一种用于CT环状伪影校正的体模及校正方法技术

本发明专利技术涉及一种用于CT环状伪影校正的体模及校正方法，所述弧形体模包括至少两个弧形台阶，所有弧形台阶的弧度均相同；在装配状态下，所有弧形台阶按照径向半径由大到小依次紧密叠设，且令所有弧形台阶靠近弧心的内侧面齐平，以使所有弧形台阶远离弧心的外侧面依次形成厚度落差；在工作状态下，所述弧形体模安置于X射线源的发射口，且弧形体模中心层面的弧心与X射线源的焦点重叠。本发明专利技术构思巧妙，可靠性好，能够实现物体中间区域以及外围区域环状伪影的全部校正。

【技术实现步骤摘要】
一种用于CT环状伪影校正的体模及校正方法
本专利技术属于医疗器械领域，具体涉及一种用于CT环状伪影校正的体模以及用于CT环状伪影的校正方法。
技术介绍
在CT成像过程中，X射线穿过成像物体后，有一部分康普顿散射X光子也会进入CT探测器，这些散射的X光子属于噪声，由于它们的分布与成像物体密切相关，探测器各探测单元接收的数量不一致，很容易在重建的断层图像中形成环形伪影，影响临床诊断。另外，参见附图1，进入到CT探测器1中的X光子，也会由于康普顿散射效应，一部分X光子只沉积部分能量给CT探测器1后就逃逸出CT探测器1。在CT探测器1的探测单元的不同位置，其逃逸出去的比例不一样，这种不一致，也会导致在重建的断层图像中出现环形伪影。特别探测单元的边缘列与中间列相比，情况尤为突出。因此，为了解决这种问题，现有技术公开一种常规的校正方法，即使用一个与人体密度、尺寸相近的圆形体模2(即圆形校正人体模型)进行模拟成像，以获取校正数据，再在实际成像过程中，通过插值近似的方法消除康普顿散射的影响。但是，参见附图2，采用这种方法进行校正时，将圆形体模2放在扫描孔中央，这样，外围的CT探测器1的探测单元只能获得大尺寸体模的投影数据，而无法获得小尺寸体模的投影数据，因此难于使用插值的方法进行相对准确的校正。例如，用于头部校正的体模直径分别是12cm、18cm、24cm，CT探测器1的外围探测单元只得到了24cm体模的校正系数，18cm、12cm体模的校正系数都无法获取。参见附图3，在实际的成像过程中，如果成像的物体直径是20cm，那么就无法使用插值的方法得到相对准确的校正系数，因此非常不利于物体外围区域的环形伪影的消除，从而仍然无法避免外围环形伪影的存在。鉴于此，提出一种用于CT环状伪影校正的体模及校正方法是本专利技术所要研究的课题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于CT环状伪影校正的体模及校正方法，以解决现有技术CT扫描时，容易在重建的断层图像中形成环形伪影的问题。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种用于CT环状伪影校正的体模，包括一组弧形体模或梯形体模；所述弧形体模包括至少两个半径不同的弧形台阶，所有弧形台阶的弧度均相同；在装配状态下，所有弧形台阶依次同轴叠设，所有弧形台阶靠近弧心的内侧面齐平，以使所有半径不同的弧形台阶远离弧心的外侧面形成厚度落差；在工作状态下，所述弧形体模安置于X射线源的发射口，且弧形体模中心层面的弧心与X射线源的焦点重叠；所述梯形体模包括至少两个高不同的梯形台阶，在装配状态下，所有梯形台阶依次叠设，且令所有梯形台阶朝向上底的内侧面齐平，以使所有高不同的梯形台阶朝向下底的外侧面依次形成厚度落差；在工作状态下，所述梯形体模安置于X射线源的发射口。