[發明專利]一種放射影像引導下診治肺腫瘤裝置

在審

• 申請號: 201610562815.8
• 申請日: 2016-07-18
• 公開（公告）號: CN106691485A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 袁雙虎;于清溪;趙偉;劉聿輝;周波;侯文紅;劉哲
• 申請（專利權）人: 山東省腫瘤防治研究院
• 主分類號: A61B6/03
• 分類號: A61B6/03;A61B6/04;G06T11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種放射影像引導下診治肺腫瘤裝置，其特征在于，所述放射影像引導下診治肺腫瘤裝置由CT重建設備和CT檢查床組成；

所述CT重建設備的一側放置有CT檢查床；

所述CT重建設備由探測器、光管、360°旋轉載物平臺運動系統、探測器Y向直線運動系統、探測器X向直線運動系統、探測器Z向直線運動系統、光管Z向直線運動系統和被測物組成；

所述探測器Y向直線運動系統、探測器X向直線運動系統、探測器Z向直線運動系統設置在扁平構件的CT重建設備的上方；探測器Y向直線運動系統上架設探測器X向直線運動系統、探測器X向直線運動系統上架架設探測器Z向直線運動系統，探測器固定在探測器Z向直線運動系統上；所述360°旋轉載物平臺運動系統位于整體結構的中間，所述光管Z向直線運動系統位于扁平構件的CT重建設備下方，光管固定在光管Z向直線運動系統；

所述CT檢查床由床體、頭枕、頭枕導軌、頭枕伸縮桿、手臂固定器、手臂固定器伸縮桿、電機、腳輪、腳輪鎖止器、床腿、床腿高度調節器、頭枕伸縮桿控制鍵、手臂固定器伸縮桿控制鍵、床腿高度調節器控制鍵、電源開關和電源接口，所述的頭枕設置在頭枕導軌上面；所述的頭枕導軌固定在床體上面；所述的頭枕伸縮桿一端固定于床體上面，另一端與頭枕相連；所述的手臂固定器伸縮桿固定于床體上面；所述的手臂固定器設置在手臂固定器伸縮桿上；所述的電機設置在床體下面中間部位；所述的床腿設置在床體下面四個角內里面；所述的腳輪設置在床腿下面；所述的腳輪鎖止器設置于腳輪上面；所述的床腿高度調節器設置于床腿中間；所述的頭枕伸縮桿控制鍵設置在床體側面，通過導線分別與頭枕伸縮桿和電機相連；所述的手臂固定器伸縮桿控制鍵設置在床體側面，通過導線分別與手臂固定器伸縮桿和電機相連；所述的床腿高度調節器控制鍵設置在床體側面，通過導線分別與床腿高度調節器和電機相連；所述的電源開關在床體側面；所述的電源接口設置在床體側面。

2.如權利要求1所述的放射影像引導下診治肺腫瘤裝置，其特征在于，所述探測器與計算機連接，所述計算機設置有圖像處理重建模塊，所述圖像處理重建模塊的圖像處理方法包括：

第一步，采用錐束濾波反投影算法得到初始圖像u₀：對XCT待重建的M幅投影采用濾波反投影算法重建，對圓弧軌跡掃描的錐束投影數據進行半精確重建；圓弧軌跡是短掃描軌跡，即π加扇角掃描軌跡；也是超短掃描軌跡，即小于短掃描的軌跡包括：權重投影數據的偏導數；沿水平與非水平方向的一維希爾伯特變換；圓弧軌跡的反投影；將重建后圖像u₀作為初始圖像；

第二步，令k＝0，k為迭代次數(k＝0，1，2...K-1)，將u₀作為迭代初始圖像u⁽⁰⁾，采用代數迭代法更新圖像：

$u_j^{(k+1)}=u_j^{\left(k\right)}+\mathrm{\λ}\frac{(p_i-{\mathrm{\Σ}}_{n=1}^N{u}_n^{\left(k\right)}\·m_{in})}{{\mathrm{\Σ}}_{n=1}^N{m}_{in}^2}{m}_{ij};$

其中，k為迭代次數(k＝0，1，2...K)，即為第k÷1次迭代后更新的圖像，為更新前圖像，j代表圖像角標，p_i為第i個探測器單元的投影值，m_m代表圖像中第n個像素值對探測器單元i的貢獻大小，λ為松弛因子，取值范圍0～2之間；

第三步，對得到的圖像進行非負值約束：對上步中所有小于0的值賦值為零，即如果則令

第四步，根據梯度下降法對u^(k+1)求圖像總變差最小化后的圖像：

$u^{(k+1,l+1)}=u^{(k+1,l)}-a\left|\right|u^{(k+1,0)}-u^{\left(k\right)}\left|\right|*d{\hat{u}}^{(k+1,l)};$

其中l為梯度下降法的迭代次數(l＝0，1...L-1)，a為步長因子；

第五步，令k＝k+1，u^(k)＝u^(k，L+1)，重復步第二步-第四步，直到滿足迭代次數要求。