公开了一种系统与方法，用于在根据成像数据进行模型参数重构中的数据驱动的自适应网格生成时的具有用户交互的迭代重构。所述方法包括读取来自用户的输入（１１０，１１５），并且在每一次迭代之后，检查所重构参数的收敛性（１３０）。在每一次迭代之后，基于当前网栅和所期望的迭代次数来估计所需要的计算时间（１３０），并更新所述网栅（１４０）。在所述重构的过程中，显示对所述所重构参数和调节后的网栅的即时呈现（１７０），并且使所述重构的下一次迭代以所述调节后的网栅为基础（１４５）。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术整体上涉及一种用于在利用自适应网栅来根据图像数据进行直 接迭代重构中的用户交互的系统和方法。
技术介绍
可以利用从多种(分子)成像模式中聚集的数据来重构用于描述在人体 内的示踪化学剂的浓度(例如，浓度的动态特性)的模型参数，所述成像模式例如为正电子发射断层造影(PET)和单光子发射计算机断层造影(SPECT)扫 描器。在"逐个体素"的基础上描述这种参数，其中，体素是在研究对象 上所施加的三维(3D)栅格内的小体积元素。栅格内的体素的大小决定了可以 用来估计模型参数分布的空间精确度或分辨率。几种重构方法(例如，根据 列表模式数据的直接重构和后验估计最大化方法)允许不规则的体素栅格 (grid),例如，包含有各种形状和大小的体素的栅格。对这种体素栅格布局 的最佳选择仍然是悬而未决的问题。重构图像数据的技术现状包括在具有分辨率(例如，体素大小)局部变化 的"不规则的"体素栅格上进行重构，而且包括在感兴趣区域中具有较高 分辨率的固态栅格，这是在重构前、在例如，初步重构或以另一个模态(例 如，CT扫描)为基础的重构上用户指示的。技术现状还包括用于图像重构的 内容自适应网格生成，其中，在较高空间变化的区域内自动提高分辨率。对图像的网格建模包括将图像域划分成许多不重叠的(一般为多边形的) 碎片，其称为网格元素，(在此，如图1所示，使用了三角形)；然后通过根 据元素的网格节点进行内插，来在每一个元素上确定图像函数。 一个节点 对于图像的贡献限于附着到该节点的那些元素的程度。利用网格模型，可 以有策略地在包括重要特征的区域内最为密集地放置网格节点，结果生成 相比于体素表现更紧凑的图像表现。通过非常细的体素栅格来实现的高分辨率需要过长的计算时间。由较 粗的体素栅格来实现的低分辨率会导致空间信息的损失和精确度较低的系 统输出(例如，参数图)。此外，包括例如感兴趣区域、空间变化、足量统计 数据的可用性和计算时间的可用性或需求在内的各个方面都影响了在速度 与高分辨率之间的最佳折衷。在考虑中的感兴趣区域影响了对较高分辨率 的需求。研究对象的特定区域也许比其它区域更为重要，由此需要较高的 分辨率。而且，在"不那么"感兴趣区域(例如，背景)中的较高分辨率不产 生附加信息值，但却仍然会使重构处理慢了下来。关于空间变化，模型参 数会以一个区域内的逐个体素间的强空间变化为特征，然而在其它区域中 变化较为缓慢。在模型参数变化相对缓慢的区域中，只需要有限的分辨率， 反之，通过细化的网栅来对强模型参数变化区域进行最佳建模。每一个体素的模型参数估计都依赖于大量充足的与该特定体素有关的 事件(例如，检测器测量数据)。如果由于体素太小而存在太少事件，例如，具有较差的信噪比(SNR)，则由此会产生较差的估计值。由此可见，充足的 统计数据的可用性影响了在速度与高分辨率之间的最佳折衷。当然，在可以使用无限的时间时，如果在较小的体素大小上检测到大 量充足的事件，则整个栅格中的较小的体素大小将总会是优选的。然而， 医师的可利用时间是有限的，而且并不喜欢等待结果。因此速度与精确度 的相对重要性就直接影响了对分辨率的选择。因此，将要求在重构处理中进行控制以最小化计算时间，从而避免不 必要的等待时间并在临床上可接受的重构时间的范围内确保感兴趣区域的 最大分辨率。
技术实现思路
