[發明專利]一種CT圖像重建中骨硬化偽影的校正方法

有效

• 申請號: 201110455891.6
• 申請日: 2011-12-29
• 公開（公告）號: CN103186883A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 上海聯影醫療科技有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

技術領域

本發明涉及醫學影像處理的技術領域，尤其涉及一種CT圖像重建中骨硬化偽影的校正方法。

背景技術

由于X射線CT系統中所用的X射線源均不是單色源，而是具有一定頻譜寬度的X線源，即X線光子能量不一。并且對一般材料來說，X光子在物體中的吸收系數隨X線光子能量的增大而減小，即高能光子衰減小，低能光子衰減大。這樣就導致X射線投影值與所經過物體的長度不再是線性關系，進而在重建后的圖像上產生“帽狀”偽影，即X線硬化偽影。

一般來說在重建圖像之前會對投影數據進行基于水模的射線硬化校正，這種校正會將軟組織的X射線硬化現象消除，但無法消除由于人體骨頭引起的射線硬化偽影，即骨硬化偽影。通常骨硬化偽影有兩類表現，一類是致密物體之間和骨的延長線方向的暗色條帶，這是由于穿過骨組織較多的射線和穿過骨組織較少的射線的差異造成的；另一類是退化的骨邊界，在軟組織和骨組織邊界處的像素點的CT值(CT值代表X射線穿過組織被吸收后的衰減值)會被抬高，產生一個模糊的邊界。

目前骨硬化偽影的校正一般都是采用圖像后處理的方法，包括如下步驟：首先對重建圖像進行閾值分割，提取出只包含骨頭信息的圖像；接著對骨頭圖像進行正投影，得到骨頭的投影數據；接著對骨頭的投影數據進行多項式擬合獲得骨頭投影誤差數據；然后對骨頭投影誤差數據進行反投影，得到骨硬化偽影圖像；最后從重建圖像中減去骨硬化偽影圖像獲得校正圖像。

但是該方法存在以下問題：當建像中心偏心或重建視野小于實際掃描范圍大小進行重建圖像時，會使得重建的圖像只會包含一部分實際掃描中的骨頭信息，進而使得擬合得到的骨頭投影誤差數據只包含了部分骨頭的硬化誤差，從而使得反投影得到的骨硬化偽影圖像不是真實的骨硬化偽影信息，以致造成校正圖像中存在沒有去除掉的骨硬化偽影圖像或存在因校正引入的偽影。此外，由于重建圖像的每個像素對應實際掃描人體部位的一個很小的三維體素，當這個很小的三維體素包含部分的骨頭時，所穿過該三維體素的射線必然會產生X射線硬化現象，但由于該三維體素所包含的骨頭的信息很少，在對應的重建圖像的像素上表現出來的CT值是比骨頭CT值更小的CT值，在采用閾值分割的方法時不會提取該信息，也就不會對該圖像進行骨硬化偽影校正，進而嚴重影響重建圖像的質量與臨床診斷。

鑒于上述狀況，本發明確實有必要提供一種CT圖像重建中骨硬化偽影的校正方法，以解決現有技術中存在的缺陷。

發明內容

本發明的目的在于提供一種CT圖像重建中骨硬化偽影的校正方法，可以去除重建圖像中骨硬化偽影，保證圖像質量，不影響臨床診斷。

為達到上述目的，本發明是通過如下技術方案實現的：一種CT圖像重建中骨硬化偽影的校正方法，包括如下步驟：由原始投影數據重建實際圖像，所述重建實際圖像中采用的重建參數為臨床選用的重建參數；由原始投影數據重建目標圖像，所述重建目標圖像中采用的重建視野為CT所支持的最大掃描視野，建像中心為機架旋轉中心，重建卷積核為標準卷積核；從目標圖像中提取骨頭圖像；對骨頭圖像進行正投影獲得骨頭投影數據，并對骨頭投影數據進行多項式擬合獲得骨硬化誤差投影數據；由骨硬化誤差投影數據重建骨硬化偽影圖像；從實際圖像中去除骨硬化偽影圖像獲得校正圖像。

優選地，所述CT圖像重建方法還包括如下步驟：在提取骨頭圖像時對目標圖像中CT值位于軟組織CT值與骨頭CT值之間的像素點進行權重加權處理。

優選地，所述骨頭圖像是通過目標圖像與權重加權因子做乘積處理獲得的。

優選地，所述權重加權因子為