專利名稱：一種優(yōu)化掃描流程方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域，特別是一種優(yōu)化掃描流程的方法和裝置。
背景技術(shù)：
隨著醫(yī)療水平的進(jìn)步，X射線計算機(jī)斷層成像(Computed Tomography, CT)設(shè)備得到了廣泛的應(yīng)用。當(dāng)對待檢對象進(jìn)行CT掃描時，旋轉(zhuǎn)機(jī)架繞Z軸旋轉(zhuǎn)360度，并同時帶動包括X射線源和探測器的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)同步圍繞待檢對象旋轉(zhuǎn)360°，以從
的投影角度來獲取X射線投影數(shù)據(jù)，其中Z軸為CT檢查床進(jìn)出旋轉(zhuǎn)機(jī)架的水平方向。在每個投影角度處，探測器的M個通道同時接收X射線投影數(shù)據(jù)，并將其傳送至CT的圖像重建系統(tǒng)用于生成重建圖像。然而由于人體不可避免會發(fā)生運(yùn)動，所以在對人體進(jìn)行CT掃描吋，重建圖像會因人體的運(yùn)動而存在運(yùn)動偽影，從而影響重建圖像的質(zhì)量。
在目前的CT掃描中，CT圖像重建系統(tǒng)在每次重建圖像后可以顯示該次重建的所有圖像，據(jù)此觀察者(如醫(yī)生或CT技術(shù)人員)會查看所有的這些重建圖像上，用肉眼觀察每幅重建圖像中是否有運(yùn)動偽影。由于運(yùn)動偽影導(dǎo)致重建圖像模糊，對觀察者觀察病灶有很大影響，所以通常在觀察到運(yùn)動偽影后就要對待檢對象重新進(jìn)行掃描，以得到?jīng)]有運(yùn)動偽影的重建圖像。為了減少待檢對象接收的掃描劑量，觀察者會根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)來判斷待檢對象發(fā)生運(yùn)動的位置，并將掃描線設(shè)置在該位置處，自此處開始再次對待檢對象進(jìn)行掃描。不過這種方式存在人為誤差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種優(yōu)化掃描流程的方法和裝置，其可自動判斷出待檢對象發(fā)生運(yùn)動的具體位置，從而更加精確；并僅對所述具體位置處再次進(jìn)行掃描，以減少待檢對象接收的輻射劑量。有鑒于此，本發(fā)明提出一種優(yōu)化掃描流程的方法，所述方法包括根據(jù)原始投影數(shù)據(jù)組來判斷待檢對象發(fā)生運(yùn)動的位置；對所述位置再次進(jìn)行掃描。以通過自動方式獲取待檢對象發(fā)生運(yùn)動的位置，減少待檢對象接收的輻射劑量。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述對所述位置再次進(jìn)行掃描包括若為螺旋掃描，則先根據(jù)所述位置來計算需再次掃描的范圍，再對所述范圍再次進(jìn)行掃描；若為順序掃描，則直接對所述位置再次進(jìn)行掃描。以通過自動方式獲取對待檢對象進(jìn)行螺旋掃描的再次掃描范圍，從而更加精確。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述根據(jù)原始投影數(shù)據(jù)組來判斷待檢對象發(fā)生運(yùn)動的位置包括獲取所述原始投影數(shù)據(jù)組的補(bǔ)償數(shù)據(jù)組；計算所述原始投影數(shù)據(jù)組與所述補(bǔ)償數(shù)據(jù)組的距離矩陣；取所述距離矩陣的某一列，找出該列中最小值所對應(yīng)的行值，若該行值與該列值的差值的絕對值大于ー預(yù)設(shè)閾值，則根據(jù)該行值得到所述待檢對象發(fā)生運(yùn)動的具體位置?？梢姳景l(fā)明能直接從原始投影數(shù)據(jù)組中就判斷出待檢對象在本次掃描中發(fā)生運(yùn)動的具體位置，所以準(zhǔn)確率和可靠性更高。
根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述距離矩陣為歐幾里得距離矩陣。