本發(fā)明主要涉及醫(yī)學(xué)圖像重建,尤其涉及一種醫(yī)學(xué)圖像重建任務(wù)的調(diào)度方法和裝置以及醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)。
背景技術(shù):
在現(xiàn)有的醫(yī)療診斷過程中,x光成像、計(jì)算機(jī)斷層掃描(ct)、磁共振成像(mr)、和正子發(fā)射斷層掃描(pet)、單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層成像術(shù)(single-photonemissioncomputedtomography,spect)等成像技術(shù)得到了廣泛的使用。這些成像技術(shù)均需要對獲得的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像重建。
在現(xiàn)有的醫(yī)學(xué)圖像重建裝置中,當(dāng)具有多個(gè)重建任務(wù)時(shí),不同的重建任務(wù)可以具有不同的優(yōu)先級。在重建過程中,當(dāng)有更高優(yōu)先級的重建任務(wù)加入時(shí),通常采用如下兩種方案對重建任務(wù)進(jìn)行調(diào)度:
方案一:以新加入的高優(yōu)先級的重建任務(wù)為先。在該方案中,當(dāng)高優(yōu)先級的重建任務(wù)被加入時(shí),正在運(yùn)行中的低優(yōu)先級的重建任務(wù)直接被刪除;當(dāng)高優(yōu)先級的重建任務(wù)執(zhí)行完畢后,之前被刪除的低優(yōu)先級的重建任務(wù)從頭開始進(jìn)行。該方案的問題是,直接刪除進(jìn)行中的低優(yōu)先級的重建任務(wù),后續(xù)再從頭開始進(jìn)行會導(dǎo)致之間的重建耗時(shí)被浪費(fèi)。
方案二:以正在運(yùn)行的低優(yōu)先級的重建任務(wù)為先。在該方案中,新加入的高優(yōu)先級的重建任務(wù)只能等正在進(jìn)行中的低優(yōu)先級的重建任務(wù)完成后,才能啟動進(jìn)行重建。該方案的問題是,高優(yōu)先級的重建任務(wù)會被擱置,不能第一時(shí)間被響應(yīng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種醫(yī)學(xué)圖像重建任務(wù)的調(diào)度方法和裝置,其能夠第一時(shí)間對新加入的高優(yōu)先級的重建任務(wù)進(jìn)行響應(yīng),而且被中斷的重建任務(wù)還可以從暫停點(diǎn)開始繼續(xù)重建,從而避免了重建時(shí)間的浪費(fèi)。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供了一種醫(yī)學(xué)圖像重建任務(wù)的調(diào)度方法,包括:a.執(zhí)行第一重建任務(wù);b.當(dāng)優(yōu)先級高于所述第一重建任務(wù)的第二重建任務(wù)被加入時(shí),暫停所述第一重建任務(wù),保存所述第一重建任務(wù)的恢復(fù)參數(shù);c.執(zhí)行所述第二重建任務(wù);d.當(dāng)所述第二重建任務(wù)執(zhí)行完畢時(shí),根據(jù)所述恢復(fù)參數(shù)以及所述第一重建任務(wù)的初始參數(shù)計(jì)算所述第一重建任務(wù)從暫停點(diǎn)繼續(xù)重建所需的數(shù)據(jù)起始位置;e.從所述數(shù)據(jù)起始位置繼續(xù)執(zhí)行所述第一重建任務(wù)。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中,步驟d包括:d1.根據(jù)所述恢復(fù)參數(shù)以及所述初始參數(shù)計(jì)算所述第一重建任務(wù)從暫停點(diǎn)繼續(xù)重建所需的床碼起始位置;d2.將所述床碼起始位置映射成數(shù)據(jù)的索引值,以得到所述數(shù)據(jù)起始位置。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中,當(dāng)根據(jù)所述恢復(fù)參數(shù)能夠確定已完成圖像張數(shù)時(shí),步驟d1中計(jì)算所述床碼起始位置的方法如下:
其中,startposition為所述床碼起始位置,reconstart為所述第一重建任務(wù)的下發(fā)起始位置,couchdirection為床運(yùn)動方向,進(jìn)床時(shí)為-1,出床時(shí)為+1,producedimagenum為所述已完成圖像張數(shù),imageincrement為圖像間的步進(jìn)距離,extendreconlength為需要擴(kuò)展的長度。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中,若所述第一重建任務(wù)的重建算法中存在需要對數(shù)據(jù)的頭尾進(jìn)行截取的算法時(shí),則根據(jù)所述需要對數(shù)據(jù)的頭尾進(jìn)行截取的算法的特性對所述數(shù)據(jù)起始位置進(jìn)行擴(kuò)展。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中,在步驟d之后還包括步驟d10:根據(jù)所述恢復(fù)參數(shù)以及所述初始參數(shù)計(jì)算所述第一重建任務(wù)從暫停點(diǎn)繼續(xù)重建所需的數(shù)據(jù)終點(diǎn)位置。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中,所述步驟d10包括:d11.根據(jù)所述恢復(fù)參數(shù)以及所述初始參數(shù)計(jì)算所述第一重建任務(wù)從暫停點(diǎn)繼續(xù)重建所需的床碼重建長度;d12.根據(jù)所述第一重建任務(wù)從暫停點(diǎn)繼續(xù)重建所需的床碼起始位置和所述床碼重建長度計(jì)算床碼終點(diǎn)位置;d13.將所述床碼終點(diǎn)位置映射成數(shù)據(jù)的索引值,以得到所述數(shù)據(jù)終點(diǎn)位置。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中,當(dāng)根據(jù)所述恢復(fù)參數(shù)能夠確定已完成圖像張數(shù)時(shí),步驟d11中計(jì)算所述床碼重建長度的方法如下:
