本实用新型专利技术公开了一种初步校正锥束CT系统的单孔准直装置。本实用新型专利技术的单孔准直装置包括通孔板，通孔板具有通孔，通孔的孔径可变；其中，通孔板由多片旋转叶片组成，多片旋转叶片的中心形成通孔；通孔板安装在支撑体上；或者，通孔板具有多个孔径不同的通孔；单孔准直装置位于探测器之前；通孔的中心轴垂直于探测器的成像平面。本实用新型专利技术调节探测器的位移偏差时通过对投影的解析计算获得中心射线的投影点坐标，可实现像素级别精度；调节探测器的面外角度偏差时只需观察投影形状即可估计偏差的大小和方向，而不必进行投影图像处理；本实用新型专利技术的调节方法简单，易于实现，且精度较高，可同时适用于机架式和立式的锥束CT系统。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种初步校正锥束CT系统的单孔准直装置。本技术的单孔准直装置包括通孔板，通孔板具有通孔，通孔的孔径可变；其中，通孔板由多片旋转叶片组成，多片旋转叶片的中心形成通孔；通孔板安装在支撑体上；或者，通孔板具有多个孔径不同的通孔；单孔准直装置位于探测器之前；通孔的中心轴垂直于探测器的成像平面。本技术调节探测器的位移偏差时通过对投影的解析计算获得中心射线的投影点坐标，可实现像素级别精度；调节探测器的面外角度偏差时只需观察投影形状即可估计偏差的大小和方向，而不必进行投影图像处理；本技术的调节方法简单，易于实现，且精度较高，可同时适用于机架式和立式的锥束CT系统。【专利说明】一种初步校正锥束CT系统的单孔准直装置
本技术涉及生物医学成像领域，具体涉及一种用于锥束CT系统初步几何位置校正的变孔径的单孔准直装置。
技术介绍
锥束CT系统采用锥形束X射线和平板探测器对物体进行扫描成像，通常有机架式和立式两种结构，如图1所示。机架式系统扫描方式为X射线源和探测器相对安装在旋转机架上，物品旋转轴与机架旋转轴重合，扫描过程中物品不动，机架旋转使X射线源和探测器同时绕物品旋转；立式系统扫描方式为X射线源和探测器不动，转台旋转使物品绕转台旋转轴旋转进行扫描。锥束CT系统一般使用FDK算法进行三维重建，可实现极高的空间分辨率。但FDK算法要求锥束CT系统的几何结构满足:X射线源中心射线垂直落在探测器成像区域中心，且对于机架式结构的锥束CT系统，要求中心射线与机架旋转轴垂直相交，对于立式结构的锥束CT系统，要求中心射线与转台旋转轴垂直相交。但由于机械加工及安装精度等问题，X射线源、探测器、旋转轴的位置无法满足算法要求的理想几何关系。系统的几何偏差会引起重建图像中产生环状或带状伪影、模糊等，降低图像空间分辨率。因此，必须对锥束CT系统进行几何校正。现有方法中，采用单孔准直的方法对锥束CT系统的探测器的位置进行校正。将具有通孔的装置放置在探测器和X射线源之间，通孔的轴垂直于探测器的平面且过探测器的成像区域中心，对通孔成像，根据通孔的投影斑形状判断探测器是否存在位移、角度偏差，并作出相应的调节，当且仅当X射线源中心射线沿通孔的轴向入射时，能够得到孔的投影，且孔的投影无形变，如圆孔的投影斑为正圆形。为实现较高的调节精度，通常采取小孔径或轴向较长的通孔，但由于高精度对孔成像的条件要求更为苛刻，往往导致初步调节时无法迅速判断需调节的偏差方向、大小，从而导致大量盲目调节，致使调节效率降低。
技术实现思路
本技术针对锥束CT系统的初步校正，提出一种能够快速准确校正X射线源和探测器相对几何关系的单孔准直装置，该装置能够同时适用于机架式和立式结构的锥束CT系统。本技术的目的在于提供一种初步校正锥束CT系统的单孔准直装置。本技术的初步校正锥束CT系统的单孔准直装置包括通孔板，通孔板具有通孔，通孔的孔径可变；单孔准直装置位于锥束CT系统的探测器之前；通孔的中心轴垂直于探测器的成像平面；其中，通孔板由多片旋转叶片组成，多片旋转叶片的中心形成通孔；通孔板安装在支撑体上；或者，通孔板具有多个孔径不同的通孔。锥束CT系统包括机架式锥束CT系统和立式锥束CT系统。本技术采用旋转叶片组成的通孔板，可通过旋转叶片的旋转改变通孔的孔径大小。支撑体可采用套筒，通孔板放置在套筒内，套筒的中心轴平行于通孔的中心轴。