[发明专利]一种双能能谱锥形束CT系统、控制方法、重建方法及装置

说明书

本发明公开了一种双能能谱锥形束CT系统、控制方法、重建方法及装置。双能能谱锥形束CT系统，包括：X射线发生器、探测器以及高压发生器，其中，所述高压发生器，与所述X射线发射器电连接，用于按设定切换频率依次循环输出高低两种电压；所述X射线发生器，用于根据所述高压发生器输出的高低两种电压向受检者发射高能和低能两种X射线；所述探测器，与所述X射线发生器相对设置，用于接收透过所述受检者的X射线，以产生分别与所述高能和低能两种X射线对应的高能投影数据和低能投影数据。本发明实施例的技术方案实现了双能能谱锥形束CT系统，无需增加额外的设备，系统实现简单，降低了设备成本，有效减少了照射剂量，提高了检测的安全性。

技术领域

本发明实施例涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种双能能谱锥形束CT系统、控制方法、重建方法及装置。

背景技术

锥形束CT系统，也称为CBCT(Cone Beam Computed Tomography，锥形束计算机断层扫描)，是通过以较低射线能量围绕被检者以环形方式进行扫描。通过重建后获取三维图像。以其射线量低、操作简单、成像清晰等优势，被广泛应用于放疗图像引导之中。

然而，现有的单能CBCT无法有效同时表征骨与软组织的解剖信息，双能CBCT便应运而生。现有的双能CBCT主要分为两类，一类是增加一个X射线源和探测器，以实现同一时刻采用不同的能量照射目标，然而由于额外增加了一套设备，提高了成本。第二类则是设计特殊的带夹层的探测器，通过在夹层中加入衰减材质，实现两种能量的投影数据，这种双能CBCT不仅增加了设备成本，且使得重建流程变得复杂。

发明内容

本发明提供一种双能能谱锥形束CT系统、控制方法、重建方法及装置，以实现双能能谱锥形束CT系统，通过高低两种能量的X射线进行扫描和图像重建。

第一方面，本发明实施例提供了一种双能能谱锥形束CT系统，该系统包括：

X射线发生器、探测器以及高压发生器，其中，所述高压发生器，与所述X射线发射器电连接，用于按设定切换频率依次循环输出高低两种电压；所述X射线发生器，用于根据所述高压发生器输出的高低两种电压向受检者发射高能和低能两种X射线；所述探测器，与所述X射线发生器相对设置，用于接收透过所述受检者的X射线，以产生分别与所述高能和低能两种X射线对应的高能投影数据和低能投影数据。

第二方面，本发明实施例还提供了一种双能能谱锥形束CT系统的控制方法，该方法包括：

控制高压发生器按设定切换频率依次输出高低两种电压，以使X射线发生器输出高能和低能两种X射线；

将相邻的高能X射线和低能X射线作为一组双能X射线，基于每组所述双能X射线对受检者进行扫描分别得到高能投影数据和低能投影数据；

根据所述高能投影数据和所述低能投影数据进行图像重建。

第三方面，本发明实施例还提供了一种双能能谱锥形束CT系统图像重建方法，该方法包括：

获取双能能谱锥形束CT系统采集的双能投影数据对，其中，所述双能投影数据对包括一组高能投影数据和低能投影数据，所述高能投影数据与所述低能投影数据是通过所述双能能谱锥形束CT系统的高压发生器按设定切换频率依次循环输出的高低两种电压分别生成的；

对所述高能投影数据及所述低能投影数据进行时间匹配和空间匹配，并对匹配后的所述高能投影数据及所述低能投影数据进行融合，得到融合投影数据；

根据所述融合投影数据进行图像重建。

第四方面，本发明实施例还提供了一种双能能谱锥形束CT系统图像重建装置，该装置包括：