根據(jù)本發(fā)明的再一個實(shí)施例，所述獲取補(bǔ)償數(shù)據(jù)組包括讀取所述原始投影數(shù)據(jù)組中與一投影數(shù)據(jù)對應(yīng)的第一投影角度和第一探測器通道；根據(jù)所述第一投影角度和所述第一探測器通道來計算ー第二投影角度和第二探測器通道，其中所述第二投影角度下的第ニ探測器通道與所述第一投影角度下的第一探測器通道位于同一 X射線傳播路徑上；將所述第二投影角度下第二探測器通道所采集到的投影數(shù)據(jù)作為所述補(bǔ)償數(shù)據(jù)組中的數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的又一個實(shí)施例，所述計算第二投影角度和第二探測器通道包括根據(jù)所述第一探測器通道按如下公式來計算所述X射線傳播路徑偏離X射線束中心的角度Θ = β-η1*Λ β，其中，nl為所述第一探測器通道，Δ β為所述探測器通道的角度步距，Θ為所述X射線傳播路徑與X射線束中心的夾角，β為所述X射線束的一半張角；根據(jù)所述夾角按如下公式來計算所述第二探測器通道η2 = (β + θ )/Λ β，其中，η2為所述第二探測器通道，且所述第二探測器通道與所述第一探測器通道關(guān)于所述探測器的中心呈鏡像對稱；根據(jù)所述夾角按如下公式來計算所述第二投影角度α 2 = α I土pi-2 θ，其中，α 2為 所述第二投影角度，α I為所述第一投影角度。根據(jù)本發(fā)明的又一個實(shí)施例，所述第一投影角度的范圍為
。這樣數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)只需圍繞待檢對象進(jìn)行
的投影即可得到所述原始投影數(shù)據(jù)，相比360°的投影方式減少了待檢對象接收的輻射劑量，同時減少了原始投影數(shù)據(jù)組的數(shù)據(jù)量，減少了數(shù)據(jù)存儲空間。根據(jù)本發(fā)明的又一個實(shí)施例，所述預(yù)設(shè)閾值為20。本發(fā)明還提供一種計算機(jī)程序，使計算機(jī)執(zhí)行所述優(yōu)化掃描流程的方法。本發(fā)明還提供一種計算機(jī)可讀的記錄介質(zhì)，存儲了所述的計算機(jī)程序。本發(fā)明還提供一種優(yōu)化掃描流程的裝置，所述裝置包括ー運(yùn)動位置判斷組件，用于根據(jù)原始投影數(shù)據(jù)組來判斷待檢對象發(fā)生運(yùn)動的位置；一再掃描執(zhí)行組件；用于對所述位置再次進(jìn)行掃描。以通過自動方式獲取待檢對象發(fā)生運(yùn)動的位置，減少待檢對象接收的福射劑量。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述再掃描執(zhí)行組件包括一再掃描范圍計算模塊，用于在螺旋掃描時根據(jù)所述位置來計算需再次掃描的范圍；一再掃描執(zhí)行模塊，用于對所述范圍再次進(jìn)行掃描。以通過自動方式獲取對待檢對象進(jìn)行螺旋掃描的再次掃描范圍，從而更加精確。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述運(yùn)動位置判斷組件包括ー補(bǔ)償數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取所述原始投影數(shù)據(jù)組的補(bǔ)償數(shù)據(jù)組；ー距離矩陣計算模塊，用于計算所述原始投影數(shù)據(jù)組與所述補(bǔ)償數(shù)據(jù)組的距離矩陣；ー運(yùn)動位置判斷模塊，取所述距離矩陣的某一列，找出該列中最小值所對應(yīng)的行值，若該行值與該列值的差值的絕對值大于ー預(yù)設(shè)閾值，則根據(jù)該行值得到所述待檢對象發(fā)生運(yùn)動的具體位置?？梢姳景l(fā)明能直接從原始投影數(shù)據(jù)組中就判斷出待檢對象在本次掃描中發(fā)生運(yùn)動的具體位置，所以準(zhǔn)確率和可靠性更高。根據(jù)本發(fā)明的再一個實(shí)施例，所述補(bǔ)償數(shù)據(jù)獲取模塊包括一讀取單元，用于讀取所述原始投影數(shù)據(jù)組中與一投影數(shù)據(jù)對應(yīng)的第一投影角度和第一探測器通道；一計算單元，用于根據(jù)所述第一投影角度和所述第一探測器通道來計算ー第二投影角度和一第二探測器通道，其中所述第二投影角度下的第二探測器通道與所述第一投影角度下的第一探測器通道位于同一 X射線傳播路徑上；一補(bǔ)償數(shù)據(jù)獲取単元，其將所述第二投影角度下第二探測器通道所采集到的投影數(shù)據(jù)作為所述補(bǔ)償數(shù)據(jù)組中的數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的又一個實(shí)施例，所述計算単元包括一角度計算子単元，用于根據(jù)所述第一探測器通道按如下公式來計算所述X射線傳播路徑偏離X射線束中心的角度θ =β-η1*Λ β，其中，nl為所述第一探測器通道，Δ β為所述探測器通道的角度步距，Θ為所述X射線傳播路徑與X射線束中心的夾角，β為所述X射線束的一半張角；一第二通道計算子単元，用于根據(jù)所述夾角按如下公式來計算所述第二探測器通道η2 = (β + θ)/Λ β，其中，η2為所述第二探測器通道，且所述第二探測器通道與所述第一探測器通道關(guān)于所述探測器的中心呈鏡像對稱；一第二角度計算子単元，用于根據(jù)所述夾角按如下公式來計算所述第二投影角度α 2 = α I土pi-2 Θ，其中，α 2為所述第二投影角度，α I為所述第一投影角度。從上述方案中可以看出，由于本發(fā)明能自動判斷出待檢對象在本次掃描中發(fā)生運(yùn)動的具體位置，從而更加精確。而且本發(fā)明僅對所述具體位置處再次進(jìn)行掃描，減少了待檢對象接收的X射線輻射劑量。同時本發(fā)明的原始投影數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)圍繞待檢對象 進(jìn)行
