專利名稱：一種交叉散射信號校正裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計算機斷層成像技術(shù)，特別涉及一種交叉散射信號校正裝置和方法。
背景技術(shù)：
與傳統(tǒng)的計算機斷層成像(CT，Computerized Tomography)系統(tǒng)相比，雙源計算機 斷層成像(DSCT，Dual-Source Computrized Tomography)系統(tǒng)可提供較高的時間分辨率， 然而由于DSCT包括兩個球管-探測器系統(tǒng)，兩個球管-探測器系統(tǒng)不可避免地受到交叉散 射信號帶來的影響。圖1為現(xiàn)有交叉散射信號產(chǎn)生的原理示意圖，如圖1所示，DSCT包括 兩個球管_探測器系統(tǒng)，在理想狀態(tài)下，探測器A接收球管A發(fā)出的X射線，探測器B接收 球管B發(fā)出的X射線，各自分別同時完成正交方向的數(shù)據(jù)采集。然而，由于X射線在穿過人 體時的散射效應，導致球管A發(fā)出的部分X射線經(jīng)散射后到達與之垂直的探測器B表面，在 探測器B形成交叉散射信號，或者，導致球管B發(fā)出的部分X射線經(jīng)散射后到達與之垂直的 探測器A表面，在探測器A形成交叉散射信號，使圖像產(chǎn)生偽影。在現(xiàn)有技術(shù)中，對交叉散射信號的校正方法為通過水模來模擬人體，并假設形成 交叉散射信號的散射點位于水模的邊緣，計算出交叉散射信號在探測器各個通道的分布信 息，各個通道的實際掃描信號減去事先模擬計算得到對應通道的交叉散射信號，即得到校 正后的信號。然而，人體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)比較復雜，即使人體與用于模擬人體的水模具有類似的輪 廓，水模內(nèi)部也沒有類似人體內(nèi)部器官的結(jié)構(gòu)，使得在相同的掃描條件下利用水模得到交 叉散射信號在各個通道的分布信息與真正人體產(chǎn)生的交叉散射信號在各個通道的分布信 息有差異，因此，采用現(xiàn)有技術(shù)的方法，對交叉散射信號的校正精度不高。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種交叉散射信號校正裝置，以提高對交 叉散射信號的校正精度。本發(fā)明的另一目的在于提供一種交叉散射信號校正方法，以提高對交叉散射信號 的校正精度。—種交叉散射信號校正裝置，該裝置包括一個掃描參數(shù)獲取單元、一個交叉散射 信號分布信息獲取單元、一個數(shù)據(jù)庫單元、一個當前掃描參數(shù)獲取單元、一個查詢單元和一 個校正單元，其中，所述掃描參數(shù)獲取單元，用于獲取多組掃描參數(shù)；所述交叉散射信號分布信息獲取單元，用于獲取與每一組掃描參數(shù)對應的交叉散 射信號分布信息；所述數(shù)據(jù)庫單元，用于存儲每組掃描參數(shù)與交叉散射信號分布信息之間的對應關(guān) 系；所述當前掃描參數(shù)獲取單元，用于獲取當前掃描的一組掃描參數(shù)；
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所述查詢單元，用于在數(shù)據(jù)庫中查找與當前掃描的一組掃描參數(shù)對應的交叉散射 信號分布信息；所述校正單元，用于根據(jù)查找到的交叉散射信號分布信息對當前掃描信號進行校 正。所述每組掃描參數(shù)包括掃描部位、投影序數(shù)、球管電壓、前向厚度和入射邊緣。所述交叉散射信號分布信息包括探測器各個通道的交叉散射信號；所述校正單元 包括一個接收子單元和一個減法子單元，其中，所述接收子單元，用于接收查找到的與當 前一組掃描參數(shù)對應的交叉散射信號分布信息；所述減法子單元，用于將各個通道的當前 掃描信號與交叉散射信號相減，將所得差值作為各個通道的校正后信號。一種交叉散射信號校正方法，該方法包括A、獲取多組掃描參數(shù)以及與每一組掃描參數(shù)對應的交叉散射信號分布信息，并存 儲每組掃描參數(shù)與交叉散射信號分布信息之間的對應關(guān)系；B、獲取當前掃描的一組掃描參數(shù)；C、通過所述對應關(guān)系，查找與當前掃描的一組掃描參數(shù)對應的交叉散射信號分布 fn息；D、根據(jù)查找到的交叉散射信號分布信息對當前掃描信號進行校正。