一种光声与磁共振联合成像方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113598716A(43)申请公布日2021.11.05(21)申请号202110973661.2(22)申请日2021.08.24(71)申请人南方医科大学地址510515广东省广州市白云区沙太南路1023号-1063号(72)发明人陈武凡张双阳戚力(74)专利代理机构北京科亿知识产权代理事务所(普通合伙)11350代理人赵蕊红(51)Int.Cl.A61B5/00(2006.01)A61B5/055(2006.01)G06T5/00(2006.01)G06T7/30(2017.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种光声与磁共振联合成像方法(57)摘要一种光声与磁共振联合成像方法，包括：对目标对象进行磁共振T2序列扫描与光声多光谱扫描，得到目标对象的磁共振图像与光声图像；对磁共振图像与光声图像进行图像配准，得到配准好的磁共振图像；将配准好的磁共振图像加入正则化项中，进而指导光声的图像重建或图像恢复过程。该方法利用磁共振图像出色的解剖结构与梯度信息约束光声的图像重建或图像恢复，生成的图像具有低噪声、低伪影、高分辨和高质量的特点。CN113598716ACN113598716A权利要求书1/1页1.一种光声与磁共振联合成像方法，其特征在于，包括：对目标对象进行磁共振T2序列扫描与光声多光谱扫描，得到目标对象的磁共振图像与光声图像；对磁共振图像与光声图像进行图像配准，得到配准好的磁共振图像；将配准好的磁共振图像加入正则化项中，引导光声的图像重建或图像恢复。2.根据权利要求1所述的光声与磁共振联合成像方法，其特征在于，光声的图像重建过程具体为：将目标对象的光声投影数据代入式(Ⅰ)得到对应的重建图像，式(Ⅰ)如下：其中，x为重建图像，为重建图像时的最小二乘项，p是大小为的列向量，表示光声投影数据，W的大小为表示系统矩阵，λ为正则化参数，R(x)为重建图像时的正则化项。3.根据权利要求1所述的光声与磁共振联合成像方法，其特征在于，光声的图像恢复过程具体为：将目标对象的光声图像代入式(Ⅱ)得到对应的恢复图像，式(Ⅱ)如下：其中，x′为恢复图像，为恢复图像时的最小二乘项，R(x′)为恢复图像时的正则化项。4.根据权利要求3所述的光声与磁共振联合成像方法，其特征在于：光声图像为直接重建出的图像或者光通量校正之后的图像。5.根据权利要求2或3所述的光声与磁共振联合成像方法，其特征在于，通过式(Ⅲ)得到重建图像时的正则化项R(x)，式(Ⅲ)如下：通过式(Ⅳ)得到恢复图像时的正则化项R(x′)，式(Ⅳ)如下：其中N为总像素数，n表示单个像素，ξn通过式(Ⅴ)得到，式(Ⅳ)如下：其中υ为配准好的磁共振图像，η为边界参数。2CN113598716A说明书1/4页一种光声与磁共振联合成像方法技术领域[0001]本发明涉及生物医学成像领域，特别是涉及一种光声与磁共振联合成像方法。背景技术[0002]光声断层成像是一种极具潜能的分子成像模式，能够非侵入性的量化组织的生理生化过程，为疾病的诊断及治疗提供可靠依据。图像重建作为光声断层成像技术的关键步骤，对光声图像的质量具有很大的影响。重建图像的精度受成像模型不完善、噪声等因素的影响。此外，对光声图像进行衰减校正会放大图像中的噪声与伪影。[0003]为了提高图像的质量，通常需要在图像重建或者图像恢复过程中引入适当的约束或先验知识。然而在目前的方法中，来自光声本模态的先验图像仍然存在对比度差、结构不清晰的问题，使得重建或恢复图像的质量提升效果差。[0004]因此针对现有技术不足，提供一种光声与磁共振联合成像方法以解决现有技术不足甚为必要。发明内容[0005]本发明的目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种光声与磁共振联合成像方法，光声图像能够在去除噪声与伪影的同时保持结构信息不变，获得的重建或者恢复图像质量高。[0006]本发明的上述目的通过以下技术措施实现：[0007]提供一种光声与磁共振联合成像方法，包括：[0008]对目标对象进行磁共振T2序列扫描与光声多光谱扫描，得到目标对象的磁共振图像与光声图像；[0009]对磁共振图像与光声图像进行图像配准，得到配准好的磁共振图像；[0010]将配准好的磁共振图像加入正则化项中，引导光声的图像重建或图像恢复。[0011]优选的，光声的图像重建过程具体为：[0012]将目标对象的光声投影数据代入式(Ⅰ)得到对应的重建图像，式(Ⅰ)如下：[0013][0014]其中，x为重建图像，为重建图像时的最小二乘项，p是大小为的列向量，表示光声投影数据，W的大小为表示系统矩阵，λ为正则化参数，R(x)为重建图像时的正则化项。[0015]优选的，光声的图像恢复过程具体为：[0016]将目