計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備及通過(guò)其拍攝斷層圖像的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備及通過(guò)該設(shè)備拍攝斷層圖像的方法，其中該設(shè)備包括：用于發(fā)射X射線的射源；射源窗口；擋板，其中擋板中具有通孔；通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置與擋板連接的控制模塊，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的拍攝條件控制計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備上旋轉(zhuǎn)臂的旋轉(zhuǎn)中心以確定待拍攝的拍攝位置，并在待拍攝的拍攝位置為目標(biāo)物體的局部區(qū)域時(shí)，根據(jù)局部區(qū)域的位置通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置調(diào)控?fù)醢?，以使X射線通過(guò)射源窗口穿過(guò)通孔和局部區(qū)域照射至面陣探測(cè)器上；面陣探測(cè)器用于將接收到的穿過(guò)通孔和局部區(qū)域的X射線轉(zhuǎn)換成投影圖像。該設(shè)備相較于全視野CT拍攝來(lái)說(shuō)，節(jié)省了拍攝時(shí)間，降低了輻射劑量，且提高了分辨率。
【專利說(shuō)明】
計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備及通過(guò)其拍攝斷層圖像的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及醫(yī)療技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備以及一種通過(guò)該計(jì) 算機(jī)斷層成像設(shè)備拍攝斷層圖像的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 口腔CBCT (Cone beam CT，錐形束CT)是對(duì)視野范圍的物體進(jìn)行重建的過(guò)程。其 中，如圖1所示，CBCT的基本原理如下：通過(guò)使用面陣探測(cè)器和錐形束X射線源，圍繞檢查 對(duì)象旋轉(zhuǎn)掃描，獲得物體在各個(gè)角度的二維投影圖像，然后根據(jù)錐束CT重建算法，得到物 體內(nèi)部的三維體數(shù)據(jù)。
[0003] 目前，市場(chǎng)上口腔CBCT -般是拍攝物體全視野圖像的裝置，當(dāng)用戶只需要觀察單 顆牙齒時(shí)，只能從得到的全視野圖像中去查看該部分區(qū)域?qū)?yīng)的圖像，這樣會(huì)導(dǎo)致資源的 浪費(fèi)，如提高輻射劑量，并且從清晰度角度來(lái)說(shuō)，從全視野圖像中去觀察局部圖像時(shí)，由于 該局部圖像的大小有限，所以導(dǎo)致不太容易觀察，相當(dāng)于降低了局部圖像的分辨率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一。
[0005] 為此，本發(fā)明的第一個(gè)目的在于提出一種計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備。該設(shè)備可控制擋 板以將擋板中的通孔位于射源窗口中心，并通過(guò)控制旋轉(zhuǎn)中心確定局部區(qū)域的拍攝位置， 以實(shí)現(xiàn)拍攝物體的局部CT拍攝，相較于全視野CT拍攝來(lái)說(shuō)，節(jié)省了拍攝時(shí)間，降低了輻射 劑量，并且從清晰度角度來(lái)說(shuō)，提高了局部圖像的分辨率。
[0006] 本發(fā)明的第二個(gè)目的在于提出一種拍攝斷層圖像的方法。
[0007] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面實(shí)施例提出的計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備，包括：射 源，所述射源用于發(fā)射X射線；射源窗口；擋板，其中，所述擋板中具有通孔；控制模塊，所 述控制模塊通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置與所述擋板連接，所述控制模塊用于根據(jù)預(yù)設(shè)的拍攝條件控制所 述計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備上旋轉(zhuǎn)臂的旋轉(zhuǎn)中心以確定待拍攝的拍攝文職，并在所述待拍攝的 拍攝位置為目標(biāo)物體的局部區(qū)域時(shí)，根據(jù)所述局部區(qū)域的位置通過(guò)所述驅(qū)動(dòng)裝置調(diào)控所述 擋板，以使所述X射線通過(guò)所述射源窗口穿過(guò)所述通孔和所述局部區(qū)域照射至面陣探測(cè)器 上；所述面陣探測(cè)器，所述面陣探測(cè)器用于將接收到的穿過(guò)所述通孔和所述局部區(qū)域的X 射線轉(zhuǎn)換成投影圖像。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備，將擋板中設(shè)置可以調(diào)控的通孔，通過(guò) 控制模塊控制計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備上旋轉(zhuǎn)臂的旋轉(zhuǎn)中心以確定待拍攝的拍攝位置，并在待 拍攝的拍攝位置為目標(biāo)物體的局部區(qū)域時(shí)，根據(jù)該局部區(qū)域的位置通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置調(diào)控?fù)醢?以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)物體的局部CT拍攝，例如，當(dāng)用戶只需要觀察拍攝物體中的局部區(qū)域時(shí)，可控 制擋板以將通孔位于射源窗口中心，并通過(guò)控制旋轉(zhuǎn)中心確定局部區(qū)域的拍攝位置，以實(shí) 現(xiàn)拍攝物體的局部CT拍攝，相較于全視野CT拍攝來(lái)說(shuō)，節(jié)省了拍攝時(shí)間，降低了輻射劑量， 并且從清晰度角度來(lái)說(shuō)，提高了局部圖像的分辨率。
