二扫描以获得第二扫描数据。第二扫描数据可以通过医学成像设备110对所述对象的第二区域进行第二扫描时(补扫)生成。由于第二区域是存在扫描偏差的局部区域,因此进行第二扫描(补扫)和重新对扫描目标130所在的全部区域进行扫描相比,可以减少扫描对象120对辐射剂量的吸收。

在对所述对象的第二区域进行扫描时,其扫描参数可以被设置为和第一扫描的扫描参数相同。其中,第一扫描的扫描参数可以通过第一扫描数据的第二数据区域处获得,或是通过医学成像设备110的控制设备中的扫描记录、医学成像设备110的日志文件获得,还可以通过人工输入的方式获得。其中,当第一扫描的扫描参数通过非人工输入的方式获得时,可以将其设置为不可编辑的形式。在进行第二扫描时,扫描对象120可以位于其进行第一扫描时的相同位置。可选地,在第一扫描和第二扫描的间隔时间里,扫描对象120不曾在医学成像设备110处明显移动过。

第二扫描数据也可以包括一个第一数据区域(例如,第一数据区域153)和一个第二数据区域(例如,第二数据区域155)。第二数据区域可以包括扫描对象120的编号(UID)信息。第二扫描数据和第一扫描数据可以保存在同一位置,例如,与同一个UID关联的存储区域。

可选地,在对所述对象的第二区域进行扫描时,其扫描参数也可以由用户(例如,医生或技师)进行修改。例如,用户基于第一扫描数据生成图像序列之后,发现在进行第一扫描时所使用的扫描参数针对扫描目标130部分区域的扫描效果较差,但针对扫描目标130其他部分区域的扫描效果尚可,则扫描效果较差的区域可以被设置为第二区域,而用户可以对第二区域修改扫描参数以提高第二区域的扫描效果。扫描效果可以通过人工或自动分析第一扫描数据确定。此外,也可自动对第一扫描生成的图像序列进行分析,并基于分析结果自动设置第二区域和对应的扫描参数。

步骤640:基于第一扫描数据和第二扫描数据生成一个合并图像序列。合并图像序列包括至少部分第一区域的图像序列和至少部分第二区域的图像序列。合并图像序列可以和第一扫描数据以及第二扫描数据保存在相同的位置,例如,与同一个UID关联的扫描区域。合并图像序列的生成方法可以参考图7-图10的相关描述,但不以此为限。

在补扫完成后,可以自动终止补扫或手动终止补扫,也可以视情况进行二次补扫。例如,可以在完成本次扫描后自动结束补扫,或是向用户确认是否结束补扫。再例如,在本次补扫完成后生成的合并图像序列依然不能满足需要,可以自动或由用户操作进行后续的补扫。

可选地,可以批量进行多个扫描项目。在每一个扫描项目的第一扫描完成后,可以根据第一扫描的结果确定是否需要进行补扫(二次扫描)。在当前扫描项目的补扫完成后,可以开始进行下一个扫描项目。

图7是根据本发明实施例提供的一种合并图像序列生成方法的示意图。

区域711可以为第一区域。通过使用医学成像设备110扫描区域711(第一扫描)可以获得扫描数据721。扫描数据721可以包括第一数据区域741和第二数据区域731。扫描数据721可以是第一扫描数据。通过扫描数据721可以生成第一区域图像序列751。区域711不能完整包含扫描目标130。相应地,第一区域图像序列751不能完整包含扫描目标130的图像序列。

区域712可以为第二区域(或补扫区域)。通过使用医学成像设备110扫描区域712(第二扫描或补扫)可以获得扫描数据722。扫描数据722可以包括第一数据区域742和第二数据区域732。扫描数据722可以是第二扫描数据。通过扫描数据722可以生成第二区域图像序列752。用于生成第二区域图像序列752的参数可以和用于生成第一区域图像序列751的参数相同。

区域711和区域712的组合可以包含扫描目标130。区域711和区域712可以有部分区域重合,例如,区域711和区域712在z轴方向上可以有重叠的坐标范围。区域711和区域712也可以相邻而互不重合,例如,区域711的终止位置和区域712的起始位置具有相同的z轴坐标。