所述每組掃描參數(shù)包括掃描部位、投影序數(shù)、球管電壓、前向厚度和入射邊緣。所述交叉散射信號分布信息包括探測器各個通道的交叉散射信號；所述校正的方 法為將各個通道的當前掃描信號與交叉散射信號相減，將所得差值作為各個通道的校正 后信號?？梢?，基于上述技術(shù)方案，預先獲取多組掃描參數(shù)、以及與每一組掃描參數(shù)對應的 交叉散射信號分布信息，并存儲每組掃描參數(shù)與相應的交叉散射信號分布信息之間的對應 關(guān)系，然后根據(jù)當前掃描的一組掃描參數(shù)，在數(shù)據(jù)庫中查找與當前掃描的一組掃描參數(shù)相 對應的交叉散射信號分布信息，根據(jù)查找到的交叉散射信號分布信息對當前掃描信號進行 校正，提高了交叉散射信號的校正精度。


圖1為現(xiàn)有交叉散射信號產(chǎn)生的原理示意圖。圖2為本發(fā)明所提供的一種交叉散射信號校正裝置實施例的結(jié)構(gòu)圖。圖3為一組掃描參數(shù)的獲取示意圖。圖4為本發(fā)明所提供的一種交叉散射信號校正方法實施例的流程圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下參照附圖并舉實施例，對 本發(fā)明進一步詳細說明。由于DSCT包括兩個球管-探測器系統(tǒng)，因此，在DSCT中，包含兩個交叉散射信號 校正裝置，用于分別對正交方向上的兩個探測器上的交叉散射信號進行校正，下面僅以一 個交叉散射信號校正裝置為例進行說明。圖2為本發(fā)明所提供的一種交叉散射信號校正裝置實施例的結(jié)構(gòu)圖。如圖2所示，該裝置包括一個掃描參數(shù)獲取單元201、一個交叉散射信號分布信息獲取單元202、一個 數(shù)據(jù)庫單元203、一個當前掃描參數(shù)獲取單元204、一個查詢單元205和一個校正單元206。其中，掃描參數(shù)獲取單元201用于獲取多組不同的掃描參數(shù)。在實際應用中，每組掃描參數(shù)包括掃描部位、投影序數(shù)、球管電壓、前向厚度和入 射邊緣，也可以包括其它參數(shù)。掃描部位是指掃描的具體部位，例如頭部、肩部、胸腔、腹部，盆腔以及大腿等；不 同投影序數(shù)對應不同的投影角度；由于交叉散射信號的分布與入射的X射線光子的能量有 關(guān)，而入射的X射線光子的能量最大值由球管電壓決定，因此，應獲取掃描時的球管電壓； 前向厚度是指交叉散射方向上人體的厚度，前向厚度主要影響交叉散射信號的幅值；入射 邊緣是指在入射方向上的人體邊緣，入射邊緣主要影響交叉散射信號的中心。交叉散射信號分布信息獲取單元202用于獲取與每一組掃描參數(shù)對應的交叉散 射信號分布信息。交叉散射信號分布信息為交叉散射信號在探測器各個通道的分布信息， 包括探測器各個通道的交叉散射信號。交叉散射信號分布信息獲取單元202獲取多個交叉 散射信號分布信息，每一個交叉散射信號分布信息分別與每一組掃描參數(shù)對應。數(shù)據(jù)庫單元203用于建立數(shù)據(jù)庫，存儲每組掃描參數(shù)與對應的交叉散射信號分布 信息之間的對應關(guān)系。下面以基于一組掃描參數(shù)和與之對應的交叉散射信號分布信息的獲取為例詳細 說明數(shù)據(jù)庫的建立過程。假設期望建立圖1所示位置時的數(shù)據(jù)庫，需要獲取探測器B接收到的源自球管A 的交叉散射信號分布信息，還需要獲取在當前位置下的掃描參數(shù)。圖3為一組掃描參數(shù)的 獲取示意圖。需要事先說明的是，在進行掃描參數(shù)獲取時，僅開啟球管A、探測器A和探測器 B。如圖A所示，獲取當前掃描部位0為胸部；在當前位置，假設探測器B的投影角度為α， 獲取投影角度α對應的投影序數(shù)為N;獲取球管A的球管電壓V。還需獲得對探測器B上 交叉散射信號而言的前向厚度W，在當前位置下，即探測器B位于投影角度α、探測器A位 于α-90°時，獲取探測器A上投影的陰影寬度，此寬度即為前向厚度W。同時，還需要獲得 在當前位置時，來自球管A的X射線形成交叉散射信號的入射邊緣P。如圖B所示，使探測 器A的投影角度為α，探測器B的投影角度α+90°，獲取探測器A上投影的陰影上邊緣對 應的通道，此通道的位置即為入射邊緣P。