基于可视化的锥束ct感兴趣区域的扫描方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于可视化的二次扫描获得高分辨率感兴趣区域图像的方法，包括以下步骤：调整转台与射线源位置，拉远距离呈现较大视野对物体进行整体初扫描；根据扫描结果进行三维可视化重建与多平面重建（MPR）；重建结果合并显示，在三维空间中通过交互确定感兴趣区域位置；同时调整转台与射线源位置、转台高度、物体在转台上位置和成像设备的分辨率使感兴趣中心位于转台中心同时视野恰好容纳感兴趣区域，调整后进行感兴趣区域细扫描。根据细扫描结果重建得到感兴趣区域的高分辨率图像。该方法不但可以实现感兴趣区域的定位扫描同时可以显著提高区域扫描的分辨率，简单易实现。
【专利说明】基于可视化的锥束CT感兴趣区域的扫描方法
【技术领域】
[0001]本发明属于锥束CT高分辨率成像领域，具体涉及一种基于可视化的锥束CT感兴趣区域二次扫描方法。
【背景技术】
[0002]常规锥束CT系统主要由射线源，机械扫描机构，辐射探测器，屏蔽设备和电子计算机子系统构成。锥束CT能够在不破坏样品的情况下，对骨骼、牙齿、活体小动物和各种材料器件进行高分辨率X线成像，获取样品内部详尽的三维结构信息，从而显示各部分的三维图像。采用锥形束不仅能够获得真正各向同性的容积图像，提高空间分辨率，提高射线利用率，而且在采集相同3D图像时速度远远快于扇形束CT。
[0003]锥束CT成像分辨率主要受射线源、平板探测器影响。射线源具有越小的扫描视野(FOV)则扫描结果分辨率越高，小视野、小体素下拥有较高的空间分辨率。在实际应用中，传统的方法进行扫描时往往只能做整体的初略扫描，当扫描物体较大时获取的图像分辨率较差，如果能在扫描开始前确定感兴趣区域的大小，则可以只对相应区域进行扫描，利用小的扫描视野获得感兴趣区域的高分辨率图像。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提出一种基于可视化的锥束扫描物体感兴趣区域的方法，解决了现有技术中存在的物体感兴趣区域的高分辨率观测问题。
[0005]调整转台与射线源位置，拉远距离或使用较大视野镜头产生大视野对物体进行整体初扫描；
根据扫描结果进行三维可视化重建与多平面重建(MPR)；
重建结果合并显示，在三维空间中通过交互确定感兴趣区域位置；
调整参数缩小扫描视野同时将物体位于转台中心并且视野恰好容纳感兴趣区域，调整后进行感兴趣区域细扫描；
根据细扫描结果重建得到感兴趣区域的高分辨率图像。
[0006]优选的，所述的二次扫描采用不同的FOV进行，通过大FOV扫描获得整体位置图像，小FOV根据位置定位扫描获得高分辨率图像。扫描次数不局限于二次。
[0007]优选的，所述的通过可视化手段呈现整体结构，可视化手段可以采用体绘制、面绘制等多种方法。
[0008]优选的，所述的参数调整包括多种方法，不局限于调整物体与射线源之间的距离。
[0009]优选的，所述的射线源和成像设备位置可以进行相关调整和替换来实现高分辨低视野成像。
[0010]优选的，所述的可视化采用二维图像和三维图像结合来更好的确定感兴趣区域位置。
[0011]优选的，所述的可视化方法确定的感兴趣区域大小能转换得到实际空间中物体区域大小。
在本方面的技术方案中对于感兴趣区域的扫描按如下流程进行:首先，将待检测物体放入锥束CT中，将转台移动到离射线源最大距离，使用最大视野较低分辨率的射线源和成像设备进行第一次粗扫描；其次，初扫描结果进行可视化，可视化中通过二维和三维图像数据寻找感兴趣区域，通过裁剪手段确定感兴趣区域大小；再其次，感兴趣数据转化为实际物体中位置，调整转台参数、射线源位置和成像设备使感兴趣区域投影数据位于成像设备中心并填充成像设备区域；最后，对于第二次扫描结果进行可视化成像，获得高分辨率感兴趣图像。
[0012]有益效果:本发明主要用于锥束扫描物体感兴趣区域，对原有的扫描方法中引入可视化方法来确定感兴趣区域位置，从而实现感兴趣区域高分辨率扫描。相对于现有技术中的方案，本发明的优点是:
1.考虑锥束扫描时感兴趣区域往往不处于正中心，通过初扫获得位置后只对该区域的精扫可以获得分辨率更高的图像，解决了原有的扫描方法下无法获取特点区域高分辨图像的问题。
