模拟X射线穿透模体组件的衰减强度的方法技术

本发明专利技术公开一种模拟X射线穿透模体组件的衰减强度的方法，包括如下步骤：提供具有至少一个模体的模体组件并使X射线穿透模体组件，以获得在X射线入射方向上X射线与模体组件的各模体相交的原始交点；根据原始交点获得模体组件的各模体在X射线的入射方向上的相对位置关系；根据所述模体组件的各模体的相对位置关系获得X射线穿过各模体的路径长度；根据X射线穿过各模体的路径长度获得X射线穿透模体组件的衰减系数的路径积分；根据X射线穿透模体组件的衰减系数的路径积分获得X射线穿透模体组件后到达检测器的光强。本发明专利技术技术方案可以快速、方便且容易获得X射线穿透复杂模体组件后达到检测器的光强。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开一种模拟X射线穿透模体组件的衰减强度的方法，包括如下步骤：提供具有至少一个模体的模体组件并使X射线穿透模体组件，以获得在X射线入射方向上X射线与模体组件的各模体相交的原始交点；根据原始交点获得模体组件的各模体在X射线的入射方向上的相对位置关系；根据所述模体组件的各模体的相对位置关系获得X射线穿过各模体的路径长度；根据X射线穿过各模体的路径长度获得X射线穿透模体组件的衰减系数的路径积分；根据X射线穿透模体组件的衰减系数的路径积分获得X射线穿透模体组件后到达检测器的光强。本专利技术技术方案可以快速、方便且容易获得X射线穿透复杂模体组件后达到检测器的光强。【专利说明】模拟X射线穿透模体组件的衰减强度的方法
本专利技术涉及医学影像成像
，尤其涉及一种模拟X射线穿透模体组件的衰 减强度的方法。
技术介绍
计算机断层成像（computed tomography,简称CT)是根据人体不同组织对X射线 吸收与透过率不同的原理而通过对X射线穿透人体被检查部位后到达检测器的强度进行 图像重建获得人体被检查部位的断层图像。由于人体各组织之间的相互关系较为复杂，为 了获得重建图像所需的充足数据在X射线穿透某一被检查部位时也同时会穿透跟该被检 查部位相交错的其他组织。在CT模拟系统中为了不经过真实的人体实验而获得想要的实 验结果，通常采用计算机软件中的模体组件来仿真X射线在人体不同组织中的衰减。该模 体组件是由多个模体共同组成的复杂体，既包含较规则的几何体，也包含规则几何体经组 合或裁剪等操作组成的复杂模体组件。 在模拟CT系统过程中，X射线在穿过模体组件后到达检测器的光强会发生衰减， 整个衰减过程与模体组件的衰减系数和衰减路径有关，总的衰减效果是X射线穿过模体 组件的各模体衰减后的总和。即，X射线穿过模体组件后到达检测器的光I强通过公式 / = /〇3VA=/0e-r- /获得，其中，ι〇为X射线在入射模体组件的各模 体之前的光强，η为模体组件的模体个数，μ i为X射线穿过模体i的衰减系数，Λ Xi为X射 线穿过模体i的路径长度。为了仿真X射线与模体组件的穿透与衰减效果，获得X射线穿过 模体组件到达检测器的光强就需要获得X射线穿透模体组件的各模体的路径长度。由于模 体组件各模体之间的关系比较复杂，会造成在获取X射线穿透模体组件的各模体的路径长 度时有较大的困难，进而造成X射线穿透复杂模体组件后达到检测器的光强时也很困难。 因此，确有必要提供一种模拟X射线穿透模体组件的衰减强度的方法，用于克服 现有技术存在的问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种模拟X射线穿透模体组件的衰减强度的方法，可以快速、方便且 容易获得X射线穿透复杂模体组件后达到检测器的光强。 为达到上述目的，本专利技术的模拟X射线穿透模体组件的衰减强度的方法通过如下 技术方案来实现：一种模拟X射线穿透模体组件的衰减强度的方法，包括如下步骤：提供具 有至少一个模体的模体组件并使X射线穿透模体组件，以获得沿X射线的入射方向上X射 线与模体组件的各模体相交的原始交点；根据X射线与模体组件的各模体的原始交点获得 模体组件的各模体在X射线的入射方向上的相对位置关系；根据模体组件的各模体在X射 线的入射方向上的相对位置关系获得X射线穿过模体组件的各模体的路径长度；根据X射 线穿过模体组件的各模体的路径长度获得X射线穿透模体组件的各模体的衰减系数的路 径积分；对X射线穿透模体组件的各模体的衰减系数的路径积分进行求和处理获得X射线 穿透模体组件的衰减系数的路径积分；根据X射线穿透模体组件的衰减系数的路径积分获 得X射线穿透模体组件后到达检测器的光强。 