为达到上述目的，本专利技术采用的另一种技术方案是：一种用于CT环状伪影校正的体模，包括一弧形体模或者梯形体模；所述弧形体模由至少两层半径不同的弧形台阶一体连接构成，每层弧形台阶的弧度均相同；所述弧形体模中，靠近弧心的内侧面为一弧形面，远离弧心的外侧面依次形成厚度落差；在工作状态下，所述弧形体模安置于X射线源的发射口，且弧形体模中心层面的弧心与X射线源的焦点重叠；所述梯形体模由至少两层高不同的梯形台阶一体连接构成，所述梯形体模中，靠近梯形上底的内侧面为一平面，靠近下底的外侧面依次形成厚度落差；在工作状态下，所述梯形体模安置于X射线源的发射口。上述技术方案中的有关内容解释如下：1、上述方案中，所有弧形台阶的半径由大到小依次递减，所有梯形台阶的高由大到小依次递减。2、上述方案中，所述弧形体模或者梯形体模的密度范围为0.5-1.5g/m3。3、上述方案中，所述弧形体模或者梯形体模的密度范围为0.8-1.2g/m3。4、上述方案中，所述弧形体模或者梯形体模的密度范围为0.9-1.1g/m3。为达到上述目的，本专利技术采用的再一种技术方案是：一种用于CT环状伪影校正的校正方法，包括获取校正系数步骤，所述获取校正系数步骤按照以下步骤操作：S1，建立所述的弧形体模；S2，令X射线源不曝光，此时，采集CT探测器各探测单元的本底暗电流Bk,其中，k为探测单元的编号；S3，令X射线源曝光，并且无成像物体时CT探测器各探测单元的输出数据I0k,其中，k为探测单元的编号；S4，将所述弧形体模安置于X射线源的发射口，且X射线源的焦点位于所述弧形体模中所有弧形台阶的弧心所在的所述第一直线上；S5,沿轴线方向移动所述弧形体模，依次曝光、采集不同厚度的弧形台阶对应的CT探测器各探测单元的输出数据Ik,n，其中，k为探测单元的编号，n＝1、2、3……，分别对应不同厚度的弧形台阶的区域；S6，对采集的曝光数据进行本底暗电流扣除处理，计算公式如下：I0′k＝I0k-Bk式1；I′k，n＝Ik，n-Bk式2；S7,根据下述式3对无成像物体的曝光数据和有成像物体的曝光数据进行取对数计算：S8，采用高次曲线方程(次数≥2)对不同弧形台阶下的Ak，n数据进行最小二乘法拟合，获得CT探测器各探测单元所对应的拟合后数据A0k，n；S9，根据下述式4计算不同厚度的弧形台阶下的各探测单元的校正系数ak，n：上述技术方案中的有关内容解释如下：1、上述方案中，还包括S10,建立每个探测单元的校正系数表：Ak，1Ak，2Ak，3……ak，1ak，2ak，3……2、上述方案中，还包括应用校正系数步骤，该应用校正系数步骤按照以下步骤操作：SS1，采集探测器各探测单元的本底数据Bk、空气曝光数据H0k，和有成像物体时的投影数据Hk；SS2,参照所述S6和S7的方法，根据下式5计算对数值：SS3,根据计算结果Ck，利用校正系数表，采用插值的方式获取对应的校正系数ckSS4，若Ck的值在Ak的覆盖范围之外，则校正系数ck用最接近的Ak所对应的ak值替代；SS5，利用插值获得的校正系数，根据式7对Ck进行校正：C0k＝(1-ck)Ck式7；SS6,使用校正后的数据C0k进行图像重建，消除环形伪影。本专利技术工作原理及优点：本专利技术将校正体模设计成弧形体模，在摆位时，将X射线源的焦点与弧形体模中心层面的弧心重合，同时设计不同厚度的弧形台阶，覆盖成像物体的尺寸范围，让CT探测器外侧的各探测单元能够获取X射线穿过不同尺寸物体的投影数据，生成与中间区域模块同样多的校正系数，以方便在应用的过程中得到准确的插值。本专利技术构思巧妙，可靠性好，能够实现物体中间区域以及外围区域环状伪影的全部校正。附图说明图1是现在未校正时的圆形体模断层图像；图2是现有传统中校正的工作原理示意图；图3是现有传统校正后的圆形体模断层图像；图4是本实施例中弧形体模的立体图；图5是本实施例中校正的工作原理示意图；图6是本实施例校正后的弧形体模断层图像；图7是本实施例变化中校正的工作原理示意图。