[發明專利]一種雙能減影胸部X射線圖像的運動校正系統

有效

• 申請號: 201110267148.8
• 申請日: 2011-09-09
• 公開（公告）號: CN102411781A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 郭圣文
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于數字圖像分析與處理技術領域，具體涉及雙能減影胸部X射線圖像的運動校正系統。

背景技術

胸部X光成像(Computer?digital?radiography，CDR)是早期檢測肺結節的基本影像手段，統計表明常規胸部X光片對單發肺結節的假陰性率高達18％～32％。與常規的胸部X射線圖像相比較，雙能減影(dual?energy?subtraction，DES)胸部X射線成像由于去除了骨性胸廓的干擾，因此具有獨特的優勢，能有效提高提高檢出鈣化的敏感性和準確性，而檢出鈣化是診斷肺結節的可靠影像學征象之一。有鈣化的結節在雙能減影的骨像上出現陰影，而在軟組織像上全部或部分消失；不含鈣化的結節在軟組織像上清楚顯示，而在骨像上消失。臨床研究證明，DES可以去除肋骨對胸部信號的遮擋，它對胸部信號的檢出能力明顯高于CDR，對雙上肺野及雙中肺野外帶的胸部結節性病變的檢出具有明顯優勢。如圖2為雙能減影中的骨骼圖像與常規的DR圖像比較。

此外，DES還用于檢測氣管狹窄，血管病變，以及骨骼、胸膜、胸壁的異常，其對顯示骨性胸廓和中央氣道的病變，如骨轉移瘤、大氣道腫瘤、刀鞘樣氣管，以及骨性胸廓畸形、骨質增生所致的結節、診斷骨質疏松、檢出晚期腎功能衰竭所致的心、肺轉移性鈣化均有幫助。因此，雙能減影胸部X射線成像術在近幾年來廣泛應用于臨床。

雙能量減影成像可通過一次曝光法或兩次曝光法實現。一次曝光法是對經過被曝物體衰減后所輸出的X光子進行能量分離，得出兩幅能量不同的圖像。兩次曝光法指以不同的X線球管輸出能量(kVp)對被攝物體進行兩次獨立曝光，得到兩幅圖像或數據，通過減影運算分別生成軟組織密度像、骨密度像和普通胸片的方法。

一次曝光法所獲圖像的對比度差、信噪比低。如果要使一次曝光法獲得的減影圖像與兩次曝光法產生的減影圖像信噪比相當，其X線曝光量需提高16倍。兩次曝光法的優點是能量差大、組織對比強、圖像信噪比高。雖然兩次曝光的時間間隔很短(200～400ms)，但因呼吸、心跳、移位等會導致雙能信號重疊，從而出現運動偽影。此外，短時間內交替輸出高、低兩種能量X線線束對球管要求高、損耗大、病人的輻射量亦有所增加。

雙能量減影圖像中的運動偽影，主要表現為在運動方向上組織結構邊界處出現的黑色或白色條紋影，其中雙側中、下肺野內帶，雙側下肺野中帶以及左中肺野中帶、心緣旁、橫膈、骨性胸廓是最容易出現運動偽影的部位。運動偽影主要緣于心臟搏動與呼吸運動，肺與心臟部位存在大量黑色或白色條紋影，無法準確、清晰地顯示肺與心臟的解剖結構與局部細節，這對心肺的觀察與診斷，病灶的準確定位，進行定性與量化分析等均會造成較大影響。