医学扫描方法及系统与流程

【技术领域】

本方案涉及通信技术领域，尤其涉及一种医学扫描方法及系统。

背景技术：

pet(positronemissioncomputedtomography，正电子发射型计算机断层显像)是一种重要的医学影像技术。利用对受检对象进行pet扫描得到的医学图像扫描数据，可以获得受检对象指定部位或全身的医学图像。

pet扫描等医学扫描需要在受检对象静止期间进行。由于儿童不能保持较长时间的静止状态，当前在对儿童进行pet扫描时，需要在扫描前对儿童执行全身麻醉或注射镇静药物，然后等儿童进入深度睡眠之后再进行扫描。这使得对儿童进行扫描的过程持续时间较长，导致工作效率较低。

技术实现要素：

有鉴于此，本方案实施例提供了一种医学扫描方法及系统，用以解决现有技术中对儿童进行扫描的过程持续时间较长，导致工作效率较低的问题。

第一方面，本发明实施例提供一种医学扫描方法，所述方法包括：

在医学图像扫描过程中，采集受检对象的医学图像扫描数据和空间运动相关信息；

根据所述空间运动相关信息，确定在所述医学图像扫描过程中所述受检对象的空间位置符合条件的时间段，作为合格时间段；

从所述医学图像扫描数据中获取与所述合格时间段对应的数据，作为待处理数据；

利用所述待处理数据获得重建图像。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述空间运动相关信息为所述受检对象在所述医学图像扫描过程中的影像信息；

根据所述空间运动相关信息，确定在所述医学图像扫描过程中所述受检对象的空间位置符合条件的时间段，作为合格时间段，包括：

基于指定图像识别算法，识别所述影像信息中所述受检对象的空间位置一致的至少一个连续时间段，作为合格时间段。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述空间运动相关信息为所述受检对象在所述医学图像扫描过程中的位移信息；

根据所述空间运动相关信息，确定在所述医学图像扫描过程中所述受检对象的空间位置符合条件的时间段，作为合格时间段，包括：

根据所述位移信息，确定所述受检对象的最大位移值小于或等于位移阈值的至少一个连续时间段，作为空间位置一致的时间段，即合格时间段。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述合格时间段的数量为1，且所述合格时间段的时长大于或等于指定时长；

利用所述待处理数据获得重建图像，包括：

直接对所述待处理数据进行重建处理，得到重建图像。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述合格时间段的数量大于1，且所述合格时间段的时长小于指定时长；

利用所述待处理数据获得重建图像，包括：

将所述待处理数据按照所处的合格时间段进行分割，得到多组与合格时间段对应的分割数据；

对所述多组与合格时间段对应的分割数据进行配准处理，得到配准数据；

对所述配准数据进行重建处理，得到重建图像。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，对所述多组与合格时间段对应的分割数据进行配准处理，得到配准数据，包括：

对所述多组与合格时间段对应的分割数据进行刚体配准处理，得到配准数据。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，对所述多组与合格时间段对应的分割数据进行配准处理，得到配准数据，包括：

对所述多组与合格时间段对应的分割数据进行非刚体配准处理和刚体配准处理，得到配准数据。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述合格时间段的数量大于1，且所述合格时间段的时长小于指定时长；

利用所述待处理数据获得重建图像，包括：

将所述待处理数据按照所处的合格时间段进行分割，得到多组与合格时间段对应的分割数据；

对所述多组与合格时间段对应的分割数据中的每组分割数据分别进行重建处理，得到多幅初步重建图像；

对所述多幅初步重建图像进行合并处理，得到重建图像。

第二方面，本发明实施例提供一种医学扫描系统，所述系统包括处理器以及存储器；所述存储器用于存储指令，所述指令被所述处理器执行时，导致所述系统实现第一方面任一项所述的方法。

第三方面，本发明实施例提供一种医学扫描系统，所述系统包括：

医学成像设备，用于采集受检对象的被扫描部位的医学图像扫描数据；

运动采集设备，用于采集受检对象在扫描过程中的躯体或肢体的空间运动相关信息；

处理器，所述处理器被设置为执行：

从所述医学图像扫描数据中获取无空间运动相关信息的待处理数据，或者根据所述空间运动相关信息，获取该受检对象的躯体/肢体的空间位置符合条件时的医学图像扫描数据，作为待处理数据；