[0009] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第二方面實(shí)施例提出的通過(guò)本發(fā)明第一方面實(shí)施例的 計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備拍攝斷層圖像的方法，包括：獲取預(yù)拍攝圖片；接收用戶針對(duì)所述預(yù) 拍攝圖片的選擇指令，并根據(jù)所述選擇指令確定所需拍攝物體的區(qū)域；根據(jù)所述區(qū)域確定 所述計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備中所述旋轉(zhuǎn)臂的所述旋轉(zhuǎn)中心X方向、Y方向位置以及拍攝視野 高度范圍Z方向，以使所述計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)中心X方向、Y方向位置以及 拍攝視野高度范圍Z方向?qū)λ鰠^(qū)域進(jìn)行拍攝；獲取拍攝到的投影圖像，并根據(jù)預(yù)設(shè)的CT 重建模型對(duì)所述投影圖像進(jìn)行CT重建以生成三維立體圖像。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的拍攝斷層圖像的方法，接收用戶針對(duì)預(yù)拍攝圖片的選擇指 令，并根據(jù)選擇指令確定所需拍攝物體的區(qū)域，并根據(jù)該區(qū)域確定計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備中 旋轉(zhuǎn)臂的旋轉(zhuǎn)中心X方向、Y方向位置以及拍攝視野高度范圍Z方向，以使計(jì)算機(jī)斷層成像 設(shè)備根據(jù)旋轉(zhuǎn)中心X方向、Y方向位置以及拍攝視野高度范圍Z方向?qū)υ搮^(qū)域進(jìn)行拍攝，以 及獲取拍攝到的投影圖像，并根據(jù)預(yù)設(shè)的CT重建模型對(duì)該投影圖像進(jìn)行CT重建以生成三 維立體圖像，例如，當(dāng)用戶只需要觀察拍攝物體中的局部區(qū)域時(shí)，可通過(guò)計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè) 備調(diào)控自身的擋板以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)物體的局部CT拍攝，又如，當(dāng)用戶需要觀察拍攝物體的全部 區(qū)域時(shí)，可通過(guò)計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備調(diào)控自身的擋板以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)物體的CT拍攝，即通過(guò)計(jì) 算機(jī)斷層成像設(shè)備調(diào)控?fù)醢逡詫?shí)現(xiàn)目標(biāo)物體的局部視野和全視野之間的切換。
[0011] 本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變 得明顯，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
【附圖說(shuō)明】
[0012] 本發(fā)明上述的和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變 得明顯和容易理解，其中：
[0013] 圖1是口腔CBCT的基本原理的示例圖；
[0014] 圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015] 圖3(a)是基于圖2所示的計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備中射源窗口與擋板上的通孔之間 的結(jié)構(gòu)示例圖；
[0016] 圖3 (b)是本發(fā)明實(shí)施例的局部CT拍攝時(shí)射源窗口與擋板之間的位置關(guān)系的示例 圖；
[0017] 圖4是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的拍攝斷層圖像的方法的流程圖；
[0018] 圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的正、側(cè)位片位置的示意圖；
[0019] 圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的左右區(qū)域中目標(biāo)物體成像的示意圖；
[0020] 圖7是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的預(yù)設(shè)拍攝圖像的示例圖；
[0021] 圖8是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的不同拍攝視野在探測(cè)器上對(duì)應(yīng)不同的投影區(qū)域的示 意圖；
[0022] 圖9 (a)是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的全視野CT拍攝時(shí)重建后的全視野三維立體圖像的 示例圖；
[0023] 圖9 (b)是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的局部CT拍攝時(shí)重建后的局部視野三維立體圖像的 示例圖；以及
[0024] 圖10是CT拍攝過(guò)程中射線源、探測(cè)器與拍攝物體之間的位置關(guān)系的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終 相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附 圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0026] 下面參考附圖描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備以及通過(guò)該計(jì)算機(jī) 斷層成像設(shè)備拍攝斷層圖像的方法。
[0027] 圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3(a)是基 于圖2所示的計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備中射源窗口與擋板上的通孔之間的結(jié)構(gòu)示例圖，其中， 圖2中未示出擋板上的通孔，圖3(a)中未示出射源、控制模塊和面陣探測(cè)器。需要說(shuō)明的 是，本發(fā)明實(shí)施例的計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備可應(yīng)用于計(jì)算機(jī)斷層成像CT機(jī)上，尤其可應(yīng)用于 口腔CBCT上，下面將以應(yīng)用于口腔CBCT上作為示例。
[0028] 如圖2和圖3(a)所示，該計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備可包括：射源10、射源窗口 20、擋板 30、控制模塊40和面陣探測(cè)器50。其中，在本發(fā)明的實(shí)施例中，圖3(a)所示，射源窗口 20 中可有一個(gè)窗口，該窗口也可稱為CT窗口，該窗口之外的其他部分均被鉛板遮擋，以防止X 射線由該窗口以外的地方穿過(guò)以影響拍攝結(jié)果。此外，如圖2和圖3 (a)所示，擋板30中可 具有通孔31。在本發(fā)明的實(shí)施例中，通孔31的大小小于射源窗口 20的大小。
[0029] 具體地，射源10可用于發(fā)射X射線。