獲取掃描參數(shù)掃描部位0、球管電壓V、投影序數(shù)N、前向厚度W、入射邊緣P的方法 為現(xiàn)有技術(shù)的內(nèi)容，在此不予贅述。交叉散射信號分布信息獲取單元202獲取與當前掃描參數(shù)掃描部位0、球管電壓 V、投影序數(shù)N、前向厚度W、入射邊緣P對應的探測器B上的交叉散射信號分布信息。獲取交叉散射信號的分布信息的方法為現(xiàn)有技術(shù)的內(nèi)容，在此不予贅述。數(shù)據(jù)庫單元203存儲掃描參數(shù)0、V、N、W、P與探測器B上的交叉散射信號分布信 息之間的對應關(guān)系。至此，以基于一組掃描參數(shù)和與之對應的交叉散射信號分布信息的獲取的數(shù)據(jù)庫 建立過程介紹完畢，在不同掃描條件下，獲取掃描參數(shù)、獲取探測器A或B上的交叉散射信 號分布信息、以及數(shù)據(jù)庫的建立方法與此相同。下面對該裝置中的其它功能單元進行介紹。
當前掃描參數(shù)獲取單元204用于獲取當前掃描的一組掃描參數(shù)。當前掃描的一組參數(shù)相應地也包括掃描部位、投影序數(shù)、球管電壓、前向厚度和 入射邊緣。當前掃描參數(shù)的獲取方法與掃描參數(shù)獲取單元201獲取一組掃描參數(shù)的方法相 同，可參見掃描參數(shù)獲取單元201部分的介紹。查詢單元205用于在數(shù)據(jù)庫中查找與當前掃描的一組掃描參數(shù)對應的交叉散射 信號分布信息。具體來說，查詢單元205根據(jù)當前掃描的一組掃描參數(shù)，在數(shù)據(jù)庫中查找與該組 掃描參數(shù)對應的交叉散射信號分布信息。交叉散射信號分布信息為交叉散射信號在探測器各個通道的分布信息。校正單元206用于根據(jù)查找到的交叉散射信號分布信息對當前掃描信號進行校 正。校正單元206包括一個接收子單元(2061)和一個減法子單元(2062)。其中，接收子單元(2061)用于接收與當前一組掃描參數(shù)對應的交叉散射信號分 布信息。減法子單元(2062)用于將各個通道的當前掃描信號與對應通道的交叉散射信號 相減，將所得差值作為各個通道的校正后信號。下面對在臨床應用中如何建立本發(fā)明所述數(shù)據(jù)庫以及如何應用所述數(shù)據(jù)庫對交 叉散射信號進行校正進行說明。在臨床應用中，對于DSCT，有時只應用單源進行掃描，即在對病人進行掃描時，僅 應用一個球管_探測器系統(tǒng)，此時，另一個未使用的球管_探測器系統(tǒng)中的探測器可用于收 集在不同的掃描參數(shù)情況下對應的交叉散射信號分布信息，掃描參數(shù)存儲單元201獲取每 組掃描參數(shù)，交叉散射信號分布信息存儲單元202獲取與每組掃描參數(shù)對應的交叉散射信 號分布信息，數(shù)據(jù)庫單元203建立相應的數(shù)據(jù)庫，存儲不同掃描參數(shù)與相應的交叉散射信 號分布信息的對應關(guān)系。積累了足夠充分的數(shù)據(jù)源后，數(shù)據(jù)庫單元203存儲了多組掃描參 數(shù)與相應的交叉散射信號分布信息的對應關(guān)系。當應用雙源進行掃描時，即在對病人進行 掃描時，應用兩個球管-探測器系統(tǒng)，根據(jù)當前掃描的掃描參數(shù)，可在數(shù)據(jù)庫中查找到與當 前掃描參數(shù)對應的兩個探測器的交叉散射信號分布信息，根據(jù)查找到的交叉散射信號分布 信息對當前掃描信號進行校正，從而提高交叉散射信號的校正精度?；谏鲜鼋徊嫔⑸湫盘栃Ｕb置，圖4為本發(fā)明所提供的一種交叉散射信號校正 方法實施例的流程圖。如圖4所示，該方法包括以下步驟步驟401，獲取多組不同的掃描參數(shù)；獲取與每一組掃描參數(shù)對應的交叉散射信 號分布信息。步驟402，建立數(shù)據(jù)庫，存儲每組掃描參數(shù)與對應的交叉散射信號分布信息之間的 對應關(guān)系。步驟403，獲取當前掃描的一組掃描參數(shù)。步驟404，查找與當前掃描的一組掃描參數(shù)對應的交叉散射信號分布信息。步驟405，根據(jù)查找到的交叉散射信號分布信息對當前掃描信號進行校正。本發(fā)明所提供的一種交叉散射信號校正方法的實施例的具體說明請參照圖2所示裝置實施例中的相應說明，此處不再贅述。