一种CT系统及CT图像重建方法与流程

文档序号:19528248发布日期:2019-12-27 15:08阅读:418来源:国知局

本发明属于ct系统相关技术领域,具体涉及一种ct系统及ct图像重建方法。



背景技术:

随着医疗影像学的不断发展,医疗影像技术被广泛应用于临床判断和治疗。常见的医疗影像设备有ct系统和超声系统,ct计算机断层成像是用x射线对人体的特定部位按一定厚度的层面进行扫描,由于不同的人体组织对x射线的吸收能力不同,可以用计算机重建出断层面的影像,心理ct系统的检查内容包括感知觉、思维、情绪、意志行为、睡眠、心理发育、测谎、人际关系、学习能力、个人风格、婚恋和家庭问题、心理防御机制、心身疾病等方面,可以对心理健康和心理素质进行比较全面的测量。

现有的ct系统及ct图像重建方法技术存在以下问题:现有的ct系统及ct图像重建方法需要在均匀且密集的角度下获取大量投影数据才能达到良好的重建效果,投影角度偏少会导致明显的条状伪影,对投影数据集要求非常高,投影数据集必须精确且连续,这导致了ct扫描需要的时间很长,带来了剂量大以及运动伪影等相关问题。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种ct系统及ct图像重建方法,以解决上述背景技术中提出的现有的ct系统及ct图像重建方法对投影数据集要求非常高并且在进行扫描的时候扫描的时间过长的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

一种ct系统及ct图像重建方法,其方法由以下模块构成,其方法模块包括信息处理系统模块、显示器终端模块、图像重建系统模块以及ct系统模块,所述信息处理系统模块是由信息接收系统模块、信息发送系统模块以及信息处理系统模块组成的,所述信息处理系统模块内部的信息接收系统模块用于对检查之后的信息进行接收与存储的作用,所述信息处理系统模块内部的信息发送系统模块用于对检查之后的信息发送的功能,所述信息处理系统模块内部的信息处理系统模块用于对需要使用的信息以及不必要的信息进行不同的处理的作用;

优选的,所述显示器终端模块是由主控机、终端机、光电阅读机、报告打印机以及显示器组成的,所述显示器终端模块内部的主控机具有电脑操作的作用,所述显示器终端模块内部的终端机具有电脑控制的作用,所述显示器终端模块内部的光电阅读机具有查看的作用,所述显示器终端模块内部的报告打印机具有打印的作用,所述显示器终端模块内部的显示屏具有可以播放待要观看的作用;

优选的,所述图像重建系统模块是由数据统计模块、数据分析模块以及数据建模模块组成的,所述图像重建系统模块内部的数据统计模块用于对扫描之后的数据进行统计的作用,所述图像重建系统模块内部的数据分析模块用于对扫描之后的数据进行分析的作用,所述图像重建系统模块内部的数据建模模块用于对建立图像的数据进行建模的作用;

优选的,所述ct系统模块是由探测系统模块、分析系统模块以及转换器处理模块组成的,所述ct系统模块内部的探测系统模块用于对患者的探测的作用,所述ct系统模块内部的缝隙系统模块用于对探测之后的数据分析的作用,所述ct系统模块内部的转换器处理模块用于对探测之后的数据进行转换的作用。

优选的,所述图像重建系统模块的操作步骤如下:

步骤一:首先建立一个ct系统分析的模型;

步骤二:之后根据检测得到的数据进行输入与归纳,然后通过ct系统模块进行分析与处理;

步骤三:获取ct设备的成像系统参数和低剂量ct扫描协议下的投影数据,并且同时进行投影数据和弦图数据的结构特征与实际应用中的需求,构建数据先验的统计模型;

步骤四:之后按照数据的归纳与整理并且通过成像过程的统计规律构建生成投影数据的统计模型;

步骤五:根据统计模型建立不同的节点,并且根据不同的节点进行重建单元的规划;

