掃描方法、裝置及圖像重建方法和裝置與流程
本申請涉及ct(computedtomography，電子計(jì)算機(jī)斷層掃描)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種掃描方法、裝置及圖像重建方法及裝置。
背景技術(shù)：
目前，常規(guī)的ct掃描方式分為斷層掃描和螺旋掃描。斷層掃描是掃描床先移動到預(yù)先指定的掃描位置，然后x射線球管開始放線掃描，當(dāng)一個(gè)掃描位置的掃描結(jié)束后，掃描床移動到下一個(gè)指定的掃描位置，x射線球管再次開始放線掃描，這種掃描方式的掃描速度比較慢，且掃描結(jié)果的z方向(掃描床的運(yùn)動方向)分辨率比較低。
螺旋掃描是ct設(shè)備的機(jī)架旋轉(zhuǎn)的同時(shí)掃描床按照一定的速率前進(jìn)，這種掃描方式的掃描速度比較快，且掃描結(jié)果的z方向分辨率比較高。然而，在機(jī)架的旋轉(zhuǎn)過程中，機(jī)架上的x射線球管一直處于放線狀態(tài)，不利于一些被檢部位的保護(hù)及一些特殊的應(yīng)用。因此，提出一種有利于一些被檢部位的保護(hù)及特殊的應(yīng)用的掃描方法已成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了解決上述問題，本申請?zhí)岢鲆环N掃描方法、裝置及圖像重建方法和裝置。本申請是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
根據(jù)本申請實(shí)施例的第一方面，提供一種掃描方法，所述方法包括：
在滿足螺旋半掃描的條件下，確定所述螺旋半掃描的x射線球管的起止放線角度及確定螺旋半掃描的螺距值，其中，所述螺旋半掃描為機(jī)架旋轉(zhuǎn)一周過程中x射線球管只在部分連續(xù)角度放射x射線的掃描；
將所述x射線球管的起止放線角度及螺距值作為掃描參數(shù)，對被檢體進(jìn)行掃描得到螺旋半掃描數(shù)據(jù)。
根據(jù)本申請實(shí)施例的第二方面，提供一種圖像重建方法，用于對前述螺旋半掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像重建，所述方法包括：
獲得螺旋半掃描數(shù)據(jù)；
獲得所述螺旋半掃描數(shù)據(jù)的半掃描權(quán)重及螺旋權(quán)重；
利用所述半掃描權(quán)重和螺旋權(quán)重，對所述螺旋半掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)處理；
對加權(quán)處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行反投影處理，得到重建圖像。
根據(jù)本申請實(shí)施例的第三方面，提供一種掃描裝置，所述裝置包括：
第一確定模塊，用于在滿足螺旋半掃描的條件下，確定所述螺旋半掃描的x射線球管的起止放線角度，其中，所述螺旋半掃描為機(jī)架旋轉(zhuǎn)一周過程中x射線球管只在部分連續(xù)角度放射x射線的掃描；
第二確定模塊，用于確定螺旋半掃描的螺距值；
掃描模塊，用于將所述第一確定模塊確定出的x射線球管的起止放線角度及所述第二確定模塊確定出的螺距值作為掃描參數(shù)，對被檢體進(jìn)行掃描得到螺旋半掃描數(shù)據(jù)。
根據(jù)本申請實(shí)施例的第四方面，提供一種圖像重建裝置，用于對前述螺旋半掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像重建，所述裝置包括：
第一獲得模塊，用于獲得螺旋半掃描數(shù)據(jù)；
第二獲得模塊，用于獲得所述螺旋半掃描數(shù)據(jù)的半掃描權(quán)重及螺旋權(quán)重；
處理模塊，用于利用所述第二獲得模塊獲得的半掃描權(quán)重和螺旋權(quán)重，對所述螺旋半掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)處理；
建像模塊，用于對所述處理模塊加權(quán)處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行反投影處理，得到重建圖像。
本申請實(shí)施例中，可以控制機(jī)架旋轉(zhuǎn)過程中該機(jī)架上的x射線球管僅在部分角度放射x射線，從而在滿足圖像重建要求的情況下，實(shí)現(xiàn)了對一些被檢部位的保護(hù)及滿足一些特殊的應(yīng)用，同時(shí)也節(jié)約了掃描劑量。
附圖說明
圖1a是本申請一示例性實(shí)施例示出的一種掃描方法的流程圖；
圖1b是本申請一示例性實(shí)施例示出的圖1a所示方法的應(yīng)用場景圖；
圖2a是本申請一示例性實(shí)施例示出的另一種掃描方法的流程圖；
圖2b是本申請一示例性實(shí)施例示出的螺旋半掃描數(shù)據(jù)采集和重建位置關(guān)系的示意圖；
圖3a是本申請一示例性實(shí)施例示出的另一種掃描方法的流程圖；
圖3b是本申請一示例性實(shí)施例示出的雙能掃描的高低能量切換示意圖；
圖3c是本申請一示例性實(shí)施例示出的雙能掃描示意圖；
圖3d是本申請一示例性實(shí)施例示出的雙能掃描時(shí)極限重建位置示意圖；
圖4是本申請一示例性實(shí)施例示出的一種圖像重建方法的流程圖；
圖5是本申請一示例性實(shí)施例示出的另一種圖像重建方法的流程圖；
圖6是本申請一示例性實(shí)施例示出的一種掃描裝置的框圖；
圖7是本申請一示例性實(shí)施例示出的另一種掃描裝置的框圖；
圖8是本申請一示例性實(shí)施例示出的另一種掃描裝置的框圖；
圖9是本申請一示例性實(shí)施例示出的另一種掃描裝置的框圖；
圖10是本申請一示例性實(shí)施例示出的另一種掃描裝置的框圖；
圖11是本申請一示例性實(shí)施例示出的一種圖像重建裝置的框圖；
圖12是本申請一示例性實(shí)施例示出的另一種圖像重建裝置的框圖；
圖13是本申請一示例性實(shí)施例示出的另一種圖像重建裝置的框圖；
圖14是本申請一示例性實(shí)施例示出的另一種圖像重建裝置的框圖；
圖15是本申請一示例性實(shí)施例示出的一種醫(yī)療設(shè)備1500的框圖。
具體實(shí)施方式
這里將詳細(xì)地對示例性實(shí)施例進(jìn)行說明，其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時(shí)，除非另有表示，不同附圖中的相同數(shù)字或相似的要素。以下示例性實(shí)施例中所描述的實(shí)施方式并不代表與本申請相一致的所有實(shí)施方式。相反，它們僅是與如所附權(quán)利要求書中所詳述的、本申請的一些方面相一致的裝置和方法的例子。
