[发明专利]锥形光束影像重建方法、影像系统及摄影系统

说明书

本发明涉及一种上述锥形光束影像重建方法，按照锥形光束进行体层合成，包括如下步骤：获取若干不同角度拍摄的被照部位的多幅投影；重建锥形光束光源位置设定后，按照锥形光束在各个体层平面的几何放大率设置每个体层的像素尺寸；按照获取的体层像素的尺寸进行体层合成。本发明还提供一种锥形光束影像系统以及一种乳腺X线摄影系统。使用本发明的重建方法重建的影像，显示到显示器上，体现的是锥形光束投照：沿着同一条X线分布的物体，会在显示器同一坐标位置出现，而且位置和二维数字乳腺影像直接可比。

技术领域

本发明涉及医学影像设备技术领域，特别涉及一种锥形光束影像重建方法、影像系统及摄影系统。

背景技术

数字乳腺体层合成(Digital Breast Tomosynthesis，DBT)是新一代的乳腺癌影像学筛查技术。X线球管(射线源)在不同角度拍摄多幅乳腺投影，然后再用数学算法将这些不同角度的投影重建为一层层的乳腺内部结构信息，通常每层代表厚度为1mm的乳腺组织。图1中，乳腺内部不同高度放置了一些“病灶“，二维数字乳腺影像2D乳腺X光检查是常规影像技术，拍摄一幅乳腺的二维投影，不同高度的”病灶“重叠在一起，互相遮掩容易漏诊误诊。数字乳腺体层合成提供了多层影像，不同高度的乳腺结构信息展现在不同图像内，避免了图像中重叠和诊断误判。

二维数字影像就是X线探测器生成的影像，由一个二维矩阵表示，每个像素位置由一个二维坐标表示，像素的数值表示该从X线焦点到该像素位置的X线累加被乳腺吸收量。二维数字影像可以在显示器上阅片，显示器平面也是一个二维矩阵，可以将二维影像的像素一对一显示在显示器矩阵平面上。

乳腺三维重建影像由一个三维矩阵表示，每个像素位置由一个三维坐标表示，像素的数值表示该区域乳腺对X线吸收的高低。三维体层合成影像也在显示器上阅片，每一时刻展示体层合成的一层影像。

参考图1，常规重建方法所有像素的尺寸相同，均匀排布。图1示例中，乳腺中两个病灶(分别用三角形和圆形标识)。在二维数字影像中，两个病灶位于同一条X线上，被投影到探测器平面上的同一位置，在显示器上也位于同一个位置(图2)。在体层合成中，两个病灶分别位于各自的层面影像中(图3和图4)。然而，在显示器上进行显示时，两个病灶位置都低于二维数字影显示在同一个显示屏的位置；而三角形病灶在显示屏上的位置更低于圆形病灶。换言之，体层合成的这种重建和显示方法，等同于将重建的乳腺以“平行线束”形式投射到显示器平面。而二维数字影像中，乳腺是以“锥形光束”形式投射到显示器平面(也就是探测器平面)。两者方式都没有错误，但是显示器看到的影像会有差别。但是，在有些情况下，需要比照二维影像和体层合成影像，这个差异会造成阅片诊断的不方便。

因此，亟需要一种能够按照锥形光束成像的锥形光束影像重建方法、一种锥形光束影像系统以及一种乳腺X线摄影系统。

发明内容

根据本发明的一个目的，提供一种锥形光束影像重建方法，用于使用锥形光束光线成像时按照锥形光束进行体层合成，包括如下步骤：

获取若干角度用采集锥形光束拍摄的被照部位的投影图像；

设定重建锥形光束光源位置，然后按照锥形光束在各个体层平面的几何放大率设置每个体层像素的尺寸；其中，所述重建锥形光束光源位置代表的是重建体层合成的显示视角，与实际曝光拍摄所用的采集锥形光束光源相互独立，两者可以相同也可以不同；

按照获取的体层像素的尺寸进行体层合成重建计算。

在其中一个实施例中，所述若干投影图像为使用所述锥形光束在不同角度拍摄的被照部位的多幅投影。

在其中一个实施例中，所述重建锥形光束光源位置设定后，按照锥形光束在各个体层平面的几何放大率设置每个体层的像素尺寸，越接近探测器的体层像素尺寸越大。

在其中一个实施例中，所述不同体层像素尺寸的比例为所述体层平面与重建锥形光束光源的距离之比。