一、首先用x射线束对人体某部一定厚度的层面进行扫描,扫描所得信息经计算而获得每个体素的x射线衰减系数或吸收系数,再排列成矩阵,即数字矩阵,数字矩阵可存贮于磁盘或光盘中,经数字/模拟转换器把数字矩阵中的每个数字转为由黑到白不等灰度的小方块,即像素,并按矩阵排列,即构成ct图像;

二、由探测器接收透过该层面的x射线,转变为可见光后,由光电转换变为电信号,再经模拟/数字转换器转为数字,输入计算机处理,处理之后的数据就会形成图像;

步骤六:之后同步不同的节点的数据,并且收集与归纳不同节点的数据,分析重建单元对目标函数进行最优化,目标函数优化可以使用一般的目标函数优化方法,如梯度下降法等;

步骤七:调整待测物的截面大小与ct系统的实时图像之间的比例关系,使ct系统对同一截面所成的图像相互对应使待测物按照一定的直线方向移动指定距离,然后用ct系统对待测物进行扫面成像,获取待测物的实时图像的第二组合坐标;

步骤八:将待测物的重建图像和待测物的实时图像进行融合,即可得到融合图像,然后根据数据进行ct图像重建,得到输出结果。

优选的,所述探测系统模块的主要形式如下:

一、平扫是指不用造影增强或造影的普通扫描。一般都是先作平扫;

二、增强扫描用高压注射器经静脉注入水溶性有机碘剂,如60%至76%泛影葡胺60ml后再行扫描的方法。血内碘浓度增高后,器官与病变内碘的浓度可产生差别,形成密度差,可能使病变显影更为清楚。方法分主要有团注法和静滴法;

三、造影扫描是先作器官或结构的造影,然后再行扫描的方法。例如向脑池内注入碘曲仑8至10ml或注入空气4至6ml进行脑池造影再行扫描,称之为脑池造影ct扫描,可清楚显示脑池及其中的小肿瘤。

与现有技术相比,本发明提供了一种ct系统及ct图像重建方法,具备以下有益效果:

本发明中通过在进行扫描的时候通过设置有不同的节点,并且在扫描的时候对这些节点进行快速的扫描,这样会得到该节点的数据,之后同步不同的节点的数据,并且收集与归纳不同节点的数据,从而可以分析重建单元对目标函数进行最优化,这样可以达到快速的进行数据的分析与处理,从而解决了现有的ct系统及ct图像重建方法对投影数据集要求非常高并且在进行扫描的时候扫描的时间过长的问题。

具体实施方式

本发明提供一种技术方案:

一种ct系统及ct图像重建方法,其方法由以下模块构成,其方法模块包括信息处理系统模块、显示器终端模块、图像重建系统模块以及ct系统模块,信息处理系统模块是由信息接收系统模块、信息发送系统模块以及信息处理系统模块组成的,信息处理系统模块内部的信息接收系统模块用于对检查之后的信息进行接收与存储的作用,信息处理系统模块内部的信息发送系统模块用于对检查之后的信息发送的功能,信息处理系统模块内部的信息处理系统模块用于对需要使用的信息以及不必要的信息进行不同的处理的作用;

显示器终端模块是由主控机、终端机、光电阅读机、报告打印机以及显示器组成的,显示器终端模块内部的主控机具有电脑操作的作用,显示器终端模块内部的终端机具有电脑控制的作用,显示器终端模块内部的光电阅读机具有查看的作用,显示器终端模块内部的报告打印机具有打印的作用,显示器终端模块内部的显示屏具有可以播放待要观看的作用;

图像重建系统模块是由数据统计模块、数据分析模块以及数据建模模块组成的,图像重建系统模块内部的数据统计模块用于对扫描之后的数据进行统计的作用,图像重建系统模块内部的数据分析模块用于对扫描之后的数据进行分析的作用,图像重建系统模块内部的数据建模模块用于对建立图像的数据进行建模的作用;

ct系统模块是由探测系统模块、分析系统模块以及转换器处理模块组成的,ct系统模块内部的探测系统模块用于对患者的探测的作用,ct系统模块内部的缝隙系统模块用于对探测之后的数据分析的作用,ct系统模块内部的转换器处理模块用于对探测之后的数据进行转换的作用。