在本申請使用的術(shù)語是僅僅出于描述特定實(shí)施例的目的，而非旨在限制本申請。在本申請和所附權(quán)利要求書中所使用的單數(shù)形式的“一種”、“所述”和“該”也旨在包括多數(shù)形式，除非上下文清楚地表示其他含義。還應(yīng)當(dāng)理解，本文中使用的術(shù)語“和/或”是指并包含一個(gè)或多個(gè)相關(guān)聯(lián)的列出項(xiàng)目的任何或所有可能組合。
應(yīng)當(dāng)理解，盡管在本申請可能采用術(shù)語第一、第二、第三等來描述各種信息，但這些信息不應(yīng)限于這些術(shù)語。這些術(shù)語僅用來將同一類型的信息彼此區(qū)分開。例如，在不脫離本申請范圍的情況下，第一信息也可以被稱為第二信息，類似地，第二信息也可以被稱為第一信息。取決于語境，如在此所使用的詞語“如果”可以被解釋成為“在……時(shí)”或“當(dāng)……時(shí)”或“響應(yīng)于確定”。
圖1a是本申請一示例性實(shí)施例示出的一種掃描方法的流程圖，該方法可以包括以下步驟：
在步驟101中，在滿足螺旋半掃描的條件下，確定螺旋半掃描的x射線球管的起止放線角度及確定螺旋半掃描的螺距值，其中，螺旋半掃描為機(jī)架旋轉(zhuǎn)一周過程中x射線球管只在部分連續(xù)角度放射x射線的掃描。
本申請實(shí)施例中，所述螺旋半掃描的條件可以包括：被檢體的被檢部位中包含不進(jìn)行x射線照射的部位、或本次掃描為雙能掃描。
本申請實(shí)施例中，可以根據(jù)預(yù)設(shè)的角度閾值，確定螺旋半掃描的x射線球管的起止放線角度；其中，只有在x射線球管的實(shí)際起始放線角度與x射線球管的實(shí)際終止放線角度的角度差值的絕對值不低于預(yù)設(shè)的角度閾值時(shí)，掃描得到的掃描數(shù)據(jù)量才可以重建出至少一幅圖像，其中，預(yù)設(shè)的角度閾值為ct設(shè)備的檢測器扇角
放線角度可以定義為球管發(fā)出的錐形x射線射束的中心軸與y軸正向之間的夾角(機(jī)架旋轉(zhuǎn)平面可以是xy平面，患者行進(jìn)方向可以是z方向，與xy平面垂直)。
本申請實(shí)施例中，起止放線角度包括：起始放線角度和終止放線角度，x射線球管在轉(zhuǎn)動到起始放線角度時(shí)放射x射線，直到轉(zhuǎn)動到終止放線角度時(shí)停止放射x射線。
本申請實(shí)施例中，不進(jìn)行x射線照射的部位可以包括：人體的一些器官如眼睛、受傷的部位等等，例如，對人的頭部進(jìn)行掃描時(shí)，為了避免x射線直接照射眼睛，對眼睛造成損傷，需要對眼睛進(jìn)行保護(hù)，此時(shí)，當(dāng)ct設(shè)備的x射線球管旋轉(zhuǎn)到眼睛上方位置時(shí)，該x射線球管不放射x射線，而當(dāng)x射線球管旋轉(zhuǎn)到頭部的其他位置時(shí)，放射x射線。
本申請實(shí)施例中，雙能掃描為一個(gè)x射線球管放射兩種不同能量的x射線對被檢體進(jìn)行掃描的掃描方式，利用ct值與x射線能量非線性衰減的特性，以區(qū)別密度相似的不同組織。在雙能掃描過程中，需要對x射線球管的能量進(jìn)行來回切換，由一種能量切換至另一種能量，這一能量切換過程需要一定的時(shí)長，這段時(shí)長內(nèi)x射線球管不放射x射線，導(dǎo)致ct設(shè)備的機(jī)架旋轉(zhuǎn)一周過程中x射線球管只在部分連續(xù)角度放射x射線。
考慮到在螺旋半掃描的情況下，ct設(shè)備的機(jī)架旋轉(zhuǎn)一周過程中x射線球管只在部分連續(xù)角度放射x射線，本申請實(shí)施例中，為了保證螺旋半掃描過程中的任一z位置(本申請實(shí)施例中，z方向指的是掃描床運(yùn)動的方向，z位置為沿z方向上的某一位置)均可以重建出圖像，需要確定出用于螺旋半掃描的掃描參數(shù)：螺距值和x射線球管的起止放線角度。
本申請實(shí)施例中，所確定出的本次螺旋半掃描的螺距值需要保證在任一z位置均可以重建出圖像；所確定出的x射線球管的起止放線角度需要保證實(shí)際放線掃描到的數(shù)據(jù)量滿足重建一幅圖像所需要的數(shù)據(jù)量。
在步驟102中，將x射線球管的起止放線角度及螺距值作為掃描參數(shù)，對被檢體進(jìn)行掃描得到螺旋半掃描數(shù)據(jù)。
本申請實(shí)施例一示例性應(yīng)用場景中，如圖1b所示，在對被檢體例如患者11進(jìn)行ct掃描時(shí)，機(jī)架12將圍繞著旋轉(zhuǎn)軸13，以箭頭14所示的方向轉(zhuǎn)動。機(jī)架12中的x射線球管15和檢測器16，也隨之一起轉(zhuǎn)動。x射線球管15發(fā)出的錐形x射線17穿過患者11，被檢測器16接收，得到掃描數(shù)據(jù)。例如，需要對患者11的眼睛進(jìn)行保護(hù)時(shí)，機(jī)架12上的x射線球管15在轉(zhuǎn)動至患者11的眼睛上方時(shí)，x射線球管17不放射x射線。
由上述實(shí)施例可見，該實(shí)施例中，可以控制機(jī)架旋轉(zhuǎn)過程中該機(jī)架上的x射線球管僅在部分角度放射x射線，從而在滿足圖像重建要求的情況下，實(shí)現(xiàn)了對一些被檢部位的保護(hù)及滿足一些特殊的應(yīng)用，同時(shí)也節(jié)約了掃描劑量。
圖2a是本申請一示例性實(shí)施例示出的另一種掃描方法的流程圖，在螺旋半掃描的條件為被檢體的被檢部位中包含不進(jìn)行x射線照射的部位的情況下，該方法可以包括以下步驟：
在步驟201中，在被檢體的被檢部位中包含不進(jìn)行x射線照射的部位的情況下，確定該不進(jìn)行x射線照射的部位的位置，并根據(jù)該位置，確定x射線球管的實(shí)際起止放線角度。
為了便于理解，首先對本申請實(shí)施例中涉及的參數(shù)進(jìn)行介紹。
全掃描指的是x射線球管轉(zhuǎn)動一周(即360度)都放射x射線；相對于全掃描，半掃描指的是x射線球管轉(zhuǎn)動一周(即360度)只在部分連續(xù)的角度放射x射線。
本申請實(shí)施例中，用戶可以針對不進(jìn)行x射線照射部位的位置輸入相應(yīng)的位置參數(shù)，ct設(shè)備根據(jù)該位置參數(shù)確定該不進(jìn)行x射線照射部位的位置；或者，當(dāng)被檢體為患者時(shí)，ct設(shè)備可以基于患者的躺姿，確定該患者不進(jìn)行x射線照射部位的位置。之后根據(jù)不進(jìn)行x射線照射部位的位置，確定本次半掃描中x射線球管的起始放線角度β1和x射線球管的終止放線角度β2，從而獲得x射線球管的實(shí)際放線角度區(qū)間[β1,β2]。例如，被檢體為患者時(shí)，不進(jìn)行x射線照射部位的位置為眼睛，患者平躺在掃描床上，則在對患者進(jìn)行掃描時(shí)，根據(jù)患者的躺姿確定眼睛的位置，之后根據(jù)眼睛的位置確定x射線球管的起始放線角度β1和x射線球管的終止放線角度β2，進(jìn)而控制x射線球管在轉(zhuǎn)動到患者的眼睛上方時(shí)不放射x射線，而轉(zhuǎn)動經(jīng)過患者的眼睛上方后才放射x射線。
