CN105615912A - 一种ct扫描方法和系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种CT扫描方法和系统，其中方法包括：接收分别对应被扫描物体不同部位的多组CT扫描参数；根据所述CT扫描参数，在对被扫描物体的不同部位扫描时，使用对应该部位的CT扫描参数进行扫描，获取采样数据；根据对被扫描物体的不同部位获得的采样数据，使用对应该部位的CT扫描参数的建像方式进行图像重建。本申请能够满足被扫描物体不同部位对应的不同的CT扫描要求。

Description

一种CT扫描方法和系统

技术领域

本申请涉及医疗设备技术，特别涉及一种CT扫描方法和系统。

背景技术

在现有的CT(ComputedTomography，电子计算机断层扫描)扫描之前，通常可以由医师选择扫描方式(例如，断层扫描、螺旋扫描)，并确定对应所选择的扫描方式时使用的扫描参数、建像参数，然后开始扫描。并且，在上述的扫描方式和扫描建像参数确定后，扫描过程将严格按照该条件执行。

但是，在实际使用中发现，这种CT扫描方法具有如下问题：以对病人进行扫描为例，病人的不同部位之间具有差异化的成像特点和扫描要求，比如，在病人Z方向(从头到脚的方向)变化剧烈的部位(例如，从肩膀到胸部)，螺旋扫描时的螺距如果过大容易出现伪影，而如果将螺距设置过小病人的其他部位就要多受辐射剂量；又比如，病人的某些敏感器官如眼睛、乳腺等，最好是不能直接正面受辐射，而当前的螺旋扫描尽管通过控制球管电压和电流减少这些敏感器官受辐射的剂量，仍然不能避免直接受射线辐射的问题。由此可见，在CT扫描时，被扫描物体的不同部位对扫描可能有不同的要求，而当前的扫描方式都是使用预先设定的同一个扫描条件(包括扫描方式和参数)执行该被扫描物体整体的扫描，不能满足上述不同部位的扫描要求，将可能导致最终的图像质量差或者对被扫描物体造成伤害。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种CT扫描方法和系统，目的是满足被扫描物体不同部位对应的不同的CT扫描要求。

具体地，本申请是通过如下技术方案实现的：

第一方面，提供一种CT扫描系统，包括：

控制设备，用于接收分别对应被扫描物体不同部位的多组CT扫描参数；

数据采集设备，用于在所述控制设备的控制下，对被扫描物体的不同部位，使用对应该部位的CT扫描参数进行扫描，获取采样数据；

建像设备，用于根据对被扫描物体的不同部位获得的采样数据，使用对应该部位的CT扫描参数的建像方式进行图像重建。

第二方面，提供一种CT扫描方法，包括：

接收分别对应被扫描物体不同部位的多组CT扫描参数；

根据所述CT扫描参数，在对被扫描物体的不同部位扫描时，使用对应该部位的CT扫描参数进行扫描，获取采样数据；

根据对被扫描物体的不同部位获得的采样数据，使用对应该部位的CT扫描参数的建像方式进行图像重建。

本申请提供的CT扫描方法和系统的有益效果：通过接收分别对应被扫描物体不同部位的多组CT扫描参数，并据此在不同部位采用不同的扫描方式，使得能够满足被扫描物体不同部位对应的不同的CT扫描要求。

附图说明

图1是本申请一示例性实施例示出的一种CT扫描的应用场景示意图；

图2是本申请一示例性实施例示出的一种CT扫描方法的流程图；

图3是本申请一示例性实施例示出的另一种CT扫描方法的流程图；

图4是本申请一示例性实施例示出的又一种CT扫描方法的流程图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

图1示例了本公开的CT扫描所应用的场景示意图，如图1所示，该场景中包含的设备也可以称为一个CT扫描系统。其中，控制设备11即通常所称的主控台，可以接收CT扫描参数，例如，控制设备11可以是一个装载有CT扫描控制软件的计算机，参见图1的示例，医师12在对病人进行扫描时，可以在该控制软件的操作界面上设置本次扫描的CT扫描参数，包括扫描方式、螺旋螺距、图像厚度等。