其中,reconlength為所述床碼重建長度,couchdirection為床運(yùn)動方向,進(jìn)床時(shí)為-1,出床時(shí)為+1,imagenum為所述第一重建任務(wù)的下發(fā)重建圖像張數(shù),producedimagenum為所述已完成圖像張數(shù),imageincrement為圖像間的步進(jìn)距離,extendreconlength為需要擴(kuò)展的長度。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中,所述需要擴(kuò)展的長度extendreconlength通過下式計(jì)算得到,extendreconlength=0.5*[imagethickness+collimation*(1+0.5*scanfov/sid)]其中,imagethickness為圖像層厚度,collimation為探測器的寬度,scanfov為機(jī)架的孔徑,sid為球管到機(jī)架旋轉(zhuǎn)中心的距離。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中,若所述第一重建任務(wù)的重建算法中存在需要對數(shù)據(jù)的頭尾進(jìn)行截取的算法時(shí),則根據(jù)所述需要對數(shù)據(jù)的頭尾進(jìn)行截取的算法的特性對所述數(shù)據(jù)終點(diǎn)位置進(jìn)行擴(kuò)展。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中,若所述第一重建任務(wù)是依據(jù)門控信號進(jìn)行建像時(shí),則根據(jù)由所述數(shù)據(jù)起始位置和數(shù)據(jù)終點(diǎn)位置確定的數(shù)據(jù)范圍與所述門控信號的交集確定建像所需的數(shù)據(jù)。
一種醫(yī)學(xué)圖像重建任務(wù)的調(diào)度裝置,包括存儲器、處理器以及存儲在存儲器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)指令,所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)指令時(shí)實(shí)現(xiàn)如上所述的方法。
一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì),其上存儲有計(jì)算機(jī)指令,其中當(dāng)計(jì)算機(jī)指令被處理器執(zhí)行時(shí),執(zhí)行如上所述的方法。
一種醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng),包括如上所述的醫(yī)學(xué)圖像重建任務(wù)的調(diào)度裝置。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
相較于現(xiàn)有的醫(yī)學(xué)圖像重建任務(wù)的調(diào)度方法,本發(fā)明的醫(yī)學(xué)圖像重建任務(wù)的調(diào)度方法能夠第一時(shí)間對新加入的高優(yōu)先級的重建任務(wù)進(jìn)行響應(yīng),而且被中斷的重建任務(wù)還可以從暫停點(diǎn)開始繼續(xù)重建,避免了重建時(shí)間的浪費(fèi)。此外,為恢復(fù)重建任務(wù)所存儲的恢復(fù)參數(shù)可以僅具有已完成圖像張數(shù),可以進(jìn)一步更快的對新加入的高優(yōu)先級的重建任務(wù)進(jìn)行響應(yīng)。
附圖說明
圖1是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例所示的圖像處理系統(tǒng)的示意圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例所示的ct成像系統(tǒng)的示意圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例所示的圖像處理系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)設(shè)備配置的架構(gòu)示意圖。
圖4是本發(fā)明一實(shí)施例的醫(yī)學(xué)圖像重建任務(wù)的調(diào)度方法的基本流程圖。
圖5是本發(fā)明一實(shí)施例的計(jì)算數(shù)據(jù)起始位置的方法的流程圖。
圖6是本發(fā)明一實(shí)施例的計(jì)算數(shù)據(jù)終點(diǎn)位置的方法的流程圖。
圖7是本發(fā)明一實(shí)施例的數(shù)據(jù)示意圖。
圖8是本發(fā)明另一實(shí)施例的結(jié)合心電圖信號的數(shù)據(jù)示意圖。
具體實(shí)施方式
為讓本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂,以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作詳細(xì)說明。