图像重建系统模块的操作步骤如下:

步骤一:首先建立一个ct系统分析的模型;

步骤二:之后根据检测得到的数据进行输入与归纳,然后通过ct系统模块进行分析与处理;

步骤三:获取ct设备的成像系统参数和低剂量ct扫描协议下的投影数据,并且同时进行投影数据和弦图数据的结构特征与实际应用中的需求,构建数据先验的统计模型;

步骤四:之后按照数据的归纳与整理并且通过成像过程的统计规律构建生成投影数据的统计模型;

步骤五:根据统计模型建立不同的节点,并且根据不同的节点进行重建单元的规划;

一、首先用x射线束对人体某部一定厚度的层面进行扫描,扫描所得信息经计算而获得每个体素的x射线衰减系数或吸收系数,再排列成矩阵,即数字矩阵,数字矩阵可存贮于磁盘或光盘中,经数字/模拟转换器把数字矩阵中的每个数字转为由黑到白不等灰度的小方块,即像素,并按矩阵排列,即构成ct图像;

二、由探测器接收透过该层面的x射线,转变为可见光后,由光电转换变为电信号,再经模拟/数字转换器转为数字,输入计算机处理,处理之后的数据就会形成图像;

步骤六:之后同步不同的节点的数据,并且收集与归纳不同节点的数据,分析重建单元对目标函数进行最优化,目标函数优化可以使用一般的目标函数优化方法,如梯度下降法等;

步骤七:调整待测物的截面大小与ct系统的实时图像之间的比例关系,使ct系统对同一截面所成的图像相互对应使待测物按照一定的直线方向移动指定距离,然后用ct系统对待测物进行扫面成像,获取待测物的实时图像的第二组合坐标;

步骤八:将待测物的重建图像和待测物的实时图像进行融合,即可得到融合图像,然后根据数据进行ct图像重建,得到输出结果。

探测系统模块的主要形式如下:

一、平扫是指不用造影增强或造影的普通扫描。一般都是先作平扫;

二、增强扫描用高压注射器经静脉注入水溶性有机碘剂,如60%至76%泛影葡胺60ml后再行扫描的方法。血内碘浓度增高后,器官与病变内碘的浓度可产生差别,形成密度差,可能使病变显影更为清楚。方法分主要有团注法和静滴法;

三、造影扫描是先作器官或结构的造影,然后再行扫描的方法。例如向脑池内注入碘曲仑8至10ml或注入空气4至6ml进行脑池造影再行扫描,称之为脑池造影ct扫描,可清楚显示脑池及其中的小肿瘤。

本发明的工作原理及使用流程:

根据人体不同组织对x线的吸收与透过率的不同,应用灵敏度极高的仪器对人体进行测量,然后将测量所获取的数据输入电子计算机,电子计算机对数据进行处理后,就可摄下人体被检查部位的断面或立体的图像,发现体内任何部位的细小病变,首先用x射线束对人体某部一定厚度的层面进行扫描,扫描所得信息经计算而获得每个体素的x射线衰减系数或吸收系数,再排列成矩阵,即数字矩阵,数字矩阵可存贮于磁盘或光盘中,经数字/模拟转换器把数字矩阵中的每个数字转为由黑到白不等灰度的小方块,即像素,并按矩阵排列,即构成ct图像,由探测器接收透过该层面的x射线,转变为可见光后,由光电转换变为电信号,再经模拟/数字转换器转为数字,输入计算机处理,调整待测物的截面大小与ct系统的实时图像之间的比例关系,使ct系统对同一截面所成的图像相互对应使待测物按照一定的直线方向移动指定距离,然后用ct系统对待测物进行扫面成像,获取待测物的实时图像的第二组合坐标,将待测物的重建图像和待测物的实时图像进行融合,即可得到融合图像,然后根据数据进行ct图像重建,得到输出结果处理之后的数据就会形成图像。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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