的投影，相比360°的投影方式減少了待檢對象接收的輻射劑量，也減少了原始投影數(shù)據(jù)組的數(shù)據(jù)量，減少了數(shù)據(jù)存儲空間。


下面將通過參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，使本領(lǐng)域技術(shù)人員更清楚本發(fā)明的上述及其它特征和優(yōu)點(diǎn)，附圖中圖Ia為本發(fā)明優(yōu)化順序掃描流程的方法示意圖。圖Ib為本發(fā)明優(yōu)化螺旋掃描流程的方法示意圖。圖2為本發(fā)明獲取補(bǔ)償數(shù)據(jù)的原理示意圖。圖3a為待檢對象未發(fā)生運(yùn)動時本發(fā)明距離矩陣中某列數(shù)據(jù)的示意圖。圖3b為待檢對象發(fā)生運(yùn)動時本發(fā)明距離矩陣中某列數(shù)據(jù)的示意圖，圖中同時示意了待檢對象發(fā)生運(yùn)動具體位置。圖4為本發(fā)明優(yōu)化順序掃描流程的裝置示意圖。圖5為本發(fā)明運(yùn)動位置判斷組件的示意圖。圖6為本發(fā)明補(bǔ)償數(shù)據(jù)獲取模塊的示意圖。圖7為本發(fā)明再掃描執(zhí)行組件的示意圖。附圖標(biāo)記步驟101 110優(yōu)化掃描流程的步驟IX射線源3探測器10本發(fā)明優(yōu)化掃描流程的裝置11運(yùn)動位置判斷組件12再掃描執(zhí)行組件111補(bǔ)償數(shù)據(jù)獲取模塊112距離矩陣計算模塊
113運(yùn)動位置判斷模塊221讀取單元222計算單元223補(bǔ)償數(shù)據(jù)獲取單元121再掃描范圍計算模塊122再掃描執(zhí)行模塊
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，以下舉實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步詳 細(xì)說明。以下以CT設(shè)備為例，具體說明本發(fā)明優(yōu)化掃描流程的方法和裝置。對目前的雙排CT而言，通常數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)圍繞待檢對象同步旋轉(zhuǎn)一周的時間少于ls，如為O. 6s，而人體發(fā)生運(yùn)動頻率通常為一次I秒，所以在掃描過程中，并非每次掃描得到的原始投影數(shù)據(jù)組中都含有待檢對象的運(yùn)動數(shù)據(jù)。此外，每次掃描過程中，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是根據(jù)一定的角度間隔來采集X射線投影數(shù)據(jù)的，即讀片(reading)，如每次掃描需要讀片2000次，由于人體在掃描過程中并非一直在動，所以并非每次讀片的投影數(shù)據(jù)都含有運(yùn)動數(shù)據(jù)，除非這個人患有帕金森綜合癥，這種癥狀的病人的運(yùn)動頻率非常快，需要掃描時間很短的高端CT來對其進(jìn)行掃描。對于順序掃描而言，現(xiàn)有的掃描流程如下首先，根據(jù)重建圖像來人為判斷這些重建圖像中是否有運(yùn)動偽影，例如在一幅重建圖像picl中發(fā)現(xiàn)運(yùn)動偽影。接著，CT系統(tǒng)根據(jù)picl獲得與picl對應(yīng)的檢查床位置posl。由于順序掃描是在指定的復(fù)數(shù)個檢查床位置處依次進(jìn)行掃描，所以能根據(jù)Picl及檢查床的進(jìn)床速度獲得與picl對應(yīng)的檢查床位置posl。然后，CT系統(tǒng)根據(jù)輸入的指令再增加一次掃描，并在在上次掃描結(jié)束位置附近設(shè)置一條掃描指示線，然而這并不是應(yīng)該執(zhí)行再掃描的準(zhǔn)確位置。再然后，CT系統(tǒng)根據(jù)輸入指令移動掃描指示線至posl處。這樣就得到另一幅重建圖像pic2。最后,并用pic2來替換picl用于進(jìn)行圖像分析。