[发明专利]一种移动CT系统的步进成像方法

说明书

本发明公开了一种移动CT系统的步进成像方法，包括如下步骤：将整个待扫描区域分成若干个步进扫描区域，CT机从第一个步进扫描区域开始扫描，得到扫描数据，重建得到扫描图像；计算理想步进，步进移动到下一个步进扫描区域并扫描重建得到扫描图像；根据惯性导航单元计算的参考步进和移动前后的两个步进扫描区域的扫描图像，计算估计步进和移动后实际的扫描中心位置；判断扫描区域是否已经覆盖整体待扫描区域；若扫描完成，根据之前计算得到的各个步进扫描区域的扫描图像和估计步进融合成最终的重建体数据。本发明所提方法在无导轨的情况下能够准确估计CT机的扫描中心的运动轨迹，得到更加准确的扫描图像，减少伪影和几何失真。

技术领域

本发明属于医学成像领域，特别涉及一种移动CT系统的步进成像方法。

背景技术

CT系统是一种能够对患者进行3D扫描，并获得3D图像信息的大型医疗系统。但是传统CT系统对场地的要求比较严格，必须要有专门的屏蔽室以及相当的场地要求。整个系统是固定在地面，所以对使用场景有比较大的限制。尤其是对于手术室，重症监护室(ICU)等场合，传统的固定式的CT不能满足要求。因此，近年来头部专用CT系统开始出现，如图1所示，通常采用的是一个可移动的轮式小型CT机架，然后把机架推到患者床边，对头颅进行扫描。传统的固定式CT系统采用的是，通过专用的病床平移病人，同时机架不停转动，来实现CT扫描。但是对于专用头部CT系统，由于很多情况下针对的是危重患者，患者是不能移动的，而且也没有专用病床。扫描的过程是通过一根特制的导轨，推动整个旋转的机架，以此来实现对患者的扫描。

现有的CT系统仅仅需要特制的导轨，扫描范围有限，通常只有10-20cm左右，对于要求更大扫描移动范围的比如四肢的扫描30-50cm，导轨的方法不能使用。而且特制的导轨需要额外的成本，对机械加工的要求也比较高。因此采用没有导轨限制的可移动CT系统具有更大的灵活性，但是没有了导轨的提供精确定位，机器的轨迹就很难保证，如图2所示。现有的图像重建技术，基于经典的重建理论，基于圆周扫描或者螺旋扫描。这些重建技术都是针对固定式CT系统，因此也就要求专用CT系统基于的都是专用的导轨来实现精确的移动，对机械加工的精度，和工艺要求都比较高。如果移动CT系统中没有导轨的精确移动，基于传统CT算法会带来严重的伪影和几何失真，如图3所示。如果不对这些运动加以矫正就会带来严重的伪影和几何失真。

发明内容

发明目的：针对现有技术中无导轨移动CT系统如何实现精确移动的问题，本发明公开了一种移动CT系统的步进成像方法，在无导轨的情况下准确估计CT机的运动轨迹，得到更加准确的扫描图像，减少伪影和几何失真。

技术方案：本发明采用如下技术方案：一种移动CT系统的步进成像方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤A、CT机对患者进行扫描时，根据整体待扫描区域和CT机初始的扫描中心位置确定扫描中心的理想运动轨迹，同时将整体待扫描区域分成若干个步进扫描区域，CT机从第一个步进扫描区域开始扫描，得到第一个步进扫描区域的扫描数据，并根据扫描数据重建得到第一个扫描图像；

步骤B、根据理想运动轨迹和CT机的当前步进扫描区域的扫描中心位置，计算CT机移动到下一个步进扫描区域的理想步进，根据理想步进，将CT机步进移动到下一个步进扫描区域，CT机进行扫描得到下一个步进扫描区域的扫描数据，根据扫描数据，重建得到该步进扫描区域的扫描图像；

步骤C、根据步骤B中CT机的实际步进计算步进参考值即参考步进，根据参考步进、步骤B中CT机移动前后的两个步进扫描区域的扫描图像，计算估计步进，估计步进用于计算CT机移动后的步进扫描区域的实际的扫描中心位置；

步骤D、判断CT机的已扫描区域是否已经覆盖整体待扫描区域，如果未覆盖整体待扫描区域，进入下一个步进扫描区域，重复步骤B至步骤C继续进行步进扫描；如果已经覆盖整体待扫描区域，转到步骤E；

步骤E、根据之前计算得到的各个步进扫描区域的扫描图像和估计步进融合成最终的整体重建体数据。