医师设置的CT扫描参数可以转换为扫描控制命令，用以控制数据采集设备13对病人14进行扫描。如图1的示例，数据采集设备13可以是一个内部包含有球管、探测器等装置的机架，即通常所称的机架设备，用于数据采集和传输，扫描床15可以移动至该机架内以对病人14进行CT扫描。并且，对病人14进行的扫描是依据控制设备11获取的CT扫描参数，按照该参数指定的扫描方式、螺旋螺距等进行扫描。

数据采集设备13获取到的采样数据，比如对病人扫描时得到的X射线穿过病人的衰减信息，可以传输至建像设备16，建像设备16即通常所称的建像机，由建像设备16将该采样数据存储在硬盘上并进行CT扫描的图像重建，以得到病人14的扫描图像。此外，控制设备11可以将接收到的CT扫描参数的全部或部分传输至建像设备16，至少包括建像设备16在图像重建时需要使用到的一些参数，例如，图像间隔、图像厚度等建像参数，以使得建像设备16根据该CT扫描参数和由数据采集设备13得到的采样数据进行建像。

本公开提供了一种CT扫描方法，该扫描方法为了满足被扫描物体不同部位对应的不同的CT扫描要求而设计，在控制设备11、数据采集设备13和建像设备16都进行了适应于该CT扫描方式的变更。比如，控制设备11将不再是只接收一种CT扫描参数，而是对应于不同部位的多组参数；对应的，对不同部位可以分别采用不同的扫描方式进行扫描，而建像设备16将使用对应不同扫描方法的建像方式对不同部位分别进行图像重建。对于该方法的描述可以参见图2示例的流程。

在步骤201中，接收分别对应被扫描物体不同部位的多组CT扫描参数。

例如，以被扫描物体是病人为例，假设要保护病人的敏感器官乳腺部位不被直接辐射，那么医师可以在图1示例的控制软件上设置两组CT扫描参数，一组是对乳腺部位使用断层扫描方式，另一组参数是对乳腺之外的其他部位使用螺旋扫描方式，并且医师还分别设定断层扫描和螺旋扫描的参数。

又例如，对于病人的Z方向变化剧烈的部位设置一组CT扫描参数，如从肩膀到胸部的一端位置，医师可以在控制软件上设置这段变化距离的位置使用螺旋扫描，但是螺旋扫描的螺距使用较小的螺距；而对于其他部位设置另一组CT扫描参数，这些部位也使用螺旋扫描，但是螺距设置比上一组大，以使得其他部位接受的辐射剂量尽可能小。

由上述例子可以看到，根据不同的扫描要求，可以对被扫描物体的不同部位设置不同的CT扫描参数，可以是扫描方式不同，也可以是相同的扫描方式但是扫描参数不同。采用这种方式设置CT扫描参数可以实现想要达到的效果，比如，在敏感部位使用断层扫描，可以使得敏感部位不直接正面接受辐射，而在变化剧烈部位减小螺旋螺距，可以在一定程度上减少螺距大插值精度低导致的伪影。上述的两个例子只是举例，还可以有其他多种参数设置方式，不再列举。

在步骤202中，根据所述CT扫描参数，在对被扫描物体的不同部位扫描时，使用对应该部位的CT扫描参数进行扫描，获取采样数据。

例如，控制设备11在接收到步骤201中设置的CT扫描参数后，可以根据该参数控制数据采集设备13进行数据采集。比如，如果设置的CT扫描参数包括对乳腺部位使用断层扫描方式，那么扫描床在移动到乳腺部位时就将螺旋扫描切换为断层扫描；或者，当扫描床移动到在变化剧烈部位时，可以将螺旋扫描的螺距进行调整，使用更小的螺距进行扫描。