[0013]2.采用可视化方法快速确定感兴趣区域大小，通过通过可视化结果来调整转台、射线源和成像设备参数。
[0014]3.采用二维和三维可视化结果混合显示，使感兴趣区域的寻找更加准确。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述:
图1为本发明实施锥束CT第一次初扫获取整体数据示意图；
图2为本发明实施锥束CT改变距离第二次区域扫描获取感兴趣区域高分辨结果示意图；
图3为本发明实施锥束CT改变成像设备第二次区域扫描获取感兴趣区域高分辨结果示意图；
图4为本发明实施小老鼠初扫重建效果图；
图5为本发明实施小老鼠肾脏二次扫描结果重建效果图；
图6为本发明实施可视化扫描流程。
【具体实施方式】
[0016]为了更详尽的表述上述发明的技术方案，以下本发明人列举出具体的实施例来明技术效果；需要强调的是，这些实施例是用于说明本发明而不限于限制本发明的范围。
[0017]本发明的目的在于提出一种基于可视化的锥束扫描物体感兴趣区域的方法，具体步骤(如图6)可以分述为:
第一步:调整转台于位置最远处、物体中心在转台中心、射线源和成像设备接受视野最大，进行第一次初扫描。
[0018]第二步:对初扫描图像数据读入可视化程序，对数据进行三维可视化显示，在三维显示结果的同时，图像周围附带一个和原始数据一样大小的包围框。
[0019]第三步:将二维和三维图像进行可视化混合显示，通过裁剪手段确定感兴趣区域位置，裁剪结果作为下一步调整依据。
[0020]第四步:调整参数缩小扫描视野同时将物体位于转台中心并且视野恰好容纳感兴趣区域，调整后进行感兴趣区域细扫描；
第五步:二次扫描结果进行可视化，得到感兴趣区域的高分辨率可视化成像结果。 实施例1小老鼠肾脏感兴趣区域重建
如图4和图5，先打开图片所在文件夹，将全部数据加载进内存。然后按照本发明的锥束CT 二次扫描方法获取感兴趣区域:
第一步:整体初扫描获取整个小老鼠整体数据，并通过可视化方法进行三维重建。
[0021]第二步:启用多平面重建效果与三维重建效果合并显示功能。
[0022]第三步:三维裁剪到初步区域，由于此次感兴趣区域在小老鼠肾脏部位，初步裁剪到相应位置
第四步:移动多平面重建平面数据，确定准确位置并移动裁剪框到指定位置，确定感兴趣区域精确范围。
[0023]第五步:对感兴趣区域调整镜头进行精细扫描，并将结果三维重建。
[0024]上述实例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人是能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种基于可视化的锥束CT感兴趣区域二次扫描方法，包括以下步骤: 调整转台与射线源位置，改变距离或使用较大视野镜头产生大视野对物体进行整体初扫描; 根据扫描结果进行三维可视化重建与多平面重建MPR ； 重建结果合并显示，在三维空间中通过交互确定感兴趣区域位置； 调整参数缩小扫描视野同时将物体位于转台中心并且视野恰好容纳感兴趣区域，调整后进行感兴趣区域细扫描； 根据细扫描结果重建得到感兴趣区域的高分辨率图像。
2.根据权利要求1所述的基于可视化的锥束CT感兴趣区域的扫描方法，其特征在于采用不同视野FOV进行两次扫描，通过大FOV扫描获得整体位置图像，小FOV根据位置定位扫描获得高分辨率图像。
3.根据权利要求1所述的基于可视化的锥束CT感兴趣区域的扫描方法，其特征在于采用可视化方法进行感兴趣区域的定位。
4.根据权利要求1所述的基于可视化的锥束CT感兴趣区域的扫描方法，其特征在于通过改变射线源位置、转台高度、物体在转台上位置和成像设备来调整FOV。
5.根据权利要求1所述的基于可视化的锥束CT感兴趣区域的扫描方法，其特征在于最少进行两次定位和精细扫描。
【文档编号】A61B6/03GK104352246SQ201410718614
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年12月2日 优先权日:2014年12月2日
【发明者】罗守华, 管琛琛, 李光, 张奎 申请人:东南大学