[發(fā)明專利]模型訓(xùn)練、多能譜CT掃描方法、裝置、電子設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011390911.1
• 申請日: 2020-12-02
• 公開（公告）號: CN112603345B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 任彥
• 申請（專利權(quán)）人: 賽諾威盛科技(北京)股份有限公司
• 主分類號: A61B6/03
• 分類號: A61B6/03;A61B6/00;G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 北京知果之信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11541
• 代理人: 卜榮麗

本申請?zhí)峁┝艘环N模型訓(xùn)練方法、多能譜CT掃描方法、裝置和電子設(shè)備，其中，模型訓(xùn)練方法包括：按照曝光點(diǎn)的數(shù)量對漸變射線源電壓進(jìn)行采樣，得到多個(gè)采樣電壓，漸變射線源電壓按周期性變化，采樣電壓與曝光點(diǎn)一一對應(yīng)；分別以多個(gè)采樣電壓進(jìn)行單能掃描，得到第一掃描數(shù)據(jù)；以漸變射線源電壓進(jìn)行漸變能掃描，得到每個(gè)采樣電壓對應(yīng)的曝光點(diǎn)的第二掃描數(shù)據(jù)；將第二掃描數(shù)據(jù)作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的輸入，將第一掃描數(shù)據(jù)作為輸出對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行訓(xùn)練，進(jìn)而可以得到該采樣電壓下所有角度的掃描數(shù)據(jù)。進(jìn)而對掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)全，進(jìn)而可以采用的重建方法，重建得到各個(gè)采樣電壓下的掃描圖像，可以實(shí)現(xiàn)多能譜CT，大幅增強(qiáng)CT的材料分辨能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及成像技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種模型訓(xùn)練、多能譜CT掃描方法、裝置、電子設(shè)備。

背景技術(shù)

能譜CT技術(shù)是近年來高端醫(yī)用CT經(jīng)常采用的一種技術(shù)。傳統(tǒng)的CT沒有能量分辨能力，只能得到一個(gè)能量下的衰減系數(shù)圖像。能譜CT同時(shí)使用兩套或者多套不同能量的數(shù)據(jù)，使CT有了一定的能量分辨能力，使對CT 圖像進(jìn)行材料分解成為可能，在臨床上有很多有潛力的應(yīng)用場景。

目前已有的能譜CT有三種不同的技術(shù)方案：

1.同時(shí)使用兩套X射線源和探測器，給每個(gè)射線源設(shè)置不同的能量。

2.使用能迅速切換高壓的設(shè)備，使光源發(fā)出的X射線能量峰值在兩個(gè)值之間切換。

3.使用特殊設(shè)計(jì)的雙層探測器，上層主要用于探測低能光子，下層主要用于探測器高能光子。

已有方案主要的問題是需要額外的原件或者特殊的設(shè)備，成本比較高。使用兩個(gè)能量掃描，相比單個(gè)能量具有一定的材料分辨能力，但分辨能力也很有限。

發(fā)明內(nèi)容

本申請?zhí)峁┝艘环N模型訓(xùn)練、多能譜CT掃描方法、裝置、電子設(shè)備和 CT設(shè)備，以至少解決相關(guān)技術(shù)中存在C設(shè)備分辨能力有限的問題。

根據(jù)本申請實(shí)施例的一個(gè)方面，提供了一種模型訓(xùn)練方法，包括：按照曝光點(diǎn)的數(shù)量對漸變射線源電壓進(jìn)行采樣，得到多個(gè)采樣電壓，所述漸變射線源電壓按周期性變化，所述采樣電壓與所述曝光點(diǎn)一一對應(yīng)；分別以多個(gè)所述采樣電壓進(jìn)行單能掃描，得到第一掃描數(shù)據(jù)；以漸變射線源電壓進(jìn)行漸變能掃描，得到每個(gè)采樣電壓對應(yīng)的曝光點(diǎn)的第二掃描數(shù)據(jù)；將所述第二掃描數(shù)據(jù)作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的輸入，將所述第一掃描數(shù)據(jù)作為所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的輸出對所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行訓(xùn)練得到訓(xùn)練好的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。

可選地，所述分別以多個(gè)所述采樣電壓進(jìn)行單能掃描，得到第一掃描數(shù)據(jù)包括：分別以多個(gè)所述采樣電壓對不同材料組合的被掃描物進(jìn)行單能掃描，得到每個(gè)采樣電壓在所有曝光點(diǎn)下的不同材料組合的掃描物的第一掃描數(shù)據(jù)。

可選地，以漸變射線源電壓進(jìn)行漸變能掃描，得到每個(gè)采樣電壓對應(yīng)的曝光點(diǎn)的第二掃描數(shù)據(jù)包括：以漸變射線源電壓對不同材料組合的被掃描物進(jìn)行漸變能掃描，得到每個(gè)曝光點(diǎn)對應(yīng)的一個(gè)采樣電壓下的不同材料組合的被掃描物的第二掃描數(shù)據(jù)。

可選地，模型訓(xùn)練方法還包括：按照曝光點(diǎn)將第一掃描數(shù)據(jù)和第二掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行配對，得到掃描數(shù)據(jù)對；將所述掃描數(shù)據(jù)對作為訓(xùn)練樣本。

可選地，將所述第二掃描數(shù)據(jù)作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的輸入，將所述第一掃描數(shù)據(jù)作為所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的輸出對所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行訓(xùn)練得到訓(xùn)練好的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型包括：將所述第二掃描數(shù)據(jù)輸入所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，得到輸出結(jié)果；將所述輸出結(jié)果與所述第二掃描數(shù)據(jù)所在的掃描數(shù)據(jù)對中的第一掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，得到結(jié)果誤差；基于所述結(jié)果誤差調(diào)整所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的參數(shù)，直至所述輸出結(jié)果與所述第二掃描數(shù)據(jù)所在的掃描數(shù)據(jù)對中的第一掃描數(shù)據(jù)的誤差在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，得到訓(xùn)練好的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。