在步骤203中，根据对被扫描物体的不同部位获得的采样数据，使用对应该部位的CT扫描参数的建像方式进行图像重建。

例如，断层扫描和螺旋扫描对应使用的建像算法是不同的，对于断层扫描方式采集的数据应使用断层扫描算法进行图像重建，而螺旋扫描方式采集的数据应使用螺旋扫描算法进行图像重建。本步骤中，建像设备16在接收到数据采集设备13获取的采样数据后，可以先确定该采样数据是采用何种扫描方式进行采集，再使用对应的算法进行图像重建，详细处理将在后续的例子中具体描述。

又例如，即使不同部位都是使用螺旋扫描，当螺旋扫描的参数不同时，建像时的处理流程也有所不同，比如建像算法中的一些权重可能需要变更，因此，建像设备16在接收到数据采集设备13获取的采样数据后，同样需要先确定该采样数据是采用何种CT扫描参数进行采集(如，采集时的螺距)，再使用对应的流程进行图像重建。

本实施例的CT扫描方法，通过对被扫描物体的不同部位分别设置不同的CT扫描参数，并根据该不同的扫描参数进行数据采集和图像重建，满足了被扫描物体不同部位对应的不同的CT扫描要求。

如下通过两个例子，对本公开的CT扫描方法进行详细说明。该两个例子中，以病人扫描为例，一个例子是通过断层扫描和螺旋扫描交替的方式对病人进行扫描；另一个例子是采用螺旋扫描方式进行扫描但是不同部位采用不同的扫描参数。

图3示例的是断层扫描和螺旋扫描交替扫描的方式，这种交替扫描的方式，可以应用于对病人敏感器官的保护，比如，螺旋扫描扫到乳腺部位时转换为断层扫描；或者，也可以应用于去除图像伪影，比如，在螺旋扫描扫到病人Z方向变化剧烈的部位时用断层扫描替换螺旋扫描。如图3所示，包括：

在步骤301中，控制设备接收分别对应被扫描物体不同部位的多组CT扫描参数，该多组参数包括断层扫描的参数和螺旋扫描的参数。

例如，本例子中假设要在CT扫描时保护病人的乳腺部位，那么医师在扫描之前，可以通过计算机上的控制软件设定该乳腺部位使用断层扫描方式，其他部位可以使用螺旋扫描方式。医师可以在平片上通过定位线的方式标定出需要使用断层扫描的起始位置和结束位置，并标定出螺旋扫描使用的起始位置和结束位置，该位置可以使用病人Z方向上的Z位置，扫描床在扫描过程中移动时也可以实时确定当前扫描的Z位置。

医师在各个部位使用的扫描方式之外，还可以分别设定断层扫描和螺旋扫描对应的扫描参数，该扫描参数包括用于控制数据采集设备的扫描控制参数以及用于控制建像设备进行图像重建的建像参数。比如，球管电压、球管电流、螺旋扫描的螺距等这些是扫描控制参数，图像间隔、图像厚度等参数是建像参数。本例子将每个部位对应的参数称为一组CT扫描参数，每组CT扫描参数代表一个独立的建像任务，建立对应的图像。

在步骤302中，控制设备根据CT扫描参数，向数据采集设备发送扫描控制命令，控制扫描采集数据。

例如，控制设备可以向数据采集设备发送扫描控制命令，该命令中可以包括扫描床的移动信息，比如，断层扫描的起始位置和结束位置，螺旋扫描的起始位置和结束位置，扫描床据此进行运动；还可以包括扫描时的螺距、球管电压和电流等信息。该扫描控制命令将可以控制扫描时按照步骤301中设定的CT扫描参数进行扫描。