第一区域图像序列751可以在进行第二扫描前便生成(例如,方法b1中的临时图像序列),或者在进行第二扫描后再生成。

合并第一区域图像序列751和第二区域图像序列752可以生成合并图像序列760。合并图像序列760可以完整包含扫描目标130的图像序列。

合并过程可以包括如下步骤:

首先,可以将第一区域图像序列751和第二区域图像序列752上的不同图像序列区域分别和一个z轴坐标或坐标范围进行匹配。例如,可以先获得区域711和区域712在z轴上所代表的坐标范围,再将第一区域图像序列751以及第二区域图像序列752分别和区域711以及区域712所代表的坐标范围进行匹配。区域711和区域712在z轴上所代表的坐标范围可以基于第二数据区域731和第二数据区域732中代表扫描范围的数据获得,或是从医学成像设备110的控制设备中存储的扫描计划或医学成像设备110的日志文件中获得。再例如,在生成第一区域图像序列751和第二区域图像序列752时,便可以基于第一数据区域741和第一数据区域742中的时间序列数据或坐标数据序列数据将不同的图像序列区域和对应的z轴坐标或坐标范围进行匹配。

其次,可以基于匹配的z轴坐标或坐标范围合并第一区域图像序列751和第二区域图像序列752。在合并过程中,可以略过第一区域图像序列751和第二区域图像序列752中代表区域711和区域712的重合区域的图像序列部分的合并。在合并图像序列760中,可以在所述重合区域使用第一区域图像序列751中的对应图像序列部分、或使用第二区域图像序列752中的对应图像序列部分作为该区域的图像序列。

由于在执行第一扫描和第二扫描的过程中,扫描对象120可能发生轻微移动,或者医学成像设备110的性能会有轻微变动。因此在合并第一区域图像序列751和第二区域图像序列752之前,可以基于两者在所述重合区域的图像序列部分进行配准,并基于配准结果对第一区域图像序列751和/或第二区域图像序列752进行处理(例如,在x轴、y轴和/或z轴方向上进行平移和/或缩放,对图像序列的亮度和/或对比度进行调节等),再合并处理后的图像序列。

此外,也可以在生成第二区域图像序列752时,略过所述重合区域的图像序列部分的生成,则第一区域图像序列751和第二区域图像序列752中便不存在重合的图像序列区域。

在图7中,区域712也可以是第一区域,而区域712则是相应的第二区域。生成合并图像序列760的步骤可以和先前所描述的步骤相似。

图8是根据本发明实施例提供的一种合并图像序列生成方法的示意图。

区域811可以为第一区域。通过使用成像设备810扫描区域811(第一扫描)可以获得扫描数据821。扫描数据821可以是第一扫描数据。扫描数据821可以包括第一数据区域841和第二数据区域831。通过扫描数据821可以生成第一区域图像序列851。区域811可以完整包含扫描目标130,但是在扫描过程中发生了如图4中所描述的事件,可能导致第一区域图像序列851中的局部图像序列871产生偏差(例如,伪影、不能正常显示等)。

区域812可以为第二区域(或补扫区域)。通过使用医学成像设备110扫描区域812(第二扫描或补扫)可以获得扫描数据822。扫描数据822可以是第二扫描数据。扫描数据822可以包括第一数据区域842和第二数据区域832。通过扫描数据822可以生成第二区域图像序列852。用于生成第二区域图像序列852的参数可以和用于生成第一区域图像序列851的参数相同。区域812可以包含局部图像序列871在扫描对象120上所对应的区域。第二区域图像序列852可以具有和局部图像序列871相同的图像序列范围,或是具有超过局部图像序列871的图像序列范围。

第一区域图像序列851可以在进行第二扫描前便生成(例如,方法b1中的临时图像序列),或者在进行第二扫描后再生成。

合并第一区域图像序列851和第二区域图像序列852可以生成合并图像序列860。合并图像序列860可以完整包含扫描目标130的图像序列,并消除了所述事件对图像序列造成的影像。合并过程可以包括如下步骤:

首先,可以将第一区域图像序列851和第二区域图像序列852上的不同图像序列区域分别和一个z轴坐标或坐标范围进行匹配。匹配方法可以参考图7中的相关描述。

其次,可以基于匹配的z轴坐标或坐标范围合并第一区域图像序列851和第二区域图像序列852,生成合并图像序列860。例如,可以利用第二区域图像序列852替换第一区域图像序列851中对应的图像序列区域,或者仅对局部图像序列871对应的图像序列范围内的图像序列进行替换。

