[發明專利]用于CBCT系統的球管組件及雙能三維體積圖像的重建方法

在審

• 申請號: 201910708583.6
• 申請日: 2019-08-01
• 公開（公告）號: CN110448320A
• 公開（公告）日: 2019-11-15
• 發明（設計）人: 邱立忠;田新智;金鐵
• 申請（專利權）人: 新里程醫用加速器(無錫)有限公司
• 主分類號: A61B6/00
• 分類號: A61B6/00;A61B6/03
• 代理公司: 11400 北京商專永信知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 方挺;時寅<國際申請>=<國際公布>=<

1.用于CBCT系統的球管組件，其特征在于，包括：

用于發射X射線的發射單元；

至少具有不同厚度的第一部分和第二部分的濾波單元，所述濾波單元能夠分別以第一部分和第二部分遮擋所述發射單元發射的X射線，以生成不同能量的X射線束。

2.根據權利要求1所述的用于CBCT系統的球管組件，其特征在于：

所述濾波單元能夠旋轉地布置于所述發射單元的前方，其一半具有厚度L₁，另一半具有厚度L₂。

3.根據權利要求2所述的用于CBCT系統的球管組件，其特征在于：

所述發射單元為球管，所述球管具有圓形的X射線發射孔；

所述濾波單元具有呈環形的濾波薄片，所述濾波薄片的寬度大于或等于所述球管的X射線發射孔的直徑。

4.根據權利要求3所述的用于CBCT系統的球管組件，其特征在于，所述濾波單元包括：

設置于所述球管上的旋轉軸；以及

設置于所述旋轉軸上的承載片，所述承載片具有用于設置所述環形濾波薄片環形鏤空。

5.根據權利要求3或4所述的用于CBCT系統的球管組件，其特征在于：

所述濾波單元的轉速w＝(2π×FPS/2)/秒，其中FPS為圖像采集幀頻。

6.雙能三維體積圖像的重建方法，其特征在于，包括：

a.在X射線發射單元前端布置濾波單元，所述濾波單元至少具有不同厚度L₁和L₂的第一部分和第二部分；

b.分別以不同厚度的第一部分和第二部分交替地遮擋所述發射單元發射的X射線，以生成具有高能量E₁和低能量E₂的X射線束，并以所述高能量E₁和低能量E₂的X射線束分別照射待測目標；

c.獲取透過待測目標的高能投影圖像Pro_L₁和低能投影圖像Pro_L₂，將兩幅投影圖像進行空間配準，對所述低能投影圖像Pro_L₂進行衰減校正；

d.融合所述高能投影圖像Pro_L₁和經過衰減校正的所述低能投影圖像Pro_L₂，以獲取融合投影圖像；

e.根據所述融合投影圖像重建雙能三維體積圖像。

7.根據權利要求6所述的雙能三維體積圖像的重建方法，其特征在于，所述步驟c包括：

將低能投影圖像Pro_L₂配準到高能投影圖像Pro_L₁，假設由兩幅圖像配準結果參數組成的變換矩陣為T，則：

T(Pro_L₂)→(Pro_L₁)；

假設高能投影圖像Pro_L₁對應的有效射線能量為E₁，有效線性衰減系數為μ₁，照射目標和濾波介質前后的高能X射線強度分別為I₀和I₁，低能投影圖像Pro_L₂對應的有效射線能量為E₂，有效線性衰減系數為μ₂，照射目標和濾波介質前后的低能X射線強度分別為I₀和I₂，高能投影圖像Pro_L₁中任意位置(x,y)處的像素對應X射線穿過目標的厚度為t，則

I₁(x,y)＝I₀(x,y)*exp(-μ₁*(t+L₁))；

I₂(x,y)＝I₀(x,y)*(exp(μ₂/μ₁)+I₁(x,y)/I₀(x,y)+(L₁-L₂)*μ₂)。