[发明专利]计算机断层成像伪影校正方法及装置

说明书

【技术领域】

本发明涉及计算机断层成像技术领域，尤其涉及一种计算机断层成像骨硬化伪影的校正方法及装置。

【背景技术】

计算机断层成像是利用射线对被扫描物体的特定部位按一定厚度的层面进行扫描，根据不同的物体、组织对射线的吸收能力不同，利用计算机重建出断层面图像的技术。

在利用X射线进行计算机断层扫描及重建过程中，因球管产生的X射线具有一定频谱宽度，物质对X射线的吸收系数随X线能量的增大而减小，连续能谱的X射线穿过如人体等被扫描物体后，低能量射线易被吸收，高能量射线较易穿过，射束平均能量会变高，射线逐渐变硬。该种效应称之为射束硬化效应。射束硬化效应的存在，会使图像重建时出现伪影，影响图像的重建质量。因而现有技术在重建图像之前会对投影数据进行基于水模的射线硬化校正，这种校正会将软组织的X射线硬化现象消除，但无法消除由于如人体骨头等较高密度物质引起的射线硬化伪影，即骨硬化伪影。

已知存在各种针对骨硬化伪影的校正方法：一种是基于图像后处理技术，通过经验参数来消除骨硬化伪影(如：Jiang Hsieh et al,“An iterative approach to the beam hardening correction in cone beam CT”,Med.Phys.27 1,January 2000)，其弊端在于矫正系数的来源缺乏理论依据，校正准确性及效率较差；另一种是通过预先扫描特制的骨组织仿体来产生矫正系数(如：专利CN01124649.9-计算机层析X射线摄影设备)，其弊端在于通过扫描骨组织仿体得到的系数往往缺乏普适性(不同年龄人群的骨组织成分差异很大，往往不能用同样的矫正系数)。因而，上述方案均不能很好的解决骨硬化的伪影问题。

因此，需要提出一种新的计算机断层成像骨硬化伪影校正方法及实施该方法的装置，能够在具备良好普适性的前提下，高效地去除骨硬化伪影。

【发明内容】

本发明解决的是计算机断层成像图像中出现骨硬化伪影的问题。

为解决上述问题，本发明提出一种计算机断层成像骨硬化伪影校正方法，包括：接收扫描数据，并基于扫描数据重建待校正图像及该待校正图像的参照图像；对该参照图像像素点赋予第一物质比例，并基于该第一物质比例获取该参照图像的第一物质基图；对该第一物质基图及该参照图像进行投影，获取该投影操作每一投影射线对应的该第一物质等效长度；根据所述每一投影射线对应的该第一物质等效长度，确定伪影校正系数；使用该伪影校正系数对待校正图像进行伪影校正。

可选地，基于第一视野重建待校正图像，基于第二视野重建所述参照图像，所述第二视野不小于第一视野。

可选地，根据该参照图像每一像素点所属的组织类型及CT值对该像素点赋予第一物质比例。

可选地，赋予所述像素点的第一物质比例随该像素点的CT值的增大而减小。

可选地，还包括：赋予该每一像素点第二物质比例。

可选地，当所述组织为骨组织时，第一物质为水，第二物质为磷酸钙。

可选地，以小于或等于所述参照图像重建时的通道数及投影角度数，对该参照图像及第一物质基图进行投影。

可选地，所述每一投影射线对应的第一物质等效长度，为该投影射线对第一物质基图的投影值与该射线经过的第一物质CT值的比值。

可选地，所述使用该伪影校正系数对待校正图像进行伪影校正包括：根据所述参照图像的投影图像及所述校正系数获取伪影图像；从所述待校正图像中去除伪影图像。

本发明还提供一种计算机断层成像伪影校正装置，包括：接收单元，用于接收扫描数据；重建单元，用于根据重建设定基于扫描数据重建待校正图像及该待校正图像的参照图像；赋值单元，用于对该参照图像的像素点赋予第一物质比例，并基于该第一物质比例获取该参照图像的第一物质基图；投影单元，用于对该第一物质基图及该参照图像进行投影，以获取该投影操作每一投影射线对应的该第一物质等效长度；校正单元，用于根据所述每一投影射线对应的该第一物质等效长度确定伪影校正系数，并使用该伪影校正系数对待校正图像进行伪影校正。

本发明对比现有技术有如下的有益效果：

本发明将骨组织认为由基材料物质组成，在重建过程中，无需根据扫描对象的差异调整校正系数，具有较高的普适性，同时可得到较好的骨硬化伪影校正效果。

【附图说明】

图1是本发明一实施例的骨硬化伪影校正方法流程示意图；

图2是本发明一实施例中校正各阶段输出图像示例；