[發明專利]雙能CT短程掃描協議中的數字域分解方法

有效

• 申請號: 201910675301.7
• 申請日: 2019-07-25
• 公開（公告）號: CN110353716B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 施大新;鄒宇;張啟林;楊溢;高斯
• 申請（專利權）人: 沈陽開普醫療影像技術有限公司
• 主分類號: A61B6/03
• 分類號: A61B6/03
• 代理公司: 北京市卓華知識產權代理有限公司 11299
• 代理人: 陳子英

1.一種雙能CT短程掃描協議中的數字域分解方法，適應于雙能短程掃描，其中低能掃描和高能掃描的角度范圍均為π+γ_m、在β₀～β₁～β₂共計2π+2γ_m的掃描角度區間為低能掃描和高能掃描的雙能掃描，在β₀～β₁的掃描角度區間為僅低能掃描，在β₁～β₂的掃描角度區間為僅高能掃描，其投影數據域分解方案包括下列步驟：

S1.計算各區間的中間變量，所述中間變量為雙能基物質分解系數的線積分L₁(β,γ)和L₂(β,γ)：

1)在β₀～β₂區間，根據直接測量得到的雙能投影數據g_H(β,γ)和g_L(β,γ)求解下列方程組，獲得該區間的L₁(β,γ)和L₂(β,γ)：

2)在β₂～β₁區間，根據雙能數據g_H(β_H,-γ)和g_L(β,γ)求解下列方程組，獲得該區間的L₁(β,γ)和L₂(β,γ)：

3)在β₁～β₀區間，根據雙能數據g_H(β,γ)和g_L(β_L,-γ)求解下列方程組，獲得該區間的L₁(β,γ)和L₂(β,γ)：

S2.依據下列公式所表示的雙能基物質的分解系數和的線積分關系

使用圖像重建算法，得到雙能基物質分解系數和的圖像；

S3.依據下列公式計算獲得被造影物在任意能量下的的x-射線線性衰減系數

其中，β為CT設備掃描時的轉角，其中β₀為掃描起點，β₁＝π+γ_m，為低能掃描終點和高能掃描起點，β₂＝2π+2γ_m為掃描終點，β_H＝β+π+2γ，由投影數據的對稱性決定，β_L＝β+π+2γ，由投影數據的對稱性決定，γ為CT設備扇束掃描的扇角，γ_m為最大扇角，小于π，E為能量，為位置矢量，l為x-光源與探測器單元連線所對應的直線，dl為相應的線積分變元，g_L(β,γ)為低能掃描獲得的投影數據，g_H(β,γ)為高能掃描獲得的投影數據，S_L(E,γ)低能掃描的歸一化有效能譜，為所用CT設備的特性參數，S_H(E,γ)高能掃描的歸一化有效能譜，為所用CT設備的特性參數，μ₁(E)和μ₂(E)₂為兩個基物質的線性衰減系數，μ₁(E)和μ₂(E)₂是依據步驟S3的假設下的用于計算的兩個基函數，和為步驟S3的假設下的在相應基函數下的分解系數變量。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于采用下列掃描方式獲得掃描投影數據，CT設備從掃描起點β₀以低能進行角度為π+γ_m的掃描，至低能掃描終點β₁，以低能掃描終點β₁為高能掃描起點，以高能掃描進行π+γ_m的掃描，至掃描終點β₂。

3.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于對于三維掃描數據，依據計算精度要求，將三維數據近似看作平行的扇束數據來處理。