一种抑制C型臂断层成像中轨道振动伪影的装置与方法

摘要

本发明公开一种抑制C型臂断层成像中轨道振动伪影的装置与方法，属于医疗成像领域。所要解决的是抑制C型臂断层成像中X射线源轨道振动带来的图像伪影。所述装置在C型臂上安装三个位置传感器，所述方法包括在C型臂进行扫描并获得投影数据的过程中，用三个位置传感器记录每个投影角度下C型臂振动情况的步骤；根据C型臂振动情况，计算出轨道振动伪影抑制方法中的偏移参数(D′，β′，α)的步骤；最后重建出图像。本发明能有效抑制C型臂振动所带来的轨道振动图像伪影，并且成本低廉，容易实现，对CT图像重建时间影响不大。

主权项

1.一种抑制C型臂断层成像中轨道振动伪影的方法，其特征在于：第一步、C型臂上的X射线源和平面探测器围绕物体的中心O点沿着扫描轨道进行旋转扫描，记录投影数据P(β′，a,b)；第二步，在实际扫描过程中，根据三个传感器记录的信息确定C型臂的实际扫描平面，以及每个实际投影角度下X射线源的实际位置S′(x′,y′,z′)；三个传感器分别记录下C型臂圆弧中心处、X射线源处和平面探测器处的实际位置点，即得到C型臂的实际扫描平面；理想X射线源的位置S(x,y,z)与实际X射线源的位置S′(x′,y′,z′)的空间偏移为(Δx,Δy,Δz)；实际X射线源的位置S′的坐标记为S′(x′,y′,z′)，而实际X射线源的位置S′在中心平面XOY上投影S″的坐标为S″(x′,y′,z)；第三步，由每个实际投影角度β′下实际X射线源的位置S′，确定三个偏移参数(D′,β′,α)；实际X射线源的位置S′(x′,y′,z′)到物体中心O(x₀,y₀,z₀)的距离D′：实际投影角度β′由直线S″O与Y轴间夹角计算得到：实际X射线源的位置S′与中心平面XOY所成的垂直偏移角度α由垂直三角形S′S″O计算得到：第四步，根据偏移参数D′和β′，对投影数据P(β′，a,b)进行加权处理；加权处理后得到：其中，β′表示实际投影角度，a为探测器上横坐标，b为探测器上纵坐标，加权处理后还要进行滤波的步骤，所述的滤波步骤沿着纵坐标方向的滤波器h^P(a)对加权后的投影数据P′(β′，a,b)进行滤波，得到：第五步，根据三个偏移参数(D′,β′,α)对加权滤波后的投影数据进行反投影，得到重建后图像f(x,y,z)；其中：f(x,y,z)为每点的衰减系数，重建图像由每点的衰减系数组成；式（6）中，U(x,y,β′,α，D′)＝D′+xcosαsinβ′-ycosαcosβ′+zsinα，为积分加权因子。