双能CT扫描图像重建方法及装置制造方法及图纸

本申请提供一种双能CT扫描图像重建方法及装置，该方法包括：对待扫描目标进行高、低能量周期性变化的CT扫描，获得预期扫描长度的投影数据；当前待重建位置建像时采用的距离该位置最近的一圈高能量或低能量扫描为非整圈扫描时，获取非整圈扫描对应的扫描角度范围0至θ

Dual energy CT scanning image reconstruction method and apparatus

The present invention provides a dual energy scanning CT image reconstruction method and device, the method includes: CT scanning to scan the target of high and low energy changes periodically, obtain the projection data expected scanning length; using the reconstructed position as the distance of the building nearest to the circle of high energy or low energy scanning for non circle scanning, acquiring scanning angle range of non circle scan corresponding to 0.

【技术实现步骤摘要】
双能CT扫描图像重建方法及装置
本申请涉及CT(ComputedTomography，即电子计算机断层扫描)领域，尤其涉及一种双能CT扫描图像重建方法及装置。
技术介绍
双能CT扫描是利用两种不同能量的X射线对扫描部位进行成像，利用不同物质对X射线衰减的差异，重建得到扫描部位的成分构成。在双能扫描中，需要采集不同能量的数据，每个能量下采集的数据必须能够保证重建目标图像，这就需要在扫描过程中进行不同能量的切换，同时保证每次扫描得到的数据满足重建的必要条件。图1为双能扫描中所采集的投影数据的示意图，图2为双能螺旋扫描示意图。其中，图2中的第一圈对应图1中低能量(LowKV)的扫描，图2中的第二圈对应图1中的高能量(HighKV)的扫描，以此类推。相邻的低能量扫描与高能量扫描的转换时间为KVSwitch，从而导致一圈扫描过程中，不是所有角度采集到的数据都能用于重建，而是每个整圈扫描的最后会存在一部分角度对应的时间用于能量的切换，例如，图2中的第一圈中与第二圈交叉部分对应的角度，图2的第二圈中与第三圈交叉部分对应的角度，以此类推。通常，将每个能量下数据的采集量称为重建一幅图像需要的半扫描重建数，记为viewPerScan。每圈扫描获得viewPerScan个半扫描重建数后切换到另一个能量，继续扫描viewPerScan个半扫描重建数后再切换回原来的能量，继续扫描，周而复始。但是在实际扫描过程中，待扫描部位预期的扫描长度可能不是整数扫描圈数，为了覆盖所有目标扫描位置，可能会存在一定的冗余扫描。如图3所示，根据待扫描部位实际扫描的长度和每圈z方向运动的距离，可能会存在不同长度的冗余数据扫描，导致患者接受不必要的辐射。
技术实现思路
有鉴于此，本申请提供一种双能CT扫描图像重建方法及装置，以解决现有技术中存在的冗余扫描问题。具体地，本申请是通过如下技术方案实现的：根据本申请的第一方面，提供一种双能CT扫描图像重建方法，所述方法包括：对待扫描目标进行高、低能量周期性变化的CT扫描，获得预期扫描长度的投影数据，其中，每个整圈的高、低能量扫描的扫描角度范围均从0至θmax；当需要重建所述待扫描目标上各待重建位置的高能量图像或低能量图像时，判断当前待重建位置建像时采用的距离该位置最近的一圈高能量或低能量扫描是否为整圈扫描；若是，则获取所述当前待重建位置建像时采用的距离该位置最近的一圈高能量或低能量扫描所获取的投影数据，并作为所述当前待重建位置的高能量图像或低能量图像的重建数据；否则，获取当前待重建位置建像时采用的距离该位置最近的非整圈扫描对应的扫描角度范围0至θend和投影数据，并从另一个整圈扫描获取的投影数据中，截取扫描角度范围从θend至θmax对应的投影数据，将所述非整圈扫描对应的投影数据与所截取的投影数据合并后，作为所述当前待重建位置的高能量图像或低能量图像的重建数据，其中，0<θend<θmax，所述另一个整圈扫描的扫描能量与所述非整圈扫描的扫描能量相同，且所述另一个整圈扫描位于所述非整圈扫描之前。