在步驟202中，當(dāng)實(shí)際起止放線角度差值的絕對值等于或大于預(yù)設(shè)的角度閾值時(shí)，將該實(shí)際起止放線角度確定為螺旋半掃描的x射線球管的起止放線角度。
需要說明的是，本申請實(shí)施例中，只有在x射線球管的實(shí)際起始放線角度與x射線球管的實(shí)際終止放線角度的角度差值的絕對值不低于預(yù)設(shè)的角度閾值時(shí)，掃描得到的掃描數(shù)據(jù)量才可以重建出至少一幅圖像，其中，預(yù)設(shè)的角度閾值為ct設(shè)備的檢測器扇角
此外，還需要說明的是，針對于不同的類型和型號的ct設(shè)備，需要根據(jù)ct設(shè)備的檢測器扇角，對預(yù)設(shè)的角度閾值進(jìn)行設(shè)置。
本申請實(shí)施例中，如果x射線球管的實(shí)際起始放線角度與x射線球管的實(shí)際終止放線角度的角度差值的絕對值低于預(yù)設(shè)的角度閾值，則說明掃描得到的掃描數(shù)據(jù)量太少，不能重建出一幅ct圖像，此時(shí)需要提示用戶，重新對x射線球管的實(shí)際起始放線角度與x射線球管的實(shí)際終止放線角度進(jìn)行調(diào)整，以使得調(diào)整后的x射線球管的實(shí)際起始放線角度與x射線球管的實(shí)際終止放線角度的角度差值的絕對值不低于預(yù)設(shè)的角度閾值。
在步驟203中，確定螺旋半掃描的螺距值。
在全掃描中，由于x射線球管在轉(zhuǎn)動一周(即360度)過程中都放射x射線，獲得的掃描數(shù)據(jù)量是充足的，通常在任何一個(gè)z位置均可以重建出圖像；而在半掃描中，x射線球管轉(zhuǎn)動一周(即360度)只在部分連續(xù)的角度放射x射線，獲得的掃描數(shù)據(jù)量相對少一些的，此時(shí)，為了保證在半掃描的情況下，在任何一個(gè)z位置也均可以重建出圖像，需要確定出合適的、用于半掃描的螺距值。
本申請實(shí)施例中，在確定本次螺旋半掃描的螺距值時(shí)，可以首先根據(jù)ct設(shè)備的重建視野值、x射線球管的旋轉(zhuǎn)半徑、檢測器的層數(shù)及檢測器的單層厚度，獲得滿足任一重建位置均可重建出圖像這一條件的最大螺距值；之后，將低于該最大螺距值的一個(gè)螺距值確定為螺旋半掃描的螺距值。
具體的，可以首先根據(jù)ct設(shè)備的重建視野值、x射線球管的旋轉(zhuǎn)半徑、檢測器的層數(shù)及檢測器的單層厚度，確定用于計(jì)算半掃描的螺距值p的公式，例如以下公式：
及
之后，需要確定公式(1)，(2)中的θ1和θ2，關(guān)于θ1和θ2的確定過程，結(jié)合圖2b所示的應(yīng)用場景進(jìn)行說明，圖2b中假設(shè)機(jī)架旋轉(zhuǎn)一周獲得的掃描數(shù)據(jù)量恰好為重建一幅圖像所需的最少數(shù)據(jù)量，即在機(jī)架旋轉(zhuǎn)過程中x射線球管的實(shí)際起止放線角度的角度差值的絕對值為預(yù)設(shè)的角度閾值，后續(xù)為了便于描述，用a表征預(yù)設(shè)的角度閾值?？梢岳斫獾氖?，上述假設(shè)的情況是極限情況，如果上述假設(shè)的極限情況計(jì)算出的螺距值滿足螺旋半掃描要求，則機(jī)架旋轉(zhuǎn)一周獲得的掃描數(shù)據(jù)量大于重建一幅圖像所需的數(shù)據(jù)量的情況下(即在機(jī)架旋轉(zhuǎn)過程中x射線球管的實(shí)際起止放線角度的角度差值的絕對值大于預(yù)設(shè)的角度閾值)，該螺距值勢必會滿足螺旋半掃描要求。故機(jī)架旋轉(zhuǎn)一周獲得的掃描數(shù)據(jù)量大于重建一幅圖像所需的數(shù)據(jù)量的情況在此不予考慮。
圖2b中，機(jī)架旋轉(zhuǎn)連續(xù)旋轉(zhuǎn)了3周，機(jī)架旋轉(zhuǎn)第1周的過程中球管只在第一次數(shù)據(jù)采集區(qū)放射x射線，機(jī)架旋轉(zhuǎn)第2周的過程中球管只在第二次數(shù)據(jù)采集區(qū)放射x射線，機(jī)架旋轉(zhuǎn)第3周的過程中球管只在第三次數(shù)據(jù)采集區(qū)放射x射線。可以理解，三次數(shù)據(jù)采集過程中，機(jī)架旋轉(zhuǎn)的每一周球管放射x射線的起止角度相同，且止放線角度的角度差值的絕對值均恰好等于a。
在圖2b中可以看出，不同的重建位置所對應(yīng)的重建一幅圖像所需的數(shù)據(jù)量所波及的z范圍不同，在圖2b中示例出三種不同的位置情況。1號重建位置：在此種位置情況下，重建位置在z軸上波及的位置恰好從對應(yīng)球管開始放射x射線的起始角度位置開始，到對應(yīng)球管放射x射線的終止角度結(jié)束，因此，1號重建位置波及的z范圍最小，即機(jī)架旋轉(zhuǎn)角度a所對應(yīng)的床移動的范圍。3號重建位置：在此種位置情況下，重建位置在z軸上的起始位置為第一次數(shù)據(jù)采集區(qū)的中間位置，在機(jī)架旋轉(zhuǎn)第一周的過程中采集的數(shù)據(jù)不能夠重建一幅圖像，需在第二次數(shù)據(jù)采集區(qū)補(bǔ)充二分之一的采集數(shù)據(jù)，才能夠保證獲取至少重建一幅圖像的數(shù)據(jù)量，如圖2b，3號重建位置波及的z范圍為：第一次數(shù)據(jù)采集區(qū)對應(yīng)的z范圍的一半+第二次數(shù)據(jù)采集區(qū)對應(yīng)的z范圍的一半+(機(jī)架旋轉(zhuǎn)第1周對應(yīng)的z范圍-第一次數(shù)據(jù)采集區(qū)對應(yīng)的z范圍)，即機(jī)架旋轉(zhuǎn)一周對應(yīng)的床移動的范圍，可以理解，3號重建位置是波及的z軸位置范圍最大的情況。除以上兩種極端情況外，2號重建位置為一般的z軸位置波及范圍的情況，即大于1號位置波及的z軸范圍并小于3號位置波及的z軸范圍。通過以上描述，可以理解如果保證3號重建位置可以重建出圖像，則其他的重建位置均可以重建出圖像，因此，根據(jù)3號重建位置波及的z范圍，來計(jì)算θ1和θ2。由于3號重建位置波及的z范圍為機(jī)架旋轉(zhuǎn)一周對應(yīng)的床移動的范圍，因此，確定出θ1＝-π，θ2＝π。將θ1＝-π，θ2＝π帶入到公式(1)和(2)中，進(jìn)而得到最大螺距值。
需要說明的是，由于上述公式計(jì)算出的螺距值是基于x射線球管的起止放線角度的角度差值的絕對值恰好為預(yù)設(shè)的角度閾值的情況得到的，因此，在實(shí)際應(yīng)用中，在進(jìn)行螺旋半掃描時(shí)，只要選取的螺距值低于計(jì)算得到的最大螺距值，則就可以在任一重建位置均可重建出圖像。
