一种用于ct扫描剂量调制的方法及装置的制造方法
【专利说明】
[0001] 本申请要求于2014年11月19日提交中国专利局、申请号为201410665463.X、发 明名称为"一种扫描剂量的调制方法及装置"的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引 用结合在本申请中。
技术领域
[0002] 本公开涉及CT扫描技术领域，具体涉及一种用于CT扫描剂量调制的方法及装 置。
【背景技术】
[0003] 电子计算机断层扫描（ComputedTomography,简称CT)技术已经广泛应用于医疗
技术领域，不同的扫描剂量调制方法将直接影响被扫描部位的图像质量，甚至会出现扫描 剂量过量而损害患者身体。
[0004] 其中，现有的扫描剂量调制方法，是根据患者的体型、患者Z方向（人体解剖学定 义的垂直轴）不同位置的衰减信息，将患者Z方向不同位置的扫描断面近似为椭圆形，但 是，所述椭圆形的长短轴比值是根据经验值设定的，由于患者个体差异等原因，这种近似是 不准确的，可能使得剂量调制过程中某时刻的剂量值过大或过小，继而影响图像重建质量， 甚至使患者受到过度的辐射剂量。
【发明内容】
[0005] 有鉴于此，本发明提供一种用于CT扫描剂量调制的方法及装置，以实现保证图像 质量恒定性及噪声一致性、降低被检体所受辐射剂量的目的。
[0006] 为实现上述目的，本发明提供了一种用于CT扫描剂量调制的方法，包括：
[0007] 根据被检体的已扫描序列的数据获取计划扫描序列中各Z位置的XY扫描断面在 不同投影位置下的衰减信息，并
[0008] 根据所述衰减信息调制所述计划扫描序列中各Z位置的XY扫描断面在不同投影 位置下的扫描剂量；
[0009] 其中，所述Z位置为Z方向上的一个位置，所述Z方向为从被检体的头部向脚部延 伸的方向或从被检体的脚部向头部延伸的方向，所述Z位置的XY扫描断面为在所述Z位置 处垂直于所述Z方向的被检体断面。
[0010] 可选的，若所述计划扫描序列未超出所述已扫描序列，则
[0011] 所述根据被检体的已扫描序列的数据获取计划扫描序列中各Z位置的XY扫描断 面在不同投影位置下的衰减信息，包括：从所述已扫描序列的数据获取所述计划扫描序列 中各Z位置在不同投影位置下的最大衰减值，并
[0012] 根据所述衰减信息调制所述计划扫描序列中各Z位置的XY扫描断面在不同投影 位置下的扫描剂量，包括：按照下述公式计算所述计划扫描序列中任一Z位置zi的XY扫描 断面在任一投影位置下的扫描剂量：
[0014] 其中，是该Z位置zi的XY扫描断面在第j个投影位置下的扫描剂量；
[0015] zl,start是该Z位置zi对应的初始扫描剂量值；
[0016]Μ是投影位置的个数；
[0017] j是不同投影位置的序号；
[0018] A_a,是根据所述已扫描序列的数据获取到的该Z位置zi的XY扫描断面在第j 个投影位置下的最大衰减值。
[0019] 可选的，若所述计划扫描序列超出所述已扫描序列并且所述计划扫描序列的平片 数据在Z方向上没有突变，则还包括：
[0020] 获取重叠序列中不同Z位置的XY扫描断面的形状比例信息，其中，所述重叠序列 为所述计划扫描序列与所述已扫描序列的重叠部分；
[0021] 根据所述形状比例信息判断所述重叠序列中不同Z位置的XY扫描断面的形状比 例是否相似；
[0022] 若判断为相似，则继续根据所述衰减信息调制所述计划扫描序列中各Z位置的XY 扫描断面在不同投影位置下的扫描剂量。
[0023] 可选的，所述根据被检体的已扫描序列的数据获取计划扫描序列中各Z位置的XY 扫描断面在不同投影位置下的衰减信息，包括：
[0024] 从所述已扫描序列的数据获取所述重叠序列中各Z位置的XY扫描断面在不同投 影位置下的最大衰减值；以及，