可选地，当当前待重建位置建像时采用的距离该位置最近的扫描数据为非整圈扫描时，所述截取的投影数据所对应的整圈扫描与所述非整圈扫描之间间隔一个与所述非整圈扫描的扫描能量不同的另一个能量的整圈扫描。可选地，所述当前待重建位置建像时采用的距离该位置最近的一圈高、低能量扫描包括：当前待重建位置所在的当前圈扫描，以及与所述当前圈扫描所相邻的上一圈或下一圈所对应的高能量或低能量扫描。可选地，所述当前待重建位置建像时采用的距离该位置最近的一圈高、低能量扫描的获取过程包括：分别计算所述当前待重建位置重建高能量或者低能量图像时，该位置与所述上一圈高能量或者低能量扫描的最后位置、下一圈高能量或者低能量扫描的开始位置的距离，并比较两个距离的大小；选择距离较小所对应的一圈高能量或者低能量扫描作为距离所述当前待重建位置最近的一圈扫描。可选地，所述CT扫描为螺旋扫描，相邻的高能量与低能量的CT螺旋扫描重叠的部分为能量切换区，所述能量切换区的投影数据为无效数据。根据本申请的第二方面，提供一种双能CT扫描图像重建装置，所述装置包括：扫描模块，用于对待扫描目标进行高、低能量周期性变化的CT扫描，获得预期扫描长度的投影数据，其中，每个整圈的高、低能量扫描的扫描角度范围均从0至θmax；判断模块，当需要重建所述待扫描目标上各待重建位置的高能量图像或低能量图像时，判断当前待重建位置建像时采用的距离该位置最近的一圈高能量或低能量扫描是否为整圈扫描；第一处理模块，当当前待重建位置建像时采用的距离该位置最近的一圈高能量或低能量扫描为整圈扫描时，获取所述当前待重建位置建像时采用的距离该位置最近的一圈高能量或低能量扫描所获取的投影数据，并作为所述当前待重建位置的高能量图像或低能量图像的重建数据；第二处理模块，当当前待重建位置建像时采用的距离该位置最近的一圈高能量或低能量扫描为非整圈扫描时，获取当前待重建位置建像时采用的距离该位置最近的非整圈扫描对应的扫描角度范围0至θend和投影数据，并从另一个整圈扫描获取的投影数据中，截取扫描角度范围从θend至θmax对应的投影数据，将所述非整圈扫描对应的投影数据与所截取的投影数据合并后，作为所述当前待重建位置的高能量图像或低能量图像的重建数据，其中，0<θend<θmax，所述另一个整圈扫描的扫描能量与所述非整圈扫描的扫描能量相同，且所述另一个整圈扫描位于所述非整圈扫描之前。可选地，当当前待重建位置建像时采用的距离该位置最近的扫描数据为非整圈扫描时，所述截取的投影数据所对应的整圈扫描与所述非整圈扫描之间间隔一个与所述非整圈扫描的扫描能量不同的另一个能量的整圈扫描。可选地，所述当前待重建建像时采用的距离最近的一圈高、低能量扫描包括：当前待重建位置所在的当前圈扫描，以及与当前圈扫描所相邻的上一圈或下一圈所对应的高能量或低能量扫描。可选地，所述当前待重建位置建像时采用的距离该位置最近的一圈高、低能量扫描的获取过程包括：分别计算所述当前待重建位置重建高能量图像或者低能量图像时，该位置与所述上一圈高能量或者低能量扫描的最后位置、下一圈高能量或者低能量扫描的开始位置的距离，并比较两个距离的大小；选择距离较小所对应的一圈扫描作为距离所述当前待重建位置最近的一圈扫描。可选地，所述CT扫描为螺旋扫描，相邻的高能量与低能量的CT螺旋扫描重叠的部分为能量切换区，所述能量切换区的投影数据为无效数据。本申请的有益效果：当需要重建当前待重建位置的高能图像时，当判断出当前待重建位置建像时采用的距离该位置最近的一圈高能量扫描为非整圈扫描，或者当需要重建当前待重建位置的低能图像时，当判断出当前待重建位置建像时采用的距离该位置最近的一圈低能量扫描为非整圈扫描时，需要从该非整圈扫描之前的、且扫描能量与该非整圈扫描能量相同的的一个整圈扫描中截取的部分投影数据，并将该截取的部分投影数据与所述非整圈扫描获取的投影数据相结合，从而获得满足重建当前待重建位置的高能量或低能量图像的数据量，进而实现通过在能量图像重建时对重建所需数据的处理，最终实现无需冗余部分的扫描，即可重建出所有目标区域的能量图像的结果，从而提高CT扫描仪器的安全性。应当理解的是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双能CT扫描图像重建方法，其特征在于，所述方法包括：对待扫描目标进行高、低能量周期性变化的CT扫描，获得预期扫描长度的投影数据，其中，每个整圈的高、低能量扫描的扫描角度范围均从0至θ

