[发明专利]单目相机下CT或PET-CT智能定位扫描方法

说明书

本发明提供了一种单目相机下CT或PET‑CT智能定位扫描方法，涉及CT或PET‑CT智能定位扫描技术领域，本发明通过建立屏蔽间真实空间与图像的映射模型，实现目标框选范围到真实扫描起止位置的直接计算，同时实现了成像设备参数、映射模型参数的自标定和自验证方法，简化了系统装配调试步骤，能自动适应不同相机类型不同屏蔽间环境；同时，通过患者目标部位的智能识别，实现了患者平躺上诊断床后，无需多余额外操作，即可确定本次扫描的起止位置并同时通知运动控制模块往下执行，提高了扫描定位效率。

技术领域

本发明涉及一种CT或PET-CT智能定位扫描方法，尤其涉及一种单目相机下CT或PET-CT智能定位扫描方法。

背景技术

电子计算机断层扫描(Computed Tomography)的基本原理是图像重建，根据人体各种组织(包括正常和异常组织)对X射线吸收不等这一特性，将人体某一选定层面分成许多立方体小块(也称体素)X射线穿过体素后，测得的密度或灰度值称为象素。X射线束穿过选定层面，探测器接收到沿X射线束方向排列的各体素吸收X射线后衰减值的总和，为已知值，形成该总量的各体素X射线衰减值为未知值，当X射线发生源和探测器围绕人体做圆弧或圆周相对运动时，用迭代方法求出每一体素的X射线衰减值并进行图像重建，得到该层面不同密度组织的黑白图像。CT软硬件系统通常包括：扫描机架、扫描床、电气控制、控制台等。一次计算机断层扫描检查过程通常是：患者平躺至诊断床后，医生通过运动控制系统手动调节诊断床至合适的水平初始位置并启动定位平片扫描流程；定位片出图后，软件将所记录的实际床码位置和移动距离与定位像叠加显示，医生通过控制台界面，在片上框选患者需要接受断层扫描的部位后再次启动移床后进入实际断层扫描步骤。

正电子发射计算机断层成像(Positron Emission Tomography-ComputedTomography)，其临床显像过程为：将发射正电子的放射性核素(如F－18等)标记到能够参与人体组织血流或代谢过程的化合物上，将标有带正电子化合物的放射性核素注射到受检者体内。让受检者在PET的有效视野范围内进行PET显像。放射核素发射出的正电子在体内移动大约1mm后与组织中的负电子结合发生湮灭辐射，产生两个能量相等(511KeV)、方向相反的γ光子。由于两个光子在体内的路径不同，到达两个探测器的时间也有一定差别，如果在规定的时间窗内(一般为0－15us)，探头系统探测到两个互成180度(士0.25度)的光子时，即为一个符合事件，探测器便分别送出一个时间脉冲，脉冲处理器将脉冲变为方波，符合电路对其进行数据分类后，送入工作站进行图像重建，便得到人体各部位横断面、冠状断面和矢状断面的影像。再与电子计算机断层扫描所得到的图像进行融合，从而显示全身整体状况，达到早期发现病灶和诊断疾病的目的。

电子计算机断层扫描，正电子发射计算机断层成像都需要在扫描前进行X摄像扫描，从而确认后续扫描范围。其中根据扫描时球管与人体位置又分为正定位扫描，侧定位扫描。(正位片扫描，X光从冠状位穿过人体连续扫描获得正位二维图像的扫描过程，侧位片扫描，X光从矢状位穿过人体连续扫描获得侧位二维图像的扫描过程。)

一次扫描检查过程通常是：患者平躺至扫描床后，医生根据患者检查的部位通过运动控制系统手动调节诊断床至合适的水平初始位置，并按下激光定位灯，将床码位置清零，完成患者摆位，扫描一张定位像用于确认后续扫描位置。定位片出图后，软件将所记录的实际床码位置和移动距离与定位像叠加显示，医生通过控制台界面，在片上框选患者需要接受断层扫描的部位后再次启动移床后进入后续扫描步骤。

上述定位扫描过程中需要操作员根据经验设定扫描起始范围，预设富余的定位平片扫描范围，控制诊断床在曝光范围内水平移动，并需要使定位平片至少完整包含目标部位；随后，操作员通过框选定位平片中的目标部位完成后续扫描。患者摆位步骤复杂，且不同部位扫描起始位置均不相同，需要操作员根据经验手动确定起始位置，前后持续时间长，专业要求高，定位平片扫描范围因人为因素容易引起误差。