X射线成像用叉丝及成像处理方法技术

一种X射线成像用叉丝及成像处理方法，包括：第一平面，包括中心区域、从中心区域向外延伸的延伸区域；多个第二平面，所述第一平面的每一边缘均与一第二平面相连，至少一个第二平面与第一平面的夹角为锐角，且与第一平面夹角为锐角的第二平面延伸后交于一点。采用本发明专利技术叉丝时，X射线照射最边缘的斜面，斜面上方的X射线的射束路径与斜面平行，X射线在斜面上方的射束路径无阻挡则大大减少半影效应，那么叉丝成像的边缘会比较清晰，叉丝两组对边的中点不会发生偏移，两中点连线形成的中线也不会发生偏移，连接两组对边的中线，两中线相交的点也不会发生偏移，能够准确确定叉丝的投影中心点。

【技术实现步骤摘要】
X射线成像用叉丝及成像处理方法
本专利技术涉及X射线成像
，具体涉及一种X射线成像用叉丝及成像处理方法。
技术介绍
在X射线成像领域，X射线成像用的叉丝安装在成像发射装置上，起校正成像接收系统的几何中心点位置的作用。成像接收系统几何中心点的位置需与X射线的射束路径保持一致，即叉丝的投影中心点和成像接收系统的几何中心点保持一致，若不一致则会导致在成像时成像对象不在图像中心位置，无法准确建立所成图像的空间坐标系，且成像对象的部分区域可能会处于成像接收系统之外。在放射治疗中，若叉丝的投影中心点和成像接收系统的几何中心点不一致，则可能导致放疗位置出现误差，造成患者健康组织被当做肿瘤组织接受到较大剂量的射线。一般叉丝的投影中心点确定过程如下：叉丝包括有呈“十字”型在中点处交叉的两条臂，当X射线照射在十字叉丝上时，十字叉丝在成像接收装置上的图像呈“十字”型，根据图像上这两条臂的边缘线的位置，分别计算得到两条臂沿臂长边方向延伸的中心线，两条中心线相交于一点，该点即为十字叉丝的投影中心点。再根据该点对成像接收系统的几何中心点进行校正。如图1所示，现有十字叉丝包括呈“十字”型的第一平面10(底面)和呈“十字”型的第二平面20(顶面)，第一平面10与第二平面20相互平行；如图2和图3所示，当X射线从放射源(A点)照射十字叉丝时，由于与第一平面10、第二平面20相连的端面(即叉丝各侧面)均与第一平面10、第二平面20呈直角，X射线穿透端面时，如图4中C区域所示，由于X射线穿过叉丝的厚度不同，导致X射线的投影图像会在叉丝边缘处出现半影效应，导致叉丝边缘较模糊；通过图5和图6叉丝的图像可见，叉丝图像上的边缘10b并不能代表实际的叉丝边缘10a，叉丝图像边缘10b和叉丝实际边缘10a不一致，若采用这样的叉丝，在确定叉丝投影中心点时，所确定的叉丝投影中心点会出现偏差，对X射线成像有影响。此外，由于放射源所产生的X射线并非单频率射线，而是具有一定频谱宽度的X射线，即X射线能量不一。其中，高频X射线穿透能力强，低频X射线穿透能量较弱。对于放射源所发出的X射线射束来说，在射束中心处高频X射线较多，沿射束中心往外的方向上，射束内包含的低频X射线逐渐增多，X射线总能量逐渐降低。另外，由于射线的粒子数密度，也存在一个中间高周围低的高斯分布，所以在成像接收系统的叉丝图像上可以发现，叉丝各部分在图像上灰度不均匀，产生硬化效应。除了前述根据叉丝图像边缘线确定投影中心点的方法，在其他计算叉丝投影中心点的方法中，还有利用叉丝图像的灰度中值点，将叉丝臂的灰度中值点的连线确认为叉丝臂的中心线，从而由叉丝两条臂的中心线确定投影中心点的方法。因此，若叉丝图像的灰度不均匀，有硬化效应，则造成叉丝的投影中心点出现偏差，对X射线成像有影响。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是利用现有叉丝所成的图像，难以确定叉丝投影中心点，从而无法准确确定成像接收系统的几何中心点。为解决上述问题，本专利技术提供一种X射线成像用叉丝，包括：第一平面，包括中心区域、从中心区域向外延伸的延伸区域；多个第二平面，所述第一平面的每一边缘均与一第二平面相连，至少一个第二平面与第一平面的夹角为锐角，且与第一平面夹角为锐角的第二平面延伸后交于一点。可选的，还包括：第三平面，所述第三平面和所述第一平面在沿垂直于所述第一平面的方向上相对设置。可选的，还包括：第四平面，所述第四平面设于所述第三平面和第二平面之间，且和所述第三平面、第二平面相连，在沿中心区域往延伸区域的方向上，所述第一平面和第四平面之间的距离减小。可选的，还包括曲面，所述曲面和所述第一平面在沿垂直于所述第一平面的方向上相对设置，从中心区域往延伸区域的方向上，所述第一平面和曲面之间的距离减小。可选的，所述第一平面和曲面之间的距离满足高斯分布。可选的，所述X射线成像用叉丝的形状为十字型或X型或L型或T型。本专利技术还提供一种X射线成像用叉丝，包括：第一平面，由分离的多个子平面构成，包括中心区域、从中心区域向外延伸的延伸区域；所述子平面的每一边缘均与一第二平面相连；所述子平面中由于分离而形成的边缘之外的每一边缘所连的第二平面中，至少一个第二平面与所述子平面的夹角为锐角，且与所述子平面夹角为锐角的第二平面延伸后交于一点。