以上附图中：1、CT探测器；2、圆形体模；3、X射线源；4、焦点；5、X射线；6、弧形体模；60、弧形台阶；7、梯形体模。具体实施方式下面结合附图及实施例对本专利技术作进一步描述：实施例：一种用于CT环状伪影校正的体模参见附图4-5，包括一组弧形体模6，所述弧形体模6包括四个弧形台阶60，即弧形台阶60的厚度可以根据需要设计四个数值，比如5cm、10cm、15cm、20cm。另外，如果针对头本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于CT环状伪影校正的体模，其特征在于：包括一组弧形体模或梯形体模；所述弧形体模包括至少两个半径不同的弧形台阶，所有弧形台阶的弧度均相同；在装配状态下，所有弧形台阶依次同轴叠设，所有弧形台阶靠近弧心的内侧面齐平，以使所有半径不同的弧形台阶远离弧心的外侧面形成厚度落差；在工作状态下，所述弧形体模安置于X射线源的发射口，且弧形体模中心层面的弧心与X射线源的焦点重叠；所述梯形体模包括至少两个高不同的梯形台阶，在装配状态下，所有梯形台阶依次叠设，且令所有梯形台阶朝向上底的内侧面齐平，以使所有高不同的梯形台阶朝向下底的外侧面依次形成厚度落差；在工作状态下，所述梯形体模安置于X射线源的发射口。

【技术特征摘要】
1.一种用于CT环状伪影校正的体模，其特征在于：包括一组弧形体模或梯形体模；所述弧形体模包括至少两个半径不同的弧形台阶，所有弧形台阶的弧度均相同；在装配状态下，所有弧形台阶依次同轴叠设，所有弧形台阶靠近弧心的内侧面齐平，以使所有半径不同的弧形台阶远离弧心的外侧面形成厚度落差；在工作状态下，所述弧形体模安置于X射线源的发射口，且弧形体模中心层面的弧心与X射线源的焦点重叠；所述梯形体模包括至少两个高不同的梯形台阶，在装配状态下，所有梯形台阶依次叠设，且令所有梯形台阶朝向上底的内侧面齐平，以使所有高不同的梯形台阶朝向下底的外侧面依次形成厚度落差；在工作状态下，所述梯形体模安置于X射线源的发射口。2.一种用于CT环状伪影校正的体模，其特征在于：包括一弧形体模或者梯形体模；所述弧形体模由至少两层半径不同的弧形台阶一体连接构成，每层弧形台阶的弧度均相同；所述弧形体模中，靠近弧心的内侧面为一弧形面，远离弧心的外侧面依次形成厚度落差；在工作状态下，所述弧形体模安置于X射线源的发射口，且弧形体模中心层面的弧心与X射线源的焦点重叠；所述梯形体模由至少两层高不同的梯形台阶一体连接构成，所述梯形体模中，靠近梯形上底的内侧面为一平面，靠近下底的外侧面依次形成厚度落差；在工作状态下，所述梯形体模安置于X射线源的发射口。3.根据权利要求1或2所述的用于CT环状伪影校正的体模，其特征在于：所有弧形台阶的半径由大到小依次递减，所有梯形台阶的高由大到小依次递减。4.根据权利要求1或2所述的用于CT环状伪影校正的体模，其特征在于：所述弧形体模或者梯形体模的密度范围为0.5-1.5g/m3。5.根据权利要求1或2所述的用于CT环状伪影校正的体模，其特征在于：所述弧形体模或者梯形体模的密度范围为0.8-1.2g/m3。6.根据权利要求1或2所述的用于CT环状伪影校正的体模，其特征在于：所述弧形体模或者梯形体模的密度范围为0.9-1.1g/m3。7.一种用于CT环状伪影校正的校正方法，其特征在于：包括获取校正系数步骤，所述获取校正系数步骤按照以下步骤操作：...

【专利技术属性】
技术研发人员：代秋声，徐如祥，王振方，高飞，
申请(专利权)人：江苏摩科特医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32