在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明,但是本發(fā)明還可以采用其它不同于在此描述的其它方式來實(shí)施,因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。
如本申請和權(quán)利要求書中所示,除非上下文明確提示例外情形,“一”、“一個(gè)”、“一種”和/或“該”等詞并非特指單數(shù),也可包括復(fù)數(shù)。一般說來,術(shù)語“包括”與“包含”僅提示包括已明確標(biāo)識的步驟和元素,而這些步驟和元素不構(gòu)成一個(gè)排它性的羅列,方法或者設(shè)備也可能包含其他的步驟或元素。
本發(fā)明的實(shí)施例描述醫(yī)學(xué)圖像重建任務(wù)的調(diào)度方法和裝置,其能夠第一時(shí)間對新加入的高優(yōu)先級的重建任務(wù)進(jìn)行響應(yīng),而且被中斷的重建任務(wù)還可以從暫停點(diǎn)開始繼續(xù)重建,從而避免了重建時(shí)間的浪費(fèi)。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例所示的圖像處理系統(tǒng)的示意圖。該圖像處理系統(tǒng)100可以包括一個(gè)成像系統(tǒng)110、一個(gè)圖像處理系統(tǒng)120、和一個(gè)網(wǎng)絡(luò)130。在一些實(shí)施例中,成像系統(tǒng)110可以是單模態(tài)成像設(shè)備,或多模態(tài)成像系統(tǒng)。在一些實(shí)施例中,圖像處理系統(tǒng)120可以是對獲取的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理以得到圖像和/或相關(guān)信息。
成像系統(tǒng)110可以是單個(gè)成像系統(tǒng),或是多個(gè)不同成像系統(tǒng)的組合。成像系統(tǒng)可以通過掃描一個(gè)目標(biāo)進(jìn)行成像,在一些實(shí)施例中,成像系統(tǒng)可以是一個(gè)醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)。醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)可以采集人體各部位的圖像信息。醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)可以是x光成像系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)斷層掃描(ct)系統(tǒng)、磁共振成像(mr)系統(tǒng)、正子發(fā)射斷層掃描(pet)系統(tǒng)、單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層成像(single-photonemissioncomputedtomography,spect)系統(tǒng)、組合式醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)等。成像系統(tǒng)110可以包括一個(gè)或多個(gè)掃描儀。
圖像處理系統(tǒng)120可以處理獲取的數(shù)據(jù)信息。在一些實(shí)施例中,數(shù)據(jù)信息可以包括文本信息,圖像信息,聲音信息等一種或幾種的組合。在一些實(shí)施例中,圖像處理系統(tǒng)120可以包括一個(gè)處理器,一個(gè)處理核,一個(gè)或多個(gè)存儲器等中的一種或幾種的組合。例如,圖像處理系統(tǒng)120可以包括中央處理器(centralprocessingunit,cpu),專用集成電路(application-specificintegratedcircuit,asic),專用指令處理器(application-specificinstruction-setprocessor,asip),圖形處理器(graphicsprocessingunit,gpu),物理運(yùn)算處理器(physicsprocessingunit,ppu),數(shù)字信號處理器(digitalsignalprocessor,dsp),現(xiàn)場可編程邏輯門陣列(fieldprogrammablegatearray,fpga),可編程邏輯器(programmablelogicdevice,pld),控制器(controller),微控制器單元(microcontrollerunit),處理器(processor),微處理器(microprocessor),arm處理器(advancedriscmachines)等一種或幾種的組合。在一些實(shí)施例中,圖像處理系統(tǒng)120可以處理從成像系統(tǒng)110獲取的圖像信息。
網(wǎng)絡(luò)130可以是單個(gè)網(wǎng)絡(luò),或多個(gè)不同網(wǎng)絡(luò)的組合。例如,網(wǎng)絡(luò)130可能是一個(gè)局域網(wǎng)(localareanetwork(lan))、廣域網(wǎng)(wideareanetwork(wan))、公用網(wǎng)絡(luò)、私人網(wǎng)絡(luò)、專有網(wǎng)絡(luò)、公共交換電話網(wǎng)(publicswitchedtelephonenetwork(pstn))、互聯(lián)網(wǎng)、無線網(wǎng)絡(luò)、虛擬網(wǎng)絡(luò)、城域網(wǎng)絡(luò)、電話網(wǎng)絡(luò)等中的一種或幾種的組合。網(wǎng)絡(luò)130可以包括多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn),例如,有線接入點(diǎn)、無線接入點(diǎn)、基站、互聯(lián)網(wǎng)交換點(diǎn)等在內(nèi)的有線或無線接入點(diǎn)。通過這些接入點(diǎn),數(shù)據(jù)源可以接入網(wǎng)絡(luò)130并通過網(wǎng)絡(luò)130發(fā)送數(shù)據(jù)信息。在一些實(shí)施例中,網(wǎng)絡(luò)130可以用于圖像處理系統(tǒng)120的通信,接收圖像處理系統(tǒng)120內(nèi)部或外部的信息,向圖像處理系統(tǒng)120內(nèi)部其他部分或外部發(fā)送信息。
