CN101455573B - 实现一次曝光双能减影的方法、双能过滤板和成像设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实现一次曝光双能减影的方法、双能过滤板和成像设备，属于X光成像领域；该方法为在X射线穿透人体后，先经过一个双能过滤板再进入CR或者DR数字图像接收板，双能过滤板由两种密度不同的线条状物质相间组成；接收板得到一种能量相间的信号；图像处理单元将该信号进行分离，得到一张间断的高能量图像和低能量图像；图像处理单元对间断的高低能量图像进行插值处理，得到两张完整的高低能量图像；图像处理单元为完整的高低能量图像配置不同的加权系数后，如果进行减影计算，可以分别得到骨骼项图像和软组织图像，如果进行合并计算，可得到包含骨骼项和软组织的标准像。本发明通过一次曝光可应用在DR或者CR系统中。

Description

实现一次曝光双能减影的方法、双能过滤板和成像设备 

技术领域

本发明涉及X光成像领域，尤其涉及一种能够实现一次曝光双能减影的方法、双能过滤板和成像设备。 

背景技术

数字影像本质是数字列阵，把不同的数字列阵相减，就能找出两者的差别。数字减影技术有两种，一种是时间减影，另一种是能量减影。其中，能量减影理论的关键就是，不同能量的X射线穿透人身体的时候，不同组织具有不同的衰减系数。这样，反映到接收部(如IP板、DR板)的情况是：同一组织在能量表达上有差别，这种差别反映到不同组织，就表现为不同组织间能量表达之比的变化，如此，可以绘制一个不同组织间该比值变化的曲线图。这时加入高低能量两种情况下的加权系数K，如果能使软组织的能量表达相同，则骨骼的能量表达差异就可以作为减影的条件，显示出骨骼项；如果能使骨骼的能量表达相同，那软组织的能量表达差异可作为显示软组织的减影条件，显示出软组织项。 

目前，比较常用的能量减影方法有两种，一种是美国GE公司的快速高低能量的两次曝光；另一种是日本富士公司的在两个接收器中间加一片过滤板，进行一次曝光。前者随着球管技术的发展，能很好地运用在DR(数字X射线摄影)系统里，后者是CR(计算机X射线摄影)的解决之道。 

现有的美国GE公司的两次曝光法对X射线发生器，球管及接收器的要求很高，且不能用于CR系统，而日本富士公司的CR采用的一次曝光法无法用于DR成像。 

发明内容

本发明的目的是针对双能减影技术存在的上述缺陷，提供一种可在DR和CR系统中用一次曝光获得双能减影图像的方法及可以实现该方法的一种双能过滤板和设备。 

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种实现一次曝光双能减影的方法，包括以下步骤 

在X射线穿透人体后、进入CR或者DR数字图像接收板之前经过一个双能过滤板，所述双能过滤板由两种密度不同的线条状物质相间组成； 

CR或者DR数字图像接收板接收通过双能过滤板的X射线，得到一种能量相间的信号； 

CR或者DR数字图像接收板将所述能量相间的信号发送至图像处理单元，图像处理单元将该信号进行分离，得到一张间断的高能量图像和一张间断的低能量图像； 

图像处理单元对间断的高能量图像和间断的低能量图像进行插值处理，得到一张完整的高能量图像和一张完整的低能量图像； 

图像处理单元为所述完整的高能量图像和完整的低能量图像配置不同的加权系数后，如果进行减影计算，可以分别得到骨骼项图像和软组织图像，如果 进行合并计算，可得到包含骨骼项和软组织的标准像。 

一种实现一次曝光双能减影的双能过滤板，包括基材，所述基材上覆盖有平行的、间隔设置的铜膜线条，有铜膜线条处为高密度线条，所述基材在相邻铜膜线条之间的部分为低密度线条，X射线穿透人体、并经过双能过滤板后，可以得到一种能量相间的信号。 

优选的是，所述基材，在相邻铜膜线条之间的部分为镂空线条结构。 

优选的是，所述双能过滤板，其铜膜线条的宽度与镂空线条的宽度相同，均为w，且所述宽度w与成像所需的空间分辨率r的关系为：w×r＝0.5。 

优选的是，所述的基材为碳纤维板或者薄铝板。 

一种实现一次曝光双能减影的成像设备，包括X射线源、移动台、CR或者DR数字图像接收板，和图像处理单元，其中，所述CR或者DR数字图像接收板的图像输出端口与图像处理单元的输入端口连接，对CR或者DR数字图像接收板发送的图像数据进行加权、减影和合并处理；移动台位于X射线源与CR或者DR数字图像接收板之间；在所述移动台与CR或者DR数字图像接收板之间、位于CR或者DR数字图像接收板的正前方位置处设置一双能过滤板，所述双能过滤板包括基材，所述基材上覆盖有平行的、间隔设置的铜膜线条，有铜膜线条处为高密度线条，所述基材在相邻铜膜线条之间的部分为低密度线条。 

优选的是，所述双能过滤板紧贴CR或者DR数字图像接收板。 

优选的是，所述基材，在相邻铜膜线条之间的部分为镂空线条结构。 

优选的是，所述双能过滤板，其铜膜线条的宽度与镂空线条的宽度相同，均为w，且所述宽度w与成像所需的空间分辨率r的关系为：w×r＝0.5。 

优选的是，所述的基材为碳纤维板或者薄铝板。 

本发明的有益之处是：只需一次曝光即可在DR或者CR系统中通过减影分别得到骨骼项和软组织的两种图像，通过合并得到同时含骨骼项和软组织的标准像。 

附图说明

图1为本发明所述实现一次曝光双能减影方法的成像设备； 

图2为图1中所示双能过滤板的结构示意图。 

具体实施方式

如图1所示，实现一次曝光双能减影方法的成像设备包括X射线源10，移动台20、双能过滤板30、CR或者DR数字图像接收板40，和图像处理单50元。其中，所述CR或者DR数字图像接收板40的图像输出端口与图像处理单元50的输入端口连接，由图像处理单元50对CR或者DR数字图像接收板发送的图像数据进行加权、减影和合并处理。X射线源10发射的X射线依次途经位于移动台20上的待检查者、双能过滤板30到达CR或者DR数字图像接收板40，其中双能过滤板30可以尽量紧贴CR或者DR数字图像接收板40。 

