一種硬化效應(yīng)數(shù)據(jù)的生成方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及醫(yī)療技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種硬化效應(yīng)數(shù)據(jù)的生成方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 在能譜成像分解、物質(zhì)去除硬化偽影等醫(yī)療場景下，經(jīng)常需要物質(zhì)硬化效應(yīng)數(shù)據(jù)。 在傳統(tǒng)的方法中，需要設(shè)計特殊的模體，對這種特殊的模體進行CT掃描得到物質(zhì)硬化效應(yīng) 數(shù)據(jù)。
[0003] 由于這種特殊模體的設(shè)計制作工藝要求高，制作耗時耗資；再者，當(dāng)特殊的模體制 作好之后，其物質(zhì)成分以及尺寸已經(jīng)確定，也只能針對特定的物質(zhì)以及尺寸獲得對應(yīng)的硬 化效應(yīng)數(shù)據(jù)，導(dǎo)致其應(yīng)用具有一定的局限性，無法滿足實際需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提供了一種硬化效應(yīng)數(shù)據(jù)的生成方法和裝置，本發(fā)明提供的技術(shù)方案不再 需要現(xiàn)有技術(shù)的特殊模體，而是利用掃描通用模體得到的實際衰減值，根據(jù)實際衰減值確 定不同通道的X線經(jīng)過過濾器的長度，也就是不同通道對應(yīng)的等效濾過厚度，從而，利用等 效濾過厚度計算出任意物質(zhì)對應(yīng)的硬化效應(yīng)數(shù)據(jù)。
[0005] 在本發(fā)明第一方面，提供了一種硬化效應(yīng)數(shù)據(jù)的生成方法，包括：
[0006] 獲取每個通道在各個角度對應(yīng)的經(jīng)過通用模體的實際衰減值；
[0007] 根據(jù)每個通道在各個角度對應(yīng)的理論衰減值以及所述實際衰減值，確定每個通道 對應(yīng)的等效濾過厚度；
[0008] 根據(jù)物質(zhì)的預(yù)置長度、采樣點個數(shù)以及所述每個通道對應(yīng)的等效濾過厚度，生成 所述物質(zhì)對應(yīng)的硬化效應(yīng)數(shù)據(jù)。
[0009] 優(yōu)選的，所述根據(jù)每個通道在各個角度對應(yīng)的理論衰減值以及所述實際衰減值， 確定每個通道對應(yīng)的等效濾過厚度，具體為：
[0010] 按照所述每個通道在各個角度對應(yīng)的理論衰減值與實際衰減值誤差最小的方式， 確定每個通道對應(yīng)的等效濾過厚度。
[0011] 優(yōu)選的，所述根據(jù)每個通道在各個角度對應(yīng)的理論衰減值以及所述實際衰減值， 確定每個通道對應(yīng)的等效濾過厚度，具體包括：
[0012] 根據(jù)球管在掃描電壓下的光譜曲線、每個通道在每個角度下穿過所述通用模體的 長度、所述通用模體的材料光譜衰減曲線以及每個通道對應(yīng)的等效濾過厚度，建立每個通 道在每個角度對應(yīng)的理論衰減值的數(shù)學(xué)關(guān)系式；
[0013] 根據(jù)所述數(shù)學(xué)關(guān)系式，求解滿足每個通道在各個角度的理論衰減值與實際衰減值 的差值平方和最小的條件的數(shù)值，將該數(shù)值作為每個通道對應(yīng)的等效濾過厚度。
[0014] 優(yōu)選的，具體通過以下方式確定每個通道在每個角度下穿過所述通用模體的長 度：
[0015] 根據(jù)兩個角度各自的最大實際衰減值對應(yīng)的通道，確定兩個通道的交點，將所述 交點確定為所述通用模體的中心；
[0016] 根據(jù)所述通用模體的中心、旋轉(zhuǎn)中心以及球管位置，確定每個通道在每個角度下 穿過所述通用模體的長度。
[0017] 優(yōu)選的，所述根據(jù)物質(zhì)的預(yù)置長度、采樣點個數(shù)以及所述每個通道對應(yīng)的等效濾 過厚度，生成所述物質(zhì)對應(yīng)的硬化效應(yīng)數(shù)據(jù)，具體為：
