[发明专利]利用CT值赋予密度、组成成分的数字人体建模方法

权利要求书

1.一种利用CT值赋予密度、组成成分的数字人体建模方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)在获取人体断层图像数据时，同时采集CT片和彩色照片两种格式的数据；

(2)分割、标识出人体的各个器官和组织：

在彩色照片上手工勾画出人体的各个器官和组织外轮廓，用不同的颜色来填充，获得了各个器官和组织 的形状、大小、在人体内的位置三种几何信息；

(3)CT片和彩色照片的配准：

对CT片和彩色照片进行配准，使二者的像素相对应，配准后，根据在彩色照片上分割出的器官和组织 的外轮廓信息，获得CT片上器官和组织的外轮廓信息；

(4)获取器官或组织的密度信息：

由于CT片中的CT值与被测材料的密度和组成成分相关，从人体各器官或组织的CT值求取各器官或组 织对应的密度；

(5)获取器官或组织的组成成分信息：

假设人体某器官或组织由已知CT值、密度和组成成分的两种物质组成，分别为(H1，ρ1，ω1)和(H2， ρ2，ω2)，其中ω1和ω2分别表示某种元素在两个组成物质中的质量百分比，H1、H2为CT值，ρ1、 ρ2为密度，令H1≤H≤H2，则可以得到该器官或组织内该种元素质量百分比ω的表达式：

ω=ρ1(H2-H)ρ1H2-ρ2H1+(ρ2-ρ1)H(ω1-ω2)+ω2]]>

从CT值中获得的组成成分被用来赋予每个体元，这样在同一个器官或组织中不同的体元都具有相对应 的组成成分；

(6)建立数字人体模型：

根据得到的器官或组织的密度和组成成分信息，按照剂量计算方法要求的格式生成相应的输入文件， 进行人体辐射剂量的各种模拟计算；

所述步骤(4)中从人体各器官或组织的CT值求取各器官或组织的对应密度的方法是：将人体器官 或组织根据CT值分成若干个区间，相应地人体的密度也分成若干区间，已知各区间CT值范围所对应 的密度范围后，利用CT值与密度的线性关系，就可以利用线性插值的方法求得已知CT值的各体元对 应的密度值；

设CT_i，j，k为(i，j，k)处体元的CT值，density_lower、density_upper、CT_lower、CT_upper分别代表一 个线性变化范围内的密度下限、密度上限、CT值下限、CT值上限；设M_i，j，k为该体元的密度，则 M_i，j，k可以用下式求出：

Mi,j,k=density_lower+(density_upper-density_lower)CT_upper-CT_lower*(CT_upper-CTi,j,k)]]>

从CT值中获得的密度用来赋予每个体元，得到同一个器官或组织中不同的体元相对应的密度值。