利用所述待处理数据获得重建图像。

本发明实施例具有以下有益效果：

本发明实施例，通过在医学图像扫描过程中，采集受检对象的医学图像扫描数据和空间运动相关信息，根据空间运动相关信息，确定在医学图像扫描过程中受检对象的空间位置符合条件的时间段，作为合格时间段，从医学图像扫描数据中获取与合格时间段对应的数据，作为待处理数据，利用待处理数据获得重建图像，无需对儿童执行麻醉或注射镇静药物以及等待儿童进入深度睡眠，而是直接采集扫描数据，由于减少了麻醉或注射药物以及等待的处理环节，因此缩短了整个扫描过程所需的时间，从而提高了工作效率。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，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，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的医学扫描方法的流程示例图。

图2为本发明实施例提供的合格时间段与医学图像扫描过程的关系示例图。

图3为本发明实施例提供的医学扫描系统的示例图。

【具体实施方式】

为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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作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。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。

实施例一

本发明实施例提供了一种医学扫描方法，该医学扫描方法可以应用于对儿童进行的pet扫描、mr(magneticresonance，磁共振)扫描、ct(computedtomography，电子计算机断层扫描)扫描等医学扫描过程中。

图1为本发明实施例提供的医学扫描方法的流程示例图。如图1所示，本实施例中，医学扫描方法包括如下步骤：

s101，在医学图像扫描过程中，采集受检对象的医学图像扫描数据和空间运动相关信息。

s102，根据空间运动相关信息，确定在医学图像扫描过程中受检对象的空间位置符合条件的时间段，作为合格时间段。

s103，从医学图像扫描数据中获取与合格时间段对应的数据，作为待处理数据。

s104，利用待处理数据获得重建图像。

本实施例中，在扫描之前，不需要对儿童进行麻醉或注射镇静药物，不需要等儿童进入深度睡眠之后再进行扫描，而是直接进行扫描。

其中，受检对象可以是需要检查的儿童。

扫描过程中，受检对象被置于检查床上，且受检对象所占据的检查床部分被置于pet设备的扫描孔径之内。

其中，医学图像扫描数据通过医学成像设备来采集。

例如，可以通过高灵敏度的pet设备来采集pet扫描数据。高灵敏度的pet设备可以实现15～30秒的快速扫描。

其中，空间运动相关信息对应受检对象的刚体运动。例如，刚体运动可以是受检对象身体的移动、四肢的晃动等。通过空间运动相关信息，可以获知受检对象是否有刚体运动。

例如，空间运动相关信息可以是受检对象在医学图像扫描过程中的影像信息，也可以是受检对象在医学图像扫描过程中的位移信息。

空间运动相关信息可以通过vr(virtualreality，虚拟现实)设备、投影仪或者传感器等来采集。举例说明。让需要做扫描检查的儿童带上vr眼镜，使用vr眼镜在扫描孔径内投影出专门设计的视频或者图像，以此实现与儿童之间游戏互动。由于儿童在全神贯注做游戏的时候身体可以保持一段时间的静止，而且高灵敏度的pet设备可以实现15～30秒的快速扫描，因此可以保证能够采集到足够时间长度的静止期间的医学图像扫描数据。这样，既保证了扫描质量，同时又避免了对儿童进行麻醉操作。

步骤s102中，合格时间段是医学图像扫描过程中受检对象的空间位置符合条件的时间段。合格时间段的数量可以是1，也可以大于1。

举例说明。请参见图2，图2为本发明实施例提供的合格时间段与医学图像扫描过程的关系示例图。假设图2中，0时刻为pet扫描的起始时刻，t5时刻为pet扫描的结束时刻。t1、t2、t3、t4、t5时刻相对于0时刻的时间长度分别为10秒、25秒、45秒、60秒、70秒。

假设pet图像重建需要合格的30秒时间的医学图像扫描数据。并假设图2中，t1～t2时间段、t3～t4时间段这2个时间段内受检对象的空间位置符合条件，其他时间段内受检对象的空间位置符合条件，则t1～t2时间段、t3～t4时间段这2个时间段都是合格时间段，并且这2个时间段的时间长度加起来等于30秒。那么用t1～t2时间段、t3～t4时间段这2个时间段内采集的医学图像扫描数据就可以得到pet重建图像。需要说明的是，当合格时间段的数量大于1时，所有合格时间段的时间长度之和可以等于或大于pet图像重建所需的医学图像扫描数据对应的时间长度。