需要注意的是,上述圖像處理系統(tǒng)120可以實(shí)際存在于成像系統(tǒng)110中,或通過云計(jì)算平臺完成相應(yīng)功能。所述云計(jì)算平臺可以包括存儲數(shù)據(jù)為主的存儲型云平臺、以處理數(shù)據(jù)為主的計(jì)算型云平臺以及兼顧數(shù)據(jù)存儲和處理的綜合云計(jì)算平臺。成像系統(tǒng)110所使用的云平臺可以是公共云、私有云、社區(qū)云或混合云等。例如,根據(jù)實(shí)際需要,成像系統(tǒng)110輸出的一些圖像信息和/或數(shù)據(jù)信息,可以通過用戶云平臺進(jìn)行計(jì)算和/或存儲。另一些圖像信息和/或數(shù)據(jù)信息,可以通過本地圖像處理系統(tǒng)120進(jìn)行計(jì)算和/或存儲。
由于ct成像系統(tǒng)的代表性,在本發(fā)明的實(shí)施例中,醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)是以ct成像系統(tǒng)為例描述。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例所示的ct成像系統(tǒng)200的示意圖。成像系統(tǒng)200可以是成像系統(tǒng)110的一個(gè)具體實(shí)施例。該成像系統(tǒng)200可以包括一個(gè)機(jī)架210和一個(gè)檢查床250。
在一些實(shí)施例中,機(jī)架210可以包括具有圍繞成像系統(tǒng)200軸線旋轉(zhuǎn)的可旋轉(zhuǎn)部分220。可旋轉(zhuǎn)部分220的空間結(jié)構(gòu)可以是圓柱體、橢圓體、長方體等一種或幾種的組合。在一些實(shí)施例中,可旋轉(zhuǎn)部分220可以包括x射線源230、x射線探測器240和掃描腔體270。可旋轉(zhuǎn)部分220可以以成像系統(tǒng)200的軸線260為軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。x射線源230和x射線探測器240可以隨可旋轉(zhuǎn)部分220一起以軸線260為軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
在進(jìn)行檢查時(shí),一個(gè)對象(例如,患者、模體等)可以被放置在檢查床250上。檢查床250可以沿著z軸方向被推入到掃描腔體270中。繞軸線260進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí),x射線源230和x射線探測器240可以采集患者的掃描數(shù)據(jù),產(chǎn)生原始數(shù)據(jù)文件。原始數(shù)據(jù)文件可以在圖像處理系統(tǒng)120中被用于重建。
在一些實(shí)施例中,成像系統(tǒng)200可以進(jìn)行螺旋掃描。在螺旋掃描中,被掃描對象可以沿軸260前后移動,同時(shí)x射線源可以繞軸260進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。x射線源可以相對于對象產(chǎn)生螺旋軌跡。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例所示的圖像處理系統(tǒng)120的計(jì)算機(jī)設(shè)備配置的架構(gòu)示意圖。計(jì)算機(jī)300能夠被用于實(shí)現(xiàn)實(shí)施本申請中披露的特定系統(tǒng)。本實(shí)施例中的特定系統(tǒng)利用功能框圖解釋了一個(gè)包含用戶界面的硬件平臺。計(jì)算機(jī)300可以實(shí)施當(dāng)前圖像處理系統(tǒng)120的一個(gè)或多個(gè)組件、模塊、單元、子單元。另外,圖像處理系統(tǒng)120能夠被計(jì)算機(jī)300通過其硬件設(shè)備、軟件程序、固件以及它們的組合所實(shí)現(xiàn)。這種計(jì)算機(jī)可以是一個(gè)通用目的的計(jì)算機(jī),或一個(gè)有特定目的的計(jì)算機(jī)。兩種計(jì)算機(jī)都可以被用于實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例中的特定系統(tǒng)。為了方便起見,圖3中只繪制了一臺計(jì)算機(jī),但是本實(shí)施例所描述的提供圖像處理所需信息的相關(guān)計(jì)算機(jī)功能是可以以分布的方式、由一組相似的平臺所實(shí)施的,分散系統(tǒng)的處理負(fù)荷。
