一种硬化效应数据的生成方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及医疗技术领域，特别是涉及一种硬化效应数据的生成方法和装置。
【背景技术】
[0002] 在能谱成像分解、物质去除硬化伪影等医疗场景下，经常需要物质硬化效应数据。 在传统的方法中，需要设计特殊的模体，对这种特殊的模体进行CT扫描得到物质硬化效应 数据。
[0003] 由于这种特殊模体的设计制作工艺要求高，制作耗时耗资；再者，当特殊的模体制 作好之后，其物质成分以及尺寸已经确定，也只能针对特定的物质以及尺寸获得对应的硬 化效应数据，导致其应用具有一定的局限性，无法满足实际需求。
【发明内容】
[0004] 本发明提供了一种硬化效应数据的生成方法和装置，本发明提供的技术方案不再 需要现有技术的特殊模体，而是利用扫描通用模体得到的实际衰减值，根据实际衰减值确 定不同通道的X线经过过滤器的长度，也就是不同通道对应的等效滤过厚度，从而，利用等 效滤过厚度计算出任意物质对应的硬化效应数据。
[0005] 在本发明第一方面，提供了一种硬化效应数据的生成方法，包括：
[0006] 获取每个通道在各个角度对应的经过通用模体的实际衰减值；
[0007] 根据每个通道在各个角度对应的理论衰减值以及所述实际衰减值，确定每个通道 对应的等效滤过厚度；
[0008] 根据物质的预置长度、采样点个数以及所述每个通道对应的等效滤过厚度，生成 所述物质对应的硬化效应数据。
[0009] 优选的，所述根据每个通道在各个角度对应的理论衰减值以及所述实际衰减值， 确定每个通道对应的等效滤过厚度，具体为：
[0010] 按照所述每个通道在各个角度对应的理论衰减值与实际衰减值误差最小的方式， 确定每个通道对应的等效滤过厚度。
[0011] 优选的，所述根据每个通道在各个角度对应的理论衰减值以及所述实际衰减值， 确定每个通道对应的等效滤过厚度，具体包括：
[0012] 根据球管在扫描电压下的光谱曲线、每个通道在每个角度下穿过所述通用模体的 长度、所述通用模体的材料光谱衰减曲线以及每个通道对应的等效滤过厚度，建立每个通 道在每个角度对应的理论衰减值的数学关系式；
[0013] 根据所述数学关系式，求解满足每个通道在各个角度的理论衰减值与实际衰减值 的差值平方和最小的条件的数值，将该数值作为每个通道对应的等效滤过厚度。
[0014] 优选的，具体通过以下方式确定每个通道在每个角度下穿过所述通用模体的长 度：
[0015] 根据两个角度各自的最大实际衰减值对应的通道，确定两个通道的交点，将所述 交点确定为所述通用模体的中心；
[0016] 根据所述通用模体的中心、旋转中心以及球管位置，确定每个通道在每个角度下 穿过所述通用模体的长度。
[0017] 优选的，所述根据物质的预置长度、采样点个数以及所述每个通道对应的等效滤 过厚度，生成所述物质对应的硬化效应数据，具体为：
[0018] 按照如下公式生成至少两种物质的硬化效应数据；
【主权项】
1. 一种硬化效应数据的生成方法，其特征在于，包括： 获取每个通道在各个角度对应的经过通用模体的实际衰减值； 根据每个通道在各个角度对应的理论衰减值以及所述实际衰减值，确定每个通道对应 的等效滤过厚度； 根据物质的预置长度、采样点个数以及所述每个通道对应的等效滤过厚度，生成所述 物质对应的硬化效应数据。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据每个通道在各个角度对应的理 论衰减值以及所述实际衰减值，确定每个通道对应的等效滤过厚度，具体为： 按照所述每个通道在各个角度对应的理论衰减值与实际衰减值误差最小的方式，确定 每个通道对应的等效滤过厚度。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据每个通道在各个角度对应的理 论衰减值以及所述实际衰减值，确定每个通道对应的等效滤过厚度，具体包括： 根据球管在扫描电压下的光谱曲线、每个通道在每个角度下穿过所述通用模体的长 度、所述通用模体的材料光谱衰减曲线以及每个通道对应的等效滤过厚度，建立每个通道 在每个角度对应的理论衰减值的数学关系式； 根据所述数学关系式，求解满足每个通道在各个角度的理论衰减值与实际衰减值的差 值平方和最小的条件的数值，将该数值作为每个通道对应的等效滤过厚度。
