專利名稱：一種ct圖像的重建方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于醫(yī)學(xué)和工業(yè)領(lǐng)域計算機斷層掃描系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及一種CT圖像的
重建方法。
背景技術(shù)：
計算機斷層成像(CT)是通過無損方式獲取物體內(nèi)部結(jié)構(gòu)信息的一種重要成像手段，它擁有高分辨率、高靈敏度以及多層次等眾多優(yōu)點，是我國裝機量最大的醫(yī)療影像診斷設(shè)備之一，被廣泛應(yīng)用于各個醫(yī)療臨床檢查領(lǐng)域。然而，由于CT掃描過程中需要使用X射線，隨著人們對輻射潛在危害的逐步了解，CT輻射劑量問題越來越受到人們的重視。合理使用低劑量(As Low AsReasonably Achievable,ALARA)原則要求在滿足臨床診斷的前提下，盡量降低對患者的輻射劑量。因此，研究和開發(fā)新的低劑量CT成像方法，既能保證CT成像質(zhì)量又減少有害的輻射劑量，對于醫(yī)療診斷領(lǐng)域具有重要的科學(xué)意義和應(yīng)用前景?，F(xiàn)有技術(shù)提出了一種稀疏角度CT圖像的重建方法。該方法是獲取CT機的系統(tǒng)參數(shù)和一周期內(nèi)的稀疏角度投影數(shù)據(jù)，并將所獲得的稀疏角度投影數(shù)據(jù)按采集的時間順序等分成若干組；應(yīng)用重建模型采用輔助函數(shù)法求解得到要求的迭代運算方法進行循環(huán)迭代運算，當(dāng)循環(huán)次數(shù)達到預(yù)設(shè)的次數(shù)時即停止迭代運算，并將當(dāng)前所得到的迭代運算結(jié)果作為重建圖像。然而，上述現(xiàn)有技術(shù)方案由于要進行全采樣，導(dǎo)致CT掃描時間長；由于全采樣所采集的數(shù)據(jù)量較大，導(dǎo)致圖像重建速度慢；由于掃描時間長，導(dǎo)致出現(xiàn)病人運動所引起的偽影；病人所承受的CT輻射劑量高
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種CT圖像的重建方法，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)的稀疏角度CT圖像的重建方法由于要進行全采樣，導(dǎo)致CT掃描時間長；由于全采樣所采集的數(shù)據(jù)量較大，導(dǎo)致圖像重建速度慢；由于掃描時間長，導(dǎo)致出現(xiàn)病人運動所引起的偽影；病人所承受的CT輻射劑量高的問題。本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種CT圖像的重建方法，所述方法包括以下步驟；步驟SlOl，獲取CT掃描所采集的投影數(shù)據(jù)；步驟S102，應(yīng)用成像模型方程式G = MX，采用X'+l=X' + (G, -MrT)-Mj-λ! (Μ; ·Μ)公式計算出重建圖像；其中，G為CT掃描所采集的投影數(shù)據(jù)，M為系統(tǒng)矩陣，X為重建的CT圖像，Xi表示第i次迭代后得到的重建圖像，λ表示收斂系數(shù)。在本發(fā)明中，本發(fā)明在CT掃描時，進行高欠采樣數(shù)據(jù)采集可以有效縮短CT掃描時間、所采集的數(shù)據(jù)量較小，從而提高了圖像重建速度、由于掃描時間短，從而減少病人運動所引起的偽影，能在保證CT圖像質(zhì)量的前提下大幅降低病人所承受的CT輻射劑量。


圖1是本發(fā)明實施例提供的CT圖像的重建方法的實現(xiàn)流程示意圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。請參閱圖1，為本發(fā)明實施例提供的CT圖像的重建方法的實現(xiàn)流程，其包括以下步驟；在步驟SlOl中，獲取CT掃描所采集的投影數(shù)據(jù)；在步驟S102中，應(yīng)用成像模型方程式G = MX，采用Xm=X1+(G1-M1-X1)-Mf · A /(MrM,)公式計算出重建圖像；其中，G為CT掃描所采集的投影數(shù)據(jù)，M為系統(tǒng)矩陣，X為重建的CT圖像，Xi表示第i次迭代后得到的重建圖像，λ表示收斂系數(shù)。具體的CT圖像的重建方法如下1、定義成像模型方程如公式(1)，其中G為CT掃描所采集的投影數(shù)據(jù)，M為系統(tǒng)矩陣，X為重建的CT圖像。