如圖3所示,計(jì)算機(jī)300可包括內(nèi)部通信總線310,處理器(processor)320,只讀存儲器(rom)330,隨機(jī)存取存儲器(ram)340,通信端口350,輸入/輸出組件360,硬盤370,和用戶界面380。內(nèi)部通信總線310可實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)300組件間的數(shù)據(jù)通信。處理器320可以執(zhí)行程序指令完成在此申請中所描述的圖像處理系統(tǒng)120的任何功能、組件、模塊、單元、子單元。處理器320可以由一個(gè)或多個(gè)處理器組成。通信端口350可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)300與系統(tǒng)100其他部件(比如成像系統(tǒng)110)之間數(shù)據(jù)通信(比如通過網(wǎng)絡(luò)130)。計(jì)算機(jī)300還可以包括不同形式的程序儲存單元以及數(shù)據(jù)儲存單元,例如硬盤370,只讀存儲器(rom)330,隨機(jī)存取存儲器(ram)340,存儲計(jì)算機(jī)處理和/或通信使用的各種數(shù)據(jù)文件,以及處理器320所執(zhí)行的可能的程序指令。輸入/輸出組件360支持計(jì)算機(jī)300與系統(tǒng)100其他組件(如成像系統(tǒng)110)之間的輸入/輸出數(shù)據(jù)流。計(jì)算機(jī)300也可以通過通信端口350從網(wǎng)絡(luò)130發(fā)送和接受信息及數(shù)據(jù)。
本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解,本申請所披露的內(nèi)容可以出現(xiàn)多種變型和改進(jìn)。例如,以上所描述的不同系統(tǒng)組件都是通過硬件設(shè)備所實(shí)現(xiàn)的,但是也可能只通過軟件的解決方案得以實(shí)現(xiàn)。例如:在現(xiàn)有的服務(wù)器上安裝系統(tǒng)。此外,這里所披露的位置信息的提供可能是通過一個(gè)固件、固件/軟件的組合、固件/硬件的組合或硬件/固件/軟件的組合得以實(shí)現(xiàn)。
在現(xiàn)有的醫(yī)學(xué)圖像重建系統(tǒng)中,通常會具有多個(gè)待處理的重建任務(wù),且這些待處理的重建任務(wù)具有不同的優(yōu)先級,因此需要對這些待處理的重建任務(wù)進(jìn)行調(diào)度。上述的多個(gè)待處理的重建任務(wù)構(gòu)成一待處理隊(duì)列。
圖4是本發(fā)明一實(shí)施例的醫(yī)學(xué)圖像重建任務(wù)的調(diào)度方法的基本流程圖。請參考圖4,醫(yī)學(xué)圖像重建任務(wù)的調(diào)度方法400包括:
步驟410:執(zhí)行第一重建任務(wù);
步驟420:當(dāng)優(yōu)先級高于第一重建任務(wù)的第二重建任務(wù)被加入時(shí),暫停第一重建任務(wù),保存第一重建任務(wù)的恢復(fù)參數(shù);
步驟430:執(zhí)行第二重建任務(wù);
步驟440:當(dāng)?shù)诙亟ㄈ蝿?wù)執(zhí)行完畢時(shí),根據(jù)恢復(fù)參數(shù)以及第一重建任務(wù)的初始參數(shù)計(jì)算第一重建任務(wù)從暫停點(diǎn)繼續(xù)重建所需的數(shù)據(jù)起始位置;
步驟450:根據(jù)恢復(fù)參數(shù)以及初始參數(shù)計(jì)算第一重建任務(wù)從暫停點(diǎn)繼續(xù)重建所需的數(shù)據(jù)終點(diǎn)位置;
步驟460:從數(shù)據(jù)起始位置繼續(xù)執(zhí)行第一重建任務(wù)。
在圖像處理系統(tǒng)接收到成像系統(tǒng)發(fā)送的經(jīng)其采集患者等的掃描數(shù)據(jù)而產(chǎn)生原始數(shù)據(jù)文件后,圖像處理系統(tǒng)即可開始執(zhí)行第一重建任務(wù),即執(zhí)行步驟410。初始參數(shù)為執(zhí)行第一重建任務(wù)所需要參數(shù),其可以經(jīng)由醫(yī)生或操作員的輸入或經(jīng)由原始數(shù)據(jù)文件中提取、計(jì)算而得到。初始參數(shù)可以包括重建的區(qū)域、重建的圖像層厚、使用的算法功能和數(shù)據(jù)的焦點(diǎn)模式等。舉例而言,初始參數(shù)可以包括圖像層厚度、探測器的寬度、機(jī)架的孔徑、球管到機(jī)架旋轉(zhuǎn)中心的距離、任務(wù)下發(fā)時(shí)的起始位置、床運(yùn)動方向、已完成圖像張數(shù)、圖像間的步進(jìn)距離和任務(wù)下發(fā)時(shí)的重建圖像張數(shù)等中的一者或多者。
在步驟420和步驟430中,當(dāng)有優(yōu)先級高于第一重建任務(wù)的第二重建任務(wù)被加入到待處理隊(duì)列時(shí),圖像處理系統(tǒng)暫停執(zhí)行第一重建任務(wù),并在保存恢復(fù)第一重建任務(wù)所必需的恢復(fù)參數(shù)后,即執(zhí)行第二重建任務(wù)。如此,可以使有較高優(yōu)先級的第二重建任務(wù)得到快速的響應(yīng),并能夠在第二重建任務(wù)執(zhí)行完畢后,可以根據(jù)所保存的恢復(fù)參數(shù)使第一重建任務(wù)從暫停點(diǎn)開始繼續(xù)重建?;謴?fù)參數(shù)可以包括已完成圖像張數(shù)和/或待重建圖像張數(shù),優(yōu)選地包括已完成圖像張數(shù)。
圖5是本發(fā)明一實(shí)施例的計(jì)算數(shù)據(jù)起始位置的方法的流程圖。請參考圖5,步驟440可以包括:
步驟441:根據(jù)恢復(fù)參數(shù)以及初始參數(shù)計(jì)算第一重建任務(wù)從暫停點(diǎn)繼續(xù)重建所需的床碼起始位置;
步驟442:將床碼起始位置映射成數(shù)據(jù)的索引值,以得到數(shù)據(jù)起始位置。
當(dāng)根據(jù)恢復(fù)參數(shù)能夠確定已完成圖像張數(shù)時(shí),步驟441中可以使用式(1)計(jì)算床碼起始位置,