所述双能过滤板30的结构如图2所示，包括基材，基材是对X射线吸收较少的均匀材料，可以为薄铝板，碳纤维板，以及复合材料等，基材上覆盖有平行的、间隔设置的铜膜线条31，有铜膜线条31处为高密度线条，无铜膜线条处(即相邻铜膜线条31之间的部分)为低密度线条，在本实施例中，无铜膜线条 处可以为镂空线条32。为了便于图像处理单元50进行插值计算，相邻铜膜线条31之间的间距相等，即镂空线条32的宽度相等，而且镂空线条32和铜膜线条31的宽度也可以相同，均为w，所述宽度w与所需的空间分辨率r的关系优选为：w×r＝0.5。 

X射线穿透人体、并经过双能过滤板30后，得到一种能量相间的信号。由于双能过滤板30由两种密度不同的线条状物质相间组成，因此，成像的时候，镂空线条32处可以形成高能量的像，而有铜膜线条31处可以形成低能量的像。 

本发明所述的一次曝光双能减影方法的实现方式为： 

X射线源10发射的X射线穿透人体后、经过所述的双能过滤板30，进入CR或者DR数字图像接收板40； 

CR或者DR数字图像接收板40接收通过双能过滤板30的X射线，得到一种能量相间的信号； 

CR或者DR数字图像接收板40将所述能量相间的信号发送至图像处理单元50，图像处理单元50将该信号进行分离，得到一张间断的高能量图像和一张间断的低能量图像； 

图像处理单元50对间断的高能量图像和间断的低能量图像进行插值处理，如采用线性插值方法，得到一张完整的高能量图像和一张完整的低能量图像； 

图像处理单元50为完整的高能量图像和完整低能量图像配置不同的加权系数后，如果进行减影计算，可以分别得到骨骼项图像和软组织图像，如果进行合并计算，则可得到包含骨骼项和软组织的标准像。 

综上所述仅为本发明较佳的实施例，并非用来限定本发明的实施范围。即 凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化及修饰，皆应属于本发明的技术范畴。 

Claims (9)

1.一种实现一次曝光双能减影的方法，其特征在于：包括以下步骤

在X射线穿透人体后、进入CR或者DR数字图像接收板之前经过一个双能过滤板，所述双能过滤板由两种密度不同的线条状物质相间组成；

CR或者DR数字图像接收板接收通过双能过滤板的X射线，得到一种能量相间的信号；

CR或者DR数字图像接收板将所述能量相间的信号发送至图像处理单元，图像处理单元将该信号进行分离，得到一张间断的高能量图像和一张间断的低能量图像；

图像处理单元对间断的高能量图像和间断的低能量图像进行插值处理，得到一张完整的高能量图像和一张完整的低能量图像；

图像处理单元为所述完整的高能量图像和完整的低能量图像配置不同的加权系数后，如果进行减影计算，可以分别得到骨骼项图像和软组织图像，如果进行合并计算，可得到包含骨骼项和软组织的标准像。

2.一种实现一次曝光双能减影的双能过滤板，其特征在于：包括基材，所述基材上覆盖有平行的、间隔设置的铜膜线条，有铜膜线条处为高密度线条，所述基材在相邻铜膜线条之间的部分形成低密度线条。

3.根据权利要求2所述的实现一次曝光双能减影的双能过滤板，其特征在于：所述基材，在相邻铜膜线条之间的部分为镂空线条结构。

4.根据权利要求3所述的实现一次曝光双能减影的双能过滤板，其特征在于：所述双能过滤板，其铜膜线条的宽度与镂空线条的宽度相同，均为w，且所述宽度w与成像所需的空间分辨率r的关系为：w×r＝0.5。

5.根据权利要求2、3或4所述的实现一次曝光双能减影的双能过滤板，其特征在于：所述的基材为碳纤维板或者薄铝板。

6.一种实现一次曝光双能减影的成像设备，其特征在于：包括X射线源、移动台、CR或者DR数字图像接收板，和图像处理单元，其中，所述CR或者DR数字图像接收板的图像输出端口与图像处理单元的输入端口连接，移动台位于X射线源与CR或者DR数字图像接收板之间；其特征在于：在所述移动台与CR或者DR数字图像接收板之间、位于CR或者DR数字图像接收板的正前方位置处设置一双能过滤板，所述双能过滤板包括基材，所述基材上覆盖有平行的、间隔设置的铜膜线条，有铜膜线条处为高密度线条，所述基材在相邻铜膜线条之间的部分形成低密度线条。

7.根据权利要求6所述的实现一次曝光双能减影的成像设备，其特征在于：所述双能过滤板紧贴CR或者DR数字图像接收板。

8.根据权利要求7所述的实现一次曝光双能减影的成像设备，其特征在于：所述基材，在相邻铜膜线条之间的部分为镂空线条结构。

9.根据权利要求8所述的实现一次曝光双能减影的成像设备，其特征在于：所述双能过滤板，其铜膜线条的宽度与镂空线条的宽度相同，均为w，且所述宽度w与成像所需的空间分辨率r的关系为：w×r＝0.5。

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