本申請實(shí)施例中，可以由用戶輸入本次螺旋掃描的螺距值，如果用戶輸入的螺距值小于最大螺距值，則將該用戶輸入的螺距值作為本次螺旋半掃描的螺距值，如果用戶輸入的螺距值不小于最大螺距值，ct設(shè)備自動選擇一個(gè)低于該最大螺距值的一個(gè)螺距值確定為螺旋半掃描的螺距值。
在步驟204中，將x射線球管的起止放線角度及螺距值作為掃描參數(shù)，對被檢體進(jìn)行掃描得到螺旋半掃描數(shù)據(jù)。
由上述實(shí)施例可見，該實(shí)施例中，在對被檢體進(jìn)行螺旋掃描時(shí)，對于一些需要保護(hù)的被檢部位，可以設(shè)置當(dāng)x射線球管旋轉(zhuǎn)到這些被檢部位時(shí)不放射x射線，而當(dāng)x射線球管旋轉(zhuǎn)到其他部位時(shí)放射x射線，使得在滿足圖像重建要求的情況下，實(shí)現(xiàn)了對一些被檢部位的保護(hù)，同時(shí)也節(jié)約了掃描劑量。
圖3a是本申請一示例性實(shí)施例示出的另一種掃描方法的流程圖，在螺旋半掃描的條件為本次掃描是雙能掃描的情況下，該方法可以包括以下步驟：
在步驟301中，在本次掃描為雙能掃描的情況下，選擇該雙能掃描的千伏切換時(shí)長，根據(jù)該時(shí)長計(jì)算x射線球管的實(shí)際放線角度區(qū)間值。
為了便于理解，結(jié)合圖3b和圖3c對雙能掃描進(jìn)行介紹，圖3b為雙能掃描的高低能量切換示意圖，其中，t為機(jī)架轉(zhuǎn)動一周的時(shí)長，lowkv為雙能掃描過程中使用的低能量，highkv為雙能掃描過程中使用的高能量，兩個(gè)能量的切換時(shí)間為kvswitch；圖3c為雙能掃描示意圖，第一圈灰色對應(yīng)圖3b的lowkv的掃描，第二圈黑色對應(yīng)圖3b的highkv的掃描，第一圈灰色粗線部分和第二圈黑色粗線部分表示高能量與低能量的切換。
本申請實(shí)施例中，由于x射線球管在能量切換過程中不放射x射線，且切換時(shí)長為kvswitch，因此可以計(jì)算出x射線球管的實(shí)際放線時(shí)長t-kvswitch，之后依據(jù)t-kvswitch及機(jī)架旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)長t，計(jì)算得到x射線球管的實(shí)際放線角度。具體計(jì)算公式為：球管的實(shí)際放線角度區(qū)間值
在步驟302中，當(dāng)實(shí)際放線角度區(qū)間值等于或大于預(yù)設(shè)的角度閾值時(shí)，將放線角度差值絕對值為β的任意兩個(gè)放線角度確定為螺旋半掃描的x射線球管的起止放線角度；其中，β∈[預(yù)設(shè)的角度閾值，實(shí)際放線角度區(qū)間值]。
為了滿足重建至少一幅圖像所需的數(shù)據(jù)量，需要滿足β≥預(yù)設(shè)的角度閾值，由于雙能掃描通常對能量切換的時(shí)機(jī)沒有特殊要求，即對放線起止角度沒特殊要求，因此如果實(shí)際放線角度區(qū)間值等于或大于預(yù)設(shè)的角度閾值，則可以將放線角度差值的絕對值為β∈[預(yù)設(shè)的角度閾值，實(shí)際放線角度區(qū)間值]的任意兩個(gè)放線角度確定為螺旋半掃描的x射線球管的起止放線角度。
本申請實(shí)施例中，如果實(shí)際放線角度區(qū)間值小于預(yù)設(shè)的角度閾值，則說明掃描得到的掃描數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量太少，不能重建出一幅ct圖像，此時(shí)需要提示用戶，重新對能量切換的時(shí)長進(jìn)行調(diào)整，以使得調(diào)整后的實(shí)際放線角度區(qū)間值不低于預(yù)設(shè)的角度閾值。
在步驟303中，確定螺旋半掃描的螺距值。
在全掃描中，由于x射線球管在轉(zhuǎn)動一周(即360度)過程中都放射x射線，獲得的掃描數(shù)據(jù)量是充足的，通常在任何一個(gè)z位置均可以重建出圖像；而在半掃描中，x射線球管轉(zhuǎn)動一周(即360度)只在部分連續(xù)的角度放射x射線，獲得的掃描數(shù)據(jù)量是相對少一些的，此時(shí)，為了保證在半掃描的情況下，在任何一個(gè)z位置也均可以重建出圖像，需要確定出合適的、用于半掃描的螺距值。
本申請實(shí)施例中，在確定本次螺旋半掃描的螺距值時(shí)，可以首先根據(jù)ct設(shè)備的重建視野值、x射線球管的旋轉(zhuǎn)半徑、檢測器的層數(shù)及檢測器的單層厚度，獲得滿足任一重建位置均可重建出圖像這一條件的最大螺距值；之后，將低于該最大螺距值的一個(gè)螺距值確定為螺旋半掃描的螺距值。
具體的，可以首先根據(jù)ct設(shè)備的重建視野值、x射線球管的旋轉(zhuǎn)半徑、檢測器的層數(shù)及檢測器的單層厚度，確定用于計(jì)算半掃描的螺距值p的公式，例如以下公式：
及
之后，需要確定公式(3)，(4)中的θ1和θ2，關(guān)于θ1和θ2的確定過程，結(jié)合圖3d所示的應(yīng)用場景進(jìn)行說明，圖3d中假設(shè)機(jī)架旋轉(zhuǎn)一周獲得的掃描數(shù)據(jù)量恰好為重建一幅圖像所需的最少數(shù)據(jù)量，即在機(jī)架旋轉(zhuǎn)過程中x射線球管的實(shí)際起止放線角度的角度差值的絕對值為預(yù)設(shè)的角度閾值，后續(xù)為了便于描述，用a表征預(yù)設(shè)的角度閾值)?？梢岳斫獾氖?，上述假設(shè)的情況是極限情況，如果上述假設(shè)的極限情況計(jì)算出的螺距值滿足螺旋半掃描要求，則機(jī)架旋轉(zhuǎn)一周獲得的掃描數(shù)據(jù)量大于重建一幅圖像所需的數(shù)據(jù)量的情況下(即在機(jī)架旋轉(zhuǎn)過程中x射線球管的實(shí)際起止放線角度的角度差值的絕對值大于預(yù)設(shè)的角度閾值)，該螺距值勢必會滿足螺旋半掃描要求。故機(jī)架旋轉(zhuǎn)一周獲得的掃描數(shù)據(jù)量大于重建一幅圖像所需的數(shù)據(jù)量的情況在此不予考慮。
圖3d中，機(jī)架旋轉(zhuǎn)連續(xù)旋轉(zhuǎn)了4周，機(jī)架旋轉(zhuǎn)第1周的過程中球管只在第一次數(shù)據(jù)采集區(qū)放射x射線、且放射高能量x射線，機(jī)架旋轉(zhuǎn)第2周的過程中球管只在第二次數(shù)據(jù)采集區(qū)放射x射線、且放射低能量x射線，機(jī)架旋轉(zhuǎn)第3周的過程中球管只在第三次數(shù)據(jù)采集區(qū)放射x射線、且放射高能量x射線，機(jī)架旋轉(zhuǎn)第4周的過程中球管只在第四次數(shù)據(jù)采集區(qū)放射x射線、且放射低能量x射線。可以理解，四次數(shù)據(jù)采集過程中，機(jī)架旋轉(zhuǎn)的每一周球管放射x射線的起止角度相同，且止放線角度的角度差值的絕對值均恰好等于a。