但是該流程中需要人為發(fā)現(xiàn)圖像中的運(yùn)動偽影，比較費(fèi)時，也存在人為誤差。而螺旋掃描的掃描流程則與順序掃描的掃描流程有所不同。在該掃描流程中CT系統(tǒng)根據(jù)picl獲得與picl對應(yīng)的檢查床位置posl和X射線源投影角度δ I,然后在posl和SI的位置之前和之后都需要進(jìn)行再掃描，其中再掃描的起點(diǎn)線相同，只是掃描范圍boxl和box2不同。需要將這兩個掃描范圍boxl和box2的終點(diǎn)線都移動到posl和δ I的位置，然后進(jìn)行再掃描，并將再掃描得到的圖像用來替換有運(yùn)動偽影的原圖像picl。然而實(shí)際應(yīng)用中，觀察者并非會按上述方式操作。例如對于有10幅圖像的順序掃描，如果其中3幅圖像有運(yùn)動偽影，那么為了保證重建圖像的質(zhì)量，一般會重新掃描這10幅圖像。而實(shí)際上沒有運(yùn)動偽影的7幅圖像是無需再次掃描的，這樣待檢對象就接收了額外的X射線輻射。
有鑒于此，本發(fā)明提出一種優(yōu)化掃描流程的方法。用于優(yōu)化再掃描的流程，以提高判斷圖像中運(yùn)動偽影的準(zhǔn)確率，并減少待檢對象接收的X射線劑量。如圖Ia所示，對順序掃描而言，所述方法包括步驟101，讀取原始投影數(shù)據(jù)組R中與一投影數(shù)據(jù)Vl對應(yīng)的第一投影角度α I和第一探測器通道nl。本發(fā)明是基于如圖2所示的數(shù)據(jù)補(bǔ)償?shù)脑韥磉M(jìn)行的。圖2所示數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括一種X射線源I (Fl或F2)和探測器3，探測器3的通道數(shù)為M，其起始探測器通道為C-I，結(jié)束探測器通道為C-Μ。其中，X射線源I發(fā)射-X射線束，X射線束張角為2 β，探測 器3與X射線源I 一起圍繞一待檢對象順時針同步旋轉(zhuǎn)，即X射線源從Fl處順時針旋轉(zhuǎn)到F2處，以從復(fù)數(shù)個視點(diǎn)來采集X射線投影數(shù)據(jù)。理論上，在同一 X射線傳播路經(jīng)F1F2上，由于X射線從Fl到F2方向經(jīng)過待檢對象的衰減與從F2到Fl方向經(jīng)過待檢對象的衰減相同，所以在投影角度為α I (從X軸正半軸旋轉(zhuǎn)到Fl點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)角度)時，探測器3的一個通道nl上接收到的X射線投影數(shù)據(jù)Vl應(yīng)該等于投影角度為α 2 (從X軸正半軸旋轉(zhuǎn)到F2點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)角度)時，探測器3的另一個通道η2接收的X射線投影數(shù)據(jù)ν2，即Vl =ν2。本發(fā)明據(jù)此來獲取補(bǔ)充數(shù)據(jù)組R_C的數(shù)據(jù)。步驟102，根據(jù)第一探測器通道nl按如下公式(I)來計算X射線傳播路徑F1F2偏離X射線束中心的角度Θ Θ = β -η1*Λ β(I)其中，Δ β為探測器3中相鄰兩個通道間的角度步距，β為所述X射線束的一半張角。步驟103，根據(jù)夾角Θ按如下公式(2)來計算第二探測器通道η2 η2 = (β + θ)/Δβ(2)這里，可以將公式⑴變形為如下公式(3):nl = ( β - Θ ) / Δ β(3)比較公式⑵和(3)可以得出第一探測器通道nl與第二探測器通道n2關(guān)于探測器3的中心是鏡像對稱的。步驟104，根據(jù)夾角Θ按如下公式(4)來計算第二投影角度α 2 α 2 = α lipi—φ(4)由于φ=2θ，所以α 2 = α I 土pi_2 θ(5)圖2 的實(shí)施例中 α 2 = a l-pi-2 Θ。步驟105，將在第二投影角度α 2下第二探測器通道η2所采集到的投影數(shù)據(jù)ν2作為原始投影數(shù)據(jù)組R的補(bǔ)償數(shù)據(jù)組R_C中的數(shù)據(jù)。采用上述步驟101 105，無需包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)圍繞待檢對象旋轉(zhuǎn)一周(360° )，而只需進(jìn)行
的投影即可獲得補(bǔ)償數(shù)據(jù)組R_C中的全部數(shù)據(jù)。于是，本發(fā)明中第一投影角度范圍為
，這樣根據(jù)公式(5)可以得到第二投影角度范圍也為
，這樣就減少了待檢對象接收的輻射劑量，同時減少了原始投影數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量，減少了數(shù)據(jù)存儲空間。步驟106，計算原始投影數(shù)據(jù)組R與補(bǔ)償數(shù)據(jù)組R_C的距離矩陣S。