由于在执行第一扫描和第二扫描的过程中,扫描对象120可能发生轻微移动,或者医学成像设备110的性能会有轻微变动。因此在合并第一区域图像序列851和第二区域图像序列852之前,可以基于第二区域图像序列852在局部图像序列871的图像序列范围以外的图像序列区域和第一区域图像序列851中对应的图像序列区域进行配准,并基于配准结果对第一区域图像序列851和/或第二区域图像序列852进行处理(例如,在x轴、y轴和/或z轴方向上进行平移和/或缩放,对图像序列的亮度和/或对比度进行调节等),再合并处理后的图像序列。

此外,也可以在生成第二区域图像序列852时,略过局部图像序列871的图像序列范围以外的图像序列区域的生成。

图9是根据本发明实施例提供的一种合并图像序列生成方法的示意图。

区域911可以为第一区域。通过使用医学成像设备110扫描区域911(第一扫描)可以获得扫描数据921。扫描数据921可以是第一扫描数据。扫描数据921可以包括第一数据区域941和第二数据区域931。区域911不能完整包含扫描目标130。相应地,基于扫描数据921不能生成完整包含扫描目标130的图像序列。

区域912可以为第二区域(或补扫区域)。通过使用医学成像设备110扫描区域912(第二扫描或补扫)可以获得扫描数据922。扫描数据922可以是第二扫描数据。扫描数据922可以包括第一数据区域942和第二数据区域932。

区域911和区域912的组合可以包含扫描目标130。区域911和区域912可以有部分区域重合,例如,区域911和区域912在z轴方向上可以有重叠的坐标范围。区域911和区域912也可以相邻而互不重合,例如,区域911的终止位置和区域912的起始位置可以具有相同的z轴坐标。

合并扫描数据921和扫描数据922可以生成合并数据950。合并数据950可以包括第一数据区域951和第二数据区域952。基于合并数据950可以生成合并图像序列960。合并图像序列960可以完整包含扫描目标130的图像序列。

合并过程可以包括如下步骤:

首先可以基于第一数据区域941获取第一坐标数据序列,并基于第二数据区域942获取第二坐标数据序列。具体可以包括:读取第一数据区域941和第一数据区域942中的时间序列数据或坐标数据序列数据。在读取数据的过程中,可以进一步包括基于第二数据区域931和第二数据区域932获取第一数据区域941和第一数据区域942中的数据所在位置(例如,内存地址、文件储存地址、文件中的具体位置等)。读取的坐标数据序列数据可以用作所述坐标数据序列。读取的时间序列数据,可以基于扫描速率、扫描起始位置等扫描参数将其转化为坐标数据序列数据。所述扫描参数信息可以从医学成像设备110的控制设备、医学成像设备110的日志文件或第二数据区域931和932等处获得。

其次,可以将第一坐标数据序列和第二坐标数据序列进行合并,生成第一数据区域951。例如,可以使用第二坐标数据序列中的在第一坐标数据序列里不存在的坐标及其对应的扫描信号强度数据对第一坐标数据序列进行补充,并基于补充后的第一坐标数据序列生成第一数据区域951。所述扫描信号强度数据(或简称为强度数据)可以是指医学成像设备110进行扫描时所接收的扫描信号强度或基于扫描信号强度生成的数据。在补充第一坐标数据序列时,可以依照第一坐标数据序列和第二坐标数据序列中原有的坐标排列顺序进行补充。由于区域911和区域912可能存在部分重合区域,则第二坐标数据序列和第一坐标数据序列里可能存在重合的坐标以及对应的强度数据。在这种情况下,可以保留第一坐标数据序列中的强度数据,或使用第二坐标数据序列中的强度数据替换第一坐标数据序列中对应的强度数据。

此外,也可以在保留第一坐标序列和第二坐标序列中非重叠部分数据的基础上,对重叠部分的数据进行加权以生成其对应的数据。这一过程也可以被称为加权拼接。所述加权拼接可以基于拼接算法进行以确定数据重复区域和/或权重。所述拼接算法包括基于网格的拼接、基于块匹配的拼接、基于比值法拼接、基于FFT相位相关拼接等,在此不加以限制。