對于雙能掃描來說，相鄰數(shù)據(jù)采集區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)使用兩種x射線能量掃描得到的，因此不能同時(shí)用于重建圖像，重建某個(gè)z位置的圖像需要使用相同x射線能量的數(shù)據(jù)，即每隔一個(gè)數(shù)據(jù)采集區(qū)的數(shù)據(jù)才可以一起應(yīng)用于重建圖像。
從圖3d中可以看出，不同的重建位置所對應(yīng)的重建一幅圖像所需的數(shù)據(jù)量所波及的z范圍不同，在圖3d中示例出兩種不同的位置情況。1號重建位置：在此種位置情況下，重建位置在z軸上波及的位置恰好從對應(yīng)球管開始放射x射線的起始角度位置開始，到對應(yīng)球管放射x射線的終止角度結(jié)束，因此，1號重建位置波及的z范圍最小，即機(jī)架旋轉(zhuǎn)角度a所對應(yīng)的床移動的范圍；2號重建位置：在此種位置情況下，重建位置在z軸上的起始位置為第一次數(shù)據(jù)采集區(qū)的中間位置，在機(jī)架旋轉(zhuǎn)第一周的過程中采集的數(shù)據(jù)不能夠重建一幅圖像，需在第三次數(shù)據(jù)采集區(qū)補(bǔ)充二分之一的采集數(shù)據(jù)，才能夠保證獲取至少重建一幅圖像的數(shù)據(jù)量，如圖3d，2號重建位置波及的z范圍為：(機(jī)架旋轉(zhuǎn)第1周對應(yīng)的z范圍-第一次數(shù)據(jù)采集區(qū)對應(yīng)的z范圍的一半)+機(jī)架旋轉(zhuǎn)第2周對應(yīng)的z范圍+第三次數(shù)據(jù)采集區(qū)對應(yīng)的z范圍的一半，即機(jī)架轉(zhuǎn)動兩周對應(yīng)的床移動的范圍；可以理解，2號重建位置是波及的z軸位置范圍最大的情況。通過以上描述，可以理解如果保證2號重建位置可以重建出圖像，則其他的重建位置均可以重建出圖像，因此，根據(jù)2號重建位置波及的z范圍，來計(jì)算θ1和θ2。由于2號重建位置波及的z范圍為機(jī)架旋轉(zhuǎn)兩周對應(yīng)的床移動的范圍，因此，確定出θ1＝-2π，θ2＝2π。將θ1＝-2π，θ2＝2π帶入到公式(3)和(4)中，進(jìn)而得到最大螺距值。
需要說明的是，由于上述公式計(jì)算出的螺距值是基于一次螺旋半掃描采集到的數(shù)據(jù)對應(yīng)的角度為恰好預(yù)設(shè)的角度閾值的情況得到的(即在極限情況計(jì)算得到的)，因此在實(shí)際應(yīng)用中，在進(jìn)行螺旋半掃描時(shí)，只要選取的螺距值低于計(jì)算得到的最大螺距值，則就可以在任一重建位置均可重建出圖像。
本申請實(shí)施例中，可以由用戶輸入本次螺旋掃描的螺距值，如果用戶輸入的螺距值小于最大螺距值，則將該用戶輸入的螺距值作為本次螺旋半掃描的螺距值，如果用戶輸入的螺距值不小于最大螺距值，ct設(shè)備自動選擇一個(gè)低于該最大螺距值的一個(gè)螺距值確定為螺旋半掃描的螺距值。
在步驟304中，將x射線球管的起止放線角度及螺距值作為掃描參數(shù)，對被檢體進(jìn)行掃描得到螺旋半掃描數(shù)據(jù)。
由上述實(shí)施例可見，該實(shí)施例中，在本次掃描為雙能掃描時(shí)，可以設(shè)置合理的x射線球管起止放線角度和螺距值，實(shí)現(xiàn)了在本次掃描的各個(gè)重建位置均可以重建出圖像。
除上述應(yīng)用場景外，本申請實(shí)施例還可以應(yīng)用于對時(shí)間分辨率有要求的螺旋掃描場景中，例如在需要對心臟進(jìn)行掃描的情況下，為了保證重建圖像的質(zhì)量，通常需要結(jié)合心臟的運(yùn)動狀態(tài)來確定x射線球管的實(shí)際放線起止角度，具體的，盡量選擇在心臟運(yùn)動比較緩慢的時(shí)間區(qū)域進(jìn)行放線掃描，此時(shí)可以根據(jù)心電圖來確定心臟運(yùn)動比較緩慢的時(shí)間區(qū)域，對于螺距值的選擇，可以依據(jù)圖2a所示實(shí)施例中的螺距值確定方法進(jìn)行確定，本申請實(shí)施例對此不再贅述。
在介紹本申請實(shí)施例提供的圖像重建方法之前，為了便于理解，仍結(jié)合圖1b的示例對螺旋掃描及圖像重建過程中涉及的參數(shù)進(jìn)行說明，具體的，包括：采樣view(本實(shí)施例中可以將一個(gè)采樣view稱為一個(gè)采樣視角)、通道位置及層位置，在機(jī)架12旋轉(zhuǎn)的過程中，通常旋轉(zhuǎn)一周可以采集一定數(shù)量的采樣view，一個(gè)采樣view對應(yīng)一個(gè)采樣角度，該采樣角度可以定義為錐形射束的中心軸與y軸正向之間的夾角(機(jī)架旋轉(zhuǎn)平面可以是xy平面，患者行進(jìn)方向可以是z方向，與xy平面垂直)。
在螺旋掃描過程中，可以獲得多個(gè)采樣view，并且，隨著機(jī)架12的旋轉(zhuǎn)，承載患者11的掃描床也在沿著z軸方向(旋轉(zhuǎn)軸13的方向)前進(jìn)，使得旋轉(zhuǎn)過程中的各個(gè)采樣view對應(yīng)不同的采樣z位置，該采樣z位置可以是采樣view的錐形射束的中心軸與旋轉(zhuǎn)軸的交點(diǎn)z坐標(biāo)。并不是所有采樣view的覆蓋范圍中都包含重建點(diǎn)，該采樣view的覆蓋范圍可以是錐形射束17所形成的一個(gè)錐形區(qū)域范圍，這個(gè)范圍中的射束會穿過患者11身體上的部位，并且射束穿過患者后被探測器16接收即得到掃描數(shù)據(jù)。
圖1b中的檢測器16是多層檢測器，可以包括圖1b所示的x方向和z方向的二維檢測器單元陣列，x方向可以稱為通道方向，包括多個(gè)通道位置，z方向可以稱為層方向，包括多個(gè)層位置。例如，圖1b中的檢測器單元18位于檢測器的第三通道位置和第七層位置。在機(jī)架旋轉(zhuǎn)的掃描過程中，每一個(gè)檢測器單元都可以獲得一個(gè)掃描數(shù)據(jù)。
圖4是本申請一示例性實(shí)施例示出的一種圖像重建方法的流程圖，該方法用于對使用上述掃描方法掃描得到的螺旋半掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像重建，該方法可以包括以下步驟：
在步驟401中，獲得螺旋半掃描數(shù)據(jù)。
在步驟402中，獲得該螺旋半掃描數(shù)據(jù)的半掃描權(quán)重及螺旋權(quán)重。
本申請實(shí)施例中，對于圖像重建中的每一個(gè)重建點(diǎn)來說，可以使用該重建點(diǎn)對應(yīng)的數(shù)據(jù)范圍內(nèi)的所有采樣view的采樣角度，計(jì)算該重建點(diǎn)對應(yīng)的各采樣view的半掃描權(quán)重和螺旋權(quán)重。
具體的，例如，對于每個(gè)重建點(diǎn)的半掃描權(quán)重計(jì)算公式如下：
及wh(i,j)＝(3-2*x(i,j))*x(i,j)*x(i,j)；