根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述距離矩陣為歐幾里得距離矩陣。在CT掃描中，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是根據(jù)一定的角度間隔來采集X射線投影數(shù)據(jù)的，即讀片。如在一次掃描過程中本發(fā)明將
分為N個角度間隔，如N = 2000，則數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)圍繞待檢對象每旋轉(zhuǎn)((180° +2 β)/2000)°，探測器3就讀取一次X射線投影數(shù)據(jù)，總共需要讀片2000次。假設(shè)距離矩陣S為一 N行N列的矩陣，其中第i行第j列的數(shù)據(jù)可以是原始投影數(shù)據(jù)組R中第i次讀片的數(shù)據(jù)與補(bǔ)償數(shù)據(jù)組R_C中第j次讀片的數(shù)據(jù)的歐幾里得(Euclidean)距離。也就是說，距離矩陣S中第i行的數(shù)據(jù)是原始投影數(shù)據(jù)組R中第i次讀片的數(shù)據(jù)分別與補(bǔ)償數(shù)據(jù)組R_C中第I N次讀片的數(shù)據(jù)的歐幾里得距離，距離矩陣S中第j列的數(shù)據(jù)是補(bǔ)償數(shù)據(jù)組R_C中第j次讀片的數(shù)據(jù)分別與原始投影數(shù)據(jù)組R中第I N次讀片的數(shù)據(jù)的歐幾里得距離。當(dāng)然距離矩陣S第i行第j列的數(shù)據(jù)也可以是補(bǔ)償數(shù)據(jù)組R_C中第i次讀片的數(shù)據(jù)與原始投影數(shù)據(jù)組R中第j次讀片的數(shù)據(jù)的歐幾里得(Euclidean)距離。 步驟107，取距離矩陣S的某一列j，找出該列中最小值所對應(yīng)的行值i，若該行值i與該列值j的差值的絕對值大于一預(yù)設(shè)閾值，則根據(jù)該行值i得到待檢對象發(fā)生運(yùn)動的具體位置。假設(shè)j = 1000,則距離矩陣S中第1000列數(shù)據(jù)為補(bǔ)償數(shù)據(jù)組R_C中第1000次讀片的數(shù)據(jù)分別與原始投影數(shù)據(jù)組R中第I N次讀片的數(shù)據(jù)的歐幾里得距離。理論上，距離矩陣S中第j列的最小數(shù)據(jù)為Sm，即i = j。然而實(shí)際上，由于各種原因如機(jī)械誤差(例如探測器通道的大小、X射線源焦點(diǎn)到掃描中心的距離、X射線源焦點(diǎn)到探測器的距離、X射線束張角等的誤差)、條狀偽影檢測的準(zhǔn)確率、飛焦點(diǎn)、旋轉(zhuǎn)機(jī)架的速度等，使得S中第j列的最小數(shù)據(jù)并不一定為Sjij，而是在Sjij附近的一個預(yù)設(shè)閾值范圍內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述預(yù)設(shè)閾值為20。如圖3a所示為待檢對象未發(fā)生運(yùn)動時S中第1000列數(shù)據(jù)的示意圖，其中橫坐標(biāo)為S的行值i，縱坐標(biāo)為Suj的相對大小，圖中在i = 1000附近有一個圓圈，該圓圈示意了一預(yù)設(shè)閾值范圍，即當(dāng)S中第1000列的最小值在該圓圈內(nèi)，則認(rèn)為在該次掃描過程中待檢對象沒有發(fā)生運(yùn)動。反之，若第1000列的最小值不在該圓圈內(nèi)，如圖3b所示，則認(rèn)為該次掃描過程中待檢對象發(fā)生了運(yùn)動。如圖3b所示S中第1000列最小值為i = 1250左右，其相比i = 1000附近的圓圈有很大的偏移，可知在本次掃描過程中約第1250次讀片時待檢對象發(fā)生了運(yùn)動，且縱坐標(biāo)有一個明顯的跳躍(sharp break)。可見本發(fā)明能自動判斷出待檢對象在本次掃描中發(fā)生運(yùn)動的具體位置，相比現(xiàn)有順序掃描再次掃描的方法而言，避免了人工誤差，更加精確。步驟108，對所述位置再次進(jìn)行掃描。根據(jù)步驟107得到的行值i得到在本次掃描過程中約第i次讀片時待檢對象發(fā)生了運(yùn)動，據(jù)此得到檢查床的位置posi。將檢查床移動到posi處，并使X射線源處于第i次讀片的投影角度Si = (180° +2β)/Ν* ，對該處待檢對象再次進(jìn)行掃描。相比現(xiàn)有順序掃描再次掃描的方法而言，減少待檢對象接收的X射線劑量。圖Ib所示為本發(fā)明優(yōu)化螺旋掃描流程的方法其包括其中步驟101 107與圖Ia相同，不同的是，在根據(jù)步驟107得到待檢對象在本次掃描中發(fā)生運(yùn)動的具體位置后，螺旋掃描的步驟為