本专利技术涉及一种方法，用于在根据成像数据进行模型参数重构中、数 据驱动的自适应网格生成时的具有用户交互的迭代重构。在一个示范性实施例中，所述方法包括读取来自用户的(先验的(110)和即时的(115))输入，并且在每一次迭代之后检查所重构参数的收敛性(130)。在每一次迭代之后， 基于当前网栅和所期望的迭代次数，来估计所需要的计算时间(BO)，然后 更新所述网栅(140)。在所述重构的过程中，显示对所述所重构参数和调节后的网栅(mesh grid)的即时呈现(170)，并使所述重构的下一次迭代以所述调 节后的网栅为基础(145)。在另一示范性实施例中，公开了一种系统，用于在根据成像数据进行 模型参数重构中的数据驱动的自适应网格生成时的具有用户交互的迭代重 构。所述系统包括重构器，配置为在每一次迭代之后检査所重构参数的 收敛性，并且在每一次迭代之后，基于当前网栅和所期望的迭代次数来估 计所需要的计算时间。用户界面被配置为接受用户输入以供所述重构器读 取；显示装置17在所述重构更新所述网栅14的过程中，显示对所述所重 构参数和调节后的网栅的即时呈现，其中，所述重构的下一次迭代是以所 述调节后的网栅为基础的。在再另一示范性实施例中，公开了计算机软件产品，用于在根据成像 数据进行模型参数重构中的数据驱动的自适应网格生成时的具有用户交互 的迭代重构。所述产品包括计算机可读介质，其中存储了程序指令，所述 指令在由计算机读取时使所述计算机读取来自用户的(先验的(110)和即时 的(115))输入，并在每一次迭代之后检査所重构参数的收敛性(130)。在每一 次迭代之后，在每一次迭代之后，基于当前网栅和所期望的迭代次数来估 计所需要的计算时间(130)，然后更新所述网栅(140)。然后，所述计算机指 示在重构的过程中在显示装置上显示对所述所重构参数和调节后的网栅的 即时呈现(170)，并使所述重构的下一次迭代以所述调节后的网栅为基础 (145)。附图说明与公开的系统和方法有关的其他特征、功能和优势将从以下的详细说 明中显而易见，尤其是在结合其附图进行评述时。为了帮助本领域普通技术人员制造和使用该公开的系统和方法，参考了附图，其中图1描绘了根据本专利技术示范性实施例所述的图形用户界面的平面图， 用户利用该图形用户界面来选择感兴趣区域、最大可允许计算时间和其它 重构选项；以及图2是表示根据本专利技术示范性实施例所述的利用图1中的图形用户界面的重构处理的流程图。具体实施方式正如在此所描述的，本专利技术有利地提供了一种使用自适应网栅的直接 迭代重构方法。由对感兴趣区域的先验指示和该重构处理的状态来确定栅 格布局。在较早的迭代中，参数估计仍然是粗糙的，并且以低分辨率栅格 为特征。分辨率随着每一次迭代而提高，并且在参数估计开始收敛时达到 其峰值。还根据每个体素的可用数据来确定栅格布局。在不活跃的区域中， 对体素进行合并(例如，汇聚)，以形成在其中对于每个体素都具有更佳的信 噪比的粗糙栅格。还利用所重构参数的空间变化来确定栅格布局。用更细 的体素栅格来覆盖高度变化的区域。还通过对最大可允许计算时间的选择 来确定栅格布局。在重构开始之前，用户定义一个最大计算时间。在每一 次迭代之后，估计剩余的计算时间，并根据是否会(例如，容易地)超过或达 到该可允许计算时间，来调节栅格分辨率。正如以下更充分讨论的，还利 用其它用户交互来确定栅格布局。参照图1，先验的和即时的用户交互通过图形用户界面(GUI)10来进行。 在重构开始之前，提示用户在先前进行的重构数据中指定感兴趣区域，该 重构数据可以例如是利用不同的模式所获得的，例如计算机断层噪声(CT)。 用户可以利用整体显示在图形用户界面10右下方的导航窗12，来指定感兴 趣区域，如图1所示。可选地，可以使用鼠标和/或具有快捷键的键盘(未显 示)。用户还可以设置最大可允许计算时间和其它重构本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种方法，用于在根据成像数据进行模型参数重构中的数据驱动的自适应网格生成时的具有用户交互的迭代重构，所述方法包括：读取来自用户的输入（１１０，１１５）；在每一次迭代之后，检查所重构参数的收敛性（１３０）；在每一次迭代之后，基于当前网栅和所期望的迭代次数来估计所需要的计算时间（１３０）；更新所述网栅（１４０）；在所述重构的过程中，显示对所述所重构参数和调节后的网栅的即时呈现（１７０）；以及 使所述重构的下一次迭代以所述调节后的网栅为基础（１４５）。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：B巴克，M纳拉亚南，A韦伯，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]
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