[发明专利]一种具有模拟扫描功能的CT设备

说明书

本发明提出一种具有模拟扫描功能的CT设备，包括：扫描主模块、重建模块、数据采集模块、虚拟采集模块、虚拟投影数据库；其中，虚拟投影数据库用于存储虚拟数据源；扫描主模块提供交互界面，用户通过交互界面选择扫描模式；重建模块根据用户选择的扫描模式加载相应的扫描协议，并进行扫描和图像重建；虚拟扫描模式下，重建模块通过虚拟采集模块从虚拟投影数据库中查询与用户输入的参数属性相匹配的虚拟数据，然后根据虚拟数据进行CT重建，完成模拟扫描。能够在不需要体模或者真人的情况下模拟CT扫描和重建过程，且硬件上仅需要增加虚拟采集卡和访问虚拟投影数据库的物理接口，改造成本低。

技术领域

本发明涉及CT扫描图像处理技术领域，尤其是一种具有模拟扫描功能的CT设备。

背景技术

CT(Computed Tomography)即计算机断层扫描，作为一种对人体组织器官进行医学诊断的大型医用影像设备，在医院的日常诊疗中发挥着重要作用。

CT设备在研发过程中，研发人员经常需要模拟进行CT扫描和图像重建过程，为了降低对设备的损害，各个厂商都会开发自己的CT模拟系统，在不使用实际硬件设备的情况下，能够完成CT扫描和图像重建流程。这些模拟软件可以分为两大类，一类是模拟硬件子系统，如病床、机架、准直器等部件等，在产品研发过程中，软件研发人员可以在没有实际硬件的情况下进行调试，模拟整个扫描流程的进行。还有一类是模拟探测器数据生成系统，通过数值模拟的方式，模拟生成投影数据数据，验证重建算法的可靠性，专利CN 108511043 A公开了一种基于数值模拟的X-CT虚拟数据采集及图像重建方法及系统，该专利定义不同的物理模型，通过数值模拟的方法，根据定义好的扫描参数信息，模拟生成各个角度的投影数据，基于模拟的投影数据，完成整个后续的影像重建流程，但是，这些投影数据和实际的临床数据有着较大的差别，更多是用于CT研发过程中的重建算法验证过程，对于临床培训和教学来说，这种投影生成的数据意义不大。

无论是模拟硬件子系统还是模拟探测器数据生成系统，厂家研发的这些CT模拟系统都很难应用到医院的CT设备上，主要原因这些模拟软件需要专门进行部署，不能直接集成到正常的CT扫描系统软件中。例如，医生临床操作培训的时候，如果需要移动病床，期望的是病床可以移动，而通过数值算法模拟人体投影数据生成的方式，模拟软件参数设置过于复杂，医生很难进行专业模拟软件的操作，模拟生成的数据也很难直接集成到现有扫描系统中。

另一方面，在医院临床教学培训过程中，医生需要经常进行CT扫描操作培训，如果每次都使用真实病人进行扫描培训，则需要非常多的临床病例，因为剂量辐射缘故，不适宜频繁用真人进行扫描演示操作，所以CT设备如何在没有实际病人的情况下，既能够模拟整个扫描过程，又不额外增加病人的辐射剂量，并能够根据操作医生选择的扫描协议，自动生成对应扫描部位的人体图像，就是迫切需要解决的一个问题。

发明内容

发明目的：为克服现有技术的缺陷，本发明提出一种具有模拟扫描功能的CT设备，能够在不需要体模或者真人的情况下模拟CT扫描和重建过程。

技术方案：为实现上述技术效果，本发明提出以下技术方案：

一种具有模拟扫描功能的CT设备，包括：扫描主模块、重建模块、数据采集模块、虚拟采集模块、虚拟投影数据库；其中，

虚拟投影数据库用于存储虚拟数据源，虚拟数据源通过收集实际人体扫描数据或模体扫描数据得到，虚拟投影数据库存储每一条虚拟数据存储时都记录虚拟数据的参数属性；

扫描主模块提供交互界面，用户通过交互界面选择扫描模式，所述扫描模式至少包括虚拟扫描模式；当用户选择虚拟扫描模式时，还通过交互界面输入虚拟数据的参数属性，扫描主模块加载虚拟扫描协议，通过虚拟采集模块从虚拟投影数据库中读取与用户输入的参数属性相匹配的虚拟数据发送给重建模块，然后控制重建模块根据虚拟数据进行CT重建，完成模拟扫描。