步驟109，根據(jù)所述位置來計算需再次掃描的范圍。根據(jù)步驟107得到的行值i來獲得第i次讀片時檢查床位置posi和X射線源投影角度S i，將其作為兩個再次掃描范圍box3和box4的起點(diǎn)。步驟110，對所述范圍再次進(jìn)行掃描。啟動再次掃描，使box3和box4的終點(diǎn)線分別都移動到posi和δ I的位置，這樣就實(shí)現(xiàn)了再掃描。本發(fā)明還提供一種計算機(jī)程序，使計算機(jī)執(zhí)行所述優(yōu)化掃描流程的方法。
本發(fā)明還提供一種計算機(jī)可讀的記錄介質(zhì)，存儲用于使一機(jī)器執(zhí)行如本文所述的優(yōu)化掃描流程的方法指令。具體地，可以提供配有存儲介質(zhì)的系統(tǒng)或者裝置，在該存儲介質(zhì)上存儲著實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例中任一實(shí)施例的功能的軟件程序代碼，且使該系統(tǒng)或者裝置的計算機(jī)(或CPU或MPU)讀出并執(zhí)行存儲在存儲介質(zhì)中的程序代碼。這種情況下，從存儲介質(zhì)讀取的程序代碼本身可實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例中任何一項(xiàng)實(shí)施例的功能，因此程序代碼和存儲程序代碼的存儲介質(zhì)構(gòu)成了本發(fā)明的一部分。用于提供程序代碼的存儲介質(zhì)實(shí)施例包括軟盤、硬盤、磁光盤、光盤(如⑶-ROM、CD-R、CD-RW、DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RW)、磁帶、非易失性存儲卡和 ROM。可選擇地，可以由通信網(wǎng)絡(luò)從服務(wù)器計算機(jī)上下載程序代碼。此外，應(yīng)該清楚的是，不僅可以通過執(zhí)行計算機(jī)所讀出的程序代碼，而且可以通過基于程序代碼的指令使計算機(jī)上操作的操作系統(tǒng)等來完成部分或者全部的實(shí)際操作，從而實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例中任意一項(xiàng)實(shí)施例的功能。此外，可以理解的是，將由存儲介質(zhì)讀出的程序代碼寫到插入計算機(jī)內(nèi)的擴(kuò)展板中所設(shè)置的存儲器中或者寫到與計算機(jī)相連接的擴(kuò)展單元中設(shè)置的存儲器中，隨后基于程序代碼的指令使安裝在擴(kuò)展板或者擴(kuò)展單元上的CPU等來執(zhí)行部分和全部實(shí)際操作，從而實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例中任一實(shí)施例的功能。本發(fā)明還提供一種優(yōu)化掃描流程的裝置，如圖4所示，所述裝置10包括一運(yùn)動位置判斷組件11和一再掃描執(zhí)行組件12。其中運(yùn)動位置判斷組件11，用于根據(jù)原始投影數(shù)據(jù)組來判斷待檢對象發(fā)生運(yùn)動的位置，如圖5所示，其包括—補(bǔ)償數(shù)據(jù)獲取模塊111，用于獲取原始投影數(shù)據(jù)組R的補(bǔ)償數(shù)據(jù)組R_C。具體地，如圖6所示補(bǔ)償數(shù)據(jù)獲模塊11件包括一讀取單元221，用于讀取原始投影數(shù)據(jù)組R中與一投影數(shù)據(jù)Vl對應(yīng)的第一投影角度α I和第一探測器通道nl。一計算模塊222，用于根據(jù)第一投影角度α I和第一探測器通道nl來計算一第二投影角度α 2和第二探測器通道n2，其中在第二投影角度α 2下的第二探測器通道n2與在第一投影角度α I下的第一探測器通道nl位于同一 X射線傳播路徑F1F2上。具體地包括一角度計算子單元，用于根據(jù)第一探測器通道nl按公式(I)來計算X射線傳播路徑F1F2偏離X射線束中心的角度Θ ；一第二通道計算子單元，用于根據(jù)夾角Θ按公式(2)來計算第二探測器通道n2 ；一第二角度計算子單元，用于根據(jù)夾角Θ按公式(5)來計算第二投影角度α2。一補(bǔ)償數(shù)據(jù)獲取模塊223，其將計算單元222得到的第二投影角度α 2下第二探測器通道η2所采集到的投影數(shù)據(jù)ν2作為補(bǔ)償數(shù)據(jù)組R_C中的數(shù)據(jù)。