[0018] 按照如下公式生成至少兩種物質(zhì)的硬化效應(yīng)數(shù)據(jù)；
【主權(quán)項】
1. 一種硬化效應(yīng)數(shù)據(jù)的生成方法，其特征在于，包括： 獲取每個通道在各個角度對應(yīng)的經(jīng)過通用模體的實際衰減值； 根據(jù)每個通道在各個角度對應(yīng)的理論衰減值以及所述實際衰減值，確定每個通道對應(yīng) 的等效濾過厚度； 根據(jù)物質(zhì)的預(yù)置長度、采樣點個數(shù)以及所述每個通道對應(yīng)的等效濾過厚度，生成所述 物質(zhì)對應(yīng)的硬化效應(yīng)數(shù)據(jù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)每個通道在各個角度對應(yīng)的理 論衰減值以及所述實際衰減值，確定每個通道對應(yīng)的等效濾過厚度，具體為： 按照所述每個通道在各個角度對應(yīng)的理論衰減值與實際衰減值誤差最小的方式，確定 每個通道對應(yīng)的等效濾過厚度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)每個通道在各個角度對應(yīng)的理 論衰減值以及所述實際衰減值，確定每個通道對應(yīng)的等效濾過厚度，具體包括： 根據(jù)球管在掃描電壓下的光譜曲線、每個通道在每個角度下穿過所述通用模體的長 度、所述通用模體的材料光譜衰減曲線以及每個通道對應(yīng)的等效濾過厚度，建立每個通道 在每個角度對應(yīng)的理論衰減值的數(shù)學(xué)關(guān)系式； 根據(jù)所述數(shù)學(xué)關(guān)系式，求解滿足每個通道在各個角度的理論衰減值與實際衰減值的差 值平方和最小的條件的數(shù)值，將該數(shù)值作為每個通道對應(yīng)的等效濾過厚度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，具體通過以下方式確定每個通道在每個 角度下穿過所述通用模體的長度： 根據(jù)兩個角度各自的最大實際衰減值對應(yīng)的通道，確定兩個通道的交點，將所述交點 確定為所述通用模體的中心； 根據(jù)所述通用模體的中心、旋轉(zhuǎn)中心以及球管位置，確定每個通道在每個角度下穿過 所述通用模體的長度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)物質(zhì)的預(yù)置長度、采樣點個數(shù)以 及所述每個通道對應(yīng)的等效濾過厚度，生成所述物質(zhì)對應(yīng)的硬化效應(yīng)數(shù)據(jù)，具體為： 按照如下公式生成至少兩種物質(zhì)的硬化效應(yīng)數(shù)據(jù)；
其中，PkO^，......，LM)表示M種物質(zhì)在第k通道的硬化效應(yīng)數(shù)據(jù)，k表示通道序號，M 表示物質(zhì)種類數(shù)目，M取值為大于1的整數(shù)； IJi)表示球管發(fā)射X線的第i份光譜強度值，i= 1?N，N表示射線束包含的各種能 量等級的X光子的等分?jǐn)?shù)目； Ufilte(i)表示過濾器對應(yīng)的第i份光譜的衰減系數(shù)； Lfilter，k表示第k個通道對應(yīng)的等效濾過厚度；y&(i)表示空氣對應(yīng)的第i份光譜的衰減系數(shù)； yi(i)表示第1種物質(zhì)對應(yīng)的第i份光譜的衰減系數(shù)； yM(i)表示第M種物質(zhì)對應(yīng)的第i份光譜的衰減系數(shù)； U表示第1種物質(zhì)的預(yù)置長度，LM表示第M種物質(zhì)的預(yù)置長度； D表示球管到檢測器的距離。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)物質(zhì)的預(yù)置長度、采樣點個數(shù)以 及所述每個通道對應(yīng)的等效濾過厚度，生成所述物質(zhì)對應(yīng)的硬化效應(yīng)數(shù)據(jù)，具體為： 按照如下公式生成一種物質(zhì)的硬化效應(yīng)數(shù)據(jù)；