假设pet图像重建需要合格的15秒时间的医学图像扫描数据。并假设图2中，t2～t3时间段内受检对象的空间位置符合条件，其他时间段内受检对象的空间位置符合条件，则t2～t3时间段是合格时间段，并且这个时间段的时间长度为20秒，大于15秒。那么用t2～t3时间段内采集的医学图像扫描数据就可以得到pet重建图像。需要说明的是，当合格时间段的数量等于1时，合格时间段的时间长度需要等于或大于pet图像重建所需的医学图像扫描数据对应的时间长度。

步骤s103中，待处理数据是从医学图像扫描数据中获取的与合格时间段对应的数据，也即医学图像扫描数据中的在合格时间段内采集的数据。

步骤s104中，可以采用指定的图像重建方式，对待处理数据进行重建处理，得到重建图像。这里，图像重建方式可以是任一种可用的方式，本实施例不对图像重建方式进行限定。

图1所示实施例，无需对儿童执行麻醉或注射镇静药物以及等待儿童进入深度睡眠，而是直接采集扫描数据，由于减少了麻醉或注射药物以及等待的处理环节，因此缩短了整个扫描过程所需的时间，从而提高了工作效率。

并且，图1所示实施例，通过采集的空间运动相关信息从医学图像扫描数据中选取儿童静止期间的扫描数据用于重建，保证了扫描质量。

在一个示例性的实现过程中，空间运动相关信息为受检对象在医学图像扫描过程中的影像信息；根据空间运动相关信息，确定在医学图像扫描过程中受检对象的空间位置符合条件的时间段，作为合格时间段，包括：基于指定图像识别算法，识别影像信息中受检对象的空间位置一致的至少一个连续时间段，作为合格时间段。

其中，受检对象在医学图像扫描过程中的影像信息可以通过vr设备或投影仪等设备采集得到。

在一个示例性的实现过程中，空间运动相关信息为受检对象在医学图像扫描过程中的位移信息；根据空间运动相关信息，确定在医学图像扫描过程中受检对象的空间位置符合条件的时间段，作为合格时间段，包括：根据位移信息，确定受检对象的最大位移值小于或等于位移阈值的至少一个连续时间段，作为空间位置一致的时间段，即合格时间段。

其中，受检对象在医学图像扫描过程中的位移信息可以通过放置于受检对象身体多个部位的传感器来采集得到。

在一个示例性的实现过程中，合格时间段的数量为1，且合格时间段的时长大于或等于指定时长；利用待处理数据获得重建图像，包括：直接对待处理数据进行重建处理，得到重建图像。

举例说明。假设图像重建需要15秒静止时间内采集的医学图像扫描数据，合格时间段的时长大于或等于15秒，那么该一个合格时间段内采集的医学图像扫描数据足以用于图像重建，直接将该一个合格时间段内采集的医学图像扫描数据作为待处理数据进行重建处理，就可以得到符合质量要求的重建图像。

在一个示例性的实现过程中，合格时间段的数量大于1，且合格时间段的时长小于指定时长；利用待处理数据获得重建图像，包括：将待处理数据按照所处的合格时间段进行分割，得到多组与合格时间段对应的分割数据；对多组与合格时间段对应的分割数据进行配准处理，得到配准数据；对配准数据进行重建处理，得到重建图像。

举例说明。假设图像重建需要30秒静止时间内采集的医学图像扫描数据，合格时间段有3个，假设分别为时间段a1、时间段a2和时间段a3，时间段a1、时间段a2和时间段a3的时间长度之和大于或等于30秒。尽管时间段a1、时间段a2和时间段a3这3个时间段中的每个时间段内，受检对象的空间位置都是一致的，但是这3个时间段中每两个时间段的空间位置可能是不同的，例如，时间段a1内受检对象的空间位置与时间段a2内受检对象的空间位置可能是不同的。因此，需要先对时间段a1、时间段a2和时间段a3这3个时间段内采集的医学图像扫描数据进行配准，再用配准后的全部数据(包括时间段a1内采集的医学图像扫描数据配准后的数据、时间段a2内采集的医学图像扫描数据配准后的数据和时间段a3内采集的医学图像扫描数据配准后的数据)。

其中，配准可以是单独的刚体配准，也可以是刚体配准和非刚体配准处理的组合配准。例如，非刚体配准可以是针对呼吸运动、心跳等扫描理运动的配准。

因此，在一个示例性的实现过程中，对多组与合格时间段对应的分割数据进行配准处理，得到配准数据，包括：对多组与合格时间段对应的分割数据进行刚体配准处理，得到配准数据。