如果补扫是由如图4所描述的扫描中断的原因造成的,在第一坐标数据序列末尾的数据可能无法用于生成图像序列。在进行第一坐标数据序列和第二坐标数据序列的合并时,可以在第一坐标数据序列结束之前预设范围的坐标处使用第二坐标数据序列中对应的强度数据,或者在所有重合的坐标处使用第二坐标数据序列中的强度数据替换第一坐标数据序列中对应的强度数据。此外,也可以通过算法对第一坐标数据序列和第二坐标数据序列的重复区域中的数据进行判断(例如,在医学成像设备110为CT时结合CT值等参数进行综合判断),并在合并过程中保留较好的数据。

由于在执行第一扫描和第二扫描的过程中,扫描对象120可能发生轻微移动,或者医学成像设备110的性能会有轻微变动。因此在合并第一坐标数据序列和第二坐标数据序列之前,可以基于两个坐标数据序列在所述重合区域的数据进行匹配,并基于匹配结果对第一坐标数据序列和/或第二坐标数据序列进行处理(例如,对坐标数据和/或强度数据进行修正等),再合并处理后的坐标数据序列。

此外,也可以在获得第二坐标数据序列时,略过所述重合区域时间序列数据或坐标数据序列数据的读取,则第一坐标数据序列和第二坐标数据序列中便不存在重合的坐标以及对应的强度数据。

在生成第一数据区域951的同时、之前或之后,可以生成第二数据区域952。第二数据区域952中的部分数据(例如,描述第一数据区域951的储存位置的数据等)可以基于第一数据区域951获得。第二数据区域952中的部分数据(例如,描述扫描参数的数据等)可以基于第二数据区域931和932获得。此外第二数据区域952中的部分数据(例如,描述与第一数据区域951对应的扫描区域的起始位置、终止位置、扫描范围的数据等)既可以基于第一数据区域951获得(例如,分析第一数据区域951中包括的坐标数据),也可以基于第二数据区域931和932获得(例如,对第二数据区域931和932包含的对应数据进行读取或运算等)。

将第一数据区域951和第二数据区域952进行合并或关联,可以获得合并数据950。

在图9中,区域912也可以是第一区域,而区域911则是相应的第二区域。生成合并图像序列960的步骤可以和先前所描述的步骤相似。

图10是根据本发明实施例提供的一种合并图像序列生成方法的示意图。

区域1011可以为第一区域。通过使用医学成像设备110扫描区域1011(第一扫描)可以获得扫描数据1021。扫描数据1021可以是第一扫描数据。扫描数据1021可以包括第一数据区域1041和第二数据区域1031。通过扫描数据1021可以生成完整包含扫描目标130的图像序列,但是由于在扫描过程中发生了如图4中所描述的事件,可能导致生成的图像序列中的局部图像序列产生偏差(例如,伪影、不能正常显示等)。第一数据区域1041中的局部数据区域1071对应于产生偏差的局部图像序列。

区域1012可以为第二区域(或补扫区域)。通过使用医学成像设备110扫描区域1012(第二扫描或补扫)可以获得扫描数据1022。扫描数据1022可以是第二扫描数据。扫描数据1022可以包括第一数据区域1042和第二数据区域1032。区域1012可以包含局部数据区域1071在扫描对象120上所对应的区域。扫描数据1022可以具有和局部数据区域1071相同的扫描数据范围,或是具有超过局部数据区域1071的扫描数据范围。

合并扫描数据1021和扫描数据1022可以生成合并数据1050。合并数据1050可以包括第一数据区域1051和第二数据区域1052。基于合并数据1050可以生成合并图像序列1060。合并图像序列1060可以完整包含扫描目标130的图像序列,并消除了所述事件对图像序列造成的影像。

合并过程可以包括如下步骤:

首先可以基于第一数据区域1041获取第一坐标数据序列,并基于第二数据区域1042获取第二坐标数据序列。获取方法可以参考图9中的相关描述。

其次,可以将第一坐标数据序列和第二坐标数据序列进行合并,生成第一数据区域1051。例如,可以利用第二坐标数据序列中的强度数据替换第一坐标数据序列中对应坐标范围的强度数据,或者仅对局部数据区域1071对应的坐标范围内的数据进行替换。