一距離矩陣計算模塊112，用于計算原始投影數(shù)據(jù)組R與補(bǔ)償數(shù)據(jù)組R_C的距離矩陣S。一運(yùn)動位置判斷模塊113，取所述距離矩陣中的第j列，找出該列中最小值所對應(yīng)的行值i，若該行值i與該列值j的差值的絕對值大于一預(yù)設(shè)閾值，則根據(jù)該行值得到所述待檢對象發(fā)生運(yùn)動的具體位置。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，預(yù)設(shè)閾值為20。具體判斷方式已在本發(fā)明的方法中做了詳細(xì)說明，這里不再贅述。如圖7所示，再掃描執(zhí)行組件12包括一再掃描范圍計算模塊121，用于在螺旋掃描時根據(jù)所述位置來計算需再次掃描的范圍；—再掃描執(zhí)行模塊122,用于對所述范圍再次進(jìn)行掃描。本發(fā)明涉及醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域，特別是一種根據(jù)原始投影數(shù)據(jù)組來判斷待檢對象是否 發(fā)生運(yùn)動的方法，所述方法包括獲取所述原始投影數(shù)據(jù)組的補(bǔ)償數(shù)據(jù)組；計算所述原始投影數(shù)據(jù)組與所述補(bǔ)償數(shù)據(jù)組的距離矩陣；取所述距離矩陣的某一列，找出該列中最小值所對應(yīng)的行值，若該行值與該列值的差值的絕對值大于一預(yù)設(shè)閾值，則所述原始投影數(shù)據(jù)組中存在運(yùn)動偽影。本發(fā)明還提供一種根據(jù)原始投影數(shù)據(jù)組來判斷待檢對象是否發(fā)生運(yùn)動的裝置。采用本發(fā)明能直接從
的原始投影數(shù)據(jù)組中就判斷出待檢對象在本次掃描中是否發(fā)生運(yùn)動，并進(jìn)一步得到發(fā)生運(yùn)動的具體位置，同時減少了待檢對象接收的X射線福射劑量。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種優(yōu)化掃描流程的方法，所述方法包括 根據(jù)原始投影數(shù)據(jù)組來判斷待檢對象發(fā)生運(yùn)動的位置； 對所述位置再次進(jìn)行掃描。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述對所述位置再次進(jìn)行掃描包括 若為螺旋掃描，則先根據(jù)所述位置來計算需再次掃描的范圍， 再對所述范圍再次進(jìn)行掃描； 若為順序掃描，則直接對所述位置再次進(jìn)行掃描。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)原始投影數(shù)據(jù)組來判斷待檢對象發(fā)生運(yùn)動的位置包括 獲取所述原始投影數(shù)據(jù)組的補(bǔ)償數(shù)據(jù)組； 計算所述原始投影數(shù)據(jù)組與所述補(bǔ)償數(shù)據(jù)組的距離矩陣； 取所述距離矩陣的某一列，找出該列中最小值所對應(yīng)的行值，若該行值與該列值的差值的絕對值大于一預(yù)設(shè)閾值，則根據(jù)該行值得到所述待檢對象發(fā)生運(yùn)動的具體位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述距離矩陣為歐幾里得距離矩陣。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述獲取補(bǔ)償數(shù)據(jù)組包括 讀取所述原始投影數(shù)據(jù)組中與一投影數(shù)據(jù)對應(yīng)的第一投影角度和第一探測器通道；根據(jù)所述第一投影角度和所述第一探測器通道來計算一第二投影角度和第二探測器通道，其中所述第二投影角度下的第二探測器通道與所述第一投影角度下的第一探測器通道位于同一 X射線傳播路徑上； 將所述第二投影角度下第二探測器通道所采集到的投影數(shù)據(jù)作為所述補(bǔ)償數(shù)據(jù)組中的數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述計算第二投影角度和第二探測器通道包括 根據(jù)所述第一探測器通道按如下公式來計算所述X射線傳播路徑偏離X射線束中心的角度9 = ^ -nl* A 3， 其中，nl為所述第一探測器通道，為所述探測器通道的角度步距，0為所述X射線傳播路徑與X射線束中心的夾角，P為所述X射線束的一半張角； 根據(jù)所述夾角按如下公式來計算所述第二探測器通道 n2 = (f3 + 9)/A ￠, 其中，n2為所述第二探測器通道，且所述第二探測器通道與所述第一探測器通道關(guān)于所述探測器的中心呈鏡像對稱； 根據(jù)所述夾角按如下公式來計算所述第二投影角度a 2 = a l±pi-2 0， 其中，a 2為所述第二投影角度，a I為所述第一投影角度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一投影角度的范圍為[O，180。+23]。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)閾值為20。