在步骤303中，数据采集设备根据CT扫描参数在断层扫描区域使用断层扫描，在螺旋扫描区域使用螺旋扫描。

例如，本例子中，假设初始时进行螺旋扫描，机架按照设定的旋转速度进行匀速旋转，扫描床也逐步移动至机架的扫描区域。当扫描床移动到断层扫描的起始位置时，相当于扫描床要进入断层扫描区域，扫描方式转换为断层扫描。当到达断层扫描的结束位置时，相当于扫描床要由断层扫描区域重新进入到螺旋扫描区域，扫描方式也要转换成螺旋扫描方式。其中，在断层扫描时，敏感器官在直接受辐射的位置不采集数据，在其他位置采集最小完整的建像数据。

上述的例子，是在扫描床的一次移动过程中执行了断层扫描和螺旋扫描，即螺旋扫描到达断层扫描位置时自动转换为断层扫描，断层扫描结束后继续执行螺旋扫描。在另一个例子中，还可以是由扫描床分两次移动执行断层扫描和螺旋扫描，比如，初始以螺旋扫描方式进行扫描，当扫描床移动到断层扫描的位置时停止放线，扫描床继续匀速向前运动，等离开断层扫描位置后继续进行螺旋扫描。待全部螺旋扫描结束后，扫描床可以返回到断层扫描对应的位置进行断层扫描，最终完成全部的扫描。

本步骤中，在扫描床移动的过程中进行数据采集，每个采样点可以包括两种信息，一个是位置信息，即采样点的Z位置，该位置信息可以包含在头通道信息中，头通道信息还包括采样角度等。另一种信息是探测器获得的X射线穿过病人的衰减信息。头通道信息可以用于确认采样点的位置，其中的位置信息在后续步骤中也用于确定扫描方式，而衰减信息用于重建图像。

在步骤304中，数据采集设备将采样数据传输到建像设备。

在步骤305中，建像设备获取采样数据中的位置信息，并根据位置信息确认该数据对应的扫描方式是断层或者螺旋。

例如，本例子对病人扫描时既使用了断层扫描也使用了螺旋扫描，建像设备可以支持同一时刻不同建像方式同时建像，并且建像设备可以识别当前的采样数据属于何种方式采集的数据，并对应使用该方式的建像方法。本步骤中，建像设备在接收到一组采样数据时，可以根据数据中包括的位置信息确定对应的CT扫描参数，比如该数据是断层扫描还是用螺旋扫描时采集。判断方法可以是，控制设备将在步骤301中获得的CT扫描参数，例如断层扫描的起始位置和结束位置、螺旋扫描的起始位置和结束位置等发送至建像设备，建像设备可以将从控制设备接收到的这些参数和采样数据中的位置信息进行比较，从而确定采样数据采集时的扫描方式是断层或者螺旋。

在步骤306中，建像设备将数据发送至对应的建像流程进行建像。

例如，如果建像设备确定采样数据是在螺旋扫描时获得，则将采样数据发送至螺旋扫描建像流程处理，如果建像设备确定采样数据是在断层扫描时获得，则将采样数据发送至断层扫描建像流程处理，这两种建像流程可以是独立的两个流程。

在步骤307中，建像设备根据位置信息对重建的各个图像进行排序。

例如，建像设备在完成病人各个不同部位的建像任务后，比如，对断层扫描方式的扫描部位重建得到一个对应的图像，对螺旋扫描的部位重建得到另一个图像，并且，建像设备还可以根据建出的各个图像的Z位置信息(图像对应的采样数据中的位置信息)进行排序，保证不同部位的各个图像沿着扫描方向依次排序。比如，假如病人身体的中间部位用断层扫描，两边的部位用螺旋扫描，那可以得到三个图像，一个是断层扫描数据重建出的断层图像，另两个是螺旋扫描数据重建出的螺旋图像，这三个图像要按照病人身体Z方向上的Z位置依次排序，得到该病人的身体扫描图像。

本例子的CT扫描方法，在同一个建像序列中执行了断层扫描和螺旋扫描两种扫描方式，满足了被扫描物体不同部位对应的不同的CT扫描要求，比如可以保护敏感器官不受直接辐射或者提高某些部位的图像质量。

