[发明专利]用于X射线光动力治疗的影像重建方法

权利要求书

1.一种用于X射线光动力治疗的影像重建方法，包括下列步骤：

1)设置数字放射成像系统的曝光参数；

2)先对二维吸收光栅成像，获取仅包含光强度梯度信息的图像；

3)获得闪烁纳米粒子-光敏剂复合体，而后将其注入待测组织体；将待测组织体放入成像腔，从多个投影角度对其进行照射获取包含光强度梯度及组织体相位信息的图像；

4)根据探测器接收到的光栅/组织体图像中各像素位置相对于原先的光栅投影图像发生了位置平移的原理求解组织体相位信息，计算得到X射线经过成像物体后各位置的相位信息：其中，

这里d是光源到探测器的距离，d₁是光源到成像物体的距离，δ_x，δ_y为投影图像横/纵轴方向的各像素平移距离，和分别是傅立叶正变换和逆变换，(k_x,k_y)是傅立叶空间的坐标，λ为X射线波长；

5)将所有角度下得到的相位信息φ(x,y)进行滤波反投影三维重建，得到组织体三维结构信息；

6)XLCT正向模型构建：利用有限元法将待测组织体进行有限元剖分建模，剖分单元采用四面体，将高分辨电子倍增CCD的每个像素点所在位置设置为点光源位置，并配准到有限元模型，代入辐射传输方程后可以求解出每个点光源照射后的组织体内部的光通量密度分布Φ_i，i＝1,2,…,nd,nd是电子倍增CCD的像素个数，则A＝[Φ_n1,Φ_n2,...,Φ_nd]^T；

7)XLCT模型先验信息设置:根据锥束相衬XCT成像得到的组织体三维结构信息，设置XLCT有限元模型的扩散系数、介质吸收系数以及约化散射系数；根据相衬XCT提供的解剖区域，设定闪烁纳米粒子-光敏剂复合体的空间位置约束作为先验信息；

8)在与相衬XCT光路垂直方向设置透镜组聚焦荧光信号，透镜组前面加上滤光设备，避免散射X射线光子进入电子倍增CCD造成器件损害及引入噪声；

9)通过高分辨电子倍增CCD测量得到物体转动到不同角度下700nm波长近红外光通量图像Φ，信号采集完毕后，利用公式Φ＝A·η通过代数重建技术迭代获得闪烁纳米粒子-光敏剂复合体的空间密度分布η(r)。