其中，wh(i,j)為半掃描權(quán)重，θm為x射線球管的實(shí)際放線角度值減去π后的一半，γm檢測器的扇角的一半，γj為第j個(gè)通道對應(yīng)的扇角值，θi為第i個(gè)view的采樣角度。
例如，對于每個(gè)重建點(diǎn)的螺旋權(quán)重計(jì)算公式如下：
其中，w(θ)為螺旋權(quán)重，θmax為螺旋半掃描數(shù)據(jù)中可用于圖像重建的掃描數(shù)據(jù)對應(yīng)的角度范圍，θb＝mod(θ,2π)，
以上半掃描權(quán)重和螺旋權(quán)重的計(jì)算方法也可以為其他的計(jì)算方法，只要能達(dá)到本實(shí)施例的目的，均可采用。
每一個(gè)重建點(diǎn)都按照上述的方法計(jì)算半掃描權(quán)和螺旋權(quán)，當(dāng)所有重建點(diǎn)都計(jì)算完成時(shí)，則對掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)處理。
在步驟403中，利用該半掃描權(quán)重和螺旋權(quán)重，對螺旋半掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)處理。
在步驟404中，對加權(quán)處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行反投影處理，得到重建圖像。
本申請實(shí)施例中，可以依據(jù)用戶設(shè)定的重建參數(shù)，例如建像視野、建像中心、建像部位、圖像分辨率、建像矩陣等等，對加權(quán)處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行反投影處理，得到重建圖像。
由上述實(shí)施例可見，該實(shí)施例可以結(jié)合半掃描和螺旋半掃描加權(quán)方式，針對螺旋半掃描得到的掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像重建。
圖5是本申請一示例性實(shí)施例示出的另一種圖像重建方法的流程圖，為了保證整個(gè)圖像重建流程的高效性，可以首先判斷螺旋半掃描數(shù)據(jù)是否滿足圖像重建的條件(即驗(yàn)證一下螺旋半掃描數(shù)據(jù)是否可用于圖像重建)，在確定滿足圖像重建的條件后，才進(jìn)行一些權(quán)重參數(shù)的計(jì)算，此時(shí)該方法可以包括以下步驟：
在步驟501中，獲得螺旋半掃描數(shù)據(jù)。
在步驟502中，判斷螺旋半掃描數(shù)據(jù)是否滿足預(yù)設(shè)的圖像重建條件，如果是，則執(zhí)行步驟503。
本申請實(shí)施例中，以重建一幅ct圖像為例進(jìn)行說明(重建多幅ct圖像的過程類似)，首先從所獲得的螺旋半掃描數(shù)據(jù)中確定重建一幅ct圖像使用的數(shù)據(jù)范圍，其中，該數(shù)據(jù)范圍包括多個(gè)采樣view，且每個(gè)采樣視角的覆蓋范圍包含該ct圖像中的重建點(diǎn)。之后，判斷該數(shù)據(jù)范圍內(nèi)可用于圖像重建的數(shù)據(jù)是否滿足預(yù)設(shè)的圖像重建條件。
在確定數(shù)據(jù)范圍時(shí)，如果在某個(gè)采樣z位置下的某個(gè)采樣view所對應(yīng)的某層某通道穿過重建點(diǎn)(x，y，z)，即該采樣view的覆蓋范圍包含該重建點(diǎn)，則該采樣view下獲得的投影數(shù)據(jù)可以參與到該重建點(diǎn)的圖像重建，該采樣view包含在重建點(diǎn)使用的數(shù)據(jù)范圍中，即確定數(shù)據(jù)范圍也是在確定哪些采樣view可以參與到該重建點(diǎn)的重建。例如，重建點(diǎn)使用的數(shù)據(jù)范圍包含的多個(gè)采樣view，其對應(yīng)的采樣角度的絕對范圍可以是[θabsolutemin,θabsolutemax]，該范圍內(nèi)包含的采樣view的數(shù)量可以是n個(gè)。
在一種實(shí)施方式中，所述螺旋半掃描數(shù)據(jù)為使用一種能量的x射線對被檢體進(jìn)半掃描得到的掃描數(shù)據(jù)，此時(shí)，上述步驟502可以包括s5021、s5022和s5023，其中，
在s5021中，確定螺旋半掃描數(shù)據(jù)在各采樣視角下的采樣角度；
在s5022中，根據(jù)所確定的采樣角度及重建點(diǎn)的坐標(biāo)，確定各采樣角度對于重建點(diǎn)使用的層位置；
例如，可以將錐形束重排成平行束，對于平行束下的某個(gè)采樣view，其采樣角度為θi，重建點(diǎn)使用的層位置為qi，可以根據(jù)重建點(diǎn)的坐標(biāo)和采樣角度計(jì)算層位置，該層位置qi的計(jì)算方法可以為：
ti＝xcosθi-ysinθi、vi＝y(tǒng)cosθi+xsinθi、
γi＝asinrtif，及
其中，(x,y,z)為重建點(diǎn)的坐標(biāo)，nslice為檢測器的層數(shù)，s為檢測器的單層厚度，rf為x射線球管的旋轉(zhuǎn)半徑，p為螺距值。
在s5023中，根據(jù)層位置，判斷螺旋半掃描數(shù)據(jù)是否滿足預(yù)設(shè)的圖像重建條件。
具體的，對于每一個(gè)重建點(diǎn)，首先根據(jù)計(jì)算出的層位置，確定滿足0≤qi≤nslice-1的view的個(gè)數(shù)nview，之后，判斷nview是否等于或大于
在另一種實(shí)施方式中，所述螺旋半掃描數(shù)據(jù)為使用兩種能量的x射線對被檢體進(jìn)半掃描得到的掃描數(shù)據(jù)，此時(shí)，上述步驟502可以包括s5024、s5025和s5026，其中，
在s5024中，針對每一種能量的掃描數(shù)據(jù)，確定該掃描數(shù)據(jù)在各采樣視角下的采樣角度；
考慮到本實(shí)施例中的雙能應(yīng)用場景下，在進(jìn)行圖像重建時(shí)，相同能量的掃描數(shù)據(jù)才可以進(jìn)行圖像重建，因此，在本實(shí)施方式中，首先從包含兩種能量的掃描數(shù)據(jù)中分離出高能量的掃描數(shù)據(jù)和低能量的掃描數(shù)據(jù)，之后，分別針對每一種能量的掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，具體的分離方法可以使用現(xiàn)有技術(shù)中的任一種分離方法，本申請實(shí)施例對此不作限定。
在s5025中，根據(jù)所確定的采樣角度及重建點(diǎn)的坐標(biāo)，確定各采樣角度對于重建點(diǎn)使用的層位置；
例如，可以將錐形束重排成平行束，對于平行束下的某個(gè)采樣view，其采樣角度為θi，重建點(diǎn)使用的層位置為qi，可以根據(jù)重建點(diǎn)的坐標(biāo)和采樣角度計(jì)算層位置，該層位置qi的計(jì)算方法可以為：
