一种CT机的位移补偿方法、系统及CT机技术方案

本发明专利技术公开了一种CT机中患者位移的补偿系统、方法、CT机、计算机程序及可读记录介质。其中，系统包括：用于采集患者的当前图像的摄像头，用于根据所述图像确定目标器官当前体表轮廓的第一图像处理单元，用于确定代表所述目标器官当前体表轮廓的当前矩形区域的第二图像处理单元，用于计算当前矩形区域相对于前次矩形区域位移量并进行补偿的位移补偿单元，用于将当前矩形区域作为前次矩形区域进行保持的存储单元。本发明专利技术所公开的技术方案能够在无需额外辐射剂量的情况下实现患者位移的补偿。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及医学领域，特别是一种计算机断层扫描(CT)机中患者位移的补偿方法、系统及CT机。
技术介绍
如图I所示，在利用CT机对人体进行扫描成像时，需要将患者101放置在病人检查台102的床板1021上，通过移动床板1021将患者101水平放置送入CT机架103的扫描区域才能进行扫描检查，在进行扫描检查时，通常包括两个阶段的扫描，第一个阶段是定位扫描(toposcan)，也即扫描范围的确定阶段，用于确定扫描的起始位置、结束位置和机架(gantry)的倾斜角度。第二个阶段是断层扫描(tomoscan),即真正的扫描成像阶段。此 夕卜，在第二个阶段的扫描之后，有时还需要为患者101注射造影剂进行增强扫描，即第三个阶段的扫描。其中，在每次扫描开始前如果患者移动了身体，即患者位置发生了改变，而操作者不知道这种改变时，操作者将会按照初始确定的扫描范围进行扫描，此时便会得到错误的扫描结果，有时可能需要重新进行定位扫描及后续的断层扫描。而若操作者发现了患者身体的位移，则需人工对其进行补偿，一种情况下，医生可能会凭经验自行调整扫描范围，这势必存在一定的扫描误差，另ー种情况下，医生无法估计出确切的移动范围，而需对其重新进行定位扫描及后续的断层扫描。此外，即便重新进行了定位扫描，也不能保证在下ー阶段的扫描前患者身体不会移动。可见，现有技术中，在两次扫描之间一旦患者身体发生了位移，则不仅会影响正常的扫描流程，浪费时间，还会给患者增加很多本来不必要的辐射剂量。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术一方面提出了ー种CT机中患者位移的补偿方法，另ー方面提出了ー种CT机中患者位移的补偿系统及CT机，再一方面提出了一种计算机程序及计算机可读的记录介质，用以在无需额外辐射剂量的情况下实现患者位移的补偿。本专利技术所提出的CT机中患者位移的补偿方法，包括A、利用位于患者上方的摄像头采集患者的当前正位图像；B、在当前扫描开始前，对当前正位图像进行目标器官的体表区域检测，得到所述目标器官在图像坐标系(例如图像的直角坐标系)中的当前体表轮廓，根据所述当前体表轮廓在所述图像坐标系两个方向上的最大值和最小值，确定代表所述目标器官当前体表轮廓的当前矩形区域；C、判断当前扫描是否为初始定位扫描，如果是，则执行步骤G ;否则，执行步骤D以及后续步骤；D、计算当前矩形区域相对于前次矩形区域在前后方向上的位移，得到第一位移值；E、判断所述第一位移值是否大于预设的第一阈值，如果是，则执行步骤F以及后续步骤；否则，在下次扫描时，返回执行步骤B以及后续步骤；F、对扫描起始位置进行位移补偿；G、将所述当前矩形区域作为前次矩形区域进行存储，并在下次扫描时，返回执行步骤B以及后续步骤。其中，若所述前次矩形区域的前后两个边界分别,Ulast和Dlast，当前矩形区域的前后两个边界分别为U(Rn)和D (Rn)；所述步骤D 包括:计算 Mn = IU (Rn) -Ulast I +1D (Rn) -Dlast | 的取值。较佳地，所述步骤D进ー步包括计算当前矩形区域相对于前次矩形区域在左右方向上的位移，得到第二位移值；则步骤G之前，该方法进ー步包括E1、判断所述第二位移值是否大于预设的第二阈值，如果是，则执行步骤Fl ;否 贝1J，在下次扫描时，返回执行步骤B以及后续步骤；Fl、对重建视野进行位移补偿。其中，若所述前次矩形区域的左右两个边界分别,Llast和Rlast，当前矩形区域的左右两个边界分别为L(Rn)和R(Rn)；所述步骤D 包括:计算 Nn = I L (Rn) -Llast | +1 R (Rn) -Rlast | 的取值。较佳地，所述摄像头为全景摄像头，步骤A与步骤B之间进一歩包括将利用所述摄像头采集的当前正位图像重构为适合人眼的平面视图的当前正位图像。