專利名稱：半掃描位置的確定方法
半掃描位置的確定方法
技術領域：
本發明涉及掃描方法；尤其涉及一種半掃描位置的確定方法。
背景技術：
CT成像技術作為一種重要的無損檢測手段在醫學診斷等領域中發揮著重要作用。隨著CT掃描在臨床應用中的迅速發展，CT的掃描效率及輻射相關的風險成為關注的熱點。目前，研究低劑量的掃描模式和感興趣區域的掃描重建技術是當前普遍采用的方法。早在1981年Parker首次提出基于半掃描的扇束掃描模式及加權的重建算法，基于半掃描方式的數據采集只需要掃描η + α角度(其中α扇束或錐束張角)，即能進行圖像重建。2002年wangge等研究了錐束的半掃描重建公式，并對錐束半掃描數據進行重建研究。半掃描只要求掃描π + α角度，較常規的角度的完整掃描，能夠將掃描時間降低約一半，出射的輻射劑量也可以減少約一半。綜上，上述方法主要集中在重建算法公式的研究，而有關實際數據采集和圖像質量的關系及受輻照者的輻射劑量問題并未涉及，也并未明確掃描的起始角度的確定方法及對重建圖像質量的影響。一種執行超短掃描和對最新數據的更強加權的連續計算機層析成像，基于連續熒光CT提出了一種短掃描數據加權的方法，該方法考慮了時間線對重建圖像的影響，根據獲取的數據與感興趣區域的數據的時間距離對掃描數據進行優先級排序，并且使用不連續的加權函數對掃描數據進行加權。該方法考慮了提高感興區域對應的數據權重分配，主要考慮了時間延遲對數據權重的影響。該方法對與感興趣區域相關的采集圖像序列進行的“不連續的加權方法”，主要側重在時間延遲對圖像的影響。
CT成像系統的錐形束360度容積掃描在保證成像質量的同時無疑增加了受檢測者的輻射劑量。采用常規的半掃描的數據采集方式，能夠將輻射劑量降低約一半。然而，常規基于半掃描的CT數據采集方法由于缺乏高分辨敏感數據分析，也會在一定程度上導致重建圖像質量降低。
發明內容基于此，有必要提供一種能夠實現掃描圖像質量高、輻射劑量低的半掃描位置的確定方法。—種半掃描位置的確定方法，包括以下步驟:獲取待掃描組織的2 π范圍內的N組高為1、寬為J的錐束投影數據；由N組錐束投影數據重新排列得到I幅高為N、寬為J的投影正弦圖，獲取I幅投影正弦圖的邊界信息，并將獲取的邊界信息重新排列為N組高為1、寬為J的投影數據邊界圖；統計IAng在每一個取值下N組中連續NI組投影數據邊界圖中重復采樣數據包含的邊界信息總和，記為F(IAng)，其中，IAng為投影起始角度；獲取每一個掃描角度下的待掃描組織的輻射吸收劑量，并統計IAng在每一個取值下的連續NI組掃描中所述輻射吸收劑量的總和，記為D(IAng)；將公式Max (C1F (IAng)-C2D (IAng))的值所對應的IAng確定為起始半掃描位置；式中，IAng = 1,2,3...,N, c”c2分別為邊界信息和輻射劑量的加權因子。優選地，所述半掃描位置的確定方法還包括:利用基于圓軌道掃描的近似重建算法對所述N組錐束投影數據進行3D圖像重建，根據形態學方法獲取重建圖像的邊界信息步驟是獲取3D圖像重建后的數據的邊界信息。優選地，所述獲取3D圖像重建后的數據的邊界信息的步驟包括:根據Siddon變換獲取邊界圖像的投影正弦圖；根據邊緣檢測方法檢測出投影正弦圖的邊緣，并將其值置為1，其余部分置為O。優選地，所述統計IAng在每一個取值下N組中連續NI組投影數據邊界圖中重復采樣數據包含的邊界信息總和的步驟為:抽取高為1、寬為J的N組投影數據矩陣的第i行排列成I幅投影數據矩陣為高為N、寬為J的投影正弦圖，i = 1,2,...1 ；統計第i幅投影正弦圖的IAng在每一個取值下連續NI組投影數據邊界圖中重復采樣數據包含的邊界信息P (IAng，i)；采用公式
權利要求
