罩壳、x射线图像的散射成分计算、重建的方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及医学影像领域，特别涉及一种形成调制X射线图像的罩壳、X射线图像 散射成分、X射线图像重建的方法及装置。
【背景技术】
[0002] 在X射线图像中，散射线一直都是导致图像质量不理想的一个重要因素。特别是 对于有较大探测器面积的X射线系统来说，例如放射治疗设备，用到的锥束CT(conebeam computedtomography)采用的是电子射野影像装置（EPID，ElectronicPortalImaging Device)作为接收X射线的探测器，在其接收到的X射线中散射线占了很大的比例。散射线 在图像上引起杯状伪影，降低了图像的对比度，极大降低了重建图像的图像精度。在放射治 疗过程中，锥束CT用来实时获得病人图像，对放射治疗进行图像引导，图像精度的降低导 致了放射治疗的位置误差，无法达到对肿瘤区域精确放疗的目的。
[0003]目前对图像中散射线的矫正方法主要有两种，一种是硬件矫正，是指在X射线影 像系统中添加若干硬件工具，减少达到电子射野影像装置的散射线，从而达到散射矫正目 的。常用的硬件矫正工具包括X射线准直器、防散射滤线栅等。第二种是软件矫正方法，是 指对已经采集到的X射线投影图像通过对投影图像的分析和被照射物体的估计，得到一个 散射分布图，由散射分布图对X射线投影图像进行散射矫正。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的问题是提供一种减少X射线图像散射中散射成分，提高X射线图 像的图像质量的方法和装置。
[0005] 为解决上述问题，本发明提供了一种，用于形成调制X射线图像的罩壳，所述罩壳 围绕床板，设置在床板的外部，包括：沿第一方向延伸的第一部件；所述第一部件在与所述 第一方向垂直的第二方向上间隔重复排列；所述第一部件在沿第一方向延伸的两侧边缘相 互平行；所述第一部件对X射线产生遮挡。
[0006] 优选的，所述罩壳固定于病床。
[0007] 优选的，所述罩壳固定于X射线成像设备的孔径处。
[0008] 优选的，所述第一方向和探测器方向相同。
[0009] 优选的，所述第一方向与床板的长度方向垂直。
[0010] 优选的，还包括：所述第一部件同时在第一方向上间隔重复排列。
[0011] 优选的，还包括：沿所述第一方向延伸的第二部件；所述第二部件在与所述第一 方向垂直的第二方向上间隔重复排列，和所述第一部件交替设置；所述第二部件在沿第一 方向延伸的两侧边缘相互平行；所述第一部件对X射线的遮挡作用远大于所述第二部件。
[0012] 本发明还提供了一种用于形成调制X射线图像的罩壳，所述罩壳围绕床板，设置 在床板的外部，包括：沿第一方向延伸的第三部件；所述第三部件的厚度分布为：沿所述第 一方向上相同，在沿与所述第一方向垂直的第二方向上呈周期性分布；所述第三部件对X 射线产生遮挡。
[0013] 本发明还提供了一种X射线图像散射成分的计算方法，包括：接收依次穿过上述 所述的罩壳、成像对象的X射线，形成调制X射线图像；对所述调制X射线图像进行低通滤 波，得到所述调制X射线图像的低频部分和散射成分；对所述调制X射线图像进行高通滤 波，得到所述调制X射线图像的高频部分；对所述调制X射线图像的高频部分解调制后结合 权重，计算得到所述调制X射线低频部分的估计值；将经所述低通滤波后得到的调制X射线 图像的低频部分和散射成分，减去所述调制X射线低频部分的估计值，计算得到散射成分。
[0014]本发明还提供了一种X射线图像的重建方法，包括：采集得到成像对象各投影角 度下的X射线投影图像；根据上述的计算方法计算得到所述投影图像的散射成分；将所述 投影图像去掉所述散射成分后进行图像重建，得到重建图像。
[0015] 在上述X射线图像散射成分计算方法、X射线图像重建方法的基础上，本发明还分 别提供了对应的X射线图像散射成分计算装置、X射线图像重建装置。
[0016] 与现有技术相比，本发明的技术方案采用罩壳对X射线进行强度调制，实现对X射 线图像中散射成分的计算，有效去除了X射线图像的散射成分，提高了图像质量。更进一步 的，罩壳的固定方式稳定，不会因为振动引起图像的运动模糊。
【附图说明】
[0017] 图1是一种放射治疗系统的结构图；
[0018] 图2是本发明X射线图像散射成分计算方法流程图；
[0019] 图3是从a方向看本发明罩壳和病床的位置关系图；
[0020] 图4是本发明罩壳的结构图；
[0021] 图5是本发明调制X射线图像的不意图；
[0022]图6是本发明散射矫正流程不意图；
[0023] 图7是本发明另一种实施方式中罩壳表面厚度分布示意图；
[0024] 图8是本发明另一种实施方式中调制X射线图像不意图；
[0025] 图9是本发明另一种实施方式中罩壳的结构图；
[0026] 图10是本发明X射线图像重建的方法流程图；
[0027] 图11是本发明X射线图像重建装置的结构图。
【具体实施方式】
[0028] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明 的【具体实施方式】做详细的说明。在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但 是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本 发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的【具体实施方式】的限制。
[0029] 图1是一种放射治疗系统的结构图，如图1所示，放射治疗系统100包括固定部分 101和旋转部分102,旋转部分102安装在固定部分101上，旋转部分101可以绕中心轴106 进行旋转，从而实现在不同角度对患者进行放射治疗。
[0030] 旋转部分102的一侧是治疗头103,治疗头103可以产生高能级的X射线（通常为 兆伏级），对在病床105上的患者进行放射治疗。病床可沿轴107方向（也是病床的长度方 向）载着患者运动到治疗头103下方。对于同源双束的放射治疗系统，治疗头103还可以 产生低能级的X射线（通常为千伏级），低能级X射线可以用来对患者进行成像，利用得到 的患者图像对患者进行图像引导放疗（ImageGuidedRadiationTherapy)。放射治疗设备 100在旋转部分102的中心还存在孔径108,病床105可以载着患者进入到孔径108内，以 便更好的进行X射线成像或治疗。
[0031] 在由低能级X射线进行成像时，治疗头103发出锥束X射线，旋转部分102另一侧 的电子射野影像装置104接收到穿过患者的X射线，形成该角度下的投影图像（projection image)。治疗头103在不同角度照射，从而形成多个角度的投影图，再对投影图进行图像重 建（imagereconstruction)得到患者的CT(computedtomography)图像。
[0032]图2是本发明X射线图像散射成分的计算方法流程图，参见图2,包括以下步骤：
[0033] S201，获得调制X射线图像。
[0034] 结合图3至图5对调制X射线图像的获得方法进行说明。在本发明的技术方案中， 提出了一种利用罩壳对X射线进行调制的方法，罩壳固定安装在病床的外部。"调制X射线 图像"即为X射线穿过该罩壳，再穿过成像对象，最终在探测器上采集得到的图像。
[0035] 图3为从a方向（结合图1)看病床105和罩壳300的位置关系不