[发明专利]计算机断层成像设备

说明书

本发明公开了一种计算机断层成像设备，包括机架、相对设置的X射线源与X射线探测器、控制单元及图像重建单元，其特征在于，所述控制单元被配置为：利用该计算机断层成像设备进行模体扫描；设定骨组织由第一物质及第二物质组成，并获取不同厚度的所述第一及第二物质组合在断层扫描系统的理论投影值及理想投影值；根据所述第二物质的厚度、第一及第二物质的理想投影值及第一物质硬化校正后投影值，获得骨硬化伪影校正系数并将其存储进图像重建单元中；所述图像重建单元被配置为：读取存储的骨硬化伪影校正系数并进行骨硬化伪影校正。本发明方案能够在具备良好普适性的前提下，高效地去除骨硬化伪影。

本申请是申请日为2016年1月30日、申请号为“201610069409.8”、发明名称为“计算机断层成像伪影校正方法及装置”的发明专利申请的分案申请。

【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伪影的校正方法及装置。

【背景技术】

计算机断层成像是用射线对人体的特定部位按一定厚度的层面进行扫描，根据不同的人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，但无法消除由于人体骨头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 thebeam 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：使用计算机断层设备进行模体扫描；设定骨组织由第一物质及第二物质组成，获取不同厚度的所述第一及第二物质组合在断层扫描系统的理论投影值；对该理论投影值进行第一物质硬化校正，获取第一物质硬化校正后投影值；计算不同厚度的所述第一物质及第二物质组合在该断层扫描系统的理想投影值；根据所述第二物质的厚度、第一及第二物质的理想投影值及第一物质硬化校正后投影值，获得骨硬化校正系数；使用所述骨硬化校正系数进行伪影校正。

可选地，还包括：获取使所述模体的测量投影值与理论投影值相等时的每个探测单元对应的等效滤过厚度。

可选地，所述模体为厚度及材料已知的均匀模体。

可选地，所述模体的材料为水或有机玻璃。

可选地，所述第一物质硬化校正包括：计算不同厚度第一物质在该断层扫描系统的理论投影值及理想投影值；对该理论投影值及理想投影值进行多项式拟合，获得第一物质硬化校正系数；使用该第一物质硬化校正系数进行校正。