[0030] 控制模塊40可通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置A與擋板30連接，控制模塊40可用于根據(jù)預(yù)設(shè)的拍 攝條件控制上述計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備機(jī)上旋轉(zhuǎn)臂的旋轉(zhuǎn)中心B以確定待拍攝的拍攝位置， 并在待拍攝的拍攝位置為目標(biāo)物體D的局部區(qū)域時(shí)，根據(jù)該局部區(qū)域的位置或角度通過(guò)驅(qū) 動(dòng)裝置A調(diào)控?fù)醢?0,以使X射線通過(guò)射源窗口 20穿過(guò)通孔31和上述局部區(qū)域照射至面 陣探測(cè)器50上。其中，在本發(fā)明的實(shí)施例中，預(yù)設(shè)的拍攝條件可包括但不限于局部斷層成 像分辨率的需求等。需要說(shuō)明的是，在本發(fā)明的實(shí)施例中，可理解將C形臂（如上述的旋轉(zhuǎn) 臂）繞著支撐臂旋轉(zhuǎn)的那個(gè)垂直軸稱為旋轉(zhuǎn)軸C，位于旋轉(zhuǎn)軸C與目標(biāo)物體D (如牙齒）的 水平截面的交點(diǎn)稱為旋轉(zhuǎn)中心B。
[0031] 具體而言，在本發(fā)明的實(shí)施例中，控制模塊40可根據(jù)上述局部區(qū)域通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置 A調(diào)控?fù)醢?0,以使擋板30移動(dòng)至射源窗口 20并使得X射線通過(guò)射源窗口 20穿過(guò)通孔31 和局部區(qū)域照射至面陣探測(cè)器50上?？刂颇K40還可通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置A左右移動(dòng)擋板30 以調(diào)控通孔31有X射線經(jīng)過(guò)的大小。也就是說(shuō)，控制模塊40可通過(guò)前后左右移動(dòng)旋轉(zhuǎn)中 心B以調(diào)整將要拍攝的位置，并可根據(jù)確定待拍攝的位置通過(guò)左右移動(dòng)擋板30控制通孔31 移動(dòng)到射源窗口 20的中心，使得X射線通過(guò)射源窗口 20穿過(guò)通孔31和待拍攝物照射至面 陣探測(cè)器50上。
[0032] 面陣探測(cè)器50可用于將接收到的穿過(guò)通孔31和上述局部區(qū)域的X射線轉(zhuǎn)換成投 影圖像，以使與所述計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備相連的計(jì)算機(jī)將該投影圖像進(jìn)行CT重建以生成 局部視野三維立體圖像。其中，在本發(fā)明的實(shí)施例中，面陣探測(cè)器50可為基于CMOS技術(shù)的 間接轉(zhuǎn)換平板探測(cè)器，間接轉(zhuǎn)換平板探測(cè)器中的閃爍體材料具有碘化銫。
[0033] 進(jìn)一步的，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)確定的待拍攝的拍攝位置為目標(biāo)物體的 全部區(qū)域時(shí)，控制模塊40還可用于根據(jù)上述目標(biāo)物體D的全部區(qū)域通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置A驅(qū)動(dòng)擋 板30遠(yuǎn)離射源窗口 20,以使X射線穿過(guò)射源窗口 20和目標(biāo)物體D的全部區(qū)域照射至面陣 探測(cè)器50上。面陣探測(cè)器50還可用于將接收到的穿過(guò)射源窗口 20和上述目標(biāo)物體D的 全部區(qū)域的X射線轉(zhuǎn)換成投影圖像，以使與計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備相連的計(jì)算機(jī)將該投影圖 像進(jìn)行CT重建以生成全視野三維立體圖像。其中，在本發(fā)明的實(shí)施例中，上述通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝 置A驅(qū)動(dòng)擋板30遠(yuǎn)離射源窗口 20可理解為，如圖2所示，通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置A左右移動(dòng)擋板30 以使擋板30不遮擋射源窗口 20。
[0034] 更具體地，控制模塊40通過(guò)前后左右移動(dòng)旋轉(zhuǎn)中心B以調(diào)整將要拍攝的位置（如 將要拍攝整個(gè)牙齒區(qū)域），并可根據(jù)確定后的拍攝位置（如將拍攝整個(gè)牙齒區(qū)域）通過(guò)驅(qū)動(dòng) 裝置A左右移動(dòng)控制擋板30以使其遠(yuǎn)離（即不遮擋）射源窗口 20,也就是說(shuō)控制擋板30 不會(huì)遮擋X射線從射源窗口 20穿過(guò)，即使得X射線通過(guò)射源窗口 20照射至面陣探測(cè)器50 上。
[0035] 為了使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠更加了解本發(fā)明，下面將介紹本發(fā)明的計(jì)算機(jī)斷 層成像設(shè)備在拍攝時(shí)的原理。
[0036] 可以理解，控制模塊40可通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置A (如計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備中的動(dòng)力系統(tǒng)， 即電機(jī)）控制計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備上旋轉(zhuǎn)臂的旋轉(zhuǎn)中心B和擋板30以實(shí)現(xiàn)拍目標(biāo)物體的 全視野CT拍攝和局部CT拍攝，其中具體的實(shí)現(xiàn)過(guò)程可為：
[0037] 圖3 (a)也表現(xiàn)了全視野CT拍攝時(shí)射源窗口 20與擋板30之間的位置關(guān)系，如圖 3 (a)所示，控制模塊40可通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置控制擋板30進(jìn)行左右移動(dòng)，使得擋板30不會(huì)遮擋 住射源窗口 20,以使得X射線能夠直接穿過(guò)射源窗口 20,從而實(shí)現(xiàn)拍攝裝置的全視野CT拍 攝，其中，可將該射源窗口 20稱為CT窗口。
[0038] 圖3 (b)是本發(fā)明實(shí)施例的局部CT拍攝時(shí)射源窗口 20與擋板30之間的位置關(guān)系。 控制模塊40可通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置控制擋板30進(jìn)行左右移動(dòng)，使其移動(dòng)到射源窗口 20,以使得擋 板30遮擋穿過(guò)射源窗口 20的X射線，即使得X射線通過(guò)擋板30中的通孔31發(fā)射出來(lái)，從 而實(shí)現(xiàn)拍攝裝置的局部CT拍攝。其中，可以理解，通孔31的大小小于射源窗口 20的大小， 例如，局部CT的視野高度方向?yàn)?CM，而機(jī)器CT視野高度方向?yàn)槭?CM，那么擋板30上的 通孔31高度方向只需要是射源窗口 20的1/2。