[0025] 利用以下公式计算所述计划扫描序列中不包括在所述重叠序列内的各Z位置 zout的XY扫描断面在不同投影位置下的最大衰减值：
[0027] 其中，是所述Z位置zout的XY扫描断面在第j个投影位置下的最大衰 减值；
[0028]Amax,ZC]Utu是与所述Z位置zout最接近的Z位置zout-Ι的XY扫描断面在第j个 投影位置下的最大衰减值；
[0029]PA_，_是根据预先获得的平片数据所确定的所述Z位置zout的XY扫描断面在 平片扫描时的最大衰减值；
[0030]PA_,ZC]Uti是根据预先获得的平片数据所确定的所述Z位置zout-ι的XY扫描断面 在平片扫描时的最大衰减值。
[0031] 可选的，所述根据所述衰减信息确定所述计划扫描序列中各Z位置的XY扫描断面 在不同投影位置下的扫描剂量，包括：
[0032] 按照下述公式计算所述计划扫描序列中任一Z位置zi的XY扫描断面在任一投影 位置下的扫描剂量：
[0034] 其中，Im+u是所述Z位置zi的XY扫描断面在第j个投影位置下的扫描剂量；
[0035] zl,start是所述Z位置zi对应的初始扫描剂量值；
[0036]Μ是投影位置的个数；
[0037] j是不同投影位置的序号；
[0038]A_，zl，,是所述Z位置zi的XY扫描断面在第j个投影位置下的最大衰减值；
[0039] 1~_和T_分别是最大剂量阈值和最小剂量阈值；
[0040]modv是计算:^+^中用于与Tmax以及TA进行比较的中间值。
[0041] 可选的，所述重叠序列中不同Z位置的XY扫描断面的形状比例信息为以下任一：
[0042] 所述重叠序列中各Z位置的XY扫描断面的等效椭圆形水模的长轴长度和短轴长 度的比值；
[0043] 所述重叠序列中各Z位置相对于整个所述重叠序列的衰减偏差。
[0044] 可选的，按照下述公式计算所述重叠序列中各Z位置相对于整个所述重叠序列的 装减偏差：
[0046] 其中，^^^^为所述重叠序列中任一Z位置zi相对于整个重叠序列的衰减偏差；
[0047]Μ是投影位置的个数；
[0048]j是不同投影位置的序号；
[0049]NumZ是所述重叠序列中Z位置的个数，i是Z位置的序号；
[0050] ,为所述Z位置zi在各投影位置下的归一化衰减值，通过利用所述Z位置zi 的XY扫描断面在平片扫描时的最大衰减值或者所述Z位置zi的XY扫描断面对应的等效 圆形水模的直径对所述Z位置zi的XY扫描断面在第j个投影位置下的最大衰减值进行归 一化处理计算得出。
[0051] 可选的，根据所述形状比例信息判断所述重叠序列中不同Z位置的XY扫描断面的 形状比例是否相似，包括：
[0052] 对所述重叠序列中每一Z位置的XY扫描断面的形状比例信息求和，再除以所述重 叠序列中所有Z位置的个数，求出所述重叠序列的形状比例信息均值；
[0053] 通过对所述重叠序列中所有Z位置的XY扫描断面的形状比例信息与所述形状比 例信息均值之间的差的平方求和，再除以所述重叠序列中所有Z位置的个数，求出所述重 叠序列的形状比例信息方差；
[0054] 判断所述形状比例信息方差是否大于预设的阈值，如果是，则判定所述重叠序列 中不同Z位置的XY扫描断面的形状比例不相似，如果否，则判定所述重叠序列中不同Z位 置的XY扫描断面的形状比例相似。
[0055] 可选的，所述方法还包括：
[0056] 根据预先获得的所述被检体的平片数据，确定所述计划扫描序列中的每一Z位置 对应的等效圆形水模直径；
[0057] 查找所述等效圆形水模直径中的最大值和最小值分别作为最大等效圆形水模直 径和最小等效圆形水模直径，并确定所述最大等效圆形水模直径所在的第一断面位置和所 述最小等效圆形水模直径所在的第二断面位置；
[0058] 将所述第一断面位置的等效圆形水模变换为面积相等的第一等效水模，并将所述 第二断面位置的等效圆形水模变换为面积相等的第二等效水模；