定義參數(shù)a = O. 2 ;b = O. 9，b —般取0-1之間的數(shù)值。特殊的，b也可直接取值為O,以用來簡化程序；c = O. 96, λ =l,d = O. 993。G = MX (I)2、將重建圖像X的初始值賦為0，即X = O ;3、進入主循環(huán)程序,將程序執(zhí)行i=l, L, istepnum次,一般取istepnum為20到100之間的整數(shù)；4、將X的值賦給X0，即X0 = X ;5、進入子循環(huán)程序I，按公式(2)計算重建圖像X。其中Xi表示第i次迭代后得到的重建圖像；λ表示收斂系數(shù)，一般取小于I的正數(shù)，按實際經(jīng)驗一般在O. 9-1. O范圍內(nèi)取值。
權(quán)利要求
1.一種CT圖像的重建方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟； 步驟SlOl，獲取CT掃描所采集的投影數(shù)據(jù)； 步驟 S102，應(yīng)用成像模型方程式 G = MX,采用Xi4i=Xi + (G1-M1 ·Xi)-Jkff · A /(M1 ■ M1)公式計算出重建圖像；其中，G為CT掃描所采集的投影數(shù)據(jù)，M為系統(tǒng)矩陣，X為重建的CT圖像，Xi表示第i次迭代后得到的重建圖像，λ表示收斂系數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟S102具體包括以下步驟步驟1、定義成像模型方程如公式(I )，其中G為CT掃描所采集的投影數(shù)據(jù)，M為系統(tǒng)矩陣，X為重建的CT圖像； 步驟2，將重建圖像X的初始值賦為0，即X = O ; 步驟3、進入主循環(huán)程序,將程序執(zhí)行i=l, L, i stepnum次； 步驟4、將X的值賦給X°，即X° = X ; 步驟5、進入子循環(huán)程序I，按公式(2)計算重建圖像X ;其中Xi表示第i次迭代后得到的重建圖像；λ表示收斂系數(shù)； Xnl=Xi + (G1 -M1-XiYMf · λ丨(M1-Mi)( 2 ) 子循環(huán)程序I結(jié)束； 步驟6、進入子循環(huán)程序II，對重建圖像X內(nèi)的所有點依次進行如下操作
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，定義參數(shù)a= O. 2 ;b取0-1之間的數(shù)值；c=O. 96, λ = I, d = O. 993。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述b= O. 9。
5.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述取ist印num為20到100之間的整數(shù)。
6.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述λ取小于I的正數(shù)。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述λ在O.9-1. O范圍內(nèi)取值。
全文摘要
本發(fā)明適用于醫(yī)學(xué)和工業(yè)領(lǐng)域計算機斷層掃描系統(tǒng)領(lǐng)域，提供了一種CT圖像的重建方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟；步驟S101，獲取CT掃描所采集的投影數(shù)據(jù)；步驟S102，應(yīng)用成像模型方程式G＝MX，采用公式計算出重建圖像；其中，G為CT掃描所采集的投影數(shù)據(jù)，M為系統(tǒng)矩陣，X為重建的CT圖像，Xi表示第i次迭代后得到的重建圖像，λ表示收斂系數(shù)。本發(fā)明在CT掃描時，進行高欠采樣數(shù)據(jù)采集可以有效縮短CT掃描時間、所采集的數(shù)據(jù)量較小，從而提高了圖像重建速度、由于掃描時間短，從而減少病人運動所引起的偽影，能在保證CT圖像質(zhì)量的前提下大幅降低病人所承受的CT輻射劑量。
文檔編號A61B6/03GK103065342SQ20121056079
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月21日
發(fā)明者胡戰(zhàn)利, 鄭海榮, 夏丹 申請人:深圳先進技術(shù)研究院