【技术实现步骤摘要】
本公开实施例涉及医学影像处理，尤其涉及一种低剂量spect图像重建方法及系统。
技术介绍
1、目前单光子发射计算机断层扫描（single photon emission computedtomography, spect）是一种核医学成像技术，它能够显示体内放射性药物的分布情况，从而反映器官的功能状态。spect成像技术通过检测体内放射性示踪剂发射出的γ射线来获取数据，并利用这些数据重建出图像。spect成像在心脏疾病、脑部功能评估、肿瘤诊断等多个领域都有广泛应用。
2、断层重建是spect成像中的关键步骤，断层图能够展示出组织内部的结构信息，对于疾病的诊断至关重要。重建方法是从投影数据中恢复出源分布的空间分布。断层图的质量与扫描直接得到的投影图息息相关，投影图的质量是重建图像的基础。
3、然而，传统的spect成像通常需要注射一定量的放射性示踪剂到患者体内，这不仅增加了患者的辐射剂量，还可能引起不良反应。为了减少spect成像检查对患者的辐射影响，需要降低示踪剂的输入剂量或活性，但是这会带来一系列图像质量问题，如泊松噪声、射线伪影、空间分辨率下降等，导致重建图像的质量下降，影响临床诊断的准确性。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开实施例提供了一种低剂量spect图像重建方法及系统。
2、第一方面，本公开实施例提供了一种低剂量spect图像重建方法，包括：
3、获取患者目标部位进行spect成
4、将所述多个投影图转换成多个第一弦图，将所述多个第一弦图输入图像重建模型，以得到多个第二弦图；其中，所述图像重建模型是基于多个样本弦图对掩码自编码器模型mae进行模型训练得到的，所述掩码自编码器模型mae的编码器和解码器采用三维编码器和三维解码器，所述多个样本弦图是对多个样本投影图处理得到的；
5、基于所述多个第二弦图重建得到所述目标部位的断层图。
6、在一个实施例中，所述多个投影图在进行spect成像扫描时的低剂量扫描策略包括预设总扫描时间下的以下任意一个策略：
7、对原始的多个扫描角度稀疏采样，减少扫描过程中需采集图像的扫描角度的数量，从而在每个采集图像对应的扫描角度上分配更多的扫描时间；ii)对扫描时间采样，以保持得到完整的所述多个扫描角度的采样图像，减少每个扫描角度的扫描时长。
8、在一个实施例中，所述三维编码器和三维解码器均采用3d vision transformer。
9、在一个实施例中，所述多个第一弦图和多个第二弦图均是三维弦图。
10、在一个实施例中，所述基于所述多个第二弦图重建得到所述目标部位的断层图，包括：
11、采用目标图像重建算法对所述多个第二弦图进行重建处理得到所述目标部位的断层图；其中，所述目标图像重建算法至少包括图像迭代重建算法。
12、在一个实施例中，所述掩码自编码器模型mae采用的损失函数包括均方误差损失函数。
13、在一个实施例中，所述目标部位包括肝脏、心脏和大脑中的任意一个。
14、第二方面，本公开实施例提供一种低剂量spect图像重建系统，包括：
15、图像获取模块，用于获取患者目标部位进行spect成像扫描时多个扫描角度对应的多个投影图；
16、图像重建模块，用于将所述多个投影图转换成多个第一弦图，将所述多个第一弦图输入图像重建模型，以得到多个第二弦图；其中，所述图像重建模型是基于多个样本弦图对掩码自编码器模型mae进行模型训练得到的，所述掩码自编码器模型mae的编码器和解码器采用三维编码器和三维解码器，所述多个样本弦图是对多个样本投影图处理得到的；
17、图像处理模块，用于基于所述多个第二弦图重建得到所述目标部位的断层图。
18、第三方面，本公开实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述任一实施例所述低剂量spect图像重建方法。
19、第四方面，本公开实施例提供一种电子设备，包括：
20、处理器；以及
21、存储器，用于存储计算机程序；
22、其中，所述处理器配置为经由执行所述计算机程序来执行上述任一实施例所述低剂量spect图像重建方法。
23、本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：
24、本公开实施例提供的低剂量spect图像重建方法及系统，获取患者目标部位进行spect成像扫描时多个扫描角度对应的多个投影图；将所述多个投影图转换成多个第一弦图，将所述多个第一弦图输入图像重建模型，以得到多个第二弦图；其中，所述图像重建模型是基于多个样本弦图对掩码自编码器模型mae进行模型训练得到的，所述掩码自编码器模型mae的编码器和解码器采用三维编码器和三维解码器，所述多个样本弦图是对多个样本投影图处理得到的；基于所述多个第二弦图重建得到所述目标部位的断层图。本实施例的方案可以提高spect成像如低剂量成像时重建图像的质量，进而提高辅助临床诊断的准确性，同时减少spect成像检查对患者的辐射影响。
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1.一种低剂量SPECT图像重建方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个投影图在进行SPECT成像扫描时的低剂量扫描策略包括预设总扫描时间下的以下任意一个策略：
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述三维编码器和三维解码器均采用3D Vision Transformer。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述多个第一弦图和多个第二弦图均是三维弦图。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述基于所述多个第二弦图重建得到所述目标部位的断层图，包括：
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述掩码自编码器模型MAE采用的损失函数包括均方误差损失函数。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述目标部位包括肝脏、心脏和大脑中的任意一个。
8.一种低剂量SPECT图像重建系统，其特征在于，包括：
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1~7任一项
10.一种电子设备，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种低剂量spect图像重建方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个投影图在进行spect成像扫描时的低剂量扫描策略包括预设总扫描时间下的以下任意一个策略：
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述三维编码器和三维解码器均采用3d vision transformer。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述多个第一弦图和多个第二弦图均是三维弦图。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述基于所述多个第二弦图重建得到...
【专利技术属性】
技术研发人员：侯小艳，张卫方，张安南，
申请(专利权)人：北京大学第三医院北京大学第三临床医学院，
类型：发明
国别省市：
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