[發明專利]一種使用靜止環狀射線阻擋陣列的錐束CT掃描和散射校正方法

無效

• 申請號: 201010591774.8
• 申請日: 2010-12-16
• 公開（公告）號: CN102068270A
• 公開（公告）日: 2011-05-25
• 發明（設計）人: 牟軒沁;閆浩
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: A61B6/03
• 分類號: A61B6/03
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

技術領域：

本發明屬于X射線錐束CT中基于散射測量進行散射校正的掃描方式，具體涉及一種使用靜止的環狀射線阻擋陣列進行一次掃描同時獲得散射分量和原發射線分量的方法。

背景技術：

散射校正是錐束CT中的難題。基于平面射線阻擋陣列(Beam?Stop?Array，BSA)進行散射測量的校正方法因其能夠提供準確穩定的散射測量結果，在千伏級診斷CT和兆伏級放療CT中獲得了廣泛研究。由于采用鉛質BSA進行射線阻擋，探測器上對應于BSA陰影的信號全部來自散射光子，因此散射測量較為準確，利用散射光通量在面探測器上主要是光滑的低頻成分的特點，對BSA測量值進行空間二維空域插值，即可得到當前投影角度的散射光通量。而與此同時，為獲取因BSA遮擋而丟失的原發光通量信號，需要額外進行一次掃描，極大的加重了病人的劑量輻射。可見，基于BSA的散射測量方法的關鍵問題在于：在不增加或少增加劑量的前提下，恢復因BSA遮擋而丟失的原發光通量信號。學術界就這一問題的相關研究如下：2004年Ning?R.等學者提出除正常掃描外，只需加裝BSA進行一次稀疏角度掃描，利用散射光通量在角度上低頻變化的特點，采用角度上的三次樣條內插，即可估計出稀疏角度之外其他角度的散射光通量(Ning?R，Tang?X，and?Conover?D?X-ray?scattercorrection?algorithm?for?cone?beam?CT?imaging?2004Med.Phys.311195-202)；為了進一步降低劑量，學者Zhu?L.等提出僅使用移動的BSA進行一次掃描的散射校正方法(Zhu?L，Strobel?N?and?Fahrig?R?X-Ray?ScatterCorrection?for?Cone?Beam?CT?Using?Moving?Blocker?Array?2004SPIE?5745251-58)，對于因BSA阻擋而丟失的原發光通量信號，該方法仍然使用空域插值來進行恢復。然而，由于空域插值只適用于低頻信號，所以對于存在邊緣信息(例如，骨和軟組織或空氣的邊緣)的原發光通量來說，空域插值表現并不理想。正因如此，該方法特別設計了光柵式移動(Raster-moving)的BSA移動模式，使得對原發信號的阻擋位置不斷改變，從而降低空域插值誤差在特定位置的積累。盡管如此，從該方法的重建圖像中，尤其是某些切片圖像中，仍能觀察到比較明顯的高頻誤差導致的噪聲增加和條紋偽影。最近，基于移動BSA的方法在實驗型研究中得到了一定的擴展(Jin?J，Ren?L，Liu?Q?et?al“Combining?scatter?reduction?and?correction?to?improve?image?quail?incone-beam?computed?tomography(CBCT)”，2010，Med.Phys.375634-5644；Wang?J，Mao?W，and?Solber?T“Scatter?correction?for?cone-beam?computedtomography?using?moving?blocker?strips：A?preliminary?study”，2010，Med.Phys.375792-5800)，但是從理論角度而言，這些方法仍未在恢復原發信號方面取得本質進展。