ti＝xcosθi-ysinθi、vi＝y(tǒng)cosθi+xsinθi、
其中，(x,y,z)為重建點(diǎn)的坐標(biāo)，nslice為檢測器的層數(shù)，s為檢測器的單層厚度，rf為x射線球管的旋轉(zhuǎn)半徑，p為螺距值。
在s5026中，針對每一種能量的掃描數(shù)據(jù)，根據(jù)所確定的層位置，判斷該掃描數(shù)據(jù)是否滿足預(yù)設(shè)的圖像重建條件。
具體的，對于每一個(gè)重建點(diǎn)，首先根據(jù)計(jì)算出的層位置，確定滿足0≤qi≤nslice-1的view的個(gè)數(shù)nview，之后，判斷nview是否等于或大于
需要說明的是，本申請實(shí)施例中，在進(jìn)行圖像重建時(shí)，會將基于扇形束結(jié)構(gòu)的掃描數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為基于平行束結(jié)構(gòu)的掃描數(shù)據(jù)，因此，在本申請實(shí)施例后續(xù)的圖像重建步驟中提及的角度及幾何關(guān)系等數(shù)據(jù)，均指的是已轉(zhuǎn)換為平行束結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)，在實(shí)際應(yīng)用中，可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的任意一種將ct掃描數(shù)據(jù)由扇形束結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為平行束結(jié)構(gòu)的技術(shù)手段，本申請?jiān)诖瞬辉儋樖觥?/p>
在步驟503中，獲得該螺旋半掃描數(shù)據(jù)的半掃描權(quán)重及螺旋權(quán)重。
本申請實(shí)施例中的步驟503與圖4所示實(shí)施例中的步驟402類似，本申請實(shí)施例對此不再贅述，詳情請見圖4所示實(shí)施例中的內(nèi)容。
在步驟504中，利用該半掃描權(quán)重和螺旋權(quán)重，對螺旋半掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)處理。
在步驟505中，對加權(quán)處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行反投影處理，得到重建圖像。
本申請實(shí)施例中，可以根據(jù)公式
由上述實(shí)施例可見，該實(shí)施例中，在進(jìn)行一些權(quán)重參數(shù)的計(jì)算之前，首先螺旋半掃描數(shù)據(jù)是否滿足圖像重建的條件，在確定滿足圖像重建的條件后，才進(jìn)行一些權(quán)重參數(shù)的計(jì)算，保證了整個(gè)圖像重建流程的高效性。
應(yīng)當(dāng)注意，盡管在附圖中以特定順序描述了本申請方法的操作，但是，這并非要求或者暗示必須按照該特定順序來執(zhí)行這些操作，或是必須執(zhí)行全部所示的操作才能實(shí)現(xiàn)期望的結(jié)果。相反，流程圖中描繪的步驟可以改變執(zhí)行順序。附加地或備選地，可以省略某些步驟，將多個(gè)步驟合并為一個(gè)步驟執(zhí)行，和/或?qū)⒁粋€(gè)步驟分解為多個(gè)步驟執(zhí)行。
相應(yīng)于本申請?zhí)岢龅膾呙璺椒ǖ膶?shí)施例，本申請還提出了掃描裝置的實(shí)施例。
圖6是本申請一示例性實(shí)施例示出的一種掃描裝置的框圖，該裝置可以包括：
第一確定模塊610，用于在滿足螺旋半掃描的條件下，確定所述螺旋半掃描的x射線球管的起止放線角度，其中，所述螺旋半掃描為機(jī)架旋轉(zhuǎn)一周過程中x射線球管只在部分連續(xù)角度放射x射線的掃描；
第二確定模塊620，用于確定螺旋半掃描的螺距值；
掃描模塊630，用于將所述第一確定模塊610確定出的x射線球管的起止放線角度及所述第二確定模塊620確定出的螺距值作為掃描參數(shù)，對被檢體進(jìn)行掃描得到螺旋半掃描數(shù)據(jù)。
由上述實(shí)施例可見，該實(shí)施例中，可以控制機(jī)架旋轉(zhuǎn)過程中該機(jī)架上的x射線球管僅在部分角度放射x射線，從而在滿足圖像重建要求的情況下，實(shí)現(xiàn)了對一些被檢部位的保護(hù)及滿足一些特殊的應(yīng)用，同時(shí)也節(jié)約了掃描劑量。
本申請?zhí)峁┑牧硪环N實(shí)施例中，該實(shí)施例可以在圖6所示實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本申請實(shí)施例中的螺旋半掃描的條件可以包括：被檢體的被檢部位中包含不進(jìn)行x射線照射的部位、或本次掃描為雙能掃描。
圖7是本申請一示例性實(shí)施例示出的另一種掃描裝置的框圖，該實(shí)施例可以在上一實(shí)施例的基礎(chǔ)上，所述第一確定模塊610，可以包括：
角度參數(shù)確定子模塊611，用于在滿足螺旋半掃描的條件下，根據(jù)預(yù)設(shè)的角度閾值，確定所述螺旋半掃描的x射線球管的起止放線角度。
圖8是本申請一示例性實(shí)施例示出的另一種掃描裝置的框圖，該實(shí)施例可以在圖7所示實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本申請實(shí)施例中的螺旋半掃描的條件為被檢體的被檢部位中包含不進(jìn)行x射線照射的部位；
此時(shí)，所述角度參數(shù)確定子模塊611，可以包括：
第一角度參數(shù)確定單元6111，用于確定所述不進(jìn)行x射線照射的部位的位置，并根據(jù)所述位置，確定x射線球管的實(shí)際起止放線角度；
第二角度參數(shù)確定單元6112，用于在實(shí)際起止放線角度差值的絕對值等于或大于預(yù)設(shè)的角度閾值的情況下，將所述實(shí)際起止放線角度確定為螺旋半掃描的x射線球管的起止放線角度。
圖9是本申請一示例性實(shí)施例示出的另一種掃描裝置的框圖，該實(shí)施例可以在圖7所示實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本申請實(shí)施例中的螺旋半掃描的條件為本次掃描為雙能掃描；
此時(shí)，所述角度參數(shù)確定子模塊611，可以包括：
第三角度參數(shù)確定單元6113，用于選擇所述雙能掃描的千伏切換時(shí)長，根據(jù)所述時(shí)長計(jì)算x射線球管的實(shí)際放線角度區(qū)間值；
第四角度參數(shù)確定單元6114，用于在所述第三角度參數(shù)確定單元6113確定出的實(shí)際放線角度區(qū)間值等于或大于預(yù)設(shè)的角度閾值的情況下，將放線角度差值絕對值為β的任意兩個(gè)放線角度確定為螺旋半掃描的x射線球管的起止放線角度，其中，β∈[預(yù)設(shè)的角度閾值，實(shí)際放線角度區(qū)間值]。
