专利名称：半扫描位置的确定方法
半扫描位置的确定方法
技术领域：
本发明涉及扫描方法；尤其涉及一种半扫描位置的确定方法。
背景技术：
CT成像技术作为一种重要的无损检测手段在医学诊断等领域中发挥着重要作用。随着CT扫描在临床应用中的迅速发展，CT的扫描效率及辐射相关的风险成为关注的热点。目前，研究低剂量的扫描模式和感兴趣区域的扫描重建技术是当前普遍采用的方法。早在1981年Parker首次提出基于半扫描的扇束扫描模式及加权的重建算法，基于半扫描方式的数据采集只需要扫描η + α角度(其中α扇束或锥束张角)，即能进行图像重建。2002年wangge等研究了锥束的半扫描重建公式，并对锥束半扫描数据进行重建研究。半扫描只要求扫描π + α角度，较常规的角度的完整扫描，能够将扫描时间降低约一半，出射的辐射剂量也可以减少约一半。综上，上述方法主要集中在重建算法公式的研究，而有关实际数据采集和图像质量的关系及受辐照者的辐射剂量问题并未涉及，也并未明确扫描的起始角度的确定方法及对重建图像质量的影响。一种执行超短扫描和对最新数据的更强加权的连续计算机层析成像，基于连续荧光CT提出了一种短扫描数据加权的方法，该方法考虑了时间线对重建图像的影响，根据获取的数据与感兴趣区域的数据的时间距离对扫描数据进行优先级排序，并且使用不连续的加权函数对扫描数据进行加权。该方法考虑了提高感兴区域对应的数据权重分配，主要考虑了时间延迟对数据权重的影响。该方法对与感兴趣区域相关的采集图像序列进行的“不连续的加权方法”，主要侧重在时间延迟对图像的影响。
CT成像系统的锥形束360度容积扫描在保证成像质量的同时无疑增加了受检测者的辐射剂量。采用常规的半扫描的数据采集方式，能够将辐射剂量降低约一半。然而，常规基于半扫描的CT数据采集方法由于缺乏高分辨敏感数据分析，也会在一定程度上导致重建图像质量降低。
发明内容基于此，有必要提供一种能够实现扫描图像质量高、辐射剂量低的半扫描位置的确定方法。—种半扫描位置的确定方法，包括以下步骤:获取待扫描组织的2 π范围内的N组高为1、宽为J的锥束投影数据；由N组锥束投影数据重新排列得到I幅高为N、宽为J的投影正弦图，获取I幅投影正弦图的边界信息，并将获取的边界信息重新排列为N组高为1、宽为J的投影数据边界图；统计IAng在每一个取值下N组中连续NI组投影数据边界图中重复采样数据包含的边界信息总和，记为F(IAng)，其中，IAng为投影起始角度；获取每一个扫描角度下的待扫描组织的辐射吸收剂量，并统计IAng在每一个取值下的连续NI组扫描中所述辐射吸收剂量的总和，记为D(IAng)；将公式Max (C1F (IAng)-C2D (IAng))的值所对应的IAng确定为起始半扫描位置；式中，IAng = 1,2,3...,N, c”c2分别为边界信息和辐射剂量的加权因子。优选地，所述半扫描位置的确定方法还包括:利用基于圆轨道扫描的近似重建算法对所述N组锥束投影数据进行3D图像重建，根据形态学方法获取重建图像的边界信息步骤是获取3D图像重建后的数据的边界信息。优选地，所述获取3D图像重建后的数据的边界信息的步骤包括:根据Siddon变换获取边界图像的投影正弦图；根据边缘检测方法检测出投影正弦图的边缘，并将其值置为1，其余部分置为O。优选地，所述统计IAng在每一个取值下N组中连续NI组投影数据边界图中重复采样数据包含的边界信息总和的步骤为:抽取高为1、宽为J的N组投影数据矩阵的第i行排列成I幅投影数据矩阵为高为N、宽为J的投影正弦图，i = 1,2,...1 ；统计第i幅投影正弦图的IAng在每一个取值下连续NI组投影数据边界图中重复采样数据包含的边界信息P (IAng，i)；采用公式
权利要求
