[发明专利]移动CT系统的自主扫描方法、存储介质和CT扫描装置

说明书

本发明涉及CT扫描技术领域，尤其是一种移动CT系统的自主扫描方法、存储介质和CT扫描装置。本发明充分利用了相邻定位像之间的相关性，进行图像的配准和位置校正，得到真实的定位像，计算出每个定位像扫描数据对应的几何位置，利用这些数据作为模板数据导引，为后续的CT扫描数据提供匹配的基准；且在CT扫描过程中，提取所有和定位像相同角度的投影数据，并和定位像的数据进行匹配，从而计算出当前扫描位置相对于病床的几何位置。本发明能够实现无专用导轨的移动CT系统的精确移动，并获得满足临床要求的CT图像。

技术领域

本发明涉及医学成像技术领域，具体涉及一种移动CT系统的自主扫描方法、存储介质和CT扫描装置。

背景技术

CT医学成像系统自20世纪70年代发明了之后经过了长足的进步，扫描速度从开始要几分钟到现在的0.2秒。探测器排数也从开始的单排双排，到现在的64排，128排，甚至256排。这其中的变化不单单是系统硬件的升级换代，系统的图像重建技术也带来了革命性的变化。初期的CT系统由于只有一排探测器，所以X射线束是扇形束，所用到的重建技术也都是二维的扇形束重建技术。因为每次只能扫描一层，整个扫描需要很长的时间，后来多排CT引入就是为了加快扫描的速度，比如16排，32排的系统[1]。

通常的CT系统都必须是固定在地面上的，这给CT系统的使用带来了很大限制。因此，近年来推出了移动CT系统，整个CT系统能够自主移动，尤其是适合在重症监护室中使用。目前已经有三星的移动CT系统在医院中应用。和传统的固定CT系统不同的是，移动CT系统是通过自主移动的机架来实现对患者的扫描。通常采用步进或者螺旋扫描方式。步进扫描就是，机架扫描一圈，然后机架整体移动一定的距离。螺旋扫描方式就是在机架旋转的过程中，机架也在沿着病床的方向移动。

现有的系统需要特制的导轨，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。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系统必须基于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

技术目的：针对的不足，本发明公开了一种移动CT系统的自主扫描方法，应用于移动CT系统中，进行连续螺旋扫描，并获得满足临床要求的CT图像。

技术方案：为实现上述技术目的，本发明采用了如下技术方案：

一种移动CT系统的自主扫描方法，其特征在于，包括步骤：

(1)对患者进行摆位，使用移动CT系统对患者进行扫描：

病床在扫描过程中保持静止状态，扫描机架停止旋转的情况下，对患者进行1个或多个角度的定位像扫描；每个角度下，扫描机架沿病床方向移动，获得n个定位像的扫描数据；

(2)根据两个以上的定位像的扫描数据，利用图像配准算法计算扫描机架的运动误差；根据求出的运动误差参数，采用定位像重建方法，对投影数据进行位置修正、平移和旋转，然后把投影数据映射到旋转中心，并对投影数据进行加权滤波，得到消除了运动畸变的校正定位像；

(3)医生根据校正定位像选定扫描区域，扫描机架匀速旋转之后，继续沿病床方向移动并进行曝光，实现对患者的螺旋CT扫描，获得CT扫描数据；

(4)将步骤(3)中获得的与定位像角度相同的CT扫描数据，与步骤(1)获得的定位像的扫描数据进行配准计算，得出当前扫描机架的位置相对于病床的几何位置，修正扫描机架的运动模型；