本發(fā)明中數(shù)據(jù)庫的建立是基于對人體的掃描獲得的，并模擬在不同掃描參數(shù)下交 叉散射信號的分布信息，提高了交叉散射信號的校正精度。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。凡在 本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換以及改進等，均應包含在本發(fā)明的保 護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種交叉散射信號校正裝置，該裝置包括一個掃描參數(shù)獲取單元(201)、一個交叉散射信號分布信息獲取單元(202)、一個數(shù)據(jù)庫單元(203)、一個當前掃描參數(shù)獲取單元(204)、一個查詢單元(205)和一個校正單元(206)，其中，所述掃描參數(shù)獲取單元(201)，用于獲取多組掃描參數(shù)；所述交叉散射信號分布信息獲取單元(202)，用于獲取與每一組掃描參數(shù)對應的交叉散射信號分布信息；所述數(shù)據(jù)庫單元(203)，用于存儲每組掃描參數(shù)與交叉散射信號分布信息之間的對應關(guān)系；所述當前掃描參數(shù)獲取單元(204)，用于獲取當前掃描的一組掃描參數(shù)；所述查詢單元(205)，用于在數(shù)據(jù)庫中查找與當前掃描的一組掃描參數(shù)對應的交叉散射信號分布信息；所述校正單元(206)，用于根據(jù)查找到的交叉散射信號分布信息對當前掃描信號進行校正。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述每組掃描參數(shù)包括掃描部位、投影 序數(shù)、球管電壓、前向厚度和入射邊緣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述交叉散射信號分布信息包括探測器 各個通道的交叉散射信號；所述校正單元(206)包括一個接收子單元(2061)和一個減法子單元(2062)，其中， 所述接收子單元(2061)，用于接收與當前一組掃描參數(shù)對應的交叉散射信號分布信息；所述減法子單元(2062)，用于將各個通道的當前掃描信號與交叉散射信號相減，將所 得差值作為各個通道的校正后信號。
4.一種交叉散射信號校正方法，該方法包括A、獲取多組掃描參數(shù)以及與每一組掃描參數(shù)對應的交叉散射信號分布信息，并存儲每 組掃描參數(shù)與交叉散射信號分布信息之間的對應關(guān)系；B、獲取當前掃描的一組掃描參數(shù)；C、通過所述對應關(guān)系，查找與當前掃描的一組掃描參數(shù)對應的交叉散射信號分布信息；D、根據(jù)查找到的交叉散射信號分布信息對當前掃描信號進行校正。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述每組掃描參數(shù)包括掃描部位、投影 序數(shù)、球管電壓、前向厚度和入射邊緣。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述交叉散射信號分布信息包括探測器 各個通道的交叉散射信號；所述校正的方法為將各個通道的當前掃描信號與交叉散射信 號相減，將所得差值作為各個通道的校正后信號。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種交叉散射信號校正方法，該方法包括以下步驟獲取多組掃描參數(shù)以及與每一組掃描參數(shù)對應的交叉散射信號分布信息；存儲每組掃描參數(shù)與交叉散射信號分布信息之間的對應關(guān)系；獲取當前掃描的一組掃描參數(shù)；查找與當前掃描的一組掃描參數(shù)對應的交叉散射信號分布信息；根據(jù)查找到的交叉散射信號分布信息對當前掃描信號進行校正。同時，本發(fā)明還公開了一種交叉散射信號校正裝置。采用該方法和裝置，提高了交叉散射信號的校正精度。
文檔編號A61B6/03GK101919702SQ200910147638
公開日2010年12月22日 申請日期2009年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月10日
發(fā)明者田毅 申請人:上海西門子醫(yī)療器械有限公司