其中,startposition為床碼起始位置,reconstart為第一重建任務(wù)的下發(fā)起始位置,couchdirection為床運(yùn)動方向,進(jìn)床時(shí)為-1,出床時(shí)為+1,producedimagenum為已完成圖像張數(shù),imageincrement為圖像間的步進(jìn)距離,extendreconlength為需要擴(kuò)展的長度。其中,需要擴(kuò)展的長度extendreconlength是圖像重建過程中需要的床碼冗余量,舉例而言,醫(yī)生要求對床碼為1000mm-1200mm的范圍進(jìn)行建像,如果extendreconlength=10mm,則整個(gè)建像過程中需要用到的是床碼為990mm-1210mm的范圍所對應(yīng)的數(shù)據(jù)。
對于ct的實(shí)施例中,需要擴(kuò)展的長度extendreconlength可以通過式(2)計(jì)算得到,
extendreconlength=0.5*[imagethickness+collimation*(1+0.5*scanfov/sid)](2)
其中,imagethickness為圖像層厚度,collimation為探測器的寬度,scanfov為機(jī)架的孔徑,sid為球管到機(jī)架旋轉(zhuǎn)中心的距離。
可以理解,根據(jù)恢復(fù)參數(shù)能夠確定已完成圖像張數(shù)包括恢復(fù)參數(shù)包含已完成圖像張數(shù)的情形。
同樣可以理解,當(dāng)恢復(fù)參數(shù)僅包含待重建圖像張數(shù)時(shí),可以通過第一重建任務(wù)的下發(fā)重建圖像張數(shù)減去待重建圖像張數(shù)得到已完成圖像張數(shù)。如此,即可使用上述所介紹的方法計(jì)算出床碼起始位置。
由于床碼與數(shù)據(jù)的索引值具有一一對應(yīng)關(guān)系,因此在步驟442中,將床碼起始位置映射成數(shù)據(jù)的索引值后(startposition==>startindex),即可得到數(shù)據(jù)起始位置。
由于重建算法中的部分算法需要對數(shù)據(jù)的頭尾進(jìn)行截取,因此需要根據(jù)需要對數(shù)據(jù)的頭尾進(jìn)行截取的算法的特性對數(shù)據(jù)起始位置進(jìn)行擴(kuò)展。舉例而言,需要對數(shù)據(jù)的頭尾進(jìn)行截取的算法有散焦校正算法(offfocal),射束重排算法(azirebin)。
對于散焦校正算法而言,截取的數(shù)據(jù)量直接跟一圈有多少視野(viewperrevolution)相關(guān)。定義extendveiwofffocal為在散焦校正算法下,需要擴(kuò)展的數(shù)據(jù)量。一般而言,在viewperrevolution=2400的情況下,extendveiwofffocal=60;在viewperrevolution=4800的情況下,extendveiwofffocal=120。
對于射束重排算法而言,其截取的數(shù)據(jù)量直接跟探測器模塊與球管的夾角(detectangle)和一圈有多少視野(viewperrevolution)相關(guān)。定義extendveiwazirebin為在射束重排算法下,需要擴(kuò)展的數(shù)據(jù)量。extendveiwazirebin可根據(jù)式(3)計(jì)算得到,
若重建算法中同時(shí)包含有多個(gè)需要對數(shù)據(jù)的頭尾進(jìn)行截取的算法,則確定需要擴(kuò)展的數(shù)據(jù)總量extendveiw為各個(gè)需要對數(shù)據(jù)的頭尾進(jìn)行截取的算法確定的需要擴(kuò)展的數(shù)據(jù)量的總和。對于同時(shí)包含散焦校正算法和射束重排算法而言,
extendveiw=extendviewofffocal+extendviewazirebin(4)。
對數(shù)據(jù)起始位置進(jìn)行擴(kuò)展可按式(5)進(jìn)行,
startindex02=startindex-couchdirection*extendview(5)
其中,startindex02為擴(kuò)展后的數(shù)據(jù)起始位置。
在步驟450中計(jì)算了數(shù)據(jù)終點(diǎn)位置,但應(yīng)可以理解,由于在計(jì)算出數(shù)據(jù)起始位置后,即可讓第一重建任務(wù)從數(shù)據(jù)起始位置繼續(xù)執(zhí)行第一重建任務(wù),因此步驟450在本發(fā)明中并不是必需的。特別是在已知了數(shù)據(jù)終點(diǎn)位置的情況下,例如,在原始數(shù)據(jù)文件中存在數(shù)據(jù)終點(diǎn)位置標(biāo)志、由初始參數(shù)可以得到數(shù)據(jù)終點(diǎn)位置等情形。由于在下發(fā)第一重建任務(wù)時(shí),通常需要通過初始參數(shù)計(jì)算得到任務(wù)下發(fā)時(shí)的數(shù)據(jù)起始位置和數(shù)據(jù)終點(diǎn)位置,且在重建任務(wù)執(zhí)行過程中數(shù)據(jù)終點(diǎn)位置并不會發(fā)生變化,因此,由初始參數(shù)可以得到數(shù)據(jù)終點(diǎn)位置通常是成立的。
圖6是本發(fā)明一實(shí)施例的計(jì)算數(shù)據(jù)終點(diǎn)位置的方法的流程圖。參考圖6,步驟450可以包括:
步驟451:根據(jù)恢復(fù)參數(shù)以及初始參數(shù)計(jì)算第一重建任務(wù)從暫停點(diǎn)繼續(xù)重建所需的床碼重建長度;
步驟452:根據(jù)第一重建任務(wù)從暫停點(diǎn)繼續(xù)重建所需的床碼起始位置和床碼重建長度計(jì)算床碼終點(diǎn)位置;
步驟453:將床碼終點(diǎn)位置映射成數(shù)據(jù)的索引值,以得到數(shù)據(jù)終點(diǎn)位置。
當(dāng)根據(jù)恢復(fù)參數(shù)能夠確定已完成圖像張數(shù)時(shí),步驟451中可以使用式(6)計(jì)算床碼重建長度,