1.一种半 扫描位置的确定方法，包括以下步骤: 获取待扫描组织的2 范围内的N组高为1、宽为J的锥束投影数据； 由N组锥束投影数据重新排列得到I幅高为N、宽为J的投影正弦图，获取I幅投影正弦图的边界信息，并将获取的边界信息重新排列为N组高为1、宽为J的投影数据边界图； 统计IAng在每一个取值下N组中连续NI组投影数据边界图中重复采样数据包含的边界信息总和，记为F(IAng)，其中，IAng为投影起始角度； 获取每一个扫描角度下的待扫描组织的辐射吸收剂量，并统计IAng在每一个取值下的连续NI组扫描中所述辐射吸收剂量的总和，记为D(IAng)； 将公式Max (C1F (IAng)-C2D (IAng))的值所对应的IAng确定为起始半扫描位置；式中，IAng = 1,2,3...,N, C1, C2分别为边界信息和辐射剂量的加权因子。
2.根据权利要求1所述的半扫描位置的确定方法，其特征在于，所述半扫描位置的确定方法还包括: 利用基于圆轨道扫描的近似重建算法对所述N组锥束投影数据进行3D图像重建，根据形态学方法获取重建图像的边界信息步骤是获取3D图像重建后的数据的边界信息。
3.根据权利要求2所述的半扫描位置的确定方法，其特征在于，所述获取3D图像重建后的数据的边界信息的步骤包括: 根据Siddon变换获取边界图像的投影正弦图； 根据边缘检测方法检测出投影正弦图的边缘，并将其值置为1，其余部分置为O。
4.根据权利要求1所述的半扫描位置的确定方法，其特征在于，所述统计IAng在每一个取值下N组中连续NI组投影数据边界图中重复采样数据包含的边界信息总和的步骤为: 抽取高为1、宽为J的N组投影数据矩阵的第i行排列成I幅投影数据矩阵为高为N、宽为J的投影正弦图，i = 1,2,...1 ； 统计第i幅投影正弦图的IAng在每一个取值下连续NI组投影数据边界图中重复采样数据包含的边界信息P(IAng，i)； 采用公式
5.根据权利要求4所述的半扫描位置的确定方法，其特征在于，所述统计第i幅投影正弦图的IAng在每一个取值下连续NI组投影数据边界图中重复采样数据包含的边界信息P(IAng, i)的步骤为: 确定投影起始角度IAng，其中IAng = 1,2,3...,N； 对投影边界中的以投影倾斜半张角δ进行扫描的部分求和，统计边界信息总和，记为P(IAng)。
6.根据权利要求1所述的半扫描位置的确定方法，其特征在于，待扫描组织为射线敏感器官。
7.根据权利要求1所述的半扫描位置的确定方法，其特征在于，所述方法还包括下列步骤:对将公式Max (C1F (IAng)-C2D (IAng))的值所对应的IAng确定为起始半扫描位置采用加权半扫描公式
8.根据权利要求1所述的半扫描位置确定方法，其特征在于，所述获取待扫描组织的吸收剂量矩阵是采用GATE仿真软件获取仿真状态下2 π范围内的IAng每个取值下待扫描组织的吸收剂量矩阵。
9.根据权利要求1所述的半扫描位置确定方法，其特征在于，所述获取待扫描组织的吸收剂量矩阵是采用医用剂量仪器测量模体在2 π范围内的IAng每个取值下待扫描组织的吸收剂量矩阵。
10.根据权利要求1所述的半扫描位置确定方法，其特征在于，所述获取待扫描组织的2π范围内等距离的N组锥束投影数据的条件为额定的电压、电流、滤波片和积分时间。
全文摘要
一种半扫描位置的确定方法，通过统计IAng在每一个取值下的连续N1组投影数据中重复采样数据包含的边界信息总和记为F(IAng)，其中，IAng为投影起始角度，及统计IAng在每一个取值下待扫描组织的辐射吸收剂量，并统计所有所述辐射吸收剂量的总和，记为D(IAng)；然后将公式Max(c1F(IAng)-c2D(IAng))的值所对应的IAng确定为起始半扫描位置；式中，IAng＝1，2，3...，N，c1、c2分别为边界信息和辐射剂量的加权因子。上述半扫描位置的确定方法，通过在不同起始角度下对连续N1组投影数据中重复采样数据包含的边界信息统计和辐射剂量的统计，进而根据图像质量和辐射剂量的要求确定最优半扫描位置。
文档编号A61B6/03GK103202704SQ20121000864
公开日2013年7月17日 申请日期2012年1月11日 优先权日2012年1月11日
发明者邹晶, 夏丹, 桂建保, 戎军艳, 胡战利, 张其阳, 郑海荣 申请人:中国科学院深圳先进技术研究院