一种锥光束乳腺CT成像的动态影像滤波方法技术

本发明专利技术公开了一种锥光束乳腺CT成像的动态影像滤波方法，包括过滤板运动装置安装、设置动态控制系统、图像重构预处理。本发明专利技术与现有技术相比的优点在于：本发明专利技术提出了一种动态滤波器装置和方法，用来补偿由于乳房形态带来的图像一致性问题，通过过滤板运动装置安装、设置动态控制系统、图像重构预处理等步骤来实现，简化了诊断过程，降低了诊断难度，提高了诊断精度。断精度。断精度。

【技术实现步骤摘要】
一种锥光束乳腺CT成像的动态影像滤波方法


[0001]本专利技术涉及锥光束乳腺CT(Cone
‑
Beam Breast CT,CBBCT)影像中，用于补偿由于乳房形态带来的图像一致性问题。

技术介绍

[0002]2020年，世界卫生组织最新数据显示，乳腺癌已经超越肺癌，成为所有癌症中发病率最高的癌症，也是女性中死亡率最高的癌症。2020年中国女性乳腺癌发病率为59.0/10万，居全国女性恶性肿瘤发病谱首位。国家癌症中心公布的数据显示，2015年中国女性乳腺癌新发病例为30.4万例，占女性恶性肿瘤新发病例数的17.1％。目前尚无有效预防及控制乳腺癌发生的方法。乳腺癌如果得到早期诊断和治疗，5年存活率可高达99％。欠发达地区乳腺癌较低的存活率普遍被认为是由于缺乏有效的早期检测手段和筛查体系，导致大量女性在发现乳腺癌时已经较为晚期，错过了最佳的治疗时机和治疗手段。早期筛查，早期诊断依然是提高乳腺癌生存率并延长生存时间的最重要的方法。
[0003]乳腺影像方法是乳腺癌早期检测的主要手段。常用的利用X射线的乳腺影像方法为乳腺X线摄影。而乳腺X线摄影以其成像效果较好，成本较低等优势，在长期的应用中被证实能有效降低乳腺癌死亡率。因此，乳腺X线摄影被推荐其作为一般风险女性的主要乳腺癌筛查方法。但是，乳腺X线摄影作为二维成像方式，通过挤压乳房拍摄投影图像，带来乳腺组织的重叠，不仅患者体验较差，且对于东方妇女人群普遍具有的致密型，小尺寸乳房，成像效果大打折扣。研究显示，对于致密型乳腺，乳腺X线摄影的敏感度仅不足40％。
[0004]锥光束乳腺CT系统(Cone Beam Breast CT,CBBCT)是基于锥形束X射线及高速平板探测器技术的三维乳腺成像技术，是目前世界上唯一的商用乳腺CT系统。系统自问世并获得国家药监局注册证以来，以其真三维，高分辨率，无组织重叠等特点，已经在乳腺影像领域得到了应用，在各方面都显示出其优于现有乳腺X线摄影成像的特点。目前CBBCT在乳腺癌诊断方面的应用已经积累了很多的经验和数据。
[0005]在CBBCT扫描中，不需要对乳房进行大力挤压，而是在自然下垂状态下进行扫描，提高病人检查舒适度。由于自然状态下乳腺外型轮廓的影响，当X光穿过乳房时，在乳房直径较大位置X射线光子的穿透量要少于乳房直径较小的位置，在平板探测器上的成像也会有很大的密度差异，带来图像质量一致性及伪影等问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术要解决的技术问题是现有技术下，CBBCT影像中会出现不同位置的相同组织其像素CT值不一样的情况，给诊断带来一定难度。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案为：一种锥光束乳腺CT成像的动态影像滤波方法，包括以下步骤：
[0008]步骤一、过滤板运动装置安装，过滤板1安装在由X轴直线滑台7、Z轴直线滑台8、Y轴直线滑台9组成的移动平台上，X轴直线滑台7、Z轴直线滑台8、Y轴直线滑台9分别控制过
滤板1的X、Y、Z轴的空间移动，滤波器与滑台固定在球管固定架10上，随着设备转动而转动，对于不同形态的乳房，或者乳房在不同曝光角度的不同形态，通过调整过滤板1的三维位置，以与特定乳房形态形成最佳匹配；
[0009]步骤二、设置动态控制系统，设备沿旋转中心轴360
°
旋转扫描时，控制系统根据目前乳房投影图，预估最佳的滤波器位置，并控制X轴直线滑台7、Z轴直线滑台8、Y轴直线滑台9运动到相应位置，随着扫描角度的变化，该控制系统持续监控乳房形态，并根据差异调整滤波板1位置，直到扫描结束；