reconlength=couchdirection*[(imagenum-producedimagenum-1)*imageincrement+2*extendreconlength](6)
其中,reconlength為床碼重建長度,couchdirection為床運(yùn)動方向,進(jìn)床時(shí)為-1,出床時(shí)為+1,imagenum為第一重建任務(wù)的下發(fā)重建圖像張數(shù),producedimagenum為已完成圖像張數(shù),imageincrement為圖像間的步進(jìn)距離,extendreconlength為需要擴(kuò)展的長度。其中,需要擴(kuò)展的長度extendreconlength可以與步驟441中的相同,因此在此不再重復(fù)描述。
在步驟452中,根據(jù)床碼起始位置和床碼重建長度計(jì)算床碼終點(diǎn)位置可按式(7)進(jìn)行,
endposition=startposition+reconlength(7)。
同樣地,由于床碼與數(shù)據(jù)的索引值具有一一對應(yīng)關(guān)系,因此在步驟453中,將床碼終點(diǎn)位置映射成數(shù)據(jù)的索引值后(endposition==>endindex),即可得到數(shù)據(jù)終點(diǎn)位置。
在重建算法中包含需要對數(shù)據(jù)的頭尾進(jìn)行截取的算法時(shí),同樣需要對數(shù)據(jù)終點(diǎn)位置進(jìn)行擴(kuò)展。對數(shù)據(jù)終點(diǎn)位置進(jìn)行擴(kuò)展可按式(8)進(jìn)行,
endindex02=endindex+couchdirection*extendview(8)
其中,endindex02為擴(kuò)展后的數(shù)據(jù)終點(diǎn)位置。
在步驟460中,圖像處理系統(tǒng)從數(shù)據(jù)起始位置繼續(xù)執(zhí)行第一重建任務(wù)。
如此,本發(fā)明的醫(yī)學(xué)圖像重建任務(wù)的調(diào)度方法400能夠第一時(shí)間對新加入的高優(yōu)先級的重建任務(wù)進(jìn)行響應(yīng),而且被中斷的重建任務(wù)還可以從暫停點(diǎn)開始繼續(xù)重建,避免了重建時(shí)間的浪費(fèi)。
可以理解,醫(yī)學(xué)圖像重建任務(wù)的調(diào)度方法400是可以嵌套的。以優(yōu)先級依次遞增的第一重建任務(wù)、第二重建任務(wù)和第三重建任務(wù)為例進(jìn)行說明。在執(zhí)行第一重建任務(wù)的過程中,第二重建任務(wù)被加入,則暫停第一重建任務(wù),執(zhí)行第二重建任務(wù)。在執(zhí)行第二重建任務(wù)的過程中,第三重建任務(wù)被加入,則暫停第二重建任務(wù),執(zhí)行第三重建任務(wù)。在第三重建任務(wù)執(zhí)行完畢時(shí),恢復(fù)執(zhí)行第二重建任務(wù)。在第二重建任務(wù)執(zhí)行完畢時(shí),恢復(fù)執(zhí)行第一重建任務(wù)。
圖7是本發(fā)明一實(shí)施例的數(shù)據(jù)示意圖。參考圖7,原始數(shù)據(jù)包含在床碼500mm-750mm范圍內(nèi)所采集的數(shù)據(jù),其中床碼500mm對應(yīng)第1個(gè)視野,即床碼500mm對應(yīng)的數(shù)據(jù)的索引值為1,床碼750mm對應(yīng)第1500個(gè)視野,即床碼750mm對應(yīng)的數(shù)據(jù)的索引值為1500。第一重建任務(wù)所要重建的范圍是床碼520mm-720mm之間。
當(dāng)要進(jìn)行第一重建任務(wù)時(shí),下發(fā)起始位置、圖像層厚度、圖像間的步進(jìn)距離和所采用的算法等均已確定,因此可以使用上述的式(1)至式(8)來計(jì)算(此為已完成圖像張數(shù)producedimagenum=0)得到第一重建任務(wù)下發(fā)時(shí)的數(shù)據(jù)起始位置startindex01和數(shù)據(jù)終點(diǎn)位置endindex01。
當(dāng)優(yōu)先級高于第一重建任務(wù)的第二重建任務(wù)被加入到待處理隊(duì)列時(shí),第一重建任務(wù)被暫停,并保存第一重建任務(wù)的恢復(fù)參數(shù)之后,執(zhí)行第二重建任務(wù)。
當(dāng)?shù)诙亟ㄈ蝿?wù)執(zhí)行完畢,根據(jù)恢復(fù)參數(shù)以及初始參數(shù)可以通過上述的式(1)至式(8)計(jì)算得到第一重建任務(wù)從暫停點(diǎn)繼續(xù)重建所需的數(shù)據(jù)起始位置startindex02和數(shù)據(jù)終點(diǎn)位置endindex02,即再次開始重建的數(shù)據(jù)范圍為[startindex02,endindex02]。
由圖7可看出,[startindex02,endindex02]只是[startindex01,endindex01]的某個(gè)子集,且endindex02=endindex01。因此,在一實(shí)施例中,恢復(fù)參數(shù)可以包括數(shù)據(jù)終點(diǎn)位置endindex01,如此,可以不必再計(jì)算數(shù)據(jù)終點(diǎn)位置endindex02。
在另一優(yōu)選的實(shí)施例中,恢復(fù)參數(shù)可以僅包含已完成圖像張數(shù)producedimagenum。如此,由于僅需存儲一個(gè)數(shù)據(jù),存儲所需要消耗的時(shí)間更短,因此可以更快的對更高優(yōu)先級的重建任務(wù)進(jìn)行響應(yīng)。
當(dāng)?shù)谝恢亟ㄈ蝿?wù)是依據(jù)門控信號進(jìn)行建像時(shí),重建數(shù)據(jù)的選取不僅要考慮上述方法所確定的數(shù)據(jù)范圍外,還需要結(jié)合其他信息,例如在心臟建像時(shí)要考慮心電圖信息,呼吸建像時(shí)要考慮呼吸波形信息。