圖10是本申請一示例性實(shí)施例示出的另一種掃描裝置的框圖，該實(shí)施例可以在圖6～圖9所示任一實(shí)施例的基礎(chǔ)上，所述第二確定模塊620，可以包括：
第二計(jì)算子模塊621，用于根據(jù)ct設(shè)備的重建視野值、x射線球管的旋轉(zhuǎn)半徑、檢測器的層數(shù)及檢測器的單層厚度，獲得滿足任一重建位置均可重建出圖像這一條件的最大螺距值；
第二螺距值確定子模塊622，用于將低于所述最大螺距值的一個(gè)螺距值確定為螺旋半掃描的螺距值。
相應(yīng)于本申請?zhí)岢龅膱D像重建方法的實(shí)施例，本申請還提出了圖像重建裝置的實(shí)施例。
圖11是本申請一示例性實(shí)施例示出的一種圖像重建裝置的框圖，用于對螺旋半掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像重建，所述裝置可以包括：
第一獲得模塊710，用于獲得螺旋半掃描數(shù)據(jù)；
第二獲得模塊720，用于獲得所述螺旋半掃描數(shù)據(jù)的半掃描權(quán)重及螺旋權(quán)重；
處理模塊730，用于采用所述第二獲得模塊720獲得的半掃描權(quán)重和螺旋權(quán)重，對所述螺旋半掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)處理；
建像模塊740，用于對所述處理模塊730加權(quán)處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行反投影處理，得到重建圖像。
圖12是本申請一示例性實(shí)施例示出的另一種圖像重建裝置的框圖，該實(shí)施例可以在圖11所示實(shí)施例的基礎(chǔ)上，所述裝置還可以包括：
判斷模塊810，用于判斷所述第一獲得模塊710獲得的螺旋半掃描數(shù)據(jù)是否滿足預(yù)設(shè)的圖像重建條件；并在判斷結(jié)果為是的情況下，觸發(fā)所述第二獲得模塊720執(zhí)行獲得所述螺旋半掃描數(shù)據(jù)的半掃描權(quán)重及螺旋權(quán)重的操作。
圖13是本申請一示例性實(shí)施例示出的另一種圖像重建裝置的框圖，該實(shí)施例可以在圖12所示實(shí)施例的基礎(chǔ)上，所述螺旋半掃描數(shù)據(jù)為使用一種能量的x射線對被檢體進(jìn)半掃描得到的掃描數(shù)據(jù)；所述判斷模塊810，可以包括：
第一采樣角度確定子模塊811，用于確定所述螺旋半掃描數(shù)據(jù)在各采樣視角下的采樣角度；
第一層位置確定子模塊812，用于根據(jù)所述采樣角度及重建點(diǎn)的坐標(biāo)，確定所述各采樣角度對于所述重建點(diǎn)使用的層位置；
第一判斷子模塊813，用于根據(jù)所述層位置，判斷所述螺旋半掃描數(shù)據(jù)是否滿足預(yù)設(shè)的圖像重建條件。
圖14是本申請一示例性實(shí)施例示出的另一種圖像重建裝置的框圖，該實(shí)施例可以在圖12所示實(shí)施例的基礎(chǔ)上，所述螺旋半掃描數(shù)據(jù)為使用兩種能量的x射線對被檢體進(jìn)半掃描得到的掃描數(shù)據(jù)；所述判斷模塊810，可以包括：
第二采樣角度確定子模塊814，用于針對每一種能量的掃描數(shù)據(jù)，確定該掃描數(shù)據(jù)在各采樣視角下的采樣角度；
第二層位置確定子模塊815，用于根據(jù)所述采樣角度及重建點(diǎn)的坐標(biāo)，確定所述各采樣角度對于所述重建點(diǎn)使用的層位置；
第二判斷子模塊816，用于針對每一種能量的掃描數(shù)據(jù)，根據(jù)所確定的層位置，判斷該掃描數(shù)據(jù)是否滿足預(yù)設(shè)的圖像重建條件。
上述裝置中各個(gè)模塊的功能和作用的實(shí)現(xiàn)過程具體詳見上述方法中對應(yīng)步驟的實(shí)現(xiàn)過程，在此不再贅述。
對于裝置實(shí)施例而言，由于其基本對應(yīng)于方法實(shí)施例，所以相關(guān)之處參見方法實(shí)施例的部分說明即可。以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的，其中所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個(gè)地方，或者也可以分布到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元上?？梢愿鶕?jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來實(shí)現(xiàn)本申請方案的目的。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動的情況下，即可以理解并實(shí)施。
本申請還提供了一種掃描裝置，該裝置可以應(yīng)用于包括多個(gè)實(shí)際晶體的醫(yī)療設(shè)備，圖15是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種醫(yī)療設(shè)備1500的框圖。參照圖15，醫(yī)療設(shè)備1300可以包括處理組件1501，其進(jìn)一步包括一個(gè)或者多個(gè)處理器，以及由存儲器1502所代表的存儲器資源，用于存儲可由處理組件1501執(zhí)行的指令，例如應(yīng)用程序。存儲器1502中存儲的應(yīng)用程序可以包括一個(gè)或者一個(gè)以上的每一個(gè)對應(yīng)于一組指令的模塊。
本申請實(shí)施例中，掃描裝置可以位于所述的存儲器1502中，并且處理組件1501可以通過該掃描裝置執(zhí)行本申請實(shí)施例提供的掃描方法，以在滿足圖像重建要求的情況下，實(shí)現(xiàn)了對一些被檢部位的保護(hù)及滿足一些特殊的應(yīng)用
醫(yī)療設(shè)備1500還可以包括一個(gè)電源組件1503，該電源組件1503被配置為執(zhí)行醫(yī)療設(shè)備1500的電源管理。一個(gè)有線或者無線網(wǎng)絡(luò)接口1504被配置為將醫(yī)療設(shè)備1500連接到網(wǎng)絡(luò)，以及一個(gè)輸入輸出(i/o)接口1505。
以上所述僅為本申請的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本申請，凡在本申請的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本申請保護(hù)的范圍之內(nèi)。
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