多层螺旋CT扫描中射线过滤装置的动态调整方法

摘要

本发明涉及一种多层螺旋CT扫描中射线过滤装置的动态调整方法，包括以下步骤：将多层CT进行螺旋扫描过程中的锥形射线束在投影角方向上进行坐标变换，转换成楔形射线束；在楔束几何条件下，在扫描过程中分析每个扫描Z位置的投影视图获得的投影数据被重建图像所使用的条件，进而对每个扫描Z位置所利用的射线的最大层位置或最小层位置建立初始数学模型；对上述初始数学模型进行推演及数值分析，简化上述数学模型并得到线性逼近方法；对前面的结论进行整理，得到最终的可用于机械控制的线性开关缝方案，实现过滤装置在CT螺旋扫描中的动态调整。本发明方法消除了多层CT螺旋扫描的起始和结束阶段对图像产生无效的射线带来的剂量增加。

主权项

1.一种多层螺旋CT扫描中射线过滤装置的动态调整方法，其特征在于包括以下步骤：将多层CT进行螺旋扫描过程中的锥形射线束在投影角方向上进行坐标变换，转换成楔形射线束；在楔束几何条件下，在扫描过程中分析每个扫描Z位置的投影视图获得的投影数据被重建图像所使用的条件，进而对每个扫描Z位置所利用的射线的最大层位置或最小层位置建立初始数学模型；对上述初始数学模型进行推演及数值分析，简化上述初始数学模型并得到线性逼近方法；对前面的结论进行整理，得到最终的可用于机械控制的线性开关缝方案，实现过滤装置在CT螺旋扫描中的动态调整；对于采用三维滤波反投影重建方法的CT，通过以下公式计算每个扫描Z位置获得的投影数据被重建图像所用到的层范围：其中，p为螺距，M为检测器层数；s为实际物理检测器在旋转中心处的切片厚度，${\omega }_{i,j}=\arcsin \frac{t_{i,j}}{R};$ω_i，j、t_i，j为中间变量，R为球管焦点到旋转中心的距离，MidSlice为检测器的中心层位置，为处于极坐标下的建像视野圆周上的体素j在极坐标下的极角，FOV_Polar为体素j在极坐标下的极径，θ_i为第i个投影视图下对应的楔束的投影角，Z为体素j的Z轴坐标，S_i，j为m的连续层形式，m为射线所在层的索引值，m＝0，1，…，M-1；对于采用三维滤波反投影重建方法的CT，通过以下公式对每个扫描Z位置所利用的射线的最大层位置或最小层位置建立初始数学模型：为投影角θ_i所用到的最小层；为投影角θ_i所用到的最大层。