[0039] 具體地，擋板30上設(shè)置有開(kāi)口可以調(diào)控的通孔31，控制模塊40可根據(jù)預(yù)設(shè)的拍攝 條件（如局部CT分辨率的要求）調(diào)控通孔31的大小和確定拍攝位置。具體而言，控制模 塊40可移動(dòng)旋轉(zhuǎn)中心B以調(diào)整并確定待拍攝的拍攝位置，并根據(jù)圖像分辨率的要求調(diào)整射 源10、通孔31和面陣探測(cè)器50三者中任意兩者之間的距離，以及可通過(guò)左右移動(dòng)擋板30， 使得擋板30的一部分遮擋射源窗口 20,在不改變擋板30、射源窗口 20與面陣探測(cè)器50之 間相互距離，類似調(diào)節(jié)通孔31的大小，以使得射源10發(fā)射的X射線通過(guò)射源窗口 20穿過(guò) 擋板30上的通孔31照射到面陣探測(cè)器50上，面陣探測(cè)器50將接收到的X射線轉(zhuǎn)換成投 影圖，與計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備相連的計(jì)算機(jī)將各個(gè)角度的投影圖進(jìn)行CT重建形成了被拍 攝物的三維立體數(shù)據(jù)。更具體地，可將射源10近似看成點(diǎn)光源，即可通過(guò)等比方式，計(jì)算出 面陣探測(cè)器50的投影圖的面積，即可得到三維立體圖像的大小。
[0040] 可以看出，射源窗口 20不被擋板30遮擋時(shí)為CT窗口。其中，擋板30可采用鉛板 制成，擋板30上的通孔31為局部CT窗口，拍攝時(shí)只需要控制模塊40移動(dòng)擋板30位置使 其上的通孔31位于射源窗口 20中心即可實(shí)現(xiàn)局部CT拍攝。
[0041] 此外，本領(lǐng)域的技術(shù)人員肯定了解面陣探測(cè)器50是CBCT的核心部件之一，主要 有兩種類型：x射線影像增強(qiáng)器（Image Intensifier，I. I.)和平板探測(cè)器（Flat Panel Detector，F(xiàn)PD)。目前的大部分CBCT系統(tǒng)都選擇了 FPD。這是由于FPD具有更高的空間分 辨率、更高的對(duì)比度以及更長(zhǎng)的使用壽命，且不存在邊緣失真現(xiàn)象。下面將詳細(xì)介紹平板探 測(cè)器：
[0042] 根據(jù)能量的轉(zhuǎn)換方式，平板探測(cè)器可以分為間接轉(zhuǎn)換平板探測(cè)器和直接轉(zhuǎn)換平板 探測(cè)器。間接轉(zhuǎn)換FH)都采用閃爍體作為轉(zhuǎn)換材料，首先將X光轉(zhuǎn)換成可見(jiàn)光，再通過(guò)捕 捉、測(cè)量可見(jiàn)光光子獲得最終的電信號(hào)。大面積閃爍體材料主要有碘化銫（CsI)和硫氧化 釓（Gd202S)兩種。醫(yī)學(xué)成像中更多選擇碘化銫作為閃爍體，因?yàn)槠湓诘湍躕射線段有更好 的轉(zhuǎn)換效率。
[0043] 根據(jù)閃爍體后端電路的不同，間接轉(zhuǎn)換平板探測(cè)器又可以分為基于非晶硅（a-Si) 技術(shù)的平板探測(cè)器和基于(XD/CM0S技術(shù)的平板探測(cè)器。非晶硅平板主要由三部分組成： CsI閃爍體、非晶硅制成的光電二極管矩陣以及薄膜晶體管（TFT)。不可見(jiàn)的X射線光子 被CsI涂層吸收轉(zhuǎn)化為可見(jiàn)光光子，然后通過(guò)光電二極管轉(zhuǎn)化為電荷并導(dǎo)入到薄膜晶體管 中，最后通過(guò)讀出電路輸出。CCD/CM0S平板的成像原理和非晶硅平板基本相同，只是由于直 接采用了技術(shù)更成熟的低解析度CM0S/CCD技術(shù)，使得其單元有效探測(cè)面積的填充率（Fill Factor)更高，系統(tǒng)穩(wěn)定性更好。
[0044] 直接轉(zhuǎn)換平板探測(cè)器目前一般采用的非晶硒技術(shù)，主要分為兩層：非晶硒半導(dǎo)體 材料涂層以及TFT陣列。非晶硒涂層吸收入射的X光光子，將其直接轉(zhuǎn)換為電荷；在外加電 場(chǎng)的作用下，電荷（即電子-空穴對(duì)）積聚在像元電容上，最終被TFT讀出。與間接轉(zhuǎn)換平 板相比，直接轉(zhuǎn)換平板的成像精度更高，能夠?qū)崿F(xiàn)寬度僅1 μ m的點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)。這是因?yàn)椋洪g 接轉(zhuǎn)換平板首先將X射線轉(zhuǎn)化為可見(jiàn)光，而可見(jiàn)光在閃爍體內(nèi)傳播時(shí)會(huì)發(fā)生散射和漫射， 降低了圖像分辨率；而直接轉(zhuǎn)換平板直接產(chǎn)生電子-空穴對(duì)，避免了信號(hào)的擴(kuò)散。但由于直 接轉(zhuǎn)換平板的價(jià)格更高，因此目前口腔臨床使用的CBCT仍然較多地使用間接轉(zhuǎn)換平板。
[0045] 因此，本發(fā)明實(shí)施例中的面陣探測(cè)器50采用的是間接轉(zhuǎn)換平板探測(cè)器，即基于 CMOS技術(shù)、且大面積閃爍體材料主要有碘化銫（CsI)的平板探測(cè)器。
[0046] 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備，將擋板中設(shè)置可以調(diào)控的通孔，通過(guò) 控制模塊控制計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備上旋轉(zhuǎn)臂的旋轉(zhuǎn)中心以確定待拍攝的拍攝位置，并在待 拍攝的拍攝位置為目標(biāo)物體的局部區(qū)域時(shí)，根據(jù)該局部區(qū)域的位置通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置調(diào)控?fù)醢?以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)物體的局部CT拍攝，例如，當(dāng)用戶只需要觀察拍攝物體中的局部區(qū)域時(shí)，可控 制擋板以將通孔位于射源窗口中心，并通過(guò)控制旋轉(zhuǎn)中心確定局部區(qū)域的拍攝位置，以實(shí) 現(xiàn)拍攝物體的局部CT拍攝，相較于全視野CT拍攝來(lái)說(shuō)，節(jié)省了拍攝時(shí)間，降低了輻射劑量， 并且從清晰度角度來(lái)說(shuō)，提高了局部圖像的分辨率。
[0047] 另外，本發(fā)明還提出了一種通過(guò)上述任一個(gè)實(shí)施例的計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備拍攝斷 層圖像的方法。
[0048] 圖4是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的通過(guò)上述的計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備拍攝斷層圖像 的方法的流程圖。如圖4所示，該通過(guò)上述的計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備拍攝斷層圖像的方法可 以包括：