9.一種計算機(jī)程序，使計算機(jī)執(zhí)行如權(quán)利要求1-8中任一權(quán)利要求所述的方法。
10.一種計算機(jī)可讀的記錄介質(zhì)，存儲了如權(quán)利要求9所述的計算機(jī)程序。
11.一種優(yōu)化掃描流程的裝置，所述裝置(10)包括 一運(yùn)動位置判斷組件(11)，用于根據(jù)原始投影數(shù)據(jù)組來判斷待檢對象發(fā)生運(yùn)動的位置； 一再掃描執(zhí)行組件(12);用于對所述位置再次進(jìn)行掃描。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述再掃描執(zhí)行組件(12)包括 一再掃描范圍計算模塊(121)，用于在螺旋掃描時根據(jù)所述位置來計算需再次掃描的范圍； 一再掃描執(zhí)行模塊(122),用于對所述范圍再次進(jìn)行掃描。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述運(yùn)動位置判斷組件(11)包括 一補(bǔ)償數(shù)據(jù)獲取模塊(111)，用于獲取所述原始投影數(shù)據(jù)組的補(bǔ)償數(shù)據(jù)組； 一距離矩陣計算模塊(112)，用于計算所述原始投影數(shù)據(jù)組與所述補(bǔ)償數(shù)據(jù)組的距離矩陣； 一運(yùn)動位置判斷模塊(113)，取所述距離矩陣的某一列，找出該列中最小值所對應(yīng)的行值，若該行值與該列值的差值的絕對值大于一預(yù)設(shè)閾值，則根據(jù)該行值得到所述待檢對象發(fā)生運(yùn)動的具體位置。
14.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述補(bǔ)償數(shù)據(jù)獲取模塊(111)包括 一讀取單元(221)，用于讀取所述原始投影數(shù)據(jù)組中與一投影數(shù)據(jù)對應(yīng)的第一投影角度和第一探測器通道； 一計算單元(222)，用于根據(jù)所述第一投影角度和所述第一探測器通道來計算一第二投影角度和一第二探測器通道，其中所述第二投影角度下的第二探測器通道與所述第一投影角度下的第一探測器通道位于同一X射線傳播路徑上； 一補(bǔ)償數(shù)據(jù)獲取單元(223)，其將所述第二投影角度下第二探測器通道所采集到的投影數(shù)據(jù)作為所述補(bǔ)償數(shù)據(jù)組中的數(shù)據(jù)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，所述計算單元(222)包括 一角度計算子單元，用于根據(jù)所述第一探測器通道按如下公式來計算所述X射線傳播路徑偏離X射線束中心的角度。9 = ^ -nl* A 3， 其中，nl為所述第一探測器通道，為所述探測器通道的角度步距，0為所述X射線傳播路徑與X射線束中心的夾角，P為所述X射線束的一半張角； 一第二通道計算子單元，用于根據(jù)所述夾角按如下公式來計算所述第二探測器通道 n2 = (f3 + 9)/A ￠, 其中，n2為所述第二探測器通道，且所述第二探測器通道與所述第一探測器通道關(guān)于所述探測器的中心呈鏡像對稱； 一第二角度計算子單元，用于根據(jù)所述夾角按如下公式來計算所述第二投影角度a 2 = a l±pi-2 0， 其中，a 2為所述第二投影角度，a I為所述第一投影角度。
全文摘要
本發(fā)明涉及醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域，特別是一種優(yōu)化掃描流程的方法，所述方法包括根據(jù)原始投影數(shù)據(jù)組來判斷待檢對象發(fā)生運(yùn)動的位置；對所述位置再次進(jìn)行掃描。本發(fā)明還提供一種優(yōu)化掃描流程的裝置。采用本發(fā)明能自動判斷出待檢對象在本次掃描中發(fā)生運(yùn)動的具體位置，并僅對所述具體位置處再次進(jìn)行掃描，從而更加精確，并減少了待檢對象接收的X射線輻射劑量。
文檔編號A61B6/03GK102805635SQ201110145210
公開日2012年12月5日 申請日期2011年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月31日
發(fā)明者杜春華, 王薇 申請人:上海西門子醫(yī)療器械有限公司