本专利技术所提出的CT机中患者位移的补偿系统，包括位于患者上方的摄像头，用于采集患者的当前正位图像；第一图像处理单元，用于在每次扫描开始前，对当前正位图像进行目标器官的体表区域检测，得到所述目标器官在图像坐标系中的当前体表轮廓；第二图像处理单元，用于根据所述当前体表轮廓在所述图像坐标系两个方向上的最大值和最小值，确定代表所述目标器官当前体表轮廓的当前矩形区域；位移补偿单元，用于在每次扫描开始前，若存储单元中存在前次矩形区域，则计算当前矩形区域相对于前次矩形区域在前后方向上的位移，得到第一位移值，在所述第一位移值大于预设的第一阈值吋，对扫描起始位置进行位移补偿；存储单元，用于在初始定位扫描前，将第二图像处理单元确定的当前矩形区域作为下次扫描时的前次矩形区域进行存储，并在位移补偿单元确定需要进行位移补偿时，将第二图像处理单元确定的当前矩形区域作为下次扫描时的前次矩形区域进行存储。其中，若所述前次矩形区域的前后两个边界分别,Ulast和Dlast，当前矩形区域的前后两个边界分别为U(Rn)和D (Rn)；所述位移补偿单元计算当前矩形区域相对于前次矩形区域在前后方向上的位移Mn = IU (Rn) -Ulast I +1D (Rn) -Dlast I，在所述Mn大于第一阈值T1吋，对扫描起始位置进行位移补偿。较佳地，所述位移补偿单元进ー步计算当前矩形区域相对于前次矩形区域在左右方向上的位移，得到第二位移值，在所述第二位移值大于设定的第二阈值时，对重建视野进行位移补偿。其中，若所述前次矩形区域的左右两个边界分别,Llast和Rlast，当前矩形区域的左右两个边界分别为L(Rn)和R(Rn)；所述位移补偿单元计算当前矩形区域相对于前次矩形区域在左右方向上的位移Nn = I L(Rn)-Llast I+ I R(Rn)-Rlast I，在所述Nn大于第一阈值T2时，对重建视野进行位移补偿。较佳地，所述摄像头为全景摄像头；该系统进ー步包括第三图像处理单元，用于将所述摄像头采集的当前正位图像重构为适合人眼的平面视图的当前正位图像，并将重构后的当前正位图像输出给第一图像处理单元。本专利技术所提出的CT机，包括上述任ー种具体实现形式的CT机中患者位移的补偿系统。本专利技术所提出的计算机程序，当所述计算机程序运行于一机器中吋，能使所述机器执行上述任ー种具体实现形式的CT机中患者位移的补偿方法。 本专利技术所提出的计算机可读的记录介质，存储了上述的计算机程序。从上述方案中可以看出，由于本专利技术中利用光学摄像头采集患者的图像，并在每次扫描前对图像进行目标器官识别，并标识出对应目标器官的当前矩形区域，在本次扫描为初始定位扫描时，将得到的当前矩形区域作为初始的前次扫描区域进行存储，在本次扫描为非初始定位扫描时，计算当前矩形区域相对于前次矩形区域的前后位移，在前后位移量大于预设的扫描补偿阈值时，对扫描范围进行位移补偿，并将本次得到的当前矩形区域作为下次扫描时的前次扫描区域进行存储，从而实现了在无需额外辐射剂量的情况下对患者位移的补偿，使得到的扫描图像能够满足要求。进ー步地，通过计算当前矩形区域相对于前次矩形区域的左右位移，在左右位移量大于预设的视野补偿阈值时，对重建视野进行位移补偿，从而可准确重建出扫描图像。此外，另外，通过利用全景摄像头来采集光学图像，可以扩大采集视角，増加了系统的可应用性。附图说明下面将通过參照附图详细描述本专利技术的优选实施例，使本领域的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种CT机中患者位移的补偿系统，其特征在于，该系统包括：位于患者上方的摄像头(401)，用于采集患者的当前正位图像；第一图像处理单元(402)，用于在每次扫描开始前，对当前正位图像进行目标器官的体表区域检测，得到所述目标器官在图像坐标系中的当前体表轮廓；第二图像处理单元(403)，用于根据所述当前体表轮廓在所述图像坐标系两个方向上的最大值和最小值，确定代表所述目标器官当前体表轮廓的当前矩形区域；位移补偿单元(404)，用于在每次扫描开始前，若存储单元中存在前次矩形区域，则计算当前矩形区域相对于前次矩形区域在前后方向上的位移，得到第一位移值，在所述第一位移值大于预设的第一阈值时，对扫描起始位置进行位移补偿；存储单元(405)，用于在初始定位扫描前，存储第二图像处理单元确定的当前矩形区域，以作为下次扫描时的前次矩形区域，并在位移补偿单元确定需要进行位移补偿时，存储第二图像处理单元确定的当前矩形区域，以作为下次扫描时的前次矩形区域。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王雨晨，姜涛，吴韬炯，陈马昊，
申请(专利权)人：上海西门子医疗器械有限公司，
类型：发明
国别省市：