支撑体的主要作用是支撑通孔板，并方便调节通孔的大小，只须满足能够辅助使通孔位于探测器前，通孔的中心轴垂直于探测器的成像平面，且通孔与探测器的成像平面之间无任何阻隔。支撑体具有一定的刚度，以保证通孔中心轴垂直。通孔板需要具有一定的厚度，且为衰减系数较大的材料制成，如铅、钢、铁和铜等，以满足对通孔板进行投影时能够得到通孔的投影，即在投影上能够清晰分辨出通孔的投影斑的边缘。通孔板的厚度与通孔的孔径成正比，而通孔板的线性衰减系数与通孔板的厚度成反比。通孔板的厚度一般为5mm以上,通孔的最小孔径在Imm以下,最大孔径3mm,即可满足调节需要。通孔的最小孔径在0.5~Imm之间。组成通孔板的旋转叶片的旋转方式可以是侧置旋钮式调节(类似阀门)，也可以是旋转式调节(类似相机光圈)。改变通孔的孔径不仅可以通过旋转叶片实现，还可以通过依次替换不同孔径的通孔实现。本技术要实现的效果是单孔准直:将通孔板放置在探测器的成像面前，使通孔的中心轴垂直于探测器的成像面且与探测器的成像区域中心相交，通过调节旋转叶片旋转改变通孔的孔径大小；通孔的孔径d由通过X射线的临界倾斜角度a决定，临界倾斜角度a与孔径d和通孔板的厚度I的满足关系:【权利要求】1.一种初步校正锥束CT系统的单孔准直装置，其特征在于，所述单孔准直装置包括通孔板(I)，通孔板(I)具有通孔(3 )，通孔(3 )的孔径可变；所述单孔准直装置位于锥束CT系统的探测器之前；所述通孔(3)的中心轴垂直于探测器的成像平面；所述通孔板(I)安装在支撑体(2)上；所述通孔板(I)由多片旋转叶片(4)组成，多片旋转叶片(4)的中心形成通孔(3 );或者，所述通孔板(I)具有多个孔径不同的通孔(3 )。2.如权利要求1所述的单孔准直装置，其特征在于，所述支撑体(2)采用套筒，通孔板(I)放置在套筒内，套筒的中心轴平行于通孔(3)的中心轴。3.如权利要求1所述的单孔准直装置，其特征在于，所述通孔板(I)的材料采用铅、钢、铁和铜中的一种。4.如权利要求1所述的单孔准直装置，其特征在于，所述通孔板(I)的厚度与通孔(3)的孔径成正比，通孔板(I)的线性衰减系数与通孔板(I)的厚度成反比。5.如权利要求4所述的单孔准直装置，其特征在于，所述通孔板(I)的厚度为5mm以上，所述通孔(3)的最小孔径在Imm以下,最大孔径3mm。6.如权利要求4所述的单孔准直装置，其特征在于，所述通孔的最小孔径在0.5~1_之间。7.如权利要求 4所述的单孔准直装置，其特征在于，临界倾斜角度α与通孔的孔径d和通孔板的厚度I的满足关系:dtan a = J 临界倾斜角度α < 5°。8.如权利要求1所述的单孔准直装置，其特征在于，组成通孔板(I)的旋转叶片(4)为侧置旋钮式，或者旋转式。9.如权利要求1所述的单孔准直装置，其特征在于，进一步包括多个通孔板(I)，多个通孔板沿着通孔(3 )的中心轴排列，每个通孔板上相对应的通孔尺寸一致。10.如权利要求1所述的单孔准直装置，其特征在于，所述锥束CT系统包括机架式锥束CT系统和立式锥束CT系统。【文档编号】A61B6/03GK203749433SQ201420101116【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年3月6日 优先权日:2014年3月6日 【专利技术者】杨昆, 李 真, 曾海宁, 吕江超 申请人:北京锐视康科技发展有限公司本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种初步校正锥束CT系统的单孔准直装置，其特征在于，所述单孔准直装置包括通孔板（1），通孔板（1）具有通孔（3），通孔（3）的孔径可变；所述单孔准直装置位于锥束CT系统的探测器之前；所述通孔（3）的中心轴垂直于探测器的成像平面；所述通孔板（1）安装在支撑体（2）上；所述通孔板（1）由多片旋转叶片（4）组成，多片旋转叶片（4）的中心形成通孔（3）；或者，所述通孔板（1）具有多个孔径不同的通孔（3）。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨昆，李真，曾海宁，吕江超，
申请(专利权)人：北京锐视康科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。