一种优化的螺旋剂量调制扫描方法及装置制造方法
【专利摘要】本申请公开了一种优化的螺旋剂量调制扫描方法和装置，其中方法包括：基于待扫描对象的扫描位置设定待保护部位的位置；基于待扫描对象的扫描摆位，判断在扫描过程中待保护部位是否位于球管Z轴照射范围内，且球管直接照射待保护部位；若是，将该扫描阶段设置为低剂量扫描，同时确定低剂量扫描的开始位置和结束位置；否则，将该扫描阶段设置为高剂量扫描，同时确定高剂量扫描的开始位置和结束位置；按照设置的低剂量扫描阶段和高剂量扫描阶段分别执行对应剂量的扫描，以完成螺旋剂量调制扫描。如此技术方案既能够实现对待保护部位给予一定的保护避免辐射，又能够保证扫描质量满足临床需求。
【专利说明】-种优化的螺旋剂量调制扫描方法及装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及计算机【技术领域】，特别涉及一种优化的螺旋剂量调制扫描方法及装 置。
【背景技术】
[0002] 螺旋扫描是CT扫描技术之一，在螺旋扫描过程中X线球管围绕机架连续旋转曝 光，同时检查床不断匀速运动，探测器同时采集数据，由于扫描轨迹呈螺旋线，所W称之为 螺旋扫描，也被称之为体积或容积扫描。
[0003] 由于剂量扫描会对扫描对象或多或少带来一些不良影响，为了减小不良影响就采 用少量剂量，但其扫描得到的图像质量不高，甚至影响医生诊断病情。为了提高扫描图像的 质量，选择高剂量扫描，但该样会对扫描对象带来一定的不良影响，因此，在实际临床扫描 中扫描剂量是非常重要的参数。
[0004] 正是由于剂量扫描会对于扫描对象带来一定程度的不良影响，因此，在实际临床 扫描中，扫描对象比如患者就希望其某些部分在扫描过程中被保护起来，从而避免造成伤 害，比如颇骨扫描时，患者希望其眼睛部位被保护起来，W避免扫描伤害，再比如全身扫描 时，患者希望其腹部被保护起来，W避免扫描伤害等。但目前螺旋剂量扫描方法还无法实现 针对特定部位保护的扫描。
[0005] 因此，如何能够提供一种针对特定部分给予扫描保护的螺旋剂量扫描方式是个亟 需解决的问题。
【发明内容】
[0006] 本发明实施例提供一种优化的螺旋剂量调制扫描方法及装置，能够针对要保护的 部位和球管扫描照射的位置关系，将整个扫描过程分为高剂量扫描阶段和低剂量扫描阶 段，W利用不同扫描剂量扫描不同的位置，从而保证要保护的部位避免受到伤害。
[0007] 本发明实施例提供了一种优化的螺旋剂量调制扫描方法，该方法包括：
[0008] 基于待扫描对象的扫描位置设定待保护部位的位置；
[0009] 基于待扫描对象的扫描摆位，判断在扫描过程中待保护部位是否位于球管Z轴照 射范围内，且球管直接照射待保护部位；
[0010] 若是，将该扫描阶段设置为低剂量扫描，同时确定低剂量扫描的开始位置和结束 位置；否则，将该扫描阶段设置为高剂量扫描，同时确定高剂量扫描的开始位置和结束位 置；
[0011] 按照设置的每个扫描阶段分别执行对应剂量的扫描，W完成螺旋剂量调制扫描。
[0012] 可选的，所述按照设置的每个扫描阶段分别执行对应剂量的扫描，W完成螺旋剂 量调制扫描的步骤包括：
[0013] 按照预设的低剂量值执行每个低剂量扫描阶段；其中，预设的低剂量值小于常规 剂量值或者等于零；
[0014] 按照预设的高剂量值执行每个高剂量扫描阶段；其中，预设的高剂量值大于或者 等于常规剂量。
[0015] 可选的，所述按照设置的每个扫描阶段分别执行对应剂量的扫描，W完成螺旋剂 量调制扫描的步骤包括：
[0016] 根据待扫描对象的不同扫描部位间的衰减差异和旋转扫描角度间的差异，计算每 个高剂量扫描阶段每个位置的扫描剂量，和/或者计算每个低剂量扫描阶段每个位置的扫 描剂量；
[0017] 当计算得到每个高剂量扫描阶段每个位置的扫描剂量和每个低剂量扫描阶段每 个位置的扫描剂量时，则按照计算得到的扫描剂量执行对应的扫描；
[0018] 当计算得到每个高剂量扫描阶段每个位置的扫描剂量或每个低剂量扫描阶段每 个位置的扫描剂量时，则按照计算得到的扫描剂量和预设的高剂量值或者预设的低剂量值 执行对应的扫描；其中，预设的低剂量值小于常规剂量值或者等于零；预设的高剂量值大 于或者等于常规剂量。
[0019] 可选的，所述根据待扫描对象的不同扫描部位间的衰减差异和旋转扫描角度间的 差异，计算每个高剂量扫描阶段每个位置的扫描剂量，和/或者计算每个低剂量扫描阶段 每个位置的扫描剂量的步骤包括：