图4示例的是采用螺旋扫描方式进行扫描但是不同部位采用不同的扫描参数的方式，这种方式可以应用于去除图像伪影，比如，在螺旋扫描扫到病人Z方向变化剧烈的部位时将螺距变小。如图4所示，该方法可以包括如下的处理，其中，部分与图3实施例相同的步骤将简单描述，具体可以参见图3的实施例的描述。

在步骤401中，控制设备接收分别对应被扫描物体不同部位的多组CT扫描参数，该多组参数包括螺旋扫描的不同参数。

例如，本例子中假设要去除病人在CT扫描时变化剧烈部位的图像伪影，那么医师在扫描之前，可以通过计算机上的控制软件设定对该病人的扫描使用螺旋扫描方式，只是在该变化剧烈部位使用与其他部位不同的扫描参数。

医师可以在平片上通过定位线的方式标定出变化剧烈部位的起始位置和结束位置，以及其他部位的起始位置和结束位置。变化剧烈部位可以对应设定一组CT扫描参数，包括该部位使用螺旋扫描、螺距、图像厚度、图像间隔等；假设在该变化剧烈部位两侧的部位都是非变化剧烈部位，那么可以对其中一侧的部位设定一组CT扫描参数，对另一侧的部位设定另一组CT扫描参数。为了去除变化剧烈部位的图像伪影，可以在设定该部位的参数时，将螺距设置更小。

在步骤402中，控制设备根据CT扫描参数，向数据采集设备发送扫描控制命令，控制扫描采集数据。

例如，控制设备可以向数据采集设备发送扫描控制命令，该命令中可以包括扫描床的移动信息，比如，变化剧烈部位的起始位置和结束位置，其他部位的起始位置和结束位置，扫描床据此进行运动；还可以包括扫描时的螺距、球管电压和电流等信息。

在步骤403中，数据采集设备根据CT扫描参数在不同的部位使用不同的螺旋扫描参数。

例如，本例子中，假设初始时按照一组扫描参数进行螺旋扫描，机架按照设定的旋转速度进行匀速旋转，扫描床也逐步移动至机架的扫描区域。当扫描床移动到变化剧烈部位的起始位置时，相当于扫描床要进入变化剧烈部位的扫描区域，那么螺旋扫描的参数要变更，比如可以使用更小的螺距进行扫描。当到达变化剧烈部位的结束位置时，相当于扫描床要由变化剧烈部位的区域重新进入到其他部位的区域，螺旋扫描变更为按照该其他部位对应的CT扫描参数进行扫描。

本步骤中，在扫描床移动的过程中进行数据采集，采样数据可以包括位置信息和衰减信息。

在步骤404中，数据采集设备将采样数据传输到建像设备。

在步骤405中，建像设备获取采样数据中的位置信息，并根据位置信息确认扫描所依据的螺旋扫描参数。

例如，本步骤中，建像设备在接收到一组采样数据时，可以根据数据中包括的位置信息确定对应的CT扫描参数，比如该数据采集时是用哪种螺旋扫描参数进行扫描。判断方法可以是，控制设备将在步骤401中获得的CT扫描参数，例如变化剧烈部位的起始位置和结束位置、其他部位的起始位置和结束位置等发送至建像设备，建像设备可以将从控制设备接收到的这些参数和采样数据中的位置信息进行比较，从而确定采样数据在采集时是采用哪些螺旋扫描参数进行扫描。

在步骤406中，建像设备对不同部位使用不同的建像流程进行建像。

例如，当螺旋扫描的参数不同时，比如使用的螺距不同，在建像算法中的有些权重值可能不同，因此，如果螺旋扫描的参数变化，可以根据更新的参数重新计算建像算法使用到的相关权重，并根据更新的算法进行计算。本步骤中，当对病人身体变化剧烈的部位进行建像时，可以根据该部位扫描时的参数进行相关权重或其他参数值的初始化计算，然后再根据采样数据进行图像重建。

