[发明专利]医学成像系统和方法

说明书

本发明提供一种医学成像系统和方法。所述系统可以获取感兴趣区域(ROI)的多个连续图像，所述感兴趣区域包括受试者心脏的至少一部分。其中，所述多个连续图像基于从ROI获取的成像数据，该成像数据由无心电(ECG)门控的扫描器获取，以及所述多个连续图像与所述受试者心脏的一个或多个心动周期相关。在所述多个连续图像中自动确定目标图像，其中所述目标图像对应于所述受试者心脏的一个或多个心动周期中的至少一个心动周期。

技术领域

本发明涉及医学成像技术领域，特别是用于确定与受试者心脏的至少一个心动周期相对应的目标图像的系统和方法。

背景技术

心脏电影图像包括在心脏反复舒张和收缩期间获得的扫描目标心脏感兴趣区域(ROI)的多个连续图像。心脏电影图像按时间顺序排列，反映一段时间内的心脏运动。在获取心脏电影图像的过程中，通常使用心电图机(ECG)来监测心脏运动，并向成像系统提供同步(门控)信号。虽然ECG门控被认为是心脏成像的临床标准，但仍存在几个方面的问题。例如，首先，心电门控心脏成像需要扫描目标长时间屏气。其次，对于某些扫描目标(如心律失常、胸部多毛或胸部和心血管几何结构异常的扫描目标)，心电图信号可能不稳定，对于某些特殊应用(如胎儿心脏扫描)甚至难以获得。然而，没有ECG门控的心脏成像不能提供心脏信息，例如哪些图像对应于同一个心动周期，或者哪些图像对应于心脏舒张或心脏收缩的起始点或终点等，而这些信息对于医生诊断心脏状况和疾病很重要。然而，通过肉眼和医生的经验分析多幅图像来确定心脏信息不仅费时而且往往不准确。因此，十分有必要提供用于自动心脏成像的方法和/或系统，以克服上述问题。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种用于医学成像的系统，该系统可以包括至少一个存储设备，其存储有指令集；以及至少一个处理器，用于与所述至少一个存储设备通信，其中，当执行所述指令集时，所述至少一个处理器用于指示所述系统执行以下操作。所述至少一个处理器可以用于指示所述系统获取感兴趣区域(ROI)的多个连续图像，所述感兴趣区域包括受试者心脏的至少一部分。其中，所述多个连续图像基于从ROI获取的成像数据，该成像数据由无心电(ECG)门控的扫描器获取，以及所述多个连续图像与所述受试者心脏的一个或多个心动周期相关。所述至少一个处理器还可以用于指示所述系统在所述多个连续图像中自动确定目标图像，其中所述目标图像对应于所述受试者心脏的一个或多个心动周期中的至少一个心动周期。

在一些实施例中，对于至少一个所述目标图像，基于所述多个连续图像的时间分辨率确定相应的时间信息。

在一些实施例中，所述至少一个处理器可以用于指示所述系统基于所述多个连续图像确定参考图像，所述参考图像与所述受试者心脏的心脏舒张相关；确定所述参考图像与所述多个连续图像中的至少多个图像之间的相关性；在所述多个连续图像中，基于所述相关性确定与所述心脏舒张相关的舒张图像；在所述舒张图像中确定两个或多个终端图像；以及通过在所述多个连续图像中包括两个或多个终端图像的两个相邻终端图像之间的图像来确定目标图像。

在一些实施例中，所述至少一个处理器可以用于指示所述系统将所述多个连续图像分成两个或多个第一组群；从所述两个或多个第一组群中选择一个，所选中的第一组群中图像的数量在所述两个或多个第一组群中最大；基于所选中的第一组群的图像确定中值图像，所述中值图像中的每个像素的像素值是所选中的第一组群中图像的相应像素的像素值的中值；以及根据所述中值图像确定参考图像。

在一些实施例中，所述多个连续图像使用K-均值聚类被分成所述两个或多个第一组群。

在一些实施例中，所述至少一个处理器可以用于指示所述系统确定所述中值图像作为所述参考图像。

在一些实施例中，所述至少一个处理器可以用于指示所述系统通过比较所述中值图像的每个像素的像素值与所选中的第一组群中的至少一个图像中的对应像素的像素值来确定所述中值图像与所选中的第一组群中的至少一个图像之间的相似度；以及根据所述相似度确定所选中的第一组群中的一个图像作为参考图像。