[0059] 根据不同投影位置下的衰减路径大小与扫描剂量大小之间的正比关系，确定所述 第一等效水模在不同投影位置下的最大扫描剂量作为所述最大剂量阈值!^.，且确定所述 第二等效水模在不同投影位置下的最小扫描剂量作为所述最小剂量阈值T_。
[0060] 本发明还提供了一种用于CT扫描剂量调制的装置，包括处理器，所述处理器通过 调用存储介质上存储的与CT扫描剂量调制的控制逻辑相对应的机器可读指令而执行：
[0061] 根据被检体的已扫描序列的数据获取计划扫描序列中各Ζ位置的ΧΥ扫描断面在 不同投影位置下的衰减信息，并根据所述衰减信息调制所述计划扫描序列中各Ζ位置的ΧΥ 扫描断面在不同投影位置下的扫描剂量；
[0062] 其中，所述Ζ位置为Ζ方向上的一个位置，所述Ζ方向为从被检体的头部向脚部延 伸的方向或从被检体的脚部向头部延伸的方向，所述Ζ位置的ΧΥ扫描断面为在所述Ζ位置 处垂直于所述Ζ方向的被检体断面。
[0063] 可选的，在所述计划扫描序列未超出所述已扫描序列的情况下，所述机器可读指 令还促使所述处理器：
[0064] 从所述已扫描序列的数据获取所述计划扫描序列中各Ζ位置在不同投影位置下 的最大衰减值，并
[0065] 按照下述公式计算所述计划扫描序列中任一Ζ位置zi的ΧΥ扫描断面在任一投影 位置下的扫描剂量：
[0067] 其中，Ι_Ζ1，,是该Z位置zi的XY扫描断面在第j个投影位置下的扫描剂量；
[0068] 1"^zl,start是该Z位置zi对应的初始扫描剂量值；
[0069] Μ是投影位置的个数；
[0070]j是不同投影位置的序号；
[0071] ,是根据所述已扫描序列的数据获取到的该Z位置的XY扫描断面在第j个 投影位置下的最大衰减值。
[0072] 可选的，若所述计划扫描序列超出所述已扫描序列并且所述计划扫描序列的平片 数据在Z方向上没有突变，则所述机器可读指令还促使所述处理器：
[0073] 获取重叠序列中不同Z位置的XY扫描断面的形状比例信息，其中，所述重叠序列 为所述计划扫描序列与所述已扫描序列的重叠部分；
[0074] 根据所述形状比例信息判断所述重叠序列中不同Z位置的XY扫描断面的形状比 例是否相似；
[0075] 若判断为相似，则继续根据所述衰减信息调制所述计划扫描序列中各Z位置的XY 扫描断面在不同投影位置下的扫描剂量。
[0076] 可选的，所述机器可读指令还促使所述处理器：
[0077] 从所述已扫描序列的数据获取所述重叠序列中各Z位置的XY扫描断面在不同投 影位置下的最大衰减值；以及
[0078] 利用以下公式计算所述计划扫描序列中不包括在所述重叠序列内的各Z位置 zout的XY扫描断面在不同投影位置下的最大衰减值：
[0080]其中，A_是所述Z位置zout的XY扫描断面在第j个投影位置下的最大衰 减值；
[0081]Amax,ZC]Utu是与所述Z位置zout最接近的Z位置zout-Ι的XY扫描断面在第j个 投影位置下的最大衰减值；
[0082]PA_，_是根据预先获得的平片数据所确定的所述Z位置zout的XY扫描断面在 平片扫描时的最大衰减值；
[0083]PA_,ZDUti是根据预先获得的平片数据所确定的所述Z位置zout-Ι的XY扫描断面 在平片扫描时的最大衰减值。
[0084] 可选的，所述机器可读指令还促使所述处理器：
[0085] 按照下述公式计算所述计划扫描序列中任一Z位置zi的XY扫描断面在任一投影 位置下的扫描剂量：
[0087] 其中，,是所述Z位置zi的XY扫描断面在第j个投影位置下的扫描剂量；
[0088] 1"^zl,start是所述Z位置zi对应的初始扫描剂量值；
[0089]Μ是投影位置的个数；
[0090] j是不同投影位置的序号；
[0091]A