一种基于T1图像引导的ASL灌注图像重建方法与流程

本申请涉及医学影像处理，特别是涉及一种基于t1图像引导的asl灌注图像重建方法。

背景技术：

1、动脉自旋标记（arterial spin labeling，asl）通过磁标记内源性动脉血水分子，获取患者脑组织的灌注信息，无需注射造影剂、对患者完全无创，是临床与研究中获取脑血流（cerebral blood flow，cbf）信息的重要手段。

2、在现有技术中，asl技术是通过采集成对的控制（control）图像和标记（label）图像，然后，确定控制图像与标记图像之间的差分图像，从而得到asl灌注图像。并且在临床中，为了得到质量较高的asl灌注图像，通常是连续多次采集（例如12次）控制图像和对应的标记图像，并生成两者之间的差分图像，然后将各差分图像进行平均，从而生成最终的asl灌注图像。

3、但是，这种方式需要采集多次控制图像和对应的标记图像，从而需要受试者进行较长时间的磁共振图像扫描。并且，在差分图像信噪比较低的情况下，现有技术中简单的取平均方式难以生成质量较高的asl灌注图像。

4、针对上述的现有asl图像重建技术中存在的图像采集次数过多且难以生成质量较高的asl灌注图像的技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

1、本公开的实施例提供了一种基于t1图像引导的asl灌注图像重建方法及装置，以至少解决现有技术中存在的难以生成质量较高的asl灌注图像的技术问题。

2、根据本公开实施例的一个方面，提供了一种基于t1图像引导的asl灌注图像重建方法，包括：获取与患者的目标部位对应的asl差分图像序列；将asl差分图像序列进行聚合，生成相应的asl聚合图像；通过第一编码模块，对asl聚合图像进行编码，生成第一特征图；通过第二编码模块，对与目标部位对应的t1图像进行编码，生成第二特征图；以及通过第一编码模块与相应的第一解码模块之间的瓶颈层，将第一特征图与第二特征图进行融合，生成第三特征图；以及通过第一解码模块，根据第三特征图生成重建的asl灌注图像。

3、根据本公开实施例的另一个方面，还提供了一种存储介质，存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时由处理器执行以上任意一项所述的方法。

4、根据本公开实施例的另一个方面，还提供了一种基于t1图像引导的asl灌注图像重建装置，包括：获取模块，用于获取与患者的目标部位对应的asl差分图像序列；聚合模块，用于将asl差分图像序列进行聚合，生成相应的asl聚合图像；asl编码模块，用于通过第一编码模块，对asl聚合图像进行编码，生成第一特征图；t1编码模块，用于通过第二编码模块，对与目标部位对应的t1图像进行编码，生成第二特征图；以及融合模块，用于通过第一编码模块与相应的第一解码模块之间的瓶颈层，将第一特征图与第二特征图进行融合，生成第三特征图；以及灌注图像生成模块，用于通过第一解码模块，根据第三特征图生成重建的asl灌注图像。

5、根据本公开实施例的另一个方面，还提供了一种基于t1图像引导的asl灌注图像重建装置，包括：处理器；以及存储器，与处理器连接，用于为处理器提供处理以下处理步骤的指令：获取与患者的目标部位对应的asl差分图像序列；将asl差分图像序列进行聚合，生成相应的asl聚合图像；通过第一编码模块，对asl聚合图像进行编码，生成第一特征图；通过第二编码模块，对与目标部位对应的t1图像进行编码，生成第二特征图；以及通过第一编码模块与相应的第一解码模块之间的瓶颈层，将第一特征图与第二特征图进行融合，生成第三特征图；以及通过第一解码模块，根据第三特征图生成重建的asl灌注图像。

6、在本公开实施例中，计算设备获取与患者的目标部位对应的asl差分图像序列，将asl差分图像序列进行聚合，生成asl聚合图像。而后，通过第一编码模块，对asl聚合图像进行编码，生成第一特征图，通过第二编码模块，对与目标部位对应的t1图像进行编码，生成第二特征图，通过第一编码模块与相应的第一解码模块之间的瓶颈层，将第一特征图与第二特征图进行融合，生成第三特征图，最后，通过第一解码模块，根据第三特征图生成重建的asl灌注图像。在本方法中，在asl灌注图像的重建过程中将t1图像的解剖先验信息作为指导，从而能够提高asl灌注图像的重建质量。并且，由于本方法能够提高重建出的asl灌注图像的图像质量，进而能够减少使用的asl差分图像序列中的asl差分图像的数量。

1.一种基于t1图像引导的asl灌注图像重建方法，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，通过所述第一编码模块与相应的第一解码模块之间的瓶颈层，将所述第一特征图与所述第二特征图进行融合，生成第三特征图的操作，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过所述瓶颈层，根据所述查询矩阵、所述值矩阵以及所述键矩阵，利用交叉注意力机制，生成所述第三特征图的操作，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述asl差分图像序列进行聚合，生成相应的asl聚合图像的操作，包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一编码模块包括残差单元以及至少一个下采样单元，所述第一解码模块包括：至少一个上采样单元以及卷积单元；

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，通过所述至少一个上采样单元，根据所述第三特征图生成第二中间特征图的操作，包括：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取与患者的目标部位对应的asl差分图像序列之前，还包括：

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，利用第二训练样本对所述asl 图像重建模型进行训练的操作，包括：

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，根据所述预测图像和所述第二子集的均值图像，通过自监督的方式，对所述asl 图像重建模型进行训练的操作，包括：