基于K-缘滤过产生双能X射线用于检测骨密度的方法技术

本发明专利技术涉及医疗设备技术领域，具体涉及一种基于K

【技术实现步骤摘要】
基于K
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缘滤过产生双能X射线用于检测骨密度的方法


[0001]本专利技术涉及医疗设备
，具体为一种基于K
‑
缘滤过产生双能X射线用于检测骨密度的方法。

技术介绍

[0002]骨质疏松症和骨质疏松性骨折发病率不断上升。特别是女性患者，出现骨质疏松的情况就更多了。另外，对于有风湿性疾病的患者，尤其是长期需要使用糖皮质激素的患者，也有发生糖皮质激素相关的骨质疏松的风险。骨质疏松症已经成为继高血压、糖尿病、冠心病之后的一个居民常见病。
[0003]目前的基于K
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缘滤过产生双能X射线用于检测骨密度的方法在进行骨密度进行检测时，由于检测环境的干扰，容易所拍摄的图像存在细节不清晰，边缘模糊，噪声等问题，从而影响医生对患者的诊断结果和诊断效率。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于解决或至少缓解现有技术中所存在的所拍摄的图像存在细节不清晰，边缘模糊，噪声等问题，从而影响医生对患者的诊断结果和诊断效率的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于K
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缘滤过产生双能X射线用于检测骨密度的方法，包括以下步骤：
[0006]S1：原始X射线的发生：将恒稳电压输入X线球管，以产生原始的X射线；
[0007]S2：双能X射线的发生：将原始X射线发射至K缘过滤器，使分出高低能量的两种射线；
[0008]S3：射线的耦合与线束：将双能X射线发射至准直器，从而将双能X射线最大效率的光耦合，然后将耦合后的双能X射线发射至电子束限制器中，以限制双能X射线辐射的范围；
[0009]S4：双能X射线的照射：将耦合和线束的双能X射线对被检测患者的待检测部位进行扫描；
[0010]S5：数据采集：高能探测器记录下每一时刻穿过患者检测部位后衰减的高能X射线的强度，低能探测器记录下每一时刻穿过患者检测部位后衰减的底能X射线的强度；
[0011]S6：数据处理和成像：对高能探测器和低能探测器的数据所采集的数据传输至计算机中去除部分软组织对测量结果的影响，接着经过模数转换器，送给数据采集系统，生成所需要的数字影像；
[0012]S7：生成图像的处理：使用反锐化掩模的方法进行图像增强，降低图像的噪声。
[0013]可选地，所述步骤S1中X线球为潜能式X线球管，使得给X线球管加lOOkV的高压,使其产生具有连续100keV的泛能谱X线。
[0014]可选地，所述步骤S2中缘过滤器选择含有重钐Sm或铈Ce的稀土滤过器滤过X线束。使得通过K边缘滤过后的X线束变为含有两个特异性能谱峰(45keV和80keV)的双能X线。
[0015]可选地，所述步骤S5中的高能探测器和低能探测器均为带鉴别器的探测器，所述
鉴别器为NaI材料的闪烁体，使得可以不同的规格特性会因不同能谱段的X线产生闪烁亮度不同，从而根据闪烁经过光电倍增管检测后放大输出电信号。
[0016]可选地，所述步骤S4中双能X射线对被检测患者的待检测部位进行扫描的方式为采用锥形扫描方式。采用锥形扫描方式相较于直线扫描方式可以有效提高整个扫描过程的效率，进而提高整个骨密度检测的效率。
[0017]可选地，所述步骤S7中图像增加的方法包括以下步骤：
[0018]S71：将两幅图像结合起来，每个位置看作一个矢量，从而得到了每个像素为矢量的一幅图像；
[0019]S72：计算出当前窗口的协方差矩阵；
[0020]S73：求取矩阵中的特征值λ1和λ2；
[0021]S74：判断矩阵中的特征值λ1‑
λ2是否大于阙值T1，如果|λ1‑
λ2|≥T1那么当前像素为边界，将其代公式中求取当前像素的增益值K；如果|λ1‑
λ2|<T1，且λ2>T2那么当前像素为平坦区域，可以将增益值设置为最小值1；如果|λ1‑
λ2|<T1。且λ2≤T2，那么当前像素为噪声，应该对该点进行抑制，可以将增益值设置为0，这样高频部分对应的噪点像素就不会叠加到原图像上：
[0022]S75：将|λ1‑
λ2|根据公式进行归一化处理，求得增益系数K之后再分别代入到高能和低能图像的反锐化掩模算法中去，从而得到增强后的图像。
[0023]可选地，所述步骤S74中的公式为：
[0024]可选地，所述步骤S75中的公式为
[0025]可选地，所述步骤S6中去除除部分软组织对测量结果的影响的步骤为：
[0026]S61：获取两幅从不同能量的X线下获得的X射线各象限；
[0027]S62：将两幅从不同能量的X线下获得的X射线各象限进行能量减影。