由于在执行第一扫描和第二扫描的过程中,扫描对象120可能发生轻微移动,或者医学成像设备110的性能会有轻微变动。因此在合并第一坐标数据序列和第二坐标数据序列之前,可以基于第二坐标数据序列在局部数据区域1071对应的坐标范围之外的数据和第一坐标数据序列中对应坐标范围的数据进行匹配,并基于匹配结果对第一坐标数据序列和/或第二坐标数据序列进行处理(例如,对坐标数据和/或强度数据进行修正等),再合并处理后的坐标数据序列。

此外,也可以在获得第二坐标数据序列时,略过所述重合区域时间序列数据或坐标数据序列数据的读取,则第一坐标数据序列和第二坐标数据序列中便不存在重合的坐标以及对应的强度数据。

在生成第一数据区域1051的同时、之前或之后,可以生成第二数据区域1052。第二数据区域1052中的部分数据(例如,描述第一数据区域1051的储存位置的数据等)可以基于第一数据区域1051获得。由于第一数据区域1051和第一数据区域1041的区别在于部分坐标或坐标范围对应的强度数据的区别,第二数据区域1052中的数据(例如,描述扫描参数的数据、描述与第一数据区域1051对应的扫描区域的起始位置、终止位置、扫描范围的数据等)可以从第二数据区域1031处获得。

将第一数据区域1051和第二数据区域1052进行合并或关联,可以获得合并数据1050。

与现有技术相比,本发明允许从任意位置进行补扫,并不局限于从扫描结束或中断位置开始补扫,从而具有提高补扫的灵活性、降低病人辐射剂量吸收、减少扫描时间、降低扫描资源占用的有益效果。

基于相同的技术构思,本发明实施例还提供了一种医学成像扫描系统用于实现本发明中所描述的医学成像扫描方法的实施例。该系统可以包括:

第一扫描模块,被配置为控制医学成像设备对扫描对象的第一区域进行第一扫描获得以第一扫描数据;

扫描区域确定模块,被配置为基于所述第一扫描数据确定所述扫描对象的第二区域,所述第二区域与所述第一区域相连或被包括在所述第一区域中;

第二扫描模块,被配置为控制所述成像设备对所述扫描对象的所述第二区域进行第二扫描以获得第二扫描数据;以及

图像序列合并模块,被配置为基于所述第一扫描数据与所述第二扫描数据生成一个合并图像序列,其中所述合并图像序列包括至少部分所述第一区域的图像序列以及至少部分所述第二区域的图像序列。

可选地,所述扫描区域确定模块还可以被配置为:基于所述第一扫描数据生成临时图像序列;以及基于所述临时图像序列确定所述第二区域。

可选地,所述扫描区域确定模块还可以被配置为:基于所述第一扫描数据确定所述第一区域的终止位置;基于所述第一区域的终止位置确定所述第二区域的起始位置;以及确定所述第二区域的终止位置。

可选地,所述图像序列合并模块还可以被配置为:合并所述第一扫描数据和所述第二扫描数据,生成合并扫描数据;以及基于所述合并扫描数据生成所述合并图像序列。

可选地,所述图像序列合并模块还可以被配置为:合并所述第一扫描数据和所述第二扫描数据时,略过所述第一扫描数据和所述第二扫描数据的重复数据区域的合并。

可选地,所述图像序列合并模块还可以被配置为:基于所述第一扫描数据生成第一区域图像序列;基于所述第二扫描数据生成第二区域图像序列;以及合并所述第一区域图像序列和所述第二区域图像序列生成所述合并图像序列。

可选地,所述图像序列合并模块还可以被配置为:基于所述第二扫描数据生成所述第二区域的图像序列时,略过所述第一图像序列和所述第二图像序列重复区域的合并。

可选地,上述医学成像扫描系统还可以包括:一个扫描参数确定模块,被配置为基于所述第一扫描数据修改所述第二区域的扫描参数。

以上关于医学成像扫描系统和计算机可读介质的描述中的细节部分可以参考如图5-图10的相关描述。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

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