其中，PkO^)表示物質(zhì)在第k通道的硬化效應(yīng)數(shù)據(jù)，k表示通道序號； IJi)表示球管發(fā)射X線的第i份光譜強度值，i= 1?N，N表示射線束包含的各種能 量等級的X光子的等分?jǐn)?shù)目； yfilte(i)表示過濾器對應(yīng)的第i份光譜的衰減系數(shù)； Lfilter，k表示第k個通道對應(yīng)的等效濾過厚度；y&(i)表示空氣對應(yīng)的第i份光譜的衰減系數(shù)； yi(i)表示物質(zhì)對應(yīng)的第i份光譜的衰減系數(shù)； 1^表示物質(zhì)的預(yù)置長度； D表示球管到檢測器的距離。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的方法，其特征在于，所述方法還包括： 采用多項式擬合算法，根據(jù)所述物質(zhì)對應(yīng)的硬化效應(yīng)數(shù)據(jù)擬合出物質(zhì)路徑長度與硬化 效應(yīng)衰減值的數(shù)學(xué)關(guān)系式。
8. -種硬化效應(yīng)數(shù)據(jù)的生成裝置，其特征在于，包括： 實際衰減值獲取單元，用于獲取每個通道在各個角度對應(yīng)的經(jīng)過通用模體的實際衰減 值； 等效濾過厚度確定單元，用于根據(jù)每個通道在各個角度對應(yīng)的理論衰減值以及所述實 際衰減值，確定每個通道對應(yīng)的等效濾過厚度； 硬化效應(yīng)數(shù)據(jù)生成單元，用于根據(jù)物質(zhì)的預(yù)置長度、采樣點個數(shù)以及所述每個通道對 應(yīng)的等效濾過厚度，生成所述物質(zhì)對應(yīng)的硬化效應(yīng)數(shù)據(jù)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述等效濾過厚度確定單元具體用于： 按照所述每個通道在各個角度對應(yīng)的理論衰減值與實際衰減值誤差最小的方式，確定 每個通道對應(yīng)的等效濾過厚度。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述等效濾過厚度確定單元，具體包括： 建立子單元，用于根據(jù)球管在掃描電壓下的光譜曲線、每個通道在每個角度下穿過所 述通用模體的長度、所述通用模體的材料光譜衰減曲線以及每個通道對應(yīng)的等效濾過厚 度，建立每個通道在每個角度對應(yīng)的理論衰減值的數(shù)學(xué)關(guān)系式； 求解子單元，用于根據(jù)所述數(shù)學(xué)關(guān)系式，求解滿足每個通道在各個角度的理論衰減值 與實際衰減值的差值平方和最小的條件的數(shù)值，將該數(shù)值作為每個通道對應(yīng)的等效濾過厚 度。
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種硬化效應(yīng)數(shù)據(jù)的生成方法和裝置，其中方法包括：獲取每個通道在各個角度對應(yīng)的經(jīng)過通用模體的實際衰減值；根據(jù)每個通道在各個角度對應(yīng)的理論衰減值以及所述實際衰減值，確定每個通道對應(yīng)的等效濾過厚度；根據(jù)物質(zhì)的預(yù)置長度、采樣點個數(shù)以及所述每個通道對應(yīng)的等效濾過厚度，生成所述物質(zhì)對應(yīng)的硬化效應(yīng)數(shù)據(jù)。此技術(shù)方案不需要特殊的模體，節(jié)省了成本，另外，可以通過一次處理生成任意一種或者多種物質(zhì)的硬化效應(yīng)數(shù)據(jù)，無需多次掃描，省時方便。
【IPC分類】A61B6-03
【公開號】CN104605880
【申請?zhí)枴緾N201410843296
【發(fā)明人】樓珊珊, 方剛, 趙江魏
【申請人】沈陽東軟醫(yī)療系統(tǒng)有限公司
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2014年12月30日