[0028]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0029](1)本申请通过使用反锐化掩模的方法对图像进行增强处理，从而能够在不丢失细节的情况下较好地抑制噪声，图像的边缘对比度明显，十分清晰，平坦区域则几乎看不见噪声，具有比较好的普适性，能够帮助医护人员识别出图像中的骨骼细节，进而提高了医疗人员对患者的诊断准确度和诊断效率。
[0030](2)本申请通过将耦合后的双能X射线发射至电子束限制器中，可以有效的限制双能X射线辐射的范围，从而保护目标区域外的正常组织，并做出关键点，保护器官免受辐射伤害。
具体实施方式
[0031]下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0032]一种基于K
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缘滤过产生双能X射线用于检测骨密度的方法，包括以下步骤：S1：原始X射线的发生：将恒稳电压输入X线球管，以产生原始的X射线；所述步骤S1中X线球为潜能式X线球管，使得给X线球管加lOOkV的高压,使其产生具有连续100keV的泛能谱X线。
[0033]S2：双能X射线的发生：将原始X射线发射至K缘过滤器，所述步骤S2中缘过滤器选择含有重钐Sm或铈Ce的稀土滤过器滤过X线束，使得通过K边缘滤过后的X线束变为含有两个特异性能谱峰(45keV和80keV)的双能X线，使分出高低能量的两种射线，具体的X射线穿过物体时，不同密度的组织对射线的吸收量不同进行骨密度的测量，其中低能X射线对软组织的成像分辨率最高，高能X射线对骨组织的成像分别率最高，高低两种能量的X射线在穿透人体时，在软组织上差异较少而在骨组织上差异较大，用相应的检测探头采集信号后经过计算处理，将高低能量的结果相减，即可消去软组织对骨密度测量的影响；
[0034]S3：射线的耦合与线束：将双能X射线发射至准直器，从而将双能X射线最大效率的光耦合，然后将耦合后的双能X射线发射至电子束限制器中，以限制双能X射线辐射的范围，从而保护目标区域外的正常组织，并做出关键点，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于K
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缘滤过产生双能X射线用于检测骨密度的方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：原始X射线的发生：将恒稳电压输入X线球管，以产生原始的X射线；S2：双能X射线的发生：将原始X射线发射至K缘过滤器，使分出高低能量的两种射线；S3：射线的耦合与线束：将双能X射线发射至准直器，从而将双能X射线最大效率的光耦合，然后将耦合后的双能X射线发射至电子束限制器中，以限制双能X射线辐射的范围；S4：双能X射线的照射：将耦合和线束的双能X射线对被检测患者的待检测部位进行扫描；S5：数据采集：高能探测器记录下每一时刻穿过患者检测部位后衰减的高能X射线的强度，低能探测器记录下每一时刻穿过患者检测部位后衰减的底能X射线的强度；S6：数据处理和成像：对高能探测器和低能探测器的数据所采集的数据传输至计算机中去除部分软组织对测量结果的影响，接着经过模数转换器，送给数据采集系统，生成所需要的数字影像；S7：生成图像的处理：使用反锐化掩模的方法进行图像增强，降低图像的噪声。2.根据权利要求1所述的基于K
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缘滤过产生双能X射线用于检测骨密度的方法，其特征在于：所述步骤S1中X线球为潜能式X线球管，使得给X线球管加lOOkV的高压,使其产生具有连续100keV的泛能谱X线。3.根据权利要求1所述的基于K
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缘滤过产生双能X射线用于检测骨密度的方法，其特征在于：所述步骤S2中缘过滤器选择含有重钐Sm或铈Ce的稀土滤过器滤过X线束。使得通过K边缘滤过后的X线束变为含有两个特异性能谱峰(45keV和80keV)的双能X线。4.根据权利要求1所述的基于K
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缘滤过产生双能X射线用于检测骨密度的方法，其特征在于：所述步骤S5中的高能探测器和低能探测器均为带鉴别器的探测器，所述鉴别器为NaI材料的闪烁体，使得可以不同的规格特性会因不同能谱段的X线产生闪烁亮度不同，从而根据闪烁经过光电倍增管检测后放大输出电信号。5.根据权利要求1所述的基于K
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【专利技术属性】
技术研发人员：钟福清，杨叶，王维，
申请(专利权)人：上海康达卡勒幅医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：