可选的，所述X射线穿透模体组件的某一模体的衰减系数的路径积分是通过对该 模体对X射线的衰减系数与X射线穿过该模体的路径长度作乘积处理获得的。 可选的，所述X射线穿透模体组件后到达检测器的光强I是通过如下计算公式获 得的：/二其中，L为X射线在入射模体组件的模体之前的光强，μ i为 第i模体对X射线的衰减系数，i为从1至η的正整数，Λ Xi为X射线穿过第i模体的路径 长度，η为模体组件的模体个数。 可选的，所述模体组件的各模体在X射线的入射方向上的相对位置关系为内嵌或 交叠或分离，所述X射线与模体组件的各模体的原始交点按X射线与模体的射入、射出属性 分为入射点与出射点。 可选的，所述获得X射线穿过模体组件的各模体的路径长度的过程还包括如下步 骤：根据模体组件的各模体在X射线的入射方向上的相对位置关系判断模体间是否交叠； 根据模体组件的模体间交叠与否的情况以及X射线与模体组件的各模体的原始交点获得X 射线与模体组件的各模体的交点；根据X射线与模体组件的各模体的交点的属性对X射线 与模体组件的各模体的交点进行级别设置获得级别设置后的交点；根据级别设置后的交点 获得X射线穿过模体组件的各模体的路径长度。 可选的，所述对X射线与模体组件的各模体交点进行级别设置就是对模体组件的 各模体进行级别设置，所述级别设置的过程包括如下步骤：沿X射线的入射方向将X射线与 模体组件的模体相交的第一个交点的级别值设置为1，该第一交点为入射点；沿X射线的入 射方向根据待设置级别的交点的属性、与待设置级别的交点相邻的前一个交点的属性、与 待设置级别的交点相邻的前一个交点的级别值依次设置交点中除第一个交点外的所有交 点的级别。 可选的，所述交点中除第一个交点外的所有交点的级别的设置过程还包括如下步 骤：判断待设置级别的交点的属性、与待设置级别的交点相邻的前一个交点的属性是否同 为入射点或出射点；当待设置级别的交点、与待设置级别的交点相邻的前一个交点的属性 同为入射点时则将待设置级别的交点的级别值设置为比与待设置级别的交点相邻的前一 个交点的级别值大1的值；当待设置级别的交点、与待设置级别的交点相邻的前一个交点 的属性同为出射点时则将待设置级别的交点的级别值设置为比与待设置级别的交点相邻 的前一个交点的级别小1的值；当待设置级别的交点、与待设置级别的交点相邻的前一个 交点中一个交点的属性为入射点，另一个交点的属性为出射点时则将待设置级别的交点的 级别值设置为同与待设置级别的交点相邻的前一个交点的级别值相等的值。 可选的，所述X射线穿过模体组件的某一模体时与该模体相交的两个交点的级别 值相同。 可选的，所述X射线穿过模体组件的某一模体的路径长度是由X射线穿过该模体 的路径长度、X射线穿过与该模体的相对位置关系为内嵌且其与X射线的交点的级别值比X 射线与该模体交点的级别值大1的各模体的路径长度确定的。 可选的，所述X射线穿过模体组件的某一模体的路径长度是通过对X射线穿过该 模体的路径长度减去X射线穿过与该模体的相对位置关系为内嵌且其与X射线的交点的级 别值比该模体与X射线的交点的级别值大1的各模体的路径长度获得的。 可选的，所述获得X射线穿过模体组件的各模体的路径长度的过程还包括如下步 骤：对级别设置后的各相同级别的交点进行位置设置获得位置设置后的交点；根据位置设 置后的交点获得X射线穿过模体组件的各模体的路径长度。 可选的，所述对级别设置后的各相同本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模拟X射线穿透模体组件的衰减强度的方法，其特征在于，包括如下步骤：提供具有至少一个模体的模体组件并使X射线穿透模体组件，以获得沿X射线入射方向上X射线与模体组件的各模体相交的原始交点；根据X射线与模体组件的各模体的原始交点获得模体组件的各模体在X射线的入射方向上的相对位置关系；根据模体组件的各模体在X射线的入射方向上的相对位置关系获得X射线穿过模体组件的各模体的路径长度；根据X射线穿过模体组件的各模体的路径长度获得X射线穿透模体组件的各模体的衰减系数的路径积分；对X射线穿透模体组件的各模体的衰减系数的路径积分进行求和处理获得X射线穿透模体组件的衰减系数的路径积分；根据X射线穿透模体组件的衰减系数的路径积分获得X射线穿透模体组件后到达检测器的光强。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张贇，何益平，
申请(专利权)人：上海联影医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31