圖8是本發(fā)明另一實(shí)施例的結(jié)合心電圖信號的數(shù)據(jù)示意圖。參考圖8,在心臟建像時(shí),需要將利用上述方法確定的數(shù)據(jù)范圍結(jié)合心電圖(ecg)信息,得出的建像需要的數(shù)據(jù)為[startindex01,endindex01]和t0的交集區(qū)域。
本發(fā)明一實(shí)施例的醫(yī)學(xué)圖像重建任務(wù)的調(diào)度裝置可以如圖3所示的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或者其變化例中實(shí)施。例如圖像重建裝置可包括諸如ram340這樣的存儲器、處理器320這樣的處理器和儲存在存儲器上的計(jì)算機(jī)指令,處理器執(zhí)行該計(jì)算機(jī)指令時(shí)實(shí)施本發(fā)明所描述的方法。計(jì)算機(jī)指令可以持久在存儲在rom330或硬盤370這樣的計(jì)算機(jī)存儲介質(zhì)中,或者臨時(shí)地通過通信端口350從網(wǎng)絡(luò)獲取后實(shí)施。處理器320可以是通用處理器(cpu),也可以是圖形處理器(gpu)。
本發(fā)明的一實(shí)施例的計(jì)算機(jī)存儲介質(zhì),其上存儲有計(jì)算機(jī)指令,其中當(dāng)計(jì)算機(jī)指令被處理器執(zhí)行時(shí),執(zhí)行本發(fā)明所描述的方法。計(jì)算機(jī)存儲介質(zhì)可以是如圖3的ram340、rom330、硬盤370,也可以是光盤、軟盤等各種已知的介質(zhì)。位于計(jì)算機(jī)存儲介質(zhì)上的程序編碼可以通過任何合適的介質(zhì)進(jìn)行傳播,包括無線電、電纜、光纖電纜、rf、或類似介質(zhì)、或任何上述介質(zhì)的組合。
本發(fā)明的圖像重建裝置可以包含在醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng),例如圖1所示的成像系統(tǒng)110中,作為其一部分,也可以是獨(dú)立于醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)的裝置。
上文已對基本概念做了描述,顯然,對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說,上述發(fā)明披露僅僅作為示例,而并不構(gòu)成對本申請的限定。雖然此處并沒有明確說明,本領(lǐng)域技術(shù)人員可能會對本申請進(jìn)行各種修改、改進(jìn)和修正。該類修改、改進(jìn)和修正在本申請中被建議,所以該類修改、改進(jìn)、修正仍屬于本申請示范實(shí)施例的精神和范圍。
同時(shí),本申請使用了特定詞語來描述本申請的實(shí)施例。如“一個(gè)實(shí)施例”、“一實(shí)施例”、和/或“一些實(shí)施例”意指與本申請至少一個(gè)實(shí)施例相關(guān)的某一特征、結(jié)構(gòu)或特點(diǎn)。因此,應(yīng)強(qiáng)調(diào)并注意的是,本說明書中在不同位置兩次或多次提及的“一實(shí)施例”或“一個(gè)實(shí)施例”或“一替代性實(shí)施例”并不一定是指同一實(shí)施例。此外,本申請的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中的某些特征、結(jié)構(gòu)或特點(diǎn)可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕M合。
此外,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解,本申請的各方面可以通過若干具有可專利性的種類或情況進(jìn)行說明和描述,包括任何新的和有用的工序、機(jī)器、產(chǎn)品或物質(zhì)的組合,或?qū)λ麄兊娜魏涡碌暮陀杏玫母倪M(jìn)。相應(yīng)地,本申請的各個(gè)方面可以完全由硬件執(zhí)行、可以完全由軟件(包括固件、常駐軟件、微碼等)執(zhí)行、也可以由硬件和軟件組合執(zhí)行。以上硬件或軟件均可被稱為“數(shù)據(jù)塊”、“模塊”、“引擎”、“單元”、“組件”或“系統(tǒng)”。此外,本申請的各方面可能表現(xiàn)為位于一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中的計(jì)算機(jī)產(chǎn)品,該產(chǎn)品包括計(jì)算機(jī)可讀程序編碼。
同理,應(yīng)當(dāng)注意的是,為了簡化本申請披露的表述,從而幫助對一個(gè)或多個(gè)發(fā)明實(shí)施例的理解,前文對本申請實(shí)施例的描述中,有時(shí)會將多種特征歸并至一個(gè)實(shí)施例、附圖或?qū)ζ涞拿枋鲋小5?,這種披露方法并不意味著本申請對象所需要的特征比權(quán)利要求中提及的特征多。實(shí)際上,實(shí)施例的特征要少于上述披露的單個(gè)實(shí)施例的全部特征。
雖然本發(fā)明已參照當(dāng)前的具體實(shí)施例來描述,但是本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到,以上的實(shí)施例僅是用來說明本發(fā)明,在沒有脫離本發(fā)明精神的情況下還可作出各種等效的變化或替換,因此,只要在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)對上述實(shí)施例的變化、變型都將落在本申請的權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。