在一个示例性的实现过程中，对多组与合格时间段对应的分割数据进行配准处理，得到配准数据，包括：对多组与合格时间段对应的分割数据进行非刚体配准处理和刚体配准处理，得到配准数据。

在一个示例性的实现过程中，合格时间段的数量大于1，且所述合格时间段的时长小于指定时长；利用待处理数据获得重建图像，包括：将待处理数据按照的合格时间段进行分割，得到多组与合格时间段对应的分割数据；对多组与合格时间段对应的分割数据中的每组分割数据分别进行重建处理，得到多幅初步重建图像；对多幅初步重建图像进行合并处理，得到重建图像。

举例说明。假设图像重建需要30秒静止时间内采集的医学图像扫描数据，合格时间段有3个，假设分别为时间段a1、时间段a2和时间段a3，时间段a1、时间段a2和时间段a3的时间长度之和大于或等于30秒。可以分别对时间段a1内采集的医学图像扫描数据进行重建处理，得到第一初步重建图像；对时间段a2内采集的医学图像扫描数据进行重建处理，得到第二初步重建图像；对时间段a3内采集的医学图像扫描数据进行重建处理，得到第三初步重建图像。然后对第一初步重建图像、第二初步重建图像和第三初步重建图像进行合并处理，得到最终的重建图像。

本发明实施例提供的医学扫描方法，通过在医学图像扫描过程中，采集受检对象的医学图像扫描数据和空间运动相关信息，根据空间运动相关信息，确定在医学图像扫描过程中受检对象的空间位置符合条件的时间段，作为合格时间段，从医学图像扫描数据中获取与合格时间段对应的数据，作为待处理数据，利用待处理数据获得重建图像，无需对儿童执行麻醉或注射镇静药物以及等待儿童进入深度睡眠，而是直接采集扫描数据，由于减少了麻醉或注射药物以及等待的处理环节，因此缩短了整个扫描过程所需的时间，从而提高了工作效率。

实施例二

本发明实施例提供一种医学扫描系统，该系统包括处理器以及存储器；存储器用于存储指令，该指令被处理器执行时，导致系统实现实施例一中任一实施例所述的医学扫描方法。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

实施例三

本发明实施例提供一种医学扫描系统，该系统包括：

医学成像设备，用于采集受检对象的被扫描部位的医学图像扫描数据；

运动采集设备，用于采集受检对象在扫描过程中的躯体或肢体的空间运动相关信息；

处理器，该处理器被设置为执行：

从医学图像扫描数据中获取无空间运动相关信息的待处理数据，或者根据空间运动相关信息，获取该受检对象的躯体/肢体的空间位置符合条件时的医学图像扫描数据，作为待处理数据；

利用待处理数据获得重建图像。

在一个示例性的实现过程中，医学成像设备可以为pet设备、mr设备或ct设备，医学成像设备包括沿纵长方向延伸的扫描腔，且该扫描腔的上方布置有显示屏。

在一个示例性的实现过程中，在扫描过程中，显示屏播放卡通片，运动采集设备对受检对象同步录像或拍摄。

举例说明。请参见图3，图3为本发明实施例提供的医学扫描系统的示例图。图3给出了一种医学扫描系统，该医学扫描系统包括pet设备、摄像机和处理器(图3中未示出)。其中，pet设备为医学成像设备，摄像机为运动采集设备。在图3中，pet设备具有沿纵长方向延伸的扫描腔，扫描腔的上方布置有显示屏。

利用图3所示医学扫描系统对儿童进行扫描的过程可以是：

使需要进行扫描的儿童平躺于pet设备的扫描床上，将扫描床置于pet设备的扫描腔内，其中，儿童的头部需要处于显示屏下方，这样，儿童就可以看到显示屏中所显示的动画等视频；

利用投影仪将动画视频画面投影到显示屏上，以便吸引儿童的注意力；

利用pet设备采集儿童全身的pet扫描数据；

利用摄像机采集扫描过程中儿童的躯体或肢体的空间运动相关信息；

将pet设备采集的pet扫描数据和摄像机采集的空间运动相关信息传送给处理器，由处理器从pet扫描数据中获取无空间运动相关信息的待处理数据，或者由处理器根据空间运动相关信息，获取该儿童的躯体/肢体的空间位置符合条件时的pet扫描数据，作为待处理数据，并利用待处理数据获得重建图像。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如，多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括多指令用以使得一台计算机装置(可以是个人计算机，服务器，或者网络装置等)或处理器(processor)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-onlymemory，rom)、随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。