[0049] S401，獲取預(yù)拍攝圖片。
[0050] 需要說(shuō)明的是，考慮到計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備中的面陣探測(cè)器有可能偏置放置，在 本發(fā)明的實(shí)施例中，可將待拍攝的拍攝物（如牙齒）分為左右兩個(gè)區(qū)域?？梢岳斫?，如果面 陣探測(cè)器對(duì)中放置，則可不區(qū)分左右。
[0051] 其中，計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備中的旋轉(zhuǎn)中心對(duì)著面陣探測(cè)器中心時(shí)可稱為對(duì)中放 置，旋轉(zhuǎn)中心偏向面陣探測(cè)器中心一邊的可稱為偏置放置，當(dāng)面陣探測(cè)器完全在旋轉(zhuǎn)中心 的可稱為完全偏置?？梢岳斫?，旋轉(zhuǎn)中心對(duì)中放置時(shí)計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備（如CT機(jī)）上 的旋轉(zhuǎn)臂需要旋轉(zhuǎn)180°以上方可重建，旋轉(zhuǎn)中心完全偏置時(shí)計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備（如CT 機(jī)）上的旋轉(zhuǎn)臂需要旋轉(zhuǎn)360°以上方可重建，偏置放置時(shí)根據(jù)偏置位置多少，決定旋轉(zhuǎn)臂 的最小旋轉(zhuǎn)角度（如介于180°和360°之間）。其中，可理解將C形臂（如上述的旋轉(zhuǎn)臂） 繞著支撐臂旋轉(zhuǎn)的那個(gè)垂直軸稱為旋轉(zhuǎn)軸，位于旋轉(zhuǎn)軸與牙齒的水平截面的交點(diǎn)稱為旋轉(zhuǎn) 中心。
[0052] 此外，對(duì)于面陣探測(cè)器偏置時(shí)之所以分左右，主要考慮正位片時(shí)單用一個(gè)照射方 向有一邊會(huì)拍不到。如圖5所示，照射方向1就拍不全右牙，所以右邊區(qū)域的正位片需要照 射方向3。
[0053] 另外，圖6為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的牙齒左右目標(biāo)成像的示意圖。從放大率的角度 考慮，從圖5和圖6中可以看出，照射方向2左邊區(qū)域的影像較大，所以左邊區(qū)域側(cè)位片選 擇照射方向2 ;同理，右邊區(qū)域側(cè)位片選擇照射方向4。
[0054] 具體地，首先，可通過(guò)計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備拍攝一副正位片和一副側(cè)位片（即拍 一副正位片就是照射方向1或者照射方向3拍一次，側(cè)位片同理），例如，如圖5中人體擺 位，那么照射方向1和照射方向3拍攝的就是正位片，照射方向2和照射方向4拍攝的就是 側(cè)位片。若面陣探測(cè)器按照?qǐng)D5中的方向偏置，則左牙正位片拍攝在照射方向1，側(cè)位片拍 攝在照射方向2,右牙正位片拍攝在照射方向3,側(cè)位片拍攝在照射方向4 ;若面陣探測(cè)器按 照相反方向偏置，則左牙正位片拍攝在照射方向3,側(cè)位片拍攝在照射方向2,右牙正位片 拍攝在照射方向1，側(cè)位片拍攝在照射方向4。舉例而言，以圖5中人體擺位和面陣探測(cè)的 方向偏置為例，得到預(yù)設(shè)拍攝圖片，如圖7所示，圖7中左圖為正位片，右圖為側(cè)位片。
[0055] S402,接收用戶針對(duì)預(yù)拍攝圖片的選擇指令，并根據(jù)選擇指令確定所需拍攝物體 的區(qū)域。
[0056] 具體地，用戶可對(duì)預(yù)拍攝圖片進(jìn)行選擇，以選擇出將要拍攝的區(qū)域。例如，用戶可 通過(guò)移動(dòng)如圖7中所示的線條以選擇所需拍攝牙齒的位置，可根據(jù)用戶的選擇指令確定所 需拍攝物體的區(qū)域。
[0057] S403,根據(jù)區(qū)域確定計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備中旋轉(zhuǎn)臂的旋轉(zhuǎn)中心X方向、Y方向位置 以及拍攝視野高度范圍Z方向，以使計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備根據(jù)旋轉(zhuǎn)中心X方向、Y方向位置 以及拍攝視野高度范圍Z方向?qū)ι鲜鰠^(qū)域進(jìn)行拍攝。
[0058] 具體地，可將旋轉(zhuǎn)中心移動(dòng)至上述區(qū)域的位置中心，并根據(jù)該區(qū)域以位置中心為 坐標(biāo)中心、在X坐標(biāo)、Y坐標(biāo)和Z坐標(biāo)分別所對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)值確定旋轉(zhuǎn)中心的X方向、Y方向位 置以及拍攝視野高度范圍Z方向分別所對(duì)應(yīng)的值，計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備中的控制模塊控制 計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備上的旋轉(zhuǎn)臂的旋轉(zhuǎn)中心運(yùn)轉(zhuǎn)到上述XYZ坐標(biāo)所限定的旋轉(zhuǎn)中心處，并 按照預(yù)定的旋轉(zhuǎn)角度對(duì)所需拍攝物體的區(qū)域進(jìn)行拍攝。其中，可以理解，預(yù)定的旋轉(zhuǎn)角度至 少為180°，旋轉(zhuǎn)角度的越大圖像數(shù)據(jù)源越多，圖像越好，優(yōu)選地，在本發(fā)明的實(shí)施例中，預(yù) 定的旋轉(zhuǎn)角度為360°。
[0059] 需要說(shuō)明的是，在本發(fā)明的實(shí)施例中，計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備可包括射源窗口、驅(qū)動(dòng) 裝置和擋板。
[0060] 可選的，在本發(fā)明的實(shí)施例中，如果根據(jù)選擇指令確定所需拍攝物體的區(qū)域?yàn)榕?攝物體的局部區(qū)域，則計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備可根據(jù)局部區(qū)域?qū)?yīng)的旋轉(zhuǎn)中心X方向、Y方向 位置以及拍攝視野高度范圍Z方向，對(duì)局部區(qū)域進(jìn)行局部視野拍攝。具體地，當(dāng)根據(jù)選擇指 令確定所需拍攝物體的區(qū)域?yàn)榕臄z物體的局部區(qū)域時(shí)，計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備可控制旋轉(zhuǎn)臂 的旋轉(zhuǎn)中心移動(dòng)至將要拍攝的區(qū)域（即上述的局部區(qū)域）中心處，并根據(jù)上述局部區(qū)域?qū)?應(yīng)的旋轉(zhuǎn)中心X方向、Y方向位置以及拍攝視野高度范圍Z方向，通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)擋板移 動(dòng)至射源窗口使得擋板中的通孔位于射源窗口的中心，并通過(guò)該通孔對(duì)局部區(qū)域進(jìn)行局部 視野拍攝，即使得X射線通過(guò)射源窗口穿過(guò)通孔和上述的局部區(qū)域照射至面陣探測(cè)器上， 以實(shí)現(xiàn)對(duì)局部區(qū)域的拍攝。