4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，具体通过以下方式确定每个通道在每个 角度下穿过所述通用模体的长度： 根据两个角度各自的最大实际衰减值对应的通道，确定两个通道的交点，将所述交点 确定为所述通用模体的中心； 根据所述通用模体的中心、旋转中心以及球管位置，确定每个通道在每个角度下穿过 所述通用模体的长度。
5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据物质的预置长度、采样点个数以 及所述每个通道对应的等效滤过厚度，生成所述物质对应的硬化效应数据，具体为： 按照如下公式生成至少两种物质的硬化效应数据；
其中，PkO^，......，LM)表示M种物质在第k通道的硬化效应数据，k表示通道序号，M 表示物质种类数目，M取值为大于1的整数； IJi)表示球管发射X线的第i份光谱强度值，i= 1?N，N表示射线束包含的各种能 量等级的X光子的等分数目； Ufilte(i)表示过滤器对应的第i份光谱的衰减系数； Lfilter，k表示第k个通道对应的等效滤过厚度；y&(i)表示空气对应的第i份光谱的衰减系数； yi(i)表示第1种物质对应的第i份光谱的衰减系数； yM(i)表示第M种物质对应的第i份光谱的衰减系数； U表示第1种物质的预置长度，LM表示第M种物质的预置长度； D表示球管到检测器的距离。
6. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据物质的预置长度、采样点个数以 及所述每个通道对应的等效滤过厚度，生成所述物质对应的硬化效应数据，具体为： 按照如下公式生成一种物质的硬化效应数据；
其中，PkO^)表示物质在第k通道的硬化效应数据，k表示通道序号； IJi)表示球管发射X线的第i份光谱强度值，i= 1?N，N表示射线束包含的各种能 量等级的X光子的等分数目； yfilte(i)表示过滤器对应的第i份光谱的衰减系数； Lfilter，k表示第k个通道对应的等效滤过厚度；y&(i)表示空气对应的第i份光谱的衰减系数； yi(i)表示物质对应的第i份光谱的衰减系数； 1^表示物质的预置长度； D表示球管到检测器的距离。
7. 根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括： 采用多项式拟合算法，根据所述物质对应的硬化效应数据拟合出物质路径长度与硬化 效应衰减值的数学关系式。
8. -种硬化效应数据的生成装置，其特征在于，包括： 实际衰减值获取单元，用于获取每个通道在各个角度对应的经过通用模体的实际衰减 值； 等效滤过厚度确定单元，用于根据每个通道在各个角度对应的理论衰减值以及所述实 际衰减值，确定每个通道对应的等效滤过厚度； 硬化效应数据生成单元，用于根据物质的预置长度、采样点个数以及所述每个通道对 应的等效滤过厚度，生成所述物质对应的硬化效应数据。
9. 根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述等效滤过厚度确定单元具体用于： 按照所述每个通道在各个角度对应的理论衰减值与实际衰减值误差最小的方式，确定 每个通道对应的等效滤过厚度。
10. 根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述等效滤过厚度确定单元，具体包括： 建立子单元，用于根据球管在扫描电压下的光谱曲线、每个通道在每个角度下穿过所 述通用模体的长度、所述通用模体的材料光谱衰减曲线以及每个通道对应的等效滤过厚 度，建立每个通道在每个角度对应的理论衰减值的数学关系式； 求解子单元，用于根据所述数学关系式，求解满足每个通道在各个角度的理论衰减值 与实际衰减值的差值平方和最小的条件的数值，将该数值作为每个通道对应的等效滤过厚 度。
【专利摘要】本发明提出了一种硬化效应数据的生成方法和装置，其中方法包括：获取每个通道在各个角度对应的经过通用模体的实际衰减值；根据每个通道在各个角度对应的理论衰减值以及所述实际衰减值，确定每个通道对应的等效滤过厚度；根据物质的预置长度、采样点个数以及所述每个通道对应的等效滤过厚度，生成所述物质对应的硬化效应数据。此技术方案不需要特殊的模体，节省了成本，另外，可以通过一次处理生成任意一种或者多种物质的硬化效应数据，无需多次扫描，省时方便。
【IPC分类】A61B6-03
【公开号】CN104605880
【申请号】CN201410843296
【发明人】楼珊珊, 方刚, 赵江魏
【申请人】沈阳东软医疗系统有限公司
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2014年12月30日