[發(fā)明專(zhuān)利]基于雙能CT的數(shù)據(jù)采集方法、系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011579951.0
• 申請(qǐng)日: 2020-12-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112690817A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳偉;侯曉文;葉宏偉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 明峰醫(yī)療系統(tǒng)股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): A61B6/03
• 分類(lèi)號(hào): A61B6/03
• 代理公司: 上海雍灝知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31368
• 代理人: 沈汶波

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于雙能CT的數(shù)據(jù)采集方法、系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述方法包括：在一個(gè)掃描周期內(nèi)分別進(jìn)行高劑量掃描過(guò)程和低劑量掃描過(guò)程以獲取高劑量投影數(shù)據(jù)和低劑量投影數(shù)據(jù)；在所述一個(gè)掃描周期內(nèi)，CT設(shè)備的掃描架僅存在一次開(kāi)機(jī)和停機(jī)、CT設(shè)備的掃描床僅存在一次進(jìn)動(dòng)過(guò)程；將所述高劑量投影數(shù)據(jù)和/或所述低劑量投影數(shù)據(jù)重新進(jìn)行排列，使同一掃描方向上存在所述高劑量投影數(shù)據(jù)與低劑量投影數(shù)據(jù)；根據(jù)投影數(shù)據(jù)重建出高劑量CT圖像，解決低劑量CT圖像質(zhì)量差的問(wèn)題。本發(fā)明縮短高劑量數(shù)據(jù)和低劑量數(shù)據(jù)的時(shí)間間隔，降低患者發(fā)生自主運(yùn)動(dòng)和不自主運(yùn)動(dòng)的概率，從而降低甚至消除高劑量CT數(shù)據(jù)和低劑量CT數(shù)據(jù)不匹配的概率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及CT設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于雙能CT的數(shù)據(jù)采集方法、系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)

計(jì)算機(jī)X射線(xiàn)斷層掃描儀(computed tomography，CT)是利用X射線(xiàn)旋轉(zhuǎn)照射被測(cè)物體，然后通過(guò)計(jì)算機(jī)處理獲得物體斷層圖像的設(shè)備。隨著CT技術(shù)的廣泛應(yīng)用，患者受到的X射線(xiàn)輻射劑量越來(lái)越多。為了降低患者承受的輻射劑量，低劑量CT受到越來(lái)越多的關(guān)注。但掃描劑量的降低會(huì)影響重建圖像質(zhì)量。為了保證低劑量掃描下的圖像質(zhì)量，迭代重建技術(shù)，深度學(xué)習(xí)技術(shù)等被廣泛研究，應(yīng)用于低劑量CT的重建。其中，基于深度學(xué)習(xí)的低劑量CT重建技術(shù)，需要采集足夠數(shù)量的訓(xùn)練數(shù)據(jù)對(duì)深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，才能保證由低劑量CT重建出高質(zhì)量圖像。所采集的訓(xùn)練數(shù)據(jù)一般要求每組包含一低劑量CT數(shù)據(jù)和與所述低劑量CT數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的高劑量CT數(shù)據(jù)，用于有監(jiān)督的深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行訓(xùn)練。當(dāng)然，也存在一些無(wú)監(jiān)督的深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)如各種GAN(Generative Adversarial Networks)網(wǎng)絡(luò)，可以對(duì)非匹配的數(shù)據(jù)對(duì)進(jìn)行訓(xùn)練，但是由于其參數(shù)很多，收斂困難，訓(xùn)練速度慢和容易崩潰等難點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中受到很大限制。

為了保證所采集的高低劑量CT數(shù)據(jù)匹配，現(xiàn)有的采集方法是對(duì)同一患者用高劑量和低劑量，在其它掃描參數(shù)相同的情況下分別掃描一次。這種采集方案的主要問(wèn)題是，兩次掃描時(shí)間間隔較長(zhǎng)，患者發(fā)生自主運(yùn)動(dòng)和不自主運(yùn)動(dòng)的概率增大，高低劑量數(shù)據(jù)不匹配概率隨之增大。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述技術(shù)缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種高低劑量數(shù)據(jù)匹配率大的基于雙能CT的數(shù)據(jù)采集方法。

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于雙能CT的數(shù)據(jù)采集方法，包括如下步驟：設(shè)置高劑量掃描參數(shù)和低劑量掃描參數(shù)，在一個(gè)掃描周期內(nèi)按所述高劑量掃描參數(shù)和所述低劑量掃描參數(shù)分別進(jìn)行高劑量掃描過(guò)程和低劑量掃描過(guò)程，以獲取高劑量投影數(shù)據(jù)和低劑量投影數(shù)據(jù)；在所述一個(gè)掃描周期內(nèi)，CT設(shè)備的掃描架僅存在一次開(kāi)機(jī)和停機(jī)、CT設(shè)備的掃描床僅存在一次進(jìn)動(dòng)過(guò)程；將所述高劑量投影數(shù)據(jù)和/或所述低劑量投影數(shù)據(jù)重新進(jìn)行排列，使同一掃描方向上存在所述高劑量投影數(shù)據(jù)與低劑量投影數(shù)據(jù)；根據(jù)每個(gè)掃描方向上的所述高劑量投影數(shù)據(jù)與低劑量投影數(shù)據(jù)訓(xùn)練深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)所述訓(xùn)練后的深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)，由所述低劑量投影數(shù)據(jù)重建出高劑量CT圖像。

優(yōu)選地，所述高劑量掃描參數(shù)和所述低劑量掃描參數(shù)通過(guò)高電壓和低電壓實(shí)現(xiàn)，或通過(guò)高電流和低電流實(shí)現(xiàn)。

優(yōu)選地，所述設(shè)置高劑量掃描參數(shù)和低劑量掃描參數(shù)，在一個(gè)掃描周期內(nèi)按所述高劑量掃描參數(shù)和所述低劑量掃描參數(shù)分別進(jìn)行高劑量掃描過(guò)程和低劑量掃描過(guò)程，以獲取高劑量投影數(shù)據(jù)和低劑量投影數(shù)據(jù)包括：在軸掃模式的一個(gè)掃描周期內(nèi)，使用同一個(gè)射線(xiàn)源按所述高劑量掃描參數(shù)和所述低劑量掃描參數(shù)連續(xù)進(jìn)行高劑量掃描過(guò)程和低劑量掃描過(guò)程。