[0061] 可選的，在本發(fā)明的實(shí)施例中，如果根據(jù)選擇指令確定所需拍攝物體的區(qū)域?yàn)榕?攝物體，則計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備可根據(jù)拍攝物體的全部區(qū)域?qū)?yīng)的旋轉(zhuǎn)中心X方向、Y方向 位置以及拍攝視野高度范圍Z方向，對(duì)拍攝物體的全部區(qū)域進(jìn)行全視野拍攝。具體地，當(dāng)根 據(jù)選擇指令確定所需拍攝物體的區(qū)域?yàn)榕臄z物體時(shí)，計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備可控制旋轉(zhuǎn)臂的 旋轉(zhuǎn)中心移動(dòng)至將要拍攝的區(qū)域（即上述的全部區(qū)域）中心處，并根據(jù)上述全部區(qū)域?qū)?yīng) 的旋轉(zhuǎn)中心X方向、Y方向位置以及拍攝視野高度范圍Z方向，通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)擋板中的 通孔遠(yuǎn)離射源窗口，并通過(guò)射源窗口對(duì)全部區(qū)域進(jìn)行全視野拍攝，即使得X射線通過(guò)射源 窗口和上述全部區(qū)域照射至面陣探測(cè)器上，以實(shí)現(xiàn)對(duì)拍攝物體的全視野拍攝。其中，在本發(fā) 明的實(shí)施例中，通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)擋板中的通孔遠(yuǎn)離射源窗口可理解為通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置左右 移動(dòng)擋板，以使擋板不遮擋射源窗口。
[0062] 進(jìn)一步的，在本發(fā)明的實(shí)施例中，在對(duì)局部區(qū)域進(jìn)行局部拍攝之后，該方法還可包 括：對(duì)拍攝到的投影圖像進(jìn)行裁剪，得到拍攝物體的局部區(qū)域?qū)?yīng)的局部投影圖像。例如， 如圖8所示，全視野CT拍攝時(shí)所用面陣探測(cè)器大小為ad，對(duì)于局部CT拍攝時(shí)，只需要使用 be區(qū)域的圖像，其他區(qū)域圖像由于窗口的遮擋為不可用圖像。因此，在進(jìn)行局部CT拍攝時(shí) 需要對(duì)圖像根據(jù)幾何尺寸裁剪成be區(qū)域圖像。
[0063] S404,獲取拍攝到的投影圖像，并根據(jù)預(yù)設(shè)的CT重建模型對(duì)投影圖像進(jìn)行CT重建 以生成三維立體圖像。
[0064] 其中，在本發(fā)明的實(shí)施例中，預(yù)設(shè)的CT重建模型可為：
[0065]
[0066] f(x，y，z)為三維立體圖像，X為旋轉(zhuǎn)中心在X方向所對(duì)應(yīng)的值，y為旋轉(zhuǎn)中心在Y 方向所對(duì)應(yīng)的值，z為拍攝視野高度范圍在Z方向所對(duì)應(yīng)的值，h為拍攝裝置中濾波器的沖 擊響應(yīng)，COS(Y)為光源旋轉(zhuǎn)中心的連線與光源待測(cè)點(diǎn)的連線的夾角余弦，為加權(quán) 濾波數(shù)據(jù)，d為射源到旋轉(zhuǎn)中心的距離，Θ為投影圖像的角度，u為投影圖像橫向坐標(biāo)量，V 為投影圖像豎向坐標(biāo)量，Ct1為投影圖像的起始角度，α 2為投影圖像的終止角度。
[0067] 具體地，如果進(jìn)行的是全視野CT拍攝，則可獲取拍攝到的全視野投影圖像，并根 據(jù)預(yù)設(shè)的CT重建模型對(duì)該全視野投影圖像進(jìn)行CT重建以生成全視野三維立體圖像，例如， 如圖9(a)所示，即為全視野CT拍攝時(shí)重建后的全視野三維立體圖像；如果進(jìn)行的是局部 CT拍攝，則可獲取裁剪后的局部投影圖像，并根據(jù)預(yù)設(shè)的CT重建模型對(duì)該局部投影圖像進(jìn) 行CT重建以生成局部視野三維立體圖像，例如，如圖9 (b)所示，即為局部CT拍攝時(shí)重建后 的局部視野三維立體圖像。
[0068] 應(yīng)當(dāng)理解，局部CT重建時(shí)與CT重建原理上相同，只是將局部CT看成是一個(gè)小視 野的CT，采集圖像的大小更小，像素點(diǎn)更少，這樣就可以提高了局部圖像的分辨率。
[0069] 下面將詳細(xì)介紹預(yù)設(shè)的CT重建模型的獲得過(guò)程：
[0070] CT拍攝過(guò)程如圖10所示，射線源與探測(cè)器，圍繞旋轉(zhuǎn)軸（Z)做360度運(yùn)動(dòng)。在運(yùn) 動(dòng)過(guò)程中，探測(cè)器以固定幀頻率采集圖像。
[0071] 設(shè)pq(u，V)表示拍攝后得到的投影圖像，其含義為光源旋轉(zhuǎn)到q角度時(shí)探測(cè)器所 接收到的投影數(shù)據(jù)。W表示實(shí)際信號(hào)的帶寬。
[0072] 首先，投影數(shù)據(jù)乘以光源旋轉(zhuǎn)中心的連線與光源待測(cè)點(diǎn)的連線的夾角余弦，得到 加權(quán)的投影數(shù)據(jù)記為，然后再將加權(quán)的投影數(shù)據(jù)込(《,V)和沖擊響應(yīng)為h的濾波器 進(jìn)行卷積，得到加權(quán)濾波數(shù)據(jù)記為Ρ,.Μ ,Λ .即&(〃.v) = 其中：
[0074] 最后，將加權(quán)濾波數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)反投影即可得到重建圖像數(shù)據(jù)f (X，y，ζ)， 其中，
[0075] 可以看出，上述加權(quán)體現(xiàn)了錐形束成像中物體距離光源的遠(yuǎn)近不同對(duì)所得到的投 影數(shù)據(jù)的影響。
[0076] 綜上所述，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的通過(guò)上述任一個(gè)實(shí)施例的計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備拍 攝斷層圖像的方法，至少具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0077] (1)提高了分辨率；
[0078] (2)降低了輻射劑量：這是因?yàn)?，全視野CT拍攝由于其視野范圍較大，限束器窗口 就較大。例如，CT的窗口大小需要28mm*28mm，而局部CT窗口大小只需要14mm*14mm，因此 單從窗口來(lái)看，局部CT的劑量就比CT減小了 3/4 (其中，局部CT窗口大小由需要拍攝的區(qū) 域大小決定，上面只是示例說(shuō)明），所以可以看出，相較于全視野CT拍攝，局部CT拍攝時(shí)輻 射劑量降低。
