CT图像重建方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种CT图像重建方法，包括以下步骤：在每次扫描时，获取CT设备的射线源的焦点相对于检测器的移动量；进行扫描以获取扇束投影数据；以及将扇束投影数据进行数据重排以转换为平行束投影数据，其中数据重排使用对应扫描时所述焦点相对于检测器的移动量。发明专利技术可以实时的获得每次扫描时射线源的焦点位置，根据该焦点位置对扫描的角度间隔进行校准，将该校准后的角度间隔用于扇束投影数据到平行束投影数据的数据重排和CT图像重建，避免了由于焦点位置的偏差造成的图像伪影，使重建图像的质量得到改善。

Method and Device of CT Image Reconstruction

【技术实现步骤摘要】
CT图像重建方法和装置
本专利技术主要涉及计算机断层扫描(ComputedTomography,CT)设备，尤其涉及一种CT图像的重建方法和装置。
技术介绍
计算机断层成像(ComputedTomography，简称CT)是用X射线对人体的特定部位按一定厚度的层面进行扫描，由于不同的人体组织对X射线的吸收能力不同，可以用计算机重建出断层面的影像。在对CT图像进行重建的过程中，需要准确的知道焦点的几何位置，以及焦点相对于检测器的移动量，以用于数据的重排。常规的方法是测量某个条件(如球管曝光条件等)下的焦点位置，将该焦点位置用于CT图像的重建。然而，在进行CT扫描时，CT球管的阳极靶由于热胀冷缩而发生形变或位移、机架转速导致的离心力、球管热容量等因素会导致实际的焦点位置发生变化，不同于在某个条件下测量得到的焦点位置。如果在后续的图像重建中仍采用原来的焦点位置会在重建图像中形成伪影。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供实时测量焦点位置并用于CT图像重建的方法和装置。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种CT图像重建方法，包括以下步骤：在每次扫描时，获取CT设备的射线源的焦点相对于检测器的移动量；进行扫描以获取扇束投影数据；以及将所述扇束投影数据进行数据重排以转换为平行束投影数据，其中所述数据重排使用对应扫描时所述焦点相对于检测器的移动量。在一些实施例中，获取CT设备的射线源的焦点相对于检测器的移动量的步骤包括：获取所述焦点相对于参考检测器上的移动量，所述参考检测器位于所述射线源的射束方向的一侧；根据映射表确定所述焦点相对于检测器的移动量，所述映射表包含所述焦点相对于参考检测器上的移动量与所述焦点相对于检测器的移动量的映射关系。在一些实施例中，所述映射表是按照下述方式获得：多次扫描一个孔洞，获得多个投影数据，且获得各次扫描时所述焦点相对于参考检测器上的移动量；基于所述多个投影数据计算所述焦点相对于检测器的移动量；建立所述焦点相对于参考检测器上的移动量与所述焦点相对于检测器的移动量的映射关系。在一些实施例中，相邻扫描间射线源和检测器转过一角度间隔。在一些实施例中，所述数据重排使用旋转方向相邻扫描的角度间隔，所述角度间隔包括所述焦点在所述旋转方向的移动量。在一些实施例中，所述角度间隔Δβ′的表达式为：Δβ′＝Δβ+ΔFx/SID其中，Δβ是理想情况下旋转方向相邻扫描的角度间隔，AFx是所述焦点在所述旋转方向的移动量，SID是所述焦点到旋转中心的距离。为解决上述技术问题，本专利技术还提供了一种CT图像重建装置，包括：射线源，具有焦点；检测器，相对于所述射线源设置；存储器，用于存储可由处理器执行的指令；处理器，用于执行所述指令以实现如前所述的方法。为解决上述技术问题，本专利技术还提供了一种存储有计算机程序代码的计算机可读介质，所述计算机程序代码在由处理器执行时实现如前所述的方法。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：本专利技术可以实时的获得每次扫描时射线源的焦点位置，根据该焦点位置对扫描的角度间隔进行校准，将该校准后的角度间隔用于扇束投影数据到平行束投影数据的数据重排和CT图像重建，避免了由于焦点位置的偏差造成的图像伪影，使重建图像的质量得到改善。附图说明图1是根据本专利技术一些实施例的示例性计算机断层成像设备的示意图；图2是根据本专利技术一些实施例的可以在其上实现处理引擎的示例性计算设备的示例性硬件和/或软件组件的示意图；图3是根据本专利技术一些实施例的可以在其上实现终端的示例性移动设备的示例性硬件和/或软件组件的示意图；图4是根据本专利技术一些实施例的示例性处理引擎的示意图；图5是根据本专利技术一些实施例的CT图像重建方法的示例性流程图；图6是根据本专利技术一些实施例的CT图像重建方法中获取映射表的方法示意图；图7A是CT设备的检测器接收到扇形束射线的示意图；图7B是CT设备的检测器接收到平行束射线的示意图；图8是根据本专利技术一些实施例的CT图像重建方法中进行数据重排的原理示意图。