[0020] Sl ;按照如下方式设置第1个高剂量扫描阶段每个位置的扫描剂量，和/或者按 照如下方式设置第1个低剂量扫描阶段每个位置的扫描剂量；该方式包括：设置第1个高 剂量扫描阶段开始位置的扫描剂量等于高剂量初始值；和/或者设置第1个低剂量扫描阶 段开始位置的扫描剂量等于低剂量初始值；其中，高剂量初始值大于或者等于常规剂量值； 低剂量初始值小于常规剂量值；
[0021] 按照公式
【权利要求】
1. 一种优化的螺旋剂量调制扫描方法，其特征在于，包括： 基于待扫描对象的扫描位置设定待保护部位的位置； 基于待扫描对象的扫描摆位，判断在扫描过程中待保护部位是否位于球管Z轴照射范 围内，且球管直接照射待保护部位； 若是，将该扫描阶段设置为低剂量扫描，同时确定低剂量扫描的开始位置和结束位置； 否则，将该扫描阶段设置为高剂量扫描，同时确定高剂量扫描的开始位置和结束位置； 按照设置的每个扫描阶段分别执行对应剂量的扫描，以完成螺旋剂量调制扫描。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照设置的每个扫描阶段分别执行 对应剂量的扫描，以完成螺旋剂量调制扫描的步骤包括： 按照预设的低剂量值执行每个低剂量扫描阶段；其中，预设的低剂量值小于常规剂量 值或者等于零； 按照预设的高剂量值执行每个高剂量扫描阶段；其中，预设的高剂量值大于或者等于 常规剂量。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照设置的每个扫描阶段分别执行 对应剂量的扫描，以完成螺旋剂量调制扫描的步骤包括： 根据待扫描对象的不同扫描部位间的衰减差异和旋转扫描角度间的差异，计算每个高 剂量扫描阶段每个位置的扫描剂量，和/或者计算每个低剂量扫描阶段每个位置的扫描剂 量； 当计算得到每个高剂量扫描阶段每个位置的扫描剂量和每个低剂量扫描阶段每个位 置的扫描剂量时，则按照计算得到的扫描剂量执行对应的扫描； 当计算得到每个高剂量扫描阶段每个位置的扫描剂量或每个低剂量扫描阶段每个位 置的扫描剂量时，则按照计算得到的扫描剂量和预设的高剂量值或者预设的低剂量值执行 对应的扫描；其中，预设的低剂量值小于常规剂量值或者等于零；预设的高剂量值大于或 者等于常规剂量。
4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据待扫描对象的不同扫描部位间 的衰减差异和旋转扫描角度间的差异，计算每个高剂量扫描阶段每个位置的扫描剂量，和/ 或者计算每个低剂量扫描阶段每个位置的扫描剂量的步骤包括： Sl :按照如下方式设置第1个高剂量扫描阶段每个位置的扫描剂量，和/或者按照如下 方式设置第1个低剂量扫描阶段每个位置的扫描剂量；该方式包括：设置第1个高^量扫 描阶段开始位置的扫描剂量等于高剂量初始值；和/或者设置第1个低剂量扫描阶段开始 位置的扫描剂量等于低剂量初始值；其中，高剂量初始值大于或者等于常规剂量值.低剂 量初始值小于常规剂量值； '
分别计算第1个高剂量扫描阶段其他位置的扫 插剂星，和/或计算桌1个低剂量扫描阶段其他位置的扫描剂量；其中d .表示第i个投 影位置调制后的中心通道对应的扫描剂量；A。取值为高剂量初始值或者^彳氏'剂量初始值；Np 表示一圈扫描的总投影位置个数;Aq，a11 = Np*AQ ;a_(i)表示第i个投影位置所有通道的最 大衰减值； S2:按照以下酬施计算第时纏量扫搬 is==離f纖纏值，其中括 模;^彳xiJif胃^ ^上il^at; 'k - L 2, --? 乂计算待扫描对象的每个位置的水 悮直的取大裒减；其中，Dk表不等效圆形水模的直径 表 ^ 不扫描位置，L表示平片的长度； *衣不水的线性哀减系数；k表
计算第N个高剂量扫描阶段开始位置的扫描剂量值，和 ^计算第N个低麵扫描阶段开始位置的扫描剂量值;其中，AZ (k )取值为第N - 膜直大衰减;AZ- 00取值"浦隨开始位置 第=描N-1个扫描阶段开始位翻扫描繼^取值为
计算第N个高剂量扫描阶段其他位置的扫 描剂里值，和/或者计算第N个低剂量扫描阶段其他位置的扫描剂量值；其中，i表示第 1个投影位直调制后的中心通道对应的扫描剂量;An取值为第N个高剂量扫描阶段开始位 置或者第N个低剂量扫描阶段开始位置的扫描剂量； Np表示一圈扫描的总投影位置个数. \A11 = Np*AN ;amax⑴表示第i个投影位置所有通道的最大衰减值。 ' 5?根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述将该扫描阶段设置为低 剂量扫描，同时确定低剂量扫描的开始位置和结束位置的步骤包括： 将该扫描阶段设置为低剂量扫描，同时确定低剂量扫描的开始位置和结束位置相对于 旋转中心的夹角小于或者等于120度。
