[发明专利]一种提高X射线CT成像精度的CT数据校正方法

说明书

本发明实施例公开了一种提高临床X射线CT成像精度的CT数据校正的方法。本发明实施例所提供的提高临床X射线CT成像精度的CT数据校正的方法通过提供一系列CT数据校正的理论计算公式并将该理论的计算公式应用于X射线成像系统中，从而有效地提高CT成像精度。

技术领域

本发明涉及X射线CT成像的技术领域，具体涉及一种提高X射线CT成像精度的CT数据校正方法。

背景技术

近年来，随着科学技术的发展，X射线CT成像已经越来越接近于完全定量的医学成像形式。原则上，对于两个已知物质的组成能够通过单能量CT辨别，对于两个未知物质的组成能够通过双能量CT辨别，对于超过三种未知物质的辨别通过单光子计数技术可实现。目前，虽然这些技术已经有了较大地发展，但是物质辨别的精度仍然不够理想，CT数仍然随着身体内部的位置和身体的大小而变化。例如，一桶水的影像，当影像沿着垂直于旋转中心的方向移动时，影像中心处的CT数会增加；在完全相同的扫描条件下，一个大的模仿环加在腰椎段虚线处模拟较大的患者时，在同一椎体位置的CT数将会下降；一个含有各种密度材料的圆形低密度影像放置到一个含水的高密度椭圆形影像中，在偏离中心位置扫描时，各种材料的CT数可能会增加也可能会减少。目前，业界还没有对于CT数变化的物理的解释，因此，在定量CT实现之前，CT数的校正是必需的。

因此，针对现有的CT数的校正所存在的缺乏理论根据且精度不够的问题，有必要提出一种提高临床X射线CT成像精度的CT数据校正的方法。

发明内容

针对现有的CT数的校正所存在的缺乏理论根据且精度不够的问题，有必要提出一种提高临床X射线CT成像精度的CT数据校正的方法。本发明实施例提供的提高临床X射线CT成像精度的CT数据校正的方法通过提供一系列CT数据校正的理论并将该理论应用至X射线成像系统中，从而有效地提高CT成像精度。

该提高临床X射线CT成像精度的CT数据校正的方法的具体方案如下：一种提高临床X射线CT成像精度的CT数据校正的方法，包括步骤S1：根据X射线管输出剂量的关系式推导出对于身体内预设位置，X射线管输出剂量与水的衰减系数的关系式；步骤S2：根据X射线管输出剂量与水的衰减系数的关系式推导出水的衰减系数与峰值电压和身体内部距离身体表面的深度的关系式；步骤S3：根据所述水的衰减系数与峰值电压和身体内部距离身体表面的深度的关系式推导出水的衰减系数与X射线光谱的有效电压的关系式；步骤S4：根据在入射表面处水的衰减系数为零和所述水的衰减系数与X射线光谱的有效电压的关系式，推导出入射表面处的位置与有效电压的关系式；步骤S5：根据所述水的衰减系数与X射线光谱的有效电压的关系式和入射表面处的位置与有效电压的关系式，推导出水的衰减系数与有效电压和距离入射表面处任意距离的关系式；步骤S6：根据所述水的衰减系数与有效电压和距离入射表面处任意距离的关系式，推导出距离身体表面任意距离处的水的衰减系数差；步骤S7：写出Hounsfield Unit数的计算公式，推导出水的衰减系数与水的衰减校正因子的关系式；步骤S8：当水的衰减系数用一个确定大小的影像校正时，推导出水的衰减系数与系统的校正因子的关系式；步骤S9：根据所述距离身体表面任意距离处的水的衰减系数差，推导出当身体内部位置相对于扫描的旋转中心发生移动时，几何校正因子与移动的距离之间的关系式。

优选地，所述步骤S7中的水的衰减系数校正因子是距离身体表面任意距离处水的衰减系数差的相反数。

优选地，所述步骤S8中系统的校正因子与校正影像的大小关系形式和水的衰减系数校正因子与距离身体表面任意距离的关系形式相同。

优选地，系统的校正因子与校正影像的大小关系根据水的衰减校正因子推出。

优选地，所述Hounsfield Unit数的计算公式包括水的衰减校正因子。

优选地，当距离身体表面的距离增加时，通过增加水的衰减系数差来校正Hounsfield Unit数。