本专利技术还提供一种X射线成像用叉丝成像处理方法，包括：采集所述叉丝的初始图像；对所采集的叉丝初始图像进行散射校正。可选的，所述散射校正方法包括：采用计算机模拟方法模拟得到所述叉丝的散射图像；根据模拟得到的所述叉丝的散射图像对采集的所述叉丝的初始图像进行散射校正。可选的，所述计算机模拟方法为蒙特卡罗模拟方法。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点：X射线在斜面上方的射束路径无阻挡则大大减少半影效应，那么叉丝成像的边缘会比较清晰；与叉丝其中一条中心线垂直的一组对边的边缘中心点能准确确定，与叉丝另外一条中心线垂直的另一组对边的边缘中心点也能准确确定，这两组对边中点的连线相交于一点，该点为叉丝的成像投影中心点，能够准确确定叉丝的投影中心点。进一步的，曲面和第一平面在沿垂直于第一平面的方向上相对设置，从中心区域往延伸区域的方向上，第一平面和曲面之间的距离满足高斯分布，解决了X射线的硬化效应，使最终得到的叉丝图像灰度均匀，利用叉丝图像的灰度中值点，能够将叉丝灰度中值点的连线确认为叉丝的中心线，从而准确确定叉丝投影中心点。附图说明图1是现有技术十字叉丝结构示意图；图2是现有技术十字叉丝的立体图并示意X射线照射叉丝的情形；图3是现有技术十字叉丝立体图的主视图并示意X射线照射叉丝的情形；图4是图3中B部分的局部放大图；图5是由现有技术十字叉丝所成的叉丝图像；图6是图5中C部分的局部放大图；图7是本专利技术第一实施例十字叉丝的第一平面示意图；图8是本专利技术第一实施例十字型叉丝俯视图；图9是本专利技术第一实施例十字型叉丝立体图并示意X射线照射叉丝的情形；图10是本专利技术第一实施例十字型叉丝的主视图并示意X射线照射叉丝的情形；图11是本专利技术第二实施例X型叉丝俯视图；图12是本专利技术第二实施例X型叉丝立体图并示意X射线照射叉丝的情形；图13是本专利技术第三实施例T型叉丝俯视图；图14是本专利技术第三实施例T型叉丝立体图并示意X射线照射叉丝的情形；图15是本专利技术第四实施例L型叉丝俯视图；图16是本专利技术第四实施例L型叉丝立体图并示意X射线照射叉丝的情形；图17是本专利技术第五实施例不连续型十字型叉丝具有五个子平面的俯视图；图18是图17不连续十字型叉丝的立体图并示意X射线照射叉丝的情形；图19是本专利技术第六实施例不连续型十字叉丝具有十三个子平面的立体图；图20本专利技术第七实施例十字型叉丝顶面为曲面的主视图并示意X射线照射叉丝的情形；图21是本专利技术第七实施例十字型叉丝顶面为曲面的立体图并示意X射线照射叉丝的情形。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施例做详细的说明。参考图7，本专利技术X射线成像用叉丝包括：第一平面100，第一平面100为十字型，第一平面100包括中心区域D(图中虚线框所示)，中心区域呈四边形、从中心区域D沿图中箭头方向向外延伸的延伸区域E、F、G、H；其中E区域包括边缘1、2和12；F区域包括边缘9、17、11，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种X射线成像用叉丝，其特征在于，包括：第一平面，包括中心区域、从中心区域向外延伸的延伸区域；多个第二平面，所述第一平面的每一边缘均与一第二平面相连，至少一个第二平面与第一平面的夹角为锐角，且与第一平面夹角为锐角的第二平面延伸后交于一点。

【技术特征摘要】
1.一种X射线成像用叉丝，其特征在于，包括：第一平面，包括中心区域、从中心区域向外延伸的延伸区域；多个第二平面，所述第一平面的每一边缘均与一第二平面相连，至少一个第二平面与第一平面的夹角为锐角，且与第一平面夹角为锐角的第二平面延伸后交于一点，该点为X射线的放射源位置。2.如权利要求1所述的X射线成像用叉丝，其特征在于，还包括：第三平面，所述第三平面和所述第一平面在沿垂直于所述第一平面的方向上相对设置。3.如权利要求2所述的X射线成像用叉丝，其特征在于，还包括：第四平面，所述第四平面设于所述第三平面和第二平面之间，且和所述第三平面、第二平面相连，在沿中心区域往延伸区域的方向上，所述第一平面和第四平面之间的距离减小。4.如权利要求1所述的X射线成像用叉丝，其特征在于，还包括曲面，所述曲面和所述第一平面在沿垂直于所述第一平面的方向上相对设置，从中心区域往延伸区域的方向上，所述第一平面和曲面之间的距离减小。5.如权利要求4所述的X射线成像用叉丝，其特征在于，所述第一平面和曲面之间的距离满足高斯分布。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：李贵，刘艳芳，
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