在步骤407中，建像设备根据位置信息对重建的各个图像进行排序。

本例子的CT扫描方法，在同一个建像序列中使用了不同的扫描参数，满足了被扫描物体不同部位对应的不同的CT扫描要求，比如在对人体变化剧烈的部位扫描时，通过降低螺距可以显著去除重建时的图像伪影。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (11)

1.一种CT扫描系统，其特征在于，所述CT扫描系统包括：

控制设备，用于接收分别对应被扫描物体不同部位的多组CT扫描参数；

数据采集设备，用于在所述控制设备的控制下，对被扫描物体的不同部位，使用对应该部位的CT扫描参数进行扫描，获取采样数据；

建像设备，用于根据对被扫描物体的不同部位获得的采样数据，使用对应该部位的CT扫描参数的建像方式进行图像重建。

2.根据权利要求1所述的CT扫描系统，其特征在于，所述CT扫描参数包括：扫描方式、扫描控制参数和建像参数；

所述扫描方式包括：断层扫描或者螺旋扫描；

所述扫描控制参数，用于控制所述数据采集设备进行扫描；

所述建像参数，用于所述建像设备进行图像重建。

3.根据权利要求2所述的CT扫描系统，其特征在于，所述对应被扫描物体不同部位的多组CT扫描参数，具体为：

在所述被扫描物体的不同部位，使用的扫描方式不同。

4.根据权利要求2所述的CT扫描系统，其特征在于，所述对应被扫描物体不同部位的多组CT扫描参数，具体为：

在所述被扫描物体的不同部位，均使用螺旋扫描，且不同部位的螺旋扫描的扫描控制参数或建像参数不同。

5.根据权利要求1所述的CT扫描系统，其特征在于，

所述建像设备，还用于在对被扫描物体的不同部位分别进行图像重建完成后，根据所述CT扫描参数将不同部位的图像沿扫描方向依次排序。

6.一种CT扫描方法，其特征在于，包括：

接收分别对应被扫描物体不同部位的多组CT扫描参数；

根据所述CT扫描参数，在对被扫描物体的不同部位扫描时，使用对应该部位的CT扫描参数进行扫描，获取采样数据；

根据对被扫描物体的不同部位获得的采样数据，使用对应该部位的CT扫描参数的建像方式进行图像重建。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述在对被扫描物体的不同部位扫描时，使用对应该部位的CT扫描参数进行扫描，包括：

在所述被扫描物体的不同部位，使用的扫描方式不同。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述在对被扫描物体的不同部位，使用的扫描方式不同，具体为：

以螺旋扫描方式对被扫描物体进行扫描，当扫描床移动到断层扫描对应的位置时，停止放线，且所述扫描床继续运动；待螺旋扫描结束后，扫描床返回到断层扫描对应的位置进行断层扫描；

或者，以螺旋扫描方式对被扫描物体进行扫描，当扫描床移动到断层扫描对应的位置时，变更为断层扫描；待断层扫描结束后，继续执行螺旋扫描。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述在对被扫描物体的不同部位扫描时，使用对应该部位的CT扫描参数进行扫描，包括：

在所述被扫描物体的不同部位，均使用螺旋扫描，且不同部位的螺旋扫描的扫描控制参数或建像参数不同。

10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，对被扫描物体的不同部位获得的采样数据，使用对应该部位的CT扫描参数的建像方式进行图像重建，包括：

根据所述采样数据中包含的位置信息，确定所述采样数据对应的CT扫描参数；

使用与所述CT扫描参数对应的建像方式，根据所述采样数据中包含的衰减信息进行图像重建。

11.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在对被扫描物体的不同部位分别进行图像重建完成后，根据所述CT扫描参数将不同部位的图像沿扫描方向依次排序。