[0079] (3)在與CT同樣采集數(shù)據(jù)的情況下增加了圖像分辨率且減少了重建時(shí)間：CT重建 可以將拍攝目標(biāo)復(fù)原成各個(gè)小體素的組合，每個(gè)小體素有一個(gè)值，如重建后一副圖像的大 小為672*672,共448幅圖像，就可以理解為整個(gè)拍攝目標(biāo)有672*672*448個(gè)小體素（X方向 672, Y方向672, Z方向448)，重建的結(jié)果就是給每個(gè)小體素一個(gè)自己的值；
[0080] CT重建由于計(jì)算量巨大，重建時(shí)間較長(zhǎng)，電腦資源使用較多，如重建后一副圖像 的大小為672*672,共448幅圖像，分辨率可達(dá)到0. 19mm(圖像視野達(dá)到XY平面直徑大 小為672*0. 19 = 127. 68mm，Z方向高度為448*0. 19 = 85. 12mm)。其存儲(chǔ)空間就需要 672*672*448*4(1個(gè)float型數(shù)據(jù)占4個(gè)字節(jié)）= 809238528字節(jié)的空間。而一般電腦配 置（如顯卡1~2GB，內(nèi)存4GB)已經(jīng)快達(dá)到飽和狀態(tài)。除非使用高性能計(jì)算電腦，否則如果 想增大圖像大小、提高分辨率計(jì)算量就太大了；
[0081] 局部CT重建時(shí)由于需要重建的區(qū)域遠(yuǎn)小于CT區(qū)域，一方面可以節(jié)省重建時(shí)間， 另一方面可以提尚圖像的分辨率，如局部重建后圖像大小為480*480,共480幅圖像，分辨 率可達(dá)到0.07mm(圖像視野達(dá)到XY平面直徑大小為480*0. 07 = 33.6mm，Z方向高度為 480*0. 〇7 = 33. 6mm)。所以局部CT圖像的清晰度同等條件下高于CT圖像的清晰度，可以 供醫(yī)生在只需要觀察單顆牙齒及周圍的情況下使用。
[0082] (4)可在口腔CT機(jī)器上直接升級(jí)，無(wú)需其他硬件更換，只需軟件升級(jí)附加功能即 可；
[0083] (5)減少了采集時(shí)間：如果探測(cè)器為偏置放置，其CT模式下最少采集旋轉(zhuǎn)角度需 要大于180°，若局部CT視野大小在探測(cè)器以內(nèi)，那么局部CT采集的角度只需要180°即 可，從而減小了采集的時(shí)間。
[0084] 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的拍攝斷層圖像的方法，接收用戶針對(duì)預(yù)拍攝圖片的選擇指 令，并根據(jù)選擇指令確定所需拍攝物體的區(qū)域，并根據(jù)該區(qū)域確定計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備中 旋轉(zhuǎn)臂的旋轉(zhuǎn)中心X方向、Y方向位置以及拍攝視野高度范圍Z方向，以使計(jì)算機(jī)斷層成像 設(shè)備根據(jù)旋轉(zhuǎn)中心X方向、Y方向位置以及拍攝視野高度范圍Z方向?qū)υ搮^(qū)域進(jìn)行拍攝，以 及獲取拍攝到的投影圖像，并根據(jù)預(yù)設(shè)的CT重建模型對(duì)該投影圖像進(jìn)行CT重建以生成三 維立體圖像，例如，當(dāng)用戶只需要觀察拍攝物體中的局部區(qū)域時(shí)，可通過(guò)計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè) 備調(diào)控自身的擋板以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)物體的局部CT拍攝，又如，當(dāng)用戶需要觀察拍攝物體的全部 區(qū)域時(shí)，可通過(guò)計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備調(diào)控自身的擋板以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)物體的CT拍攝，即通過(guò)計(jì) 算機(jī)斷層成像設(shè)備調(diào)控?fù)醢逡詫?shí)現(xiàn)目標(biāo)物體的局部視野和全視野之間的切換。
[0085] 在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)"中心"、"縱向"、"橫向"、"長(zhǎng)度"、"寬度"、 "厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"豎直"、"水平"、"頂"、"底" "內(nèi)"、"外"、"順時(shí) 針"、"逆時(shí)針"、"軸向"、"徑向"、"周向"等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或 位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必 須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0086] 在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)"安裝"、"相連"、"連接"、"固定"等 術(shù)語(yǔ)應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連 接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi) 部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。
[0087] 在本說(shuō)明書的描述中，參考術(shù)語(yǔ)"一個(gè)實(shí)施例"、"一些實(shí)施例"、"示例"、"具體示 例"、或"一些示例"等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特 點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不 必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任 一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技 術(shù)人員可以將本說(shuō)明書中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié) 合和組合。