1.一種半 掃描位置的確定方法，包括以下步驟: 獲取待掃描組織的2 范圍內的N組高為1、寬為J的錐束投影數據； 由N組錐束投影數據重新排列得到I幅高為N、寬為J的投影正弦圖，獲取I幅投影正弦圖的邊界信息，并將獲取的邊界信息重新排列為N組高為1、寬為J的投影數據邊界圖； 統計IAng在每一個取值下N組中連續NI組投影數據邊界圖中重復采樣數據包含的邊界信息總和，記為F(IAng)，其中，IAng為投影起始角度； 獲取每一個掃描角度下的待掃描組織的輻射吸收劑量，并統計IAng在每一個取值下的連續NI組掃描中所述輻射吸收劑量的總和，記為D(IAng)； 將公式Max (C1F (IAng)-C2D (IAng))的值所對應的IAng確定為起始半掃描位置；式中，IAng = 1,2,3...,N, C1, C2分別為邊界信息和輻射劑量的加權因子。
2.根據權利要求1所述的半掃描位置的確定方法，其特征在于，所述半掃描位置的確定方法還包括: 利用基于圓軌道掃描的近似重建算法對所述N組錐束投影數據進行3D圖像重建，根據形態學方法獲取重建圖像的邊界信息步驟是獲取3D圖像重建后的數據的邊界信息。
3.根據權利要求2所述的半掃描位置的確定方法，其特征在于，所述獲取3D圖像重建后的數據的邊界信息的步驟包括: 根據Siddon變換獲取邊界圖像的投影正弦圖； 根據邊緣檢測方法檢測出投影正弦圖的邊緣，并將其值置為1，其余部分置為O。
4.根據權利要求1所述的半掃描位置的確定方法，其特征在于，所述統計IAng在每一個取值下N組中連續NI組投影數據邊界圖中重復采樣數據包含的邊界信息總和的步驟為: 抽取高為1、寬為J的N組投影數據矩陣的第i行排列成I幅投影數據矩陣為高為N、寬為J的投影正弦圖，i = 1,2,...1 ； 統計第i幅投影正弦圖的IAng在每一個取值下連續NI組投影數據邊界圖中重復采樣數據包含的邊界信息P(IAng，i)； 采用公式
5.根據權利要求4所述的半掃描位置的確定方法，其特征在于，所述統計第i幅投影正弦圖的IAng在每一個取值下連續NI組投影數據邊界圖中重復采樣數據包含的邊界信息P(IAng, i)的步驟為: 確定投影起始角度IAng，其中IAng = 1,2,3...,N； 對投影邊界中的以投影傾斜半張角δ進行掃描的部分求和，統計邊界信息總和，記為P(IAng)。
6.根據權利要求1所述的半掃描位置的確定方法，其特征在于，待掃描組織為射線敏感器官。
7.根據權利要求1所述的半掃描位置的確定方法，其特征在于，所述方法還包括下列步驟:對將公式Max (C1F (IAng)-C2D (IAng))的值所對應的IAng確定為起始半掃描位置采用加權半掃描公式
8.根據權利要求1所述的半掃描位置確定方法，其特征在于，所述獲取待掃描組織的吸收劑量矩陣是采用GATE仿真軟件獲取仿真狀態下2 π范圍內的IAng每個取值下待掃描組織的吸收劑量矩陣。
9.根據權利要求1所述的半掃描位置確定方法，其特征在于，所述獲取待掃描組織的吸收劑量矩陣是采用醫用劑量儀器測量模體在2 π范圍內的IAng每個取值下待掃描組織的吸收劑量矩陣。
10.根據權利要求1所述的半掃描位置確定方法，其特征在于，所述獲取待掃描組織的2π范圍內等距離的N組錐束投影數據的條件為額定的電壓、電流、濾波片和積分時間。
全文摘要
一種半掃描位置的確定方法，通過統計IAng在每一個取值下的連續N1組投影數據中重復采樣數據包含的邊界信息總和記為F(IAng)，其中，IAng為投影起始角度，及統計IAng在每一個取值下待掃描組織的輻射吸收劑量，并統計所有所述輻射吸收劑量的總和，記為D(IAng)；然后將公式Max(c1F(IAng)-c2D(IAng))的值所對應的IAng確定為起始半掃描位置；式中，IAng＝1，2，3...，N，c1、c2分別為邊界信息和輻射劑量的加權因子。上述半掃描位置的確定方法，通過在不同起始角度下對連續N1組投影數據中重復采樣數據包含的邊界信息統計和輻射劑量的統計，進而根據圖像質量和輻射劑量的要求確定最優半掃描位置。
文檔編號A61B6/03GK103202704SQ20121000864
公開日2013年7月17日 申請日期2012年1月11日 優先權日2012年1月11日
發明者鄒晶, 夏丹, 桂建保, 戎軍艷, 胡戰利, 張其陽, 鄭海榮 申請人:中國科學院深圳先進技術研究院