6. 根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括： 按照设置的低剂量扫描阶段和高剂量扫描阶段的具体位置，在重建图像中对待保护的 部位作出标识。
7. -种优化的螺旋剂量调制扫描装置，其特征在于，包括： 设定单元，用于基于待扫描对象的扫描位置设定待保护部位的位置； 判断单元，用于基于待扫描对象的扫描摆位，判断在扫描过程中待保护部位是否位于 球管Z轴照射范围内，且球管直接照射待保护部位；当判断为是时，触发第一设置单元；否 则，触发第二设置单元； 第一设置单元，用于将该扫描阶段设置为低剂量扫描，同时确定低剂量扫描的开始位 置和结束位置； 第二设置单元，用于将该扫描阶段设置为高剂量扫描，同时确定高剂量扫描的开始位 置和结束位置； 螺旋扫描单元，用于按照设置的每个扫描阶段分别执行对应剂量的扫描，以完成螺旋 剂量调制扫描。
8. 根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述螺旋扫描单元包括： 低剂量扫描子单元,用于按照预设的低剂量值执行每个低剂量扫描阶段；其中，预设的 低剂量值小于常规剂量值或者等于零； 高剂量扫描子单元，用于按照预设的高剂量值执行每个高剂量扫描阶段；其中，预设的 高剂量值大于或者等于常规剂量。
9. 根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述螺旋扫描单元包括： 扫描剂量计算子单元，用于根据待扫描对象的不同扫描部位间的衰减差异和旋转扫描 角度间的差异，计算每个高剂量扫描阶段每个位置的扫描剂量，和/或者计算每个低剂量 扫描阶段每个位置的扫描剂量； 第一螺旋扫描子单兀，用于当计算得到每个1?剂量阶段每个位置的扫描剂量和每个低 剂量扫描阶段每个位置的扫描剂量时，则按照计算得到的扫描剂量执行对应的扫描阶段； 第二螺旋扫描子单元，用于当计算得到每个高剂量阶段每个位置的扫描剂量或每个低 剂量扫描阶段每个位置的扫描剂量时，则按照计算得到的扫描剂量和预设的高剂量值或者 预设的低剂量值执行对应的扫描阶段；其中，预设的低剂量值小于常规剂量值或者等于零； 预设的高剂量值大于或者等于常规剂量。 '
10. 根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述扫描剂量计算子单元包括： 第一扫描剂量确定模块，用于设置第1个高剂量扫描阶段开始位置的扫描剂量等于高 剂量初，值；和/或者设置第1个低剂量扫描阶段开始位置的扫描剂量等于低剂量初始值； 其中，尚剂量初始值大于或者等于常规剂量值；低剂量初始值小于常规剂量值；按照公式
分别计算第1个高剂量扫描阶段其他位置的扫描剂量，和/或 计算第1个低剂量扫描阶段其他位置的扫描剂量；其中，表示第i个投影位置调制后 的中心，应的扫描剂量;A(1取值为高剂量初始值或者低剂量初始值；Np表示一圈扫描 的总^矽位直个数；A cun = Np*A。；aniax(i)表示第i个投影位置所有通道的最大衰减值；
扫翻麵定觀，用于先按照公式AZmax (k) = exp (Dk ? u J，k = 1，2, ? L 计算待扫描对象_个位置的水模直径的最大衰减；其中，Dk表示等效圆形水模的直 径；^ water表示水的线性衰减系数；k表示扫描位置，L表示平片的长度；再按照公式 计算第N个高剂量扫描阶段开始位置的扫描剂量值，和y或计算第N ^氏f 开始位置的扫描剂量值；其中，取值为第N- 1个扫描阶段开 4水的最大衰减;AZ隨(k°ut)取值为第N个扫描阶段开始位置效水膜直径 第N- 1个扫描阶段开始位置的扫描繼1取值为第时扫描阶 第二扫描剂量确定模块，用于按照公式
i十算第N个高剂 f刻!位細值，和Z或錄N个_油撕麒倾_扫描剂量 个投影位置测后的中心通道对应的扫描剂量A取值为第 的总投影&置个^ ^者第N个低纖扫描阶段开始位置的扫描剂量;Np表示-圈扫描 \A11 = NP*An ⑴表示第土个投影位置所有通道的最大衰减值。
【文档编号】A61B6/03GK104224220SQ201410421179
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年8月25日 优先权日:2014年8月25日
【发明者】楼珊珊, 任亮, 逄岭 申请人:沈阳东软医疗系统有限公司