[发明专利]一种基于动态多叶光栅的三维C臂成像方法及系统

说明书

本发明属于X射线机成像技术领域，提供了一种基于动态多叶光栅的三维C臂成像方法及系统，包括步骤：S1、从目标影像库中选定三维立体成像目标区域；S2、在预先设定的初始C臂机架角度下采集目标区域的投影数据；S3、通过调整C臂机架角度采集多组目标区域的投影数据；S4、利用所采集的多组目标区域的投影数据进行三维图像的重建。本发明的优点在于先以多种方式形成目标影像库，为后续选定三维立体成像目标区域提供了便捷；而后通过动态多叶光栅对指定的成像感兴趣区域进行拟形（适形），将成像区域缩小至目标区域，在实现高质量三维成像的同时，将成像剂量降到最低。

技术领域

本发明涉及X射线机成像技术领域，尤其涉及一种基于动态多叶光栅的三维C臂成像方法及系统。

背景技术

数字减影血管造影（Digital Subtraction Angiography,简称DSA） 技术已成为全身各种血管性疾病影像检查的首选，也是脑血管和心脏大血管诊断成像的“金标准”。对于介入诊疗，DSA和C型臂X光机（简称C型臂）是支撑介入诊疗的核心设备，广泛应用于介入手术、微创手术及复合手术的影像导航。三维C型臂/ DSA是在传统二维C型臂/DSA技术的基础上，围绕成像区域采集一定角度范围的系列投影数据，并进行三维图像重建。相比二维C臂/DSA图像，三维C臂/DSA立体图像无重叠、更清晰、提供更准确三维空间定位，还可以生成横断面、矢状面、冠状面或其他任意切面图像，提高手术精准度。然而，另一方面，三维成像往往需要更高的成像剂量，有的临床应用过程中需要多次进行三维成像，使得成像剂量高的问题更加突出。如何降低三维C臂/DSA的成像剂量已成为一个亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于动态多叶光栅的三维C臂成像方法及系统，用以解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种基于动态多叶光栅的三维C臂成像方法，包括步骤：

S1、从目标影像库中选定三维立体成像目标区域；

S2、在预先设定的初始C臂机架角度下采集目标区域的投影数据；

S3、通过调整C臂机架角度采集多组目标区域的投影数据；

S4、利用所采集的多组目标区域的投影数据进行三维图像的重建。

进一步的，目标影像库的来源包括全区域三维C臂成像影像或术前CT成像影像。

进一步的，得到所述全区域的三维C臂成像影像的步骤包括：

在动态多叶光栅全开的状态下，进行三维C臂成像的图像采集和三维图像重建，从而得到所述目标影像库。

进一步的，将术前CT成像影像与C臂成像进行配准后，得到所述目标影像库。

进一步的，采集目标区域投影数据的步骤包括：

从目标影像库中提取与机架角度匹配的最大投影密度图；

通过预设算法计算出每个适形叶片的目标位置；

通过电机驱动动态多叶光栅的叶片快速移动至目标位置形成适形；

在动态多叶光栅的叶片移动至目标位置的同时，C臂旋转至预设机架角度并进行曝光，采集得到预设机架角度的投影数据。

本发明的另一方面还提供了一种基于动态多叶光栅的三维C臂成像系统，包括：

区域选取模块，用于从目标影像库中选定三维立体成像目标区域；

投影采集模块，用于在多个C臂机架角度下采集多组目标区域的投影数据；

图像重建模块，用于利用所采集的多组目标区域的投影数据进行三维图像的重建。

进一步的，目标影像库的来源包括全区域三维C臂成像影像或术前CT成像影像。

进一步的，得到所述全区域的三维C臂成像影像的步骤包括：