SPECT-CT人体轮廓智能拟合的轴向扫描路径规划方法技术

本申请公开了SPECT

【技术实现步骤摘要】
SPECT
‑
CT人体轮廓智能拟合的轴向扫描路径规划方法


[0001]本申请涉及医疗设备的
，具体而言，涉及SPECT
‑
CT人体轮廓智能拟合的轴向扫描路径规划方法。

技术介绍

[0002]在应用SPECT
‑
CT设备对患者进行全身扫描时，一般性流程为：患者按照头部在外、脚部在内的身体朝向躺在设备的检查床上，患者脚步为靠近SPECT
‑
CT设备探头的一侧；由医生/技师推动检查床，将患者推到SPECT
‑
CT设备内部的检测开始位置，并操作设备开始执行全身扫描。扫描过程中，SPECT
‑
CT设备探头随着检查床慢慢退出而上下移动，从患者头部开始，一直扫描到脚部，完成全身扫描显像。
[0003]扫描过程中，SPECT
‑
CT设备探头按照人体轮廓跟踪模式移动，检查床每向外移动一下，探头就需要重新检测并调整与人体距离，使SPECT
‑
CT设备探头与人体轮廓始终保持相同距离，且SPECT
‑
CT设备探头距人体越近，越有利于SPECT
‑
CT设备清晰的成像。
[0004]SPECT
‑
CT设备探头主要是通过光幕信号的反馈，来调整人体与探头之间的距离，该光幕安装在探头准直器外沿。在探头处于人体轮廓跟踪模式工作时，探头会逐渐靠近人体，当人体进入探头光幕检测范围后，光幕信号即被遮挡，当外层光幕信号被遮挡后，探头停止运动，当内、外层光幕均被遮挡时，探头向远离人体方向运动。
[0005]而此类SPECT
‑
CT设备探头调整方式，对于体型偏胖患者则不能顺利完成全身扫描流程。在检查床从SPECT
‑
CT设备内向外移动、对患者的头颈部成像后，探头下移靠近患者头颈部，探头与基座轴连接处已经处于光幕信号的检测范围之外，对于人体矢状方向身型曲线变化趋势较大或者越变的位置，如体型偏胖患者的腹部突出，所以探头与设备轴(A轴)基座连接处则会存在压到患者的风险，会导致无法进行正常的全身扫描检测流程，甚至压到患者。