【技术特征摘要】
1.一种双能CT扫描图像重建方法，其特征在于，所述方法包括：对待扫描目标进行高、低能量周期性变化的CT扫描，获得预期扫描长度的投影数据，其中，每个整圈的高、低能量扫描的扫描角度范围均从0至θmax；当需要重建所述待扫描目标上各待重建位置的高能量图像或低能量图像时，判断当前待重建位置建像时采用的距离该位置最近的一圈高能量或低能量扫描是否为整圈扫描；若是，则获取所述当前待重建位置建像时采用的距离该位置最近的一圈高能量或低能量扫描所获取的投影数据，并作为所述当前待重建位置的高能量图像或低能量图像的重建数据；否则，获取当前待重建位置建像时采用的距离该位置最近的非整圈扫描对应的扫描角度范围0至θend和投影数据，并从另一个整圈扫描获取的投影数据中，截取扫描角度范围从θend至θmax对应的投影数据，将所述非整圈扫描对应的投影数据与所截取的投影数据合并后，作为所述当前待重建位置的高能量图像或低能量图像的重建数据，其中，0<θend<θmax，所述另一个整圈扫描的扫描能量与所述非整圈扫描的扫描能量相同，且所述另一个整圈扫描位于所述非整圈扫描之前。2.如权利要求1所述的双能CT扫描图像重建方法，其特征在于，当当前待重建位置建像时采用的距离该位置最近的扫描数据为非整圈扫描时，所述截取的投影数据所对应的整圈扫描与所述非整圈扫描之间间隔一个与所述非整圈扫描的扫描能量不同的另一个能量的整圈扫描。3.如权利要求1所述的双能CT扫描图像重建方法，其特征在于，所述当前待重建位置建像时采用的距离该位置最近的一圈高、低能量扫描包括：当前待重建位置所在的当前圈扫描，以及与所述当前圈扫描所相邻的上一圈或下一圈所对应的高能量或低能量扫描。4.如权利要求3所述的双能CT扫描图像重建方法，其特征在于，所述当前待重建位置建像时采用的距离该位置最近的一圈高、低能量扫描的获取过程包括：分别计算所述当前待重建位置重建高能量或者低能量图像时，该位置与所述上一圈高能量或者低能量扫描的最后位置、下一圈高能量或者低能量扫描的开始位置的距离，并比较两个距离的大小；选择距离较小所对应的一圈高能量或者低能量扫描作为距离所述当前待重建位置最近的一圈扫描。5.如权利要求1所述的双能CT扫描图像重建方法，其特征在于，所述CT扫描为螺旋扫描，相邻的高能量与低能量的CT螺旋扫描重叠的部分为能量切换区，所述能量切换区的投影数据为无效数据。6.一种双能CT扫描图像重建装置，其特征在于，所述装置包括：扫描模块，用于对待扫描目标进...

【专利技术属性】
技术研发人员：李双学，楼珊珊，佟丽霞，
申请(专利权)人：沈阳东软医疗系统有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21