[0088] 盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例 性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述 實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備，其特征在于，包括： 射源，所述射源用于發(fā)射X射線； 射源窗口； 擋板，其中，所述擋板中具有通孔； 控制模塊，所述控制模塊通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置與所述擋板連接，所述控制模塊用于根據(jù)預(yù)設(shè) 的拍攝條件控制所述計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備上旋轉(zhuǎn)臂的旋轉(zhuǎn)中屯、W確定待拍攝的拍攝位置， 并在所述待拍攝的拍攝位置為目標(biāo)物體的局部區(qū)域時(shí)，根據(jù)所述局部區(qū)域的位置通過(guò)所述 驅(qū)動(dòng)裝置調(diào)控所述擋板，W使所述X射線通過(guò)所述射源窗口穿過(guò)所述通孔和所述局部區(qū)域 照射至面陣探測(cè)器上； 所述面陣探測(cè)器，所述面陣探測(cè)器用于將接收到的穿過(guò)所述通孔和所述局部區(qū)域的X 射線轉(zhuǎn)換成投影圖像。2. 如權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備，其特征在于，當(dāng)確定的所述待拍攝的拍 攝位置為所述目標(biāo)物體的全部區(qū)域時(shí)，所述控制模塊還用于： 根據(jù)所述目標(biāo)物體的全部區(qū)域通過(guò)所述驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述擋板遠(yuǎn)離所述射源窗口，W 使所述X射線穿過(guò)所述射源窗口和所述目標(biāo)物體的全部區(qū)域照射至所述面陣探測(cè)器上； 其中，所述面陣探測(cè)器還用于：將接收到的穿過(guò)所述射源窗口和所述目標(biāo)物體的全部 區(qū)域的X射線轉(zhuǎn)換成投影圖像。3. 如權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備，其特征在于，所述控制模塊具體用于：根 據(jù)所述局部區(qū)域的位置通過(guò)所述驅(qū)動(dòng)裝置調(diào)控所述擋板，W使所述擋板移動(dòng)至所述射源窗 口并使得所述X射線通過(guò)所述射源窗口穿過(guò)所述通孔和所述局部區(qū)域照射至所述面陣探 測(cè)器上。4. 如權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備，其特征在于，其中，所述通孔的大小小于 所述射源窗口的大小。5. 如權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備，其特征在于，所述控制模塊通過(guò)所述驅(qū) 動(dòng)裝置左右移動(dòng)所述擋板W調(diào)控所述通孔有所述X射線經(jīng)過(guò)的大小。6. 如權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備，其特征在于，所述面陣探測(cè)器為基于 CMOS技術(shù)的間接轉(zhuǎn)換平板探測(cè)器，所述間接轉(zhuǎn)換平板探測(cè)器中的閃爍體材料具有艦化飽。7. -種通過(guò)如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備拍攝斷層圖像的方 法，其特征在于，包括： 獲取預(yù)拍攝圖片； 接收用戶針對(duì)所述預(yù)拍攝圖片的選擇指令，并根據(jù)所述選擇指令確定所需拍攝物體的 區(qū)域； 根據(jù)所述區(qū)域確定所述計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備中所述旋轉(zhuǎn)臂的所述旋轉(zhuǎn)中屯、X方向、Y 方向位置W及拍攝視野高度范圍Z方向，W使所述計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)中屯、 X方向、Y方向位置W及拍攝視野高度范圍Z方向?qū)λ鰠^(qū)域進(jìn)行拍攝； 獲取拍攝到的投影圖像，并根據(jù)預(yù)設(shè)的CT重建模型對(duì)所述投影圖像進(jìn)行CT重建W生 成=維立體圖像。8. 如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于， 如果根據(jù)所述選擇指令確定所需拍攝物體的區(qū)域?yàn)樗雠臄z物體的局部區(qū)域，則在所 述計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備為權(quán)利要求1所述限定的計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備的情況下，所述計(jì)算 機(jī)斷層成像設(shè)備根據(jù)所述局部區(qū)域?qū)?yīng)的旋轉(zhuǎn)中屯、X方向、Y方向位置W及拍攝視野高度 范圍Z方向，對(duì)所述局部區(qū)域進(jìn)行局部視野拍攝； 如果根據(jù)所述選擇指令確定所需拍攝物體的區(qū)域?yàn)樗雠臄z物體的全部區(qū)域，則在所 述計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備為權(quán)利要求2所述限定的計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備的情況下，所述計(jì)算 機(jī)斷層成像設(shè)備根據(jù)所述拍攝物體的全部區(qū)域?qū)?yīng)的旋轉(zhuǎn)中屯、X方向、Y方向位置W及拍 攝視野高度范圍Z方向，對(duì)所述全部區(qū)域進(jìn)行全視野拍攝。9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，在所述對(duì)局部區(qū)域進(jìn)行局部視野拍攝之后， 還包括： 對(duì)拍攝到的投影圖像進(jìn)行裁剪，得到所述拍攝物體的局部區(qū)域?qū)?yīng)的局部投影圖像。10. 如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)的CT重建模型為：其中 f(x，y，z)為所述=維立體圖像，X為所述旋轉(zhuǎn)中屯、在X方向所對(duì)應(yīng)的值，y為所述旋 轉(zhuǎn)中屯、在Y方向所對(duì)應(yīng)的值，Z為拍攝視野高度范圍在Z方向所對(duì)應(yīng)的值，h為所述拍攝裝 置中濾波器的沖擊響應(yīng)，COS (丫）為光源旋轉(zhuǎn)中屯、的連線與光源待測(cè)點(diǎn)的連線的夾角余弦， (;/，，，)為加權(quán)濾波數(shù)據(jù)，d為所述射源到所述旋轉(zhuǎn)中屯、的距離，0為所述投影圖像的角度， U為所述投影圖像橫向坐標(biāo)量，V為所述投影圖像豎向坐標(biāo)量，Qi為所述投影圖像的起始 角度，a 2為所述投影圖像的終止角度。
【文檔編號(hào)】A61B6/14GK105982686SQ201510050900
【公開(kāi)日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2015年1月30日
【發(fā)明人】田明, 林茂先, 江東, 王瑜, 方勇, 趙有元, 張建軍
【申請(qǐng)人】合肥美亞光電技術(shù)股份有限公司