[发明专利]一种基于虚拟立体定位像的快速CT扫描方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于虚拟立体定位像的快速CT扫描方法及系统，方法包括步骤：输入不同角度拍摄的包括待扫描区域在内的病人图像，对病人图像进行关键点检测；输入定位像数据模板并标记出关键点；根据病人图像和定位像数据模板中的关键点，进行匹配计算，获得立体虚拟定位像；根据所述立体虚拟定位像确定病人的CT扫描区域，输出最终的CT图像。本发明利用光学图像生成的虚拟定位像替代传统定位像，减少扫描定位像所需要的时间，进而减少了病人所接受的辐射剂量，而且能够清晰地显示病人的解剖结构，使得医生能够更加精确地定位扫描区域，减轻了医生的工作量。

技术领域

本发明涉及医学成像技术领域，具体涉及一种基于虚拟立体定位像的快速CT扫描方法及系统。

背景技术

目前在CT扫描流程中，为了更加准确的选定扫描区域，需要首先扫描定位像，然后在定位像中选择扫描区域。如图5所示，一般CT流程包括：病人登记；根据扫描需要，采集水平和/或垂直方向的定位像；CT扫描。医生通常根据经验判断病人定位像扫描区域，此方法获得的定位像并不准确。公开号为CN110338835A的中国专利“一种智能扫描立体监测方法及系统”，公开了一种在有辅助相机的场景下，通过相机拍摄待扫描病人位于检测台上的图像、然后对图像进行处理，实现快速准确判断病人定位像扫描区域的方法。其根据不同患者类别信息不同的特点，准确地定位特征点，提高了图像中体位信息的准确性，并进一步判断各部位的移动信息，获得较为准确的定位像，但是其并没有解决如下技术问题：

1、定位像扫描也存在一定的辐射剂量，尤其是对于低剂量CT筛查的协议，定位像扫描的剂量占比达到30-50％左右，对患者极为不利；所以如果能够减少或省略低剂量扫描，就能够大幅度减少患者接受的辐射剂量。

2、正常CT扫描时，机架是连续旋转的，准备时间很短。但是扫描定位像需要机架从运动到停止，直到定位在指定角度后再进行扫描，整个机架的加速、减速和定位均需要时间，因此扫描的准备时间比较长，影响了扫描效率，尤其是在应用双定位像的条件下，不能适应体检、筛查等大规模筛查的需求。

3、在常规的CT扫描中，由于扫描效率和剂量等因素的制约，常常只应用一个定位像，而根据一个定位像来精确确定扫描范围，对医生临床经验要求较高，欠缺临床经验的医生选择的定位像区域可能不够准确，如果重复做定位像扫描，病人可能遭受过多的辐射。

发明内容

技术目的：为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于虚拟立体定位像的快速CT扫描方法及系统，利用光学图像生成的虚拟定位像替代传统定位像，减少扫描定位像所需要的时间，进而减少了病人所接受的辐射剂量，而且能够清晰地显示病人的解剖结构，使得医生能够更加精确地定位扫描区域，减轻了医生的工作量。

技术方案：为实现这一技术目的，本发明采用了如下技术方案：

一种基于虚拟立体定位像的快速CT扫描方法，其特征在于，包括步骤：

S1、输入不同角度拍摄的包括待扫描区域在内的病人图像，并对病人图像进行人体部位的关键点检测；

S2、输入人体数据的定位像数据模板，在定位像数据模板中标记出人体部位的关键点；

S3、根据病人图像和定位像数据模板中的关键点，将对应相同部位的关键点作为匹配点，根据匹配点的位置信息进行匹配计算，获得立体虚拟定位像；

S4、根据所述立体虚拟定位像确定病人的CT扫描区域，输出最终的CT图像。

优选地，所述步骤S1中病人图像包括俯视和侧面视角拍摄的图像，步骤S2中定位像数据模板采用CT扫描的人体数据，分别沿冠状面和矢状面对人体数据取平均，冠状面和矢状面方向分别对应俯视和侧面视角。

优选地，所述步骤S3中，匹配计算时，建立用于匹配处理CT图像的变换函数如下：