具体实施方式为了更清楚地说明本申请的实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其他类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。虽然本申请对根据本申请的实施例的系统中的某些模块做出了各种引用，然而，任何数量的不同模块可以被使用并运行在成像系统和/或处理器上。所述模块仅是说明性的，并且所述系统和方法的不同方面可以使用不同模块。本申请中使用了流程图用来说明根据本申请的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或下面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各种步骤。同时，或将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。图1是根据本专利技术的一些实施例的示例性计算机断层成像设备100的示意图。参考图1所示，计算机断层成像设备100可包括扫描仪110、网络120、一个或多个终端130、处理引擎140、以及存储器150。计算机断层成像设备100中的所有组件都可以通过网络120互相连接。扫描仪110可扫描对象并且生成与该对象相关的扫描数据。在一些实施例中，扫描仪110可以是医学成像设备，例如CT设备、PET设备、SPECT设备、MRI设备等或其任意组合(例如，PET-CT设备、PET-MRI设备或CT-MRI设备)。在本专利技术中，该医学成像设备优选地为CT设备。本专利技术中提到的“图像”可以指2D图像、3D图像、4D图像和/或任何相关数据(例如，CT数据、对应于CT数据的投影数据)。这并不是为了限制本专利技术的范围。对于本领域的技术人员来说，在本专利技术的指导下可以进行各种修正和改变。扫描仪110可包括机架111、检测器112、检测区域113和工作台114。在一些实施例中，扫描仪110还可包括放射性扫描源115。机架111可支承检测器112和放射性扫描源115。对象可被置于工作台114上以用于扫描。放射性扫描源115可向该对象发射放射性射线。检测器112可以检测从检测区域113发射的辐射事件(例如，γ光子)。在一些实施例中，扫描仪110可以是MRI扫描设备，并且检测器112可以包括用于检测和接收RF信号的电路。网络120可包括任意合适的网络，该网络能协助计算机断层成像设备100交换信息和/或数据。在一些实施例中，计算机断层成像设备100的一个或多个组件(例如，扫描仪110、终端130、处理引擎140、存储器150等)可通过网络120与计算机断层成像设备100的一个或多个其他组件传递信息和/或数据。例如，处理引擎140可通过网络120从扫描仪110获得图像数据。作为另一示例，处理引擎140可通过网络120从终端130获得用户指令。网络120可以是/或包括公共网络(例如，因特网)、专用网络(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种CT图像重建方法，包括以下步骤：在每次扫描时，获取CT设备的射线源的焦点相对于检测器的移动量；进行扫描以获取扇束投影数据；以及将所述扇束投影数据进行数据重排以转换为平行束投影数据，其中所述数据重排使用对应扫描时所述焦点相对于检测器的移动量。

【技术特征摘要】
1.一种CT图像重建方法，包括以下步骤：在每次扫描时，获取CT设备的射线源的焦点相对于检测器的移动量；进行扫描以获取扇束投影数据；以及将所述扇束投影数据进行数据重排以转换为平行束投影数据，其中所述数据重排使用对应扫描时所述焦点相对于检测器的移动量。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，获取CT设备的射线源的焦点相对于检测器的移动量的步骤包括：获取所述焦点相对于参考检测器上的移动量，所述参考检测器位于所述射线源的射束方向的一侧；根据映射表确定所述焦点相对于检测器的移动量，所述映射表包含所述焦点相对于参考检测器上的移动量与所述焦点相对于检测器的移动量的映射关系。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述映射表是按照下述方式获得：多次扫描一个孔洞，获得多个投影数据，且获得各次扫描时所述焦点相对于参考检测器上的移动量；基于所述多个投影数据计算所述焦点相对于检测器的移动量；建立所述焦点相对于...

【专利技术属性】
技术研发人员：江一峰，
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