技术实现思路

[0006]本申请的目的在于：解决在使用SPECT
‑
CT设备进行全身扫描时体型变化较大的部位可能被设备挤压的问题，尤其是体型偏胖患者，优化SPECT
‑
CT设备探头的轴向扫描路径规划。
[0007]本申请的技术方案是：提供了SPECT
‑
CT人体轮廓智能拟合的轴向扫描路径规划方法，该方法包括：步骤1，利用SPECT
‑
CT设备对患者进行初始轮廓跟踪，获取表征探头位置与床板位置的初始化矩阵；步骤2，根据初始轮廓跟踪过程中相邻采样时刻的第一探头位置数据和第二探头位置数据，计算人体厚度和探头减速距离，基于人体厚度、探头减速距离以及各个采样时刻的进床位置，生成相应的原始数据矩阵；步骤3，根据探头减速距离的距离均值，对原始数据矩阵中对应的人体厚度和探头减速距离进行优化计算，并采用迭代的方式，确定最优人体厚度和探头最优位置，根据计算出的探头最优位置更新初始化矩阵，生成扫描路径规划矩阵。
[0008]上述任一项技术方案中，进一步地，步骤2中，计算人体厚度H
i
和探头减速距离ΔY
i
，对应的计算公式为：
[0009]ΔY
i
＝Y
j
‑
Y
i
[0010]H
i
＝Y
j
‑
T
[0011]式中，ΔY
i
为上一采样时刻对应的探头减速距离，i＝1,2,
…
,N，Y
j
为当前采样时刻对应的探头停止时的第二探头位置数据，Y
i
上一采样时刻对应的探头光幕触发时的第一探头位置数据，H
i
为上一采样时刻对应的人体厚度，T为检查床的高度数据。
[0012]上述任一项技术方案中，进一步地，相邻两个采样时刻的间隔为10ms。
[0013]上述任一项技术方案中，进一步地，原始数据矩阵为：
[0014][0015]式中，H
i
为上一采样时刻i对应的人体厚度，ΔY
i
为上一采样时刻i对应的探头减速距离，Z
i
为上一采样时刻i对应的床板位置。
[0016]上述任一项技术方案中，进一步地，步骤3中，根据探头减速距离的距离均值，对原始数据矩阵中对应的人体厚度H
i
和探头减速距离ΔY
i
进行优化计算，具体包括：
[0017]步骤301，在原始数据矩阵中选取任一个探头减速距离ΔY
i
预设数量个相邻的取值，计算距离均值，对应的计算公式为：
[0018][0019]式中，ΔY
im
为第i个探头减速距离ΔY
i
相邻的第m个取值；
[0020]步骤302，根据距离均值，对人体厚度H
i
和探头减速距离ΔY
i
进行优化计算。
[0021]上述任一项技术方案中，进一步地，步骤302，根据距离均值，对人体厚度H
i
和探头减速距离ΔY
i
进行优化计算，对应的计算公式为：
[0022]ΔY
i
′
＝ΔY
i
‑
ΔY
i
"
[0023]H
′
i
＝Y
i
+ΔY
i
′‑
T
[0024]式中，ΔY
i
′
为优化后的第i个探头减速距离，H
′
i
为优化后的人体厚度，ΔY
i
为第i个探头减速距离，ΔY
i
"为第i个探头减速距离对应的距离均值，Y
i
为探头光幕触发时的第一探头位置数据，T为检查床的高度数据。
[0025]上述任一项技术方案中，进一步地，确定最优人体厚度H
i
″
和探头最优位置Y
j
″
，具体包括：步骤311，将优化后的探头减速距离ΔY
i
′
、人体厚度H
′
i
作为初始值，输入至线性回归方程，计算寻优探头减速距离、寻优人体厚度；步骤312，分别计算寻优探头减速距离、寻优人体厚度与相应初始值的距离差值、厚度差值，并分别计算距离差值、厚度差值与当前的寻优探头减速距离、寻优人体厚度的距离比值、厚度比值；步骤313，判断距离比值、厚度比值是否均小于误差阈值时，若是，将当前的寻优探头减速距离、寻优人体厚度分别记作最优人体厚度H
i
″
、探头最优位置Y
j...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.SPECT
‑
CT人体轮廓智能拟合的轴向扫描路径规划方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1，利用SPECT
‑
CT设备对患者进行初始轮廓跟踪，获取表征探头位置与床板位置的初始化矩阵；步骤2，根据初始轮廓跟踪过程中相邻采样时刻的第一探头位置数据和第二探头位置数据，计算人体厚度和探头减速距离，基于所述人体厚度、所述探头减速距离以及各个采样时刻的进床位置，生成相应的原始数据矩阵；步骤3，根据所述探头减速距离的距离均值，对所述原始数据矩阵中对应的人体厚度和探头减速距离进行优化计算，并采用迭代的方式，确定最优人体厚度和探头最优位置，根据计算出的探头最优位置更新所述初始化矩阵，生成扫描路径规划矩阵。2.如权利要求1所述的SPECT
‑
CT人体轮廓智能拟合的轴向扫描路径规划方法，其特征在于，所述步骤2中，计算人体厚度H
i
和探头减速距离ΔY
i
，对应的计算公式为：ΔY
i
＝Y
j
‑
Y
i
H
i
＝Y
j
‑
T式中，ΔY
i
为上一采样时刻对应的探头减速距离，i＝1,2,
…
,N，Y
j
为当前采样时刻对应的探头停止时的第二探头位置数据，Y
i
上一采样时刻对应的探头光幕触发时的第一探头位置数据，H
i
为上一采样时刻对应的人体厚度，T为检查床的高度数据。3.如权利要求2所述的SPECT
‑
CT人体轮廓智能拟合的轴向扫描路径规划方法，其特征在于，相邻两个所述采样时刻的间隔为10ms。4.如权利要求2或3所述的SPECT
‑
CT人体轮廓智能拟合的轴向扫描路径规划方法，其特征在于，所述原始数据矩阵为：式中，H
i
为上一采样时刻i对应的人体厚度，ΔY
i
为上一采样时刻i对应的探头减速距离，Z
i
为上一采样时刻i对应的床板位置。5.如权利要求1所述的SPECT
‑
CT人体轮廓智能拟合的轴向扫描路径规划方法，其特征在于，所述步骤3中，根据所述探头减速距离的距离均值，对所述原始数据矩阵中对应的人体厚度H
i
和探头减速距离ΔY
i
进行优化计算，具体包括：步骤301，在所述原始数据矩阵中选取任一个探头减速距离ΔY
i
预设数量个相邻的取值，计算所述距离均值，对应的计算公式为：式中，ΔY
im
为第i个探头减速距离ΔY
i
相邻的第m个取值；步骤302，根据所述距离均值，对人体厚度H
i
和所述探头减速距...

【专利技术属性】
技术研发人员：江年铭，黄涛，曹卫胜，赵志，王颜辉，侯岩松，刘迈，
申请(专利权)人：北京永新医疗设备有限公司，
类型：发明
国别省市：