[0010]步骤三、图像重构预处理，采集的投影图像根据过滤板1的位置进行图像还原处理，将投影图像还原到没有过滤板1的情况，还原后的投影图像可进行正常三维图像重构。
[0011]本专利技术与现有技术相比的优点在于：本专利技术提出了一种动态滤波器装置和方法，用来补偿由于乳房形态带来的图像一致性问题，通过过滤板运动装置安装、设置动态控制系统、图像重构预处理等步骤来实现，简化了诊断过程，降低了诊断难度，提高了诊断精度。
[0012]进一步的，过滤板1为贴近乳房形态的板体结构，过滤板1材质为铝或其他适应材质，其厚度分布与一般标准乳房形态和厚度保持一致，以补偿X光的强度差异，使得最终到达探测器2的X光束3强度比较一致，过滤板1密度一致，形态和表面光滑，本身不带来图像伪影。
附图说明
[0013]图1是一种锥光束乳腺CT成像的动态影像滤波方法的过滤板的结构示意图。
[0014]图2是一种锥光束乳腺CT成像的动态影像滤波方法的装置结构示意图。
[0015]如图所示：1、过滤板，2、探测器，3、X光束，4、旋转中心轴，5、乳房，6、球管，7、X轴直线滑台，8、Z轴直线滑台，9、Y轴直线滑台，10、球管固定架。
具体实施方式
[0016]下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明。
[0017]本专利技术在具体实施时，如图1和图2所示的实施例中，提出了一种动态滤波器装置和方法，用来补偿由于乳房形态带来的图像一致性问题，该动态滤波器装置和方法包含4个组成部分：
[0018]1)乳房形态过滤板。过滤板材质为铝或其他适应材质，其厚度分布与一般标准乳房形态和厚度保持一致，以补偿X光的强度差异，使得最终到达探测器的X光强度比较一致。过滤板密度一致，形态和表面光滑，本身不带来图像伪影。
[0019]2)过滤板运动装置。过滤板安装在由X、Y、Z三组直线滑台组成的移动平台上，三组滑台分别控制过滤板的X、Y、Z轴的空间移动。滤波器与滑台固定在球管固定架上，随着设备转动而转动。对于不同形态的乳房，或者乳房在不同曝光角度的不同形态，通过调整过滤板的三维位置，以与特定乳房形态形成最佳匹配。
[0020]3)动态控制系统。设备沿旋转中心轴360
°
旋转扫描时，控制系统根据目前乳房投影图，预估最佳的滤波器位置，并控制X、Y、Z滑台运动到相应位置。随着扫描角度的变化，该控制系统持续监控乳房形态，并根据差异调整滤波板位置，直到扫描结束。
[0021]4)图像重构预处理。采集的投影图像根据过滤板的位置进行图像还原处理，将投
影图像还原到没有过滤板的情况。还原后的投影图像可进行正常三维图像重构。
[0022]以上显示和描述了本专利技术的基本原理和主要特征以及本专利技术的优点，本行业的技术人员应该了解，本专利技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本专利技术的原理，在不脱离本专利技术精神和范围的前提下，本专利技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本专利技术范围内。本专利技术要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锥光束乳腺CT成像的动态影像滤波方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一、过滤板运动装置安装，过滤板(1)安装在由X轴直线滑台(7)、Z轴直线滑台(8)、Y轴直线滑台(9)组成的移动平台上，所述X轴直线滑台(7)、Z轴直线滑台(8)、Y轴直线滑台(9)分别控制过滤板(1)的X、Y、Z轴的空间移动，滤波器与滑台固定在球管固定架(10)上，随着设备转动而转动，对于不同形态的乳房，或者乳房在不同曝光角度的不同形态，通过调整过滤板(1)的三维位置，以与特定乳房形态形成最佳匹配；步骤二、设置动态控制系统，设备沿旋转中心轴360
°
旋转扫描时，控制系统根据目前乳房投影图，预估最佳的滤波器位置，并控制X轴直线滑台(7)、Z轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘少华，张博，
申请(专利权)人：科宁天津医疗设备有限公司，
类型：发明
国别省市：