[發明專利]基于CELL寬頻引擎的螺旋CT精確重建系統

無效

• 申請號: 200810035546.5
• 申請日: 2008-04-03
• 公開（公告）號: CN101268950A
• 公開（公告）日: 2008-09-24
• 發明（設計）人: 金燕南;趙俊;韓振興;賀青;陳思;曹立基
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: A61B6/03
• 分類號: A61B6/03;G06T11/00
• 代理公司: 上海交達專利事務所
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

1、一種基于CELL寬頻引擎的螺旋CT精確重建系統，其特征在于，包括四個模塊：投影采集模塊、DMA控制模塊、圖像重建模塊和顯示輸出模塊，其中：投影采集模塊采集到的數據經過濾波、去噪聲預處理后保存在數據采集器的存儲器中，等待與DMA控制模塊交互；DMA控制模塊從投影采集模塊中選擇重建需要的投影數據，并將數據傳遞給圖像重建模塊；圖像重建模塊采用螺旋CT精確重建算法，首先通過濾波反投影或反投影濾波重建算法得到PI坐標系中的重建結果，再通過數據重排PI坐標系中的重建結果通過坐標變換轉化為笛卡爾坐標系中的結果，最后存儲重建結果并通過顯示輸出模塊給出重建圖像。

2、根據權利要求1所述的基于CELL寬頻引擎的螺旋CT精確重建系統，其特征是，所述的投影采集模塊包括一個X射線源，一個準直器，一個X射線探測器，一個數據采集器和能夠繞中心軸旋轉的機架，X射線源及其對應的準直器、探測器安放在同一個機架上，由X射線源發出的X射線經過準直器，穿過被測物體后被對面的X射線探測器接收，X射線探測器采集到的投影數據保存在數據采集器中，等待圖像重建時使用。

3、根據權利要求1或2所述的基于CELL寬頻引擎的螺旋CT精確重建系統，其特征是，所述的投影采集模塊包括一個檢查床，該檢查床沿著機架的中心軸穿過機架，用于放置被測對象，當安放有X射線源和準直器、X射線探測器的機架繞中心軸轉動時，檢查床沿著機架的中心軸做直線運動。

4、根據權利要求1所述的基于CELL寬頻引擎的螺旋CT精確重建系統，其特征是，所述的DMA控制模塊利用Cell平臺的特性，在多個通道同時發出DMA命令，讀取投影數據，在等待DMA讀取期間，圖像重建模塊中的協處理單元利用上一個DMA周期中各個通道讀取的投影數據依次進行重建，當重建完成之后，該周期的DMA讀取也即將結束，即下一輪重建所需的投影數據也正好準備就緒，此時可重復上述過程，再次發出多通道DMA命令并開始重建。

5、根據權利要求1所述的基于CELL寬頻引擎的螺旋CT精確重建系統，其特征是，所述的圖像重建模塊包括四個子模塊，分別是微分子模塊、反投影子模塊、希爾伯特濾波子模塊和數據重排子模塊，其中：

所述的微分子模塊在主處理單元中進行，該子模塊直接讀取投影采集模塊數據采集器中的投影數據，計算投影數據相對于投影角度的微分，并將微分結果保存回投影采集模塊的數據采集器；

所述的反投影子模塊在協處理單元中進行，該子模塊通過DMA控制模塊讀取投影采集模塊中的投影數據，利用二分法計算PI線的兩個端點對應的投影角度，并以此作為反投影積分的上下限，計算該點的反投影并傳送給希爾伯特濾波子模塊；

所述的希爾伯特濾波子模塊在協處理單元中進行，該子模塊接受來自反投影子模塊的數據，并與希爾伯特核函數進行卷積，每次卷積之后的結果為沿一條PI線的重建結果；

所述的數據重排子模塊在主處理單元中進行，該子模塊整合各協處理單元進行希爾伯特濾波之后的結果，得到完整的PI坐標系中的重建結果，經過坐標變換之后重排到笛卡爾坐標系中，數據重排子模塊將重建結果輸出到顯示輸出模塊。

6、根據權利要求5所述的基于CELL寬頻引擎的螺旋CT精確重建系統，其特征是，所述的PI坐標系是指：一個二維直角坐標系，一根軸為PI線，另一根軸為PI線的一個端點的角度參數，PI線的另一個端點的角度參數為固定值。

7、根據權利要求5或6所述的基于CELL寬頻引擎的螺旋CT精確重建系統，其特征是，所述的PI線是指：一個直線段，它的兩個端點都位于螺旋線上，且表示這兩個端點位置的角度參數之差小于360度。

8、根據權利要求1所述的基于CELL寬頻引擎的螺旋CT精確重建系統，其特征是，所述的顯示輸出模塊讀取笛卡爾坐標系中的重建結果，首先保存到專用存儲設備上，然后在醫用顯示器上顯示斷層圖像，并可根據用戶要求選擇灰度窗口和不同角度的截面。