[发明专利]基于面阵列源的乳腺成像系统、方法、设备及存储介质

说明书

本申请实施例涉及断层层析成像技术领域，特别涉及一种基于面阵列源的乳腺成像系统、方法、设备及存储介质，该乳腺成像系统包括：电源模块、面阵列源、检测模块、数据采集模块、以及图像重建模块；检测模块包括检测平台、探测器以及连接臂；面阵列源与检测平台位于成像物体的两边，面阵列源为平板面阵列源或弧形面阵列源；当采用平板面阵列源时，平板面阵列源包括至少两个平面射线源单元；采用弧形面阵列时，只需要一个面阵列源，面阵列源半包围成像物体。本申请提供的基于面阵列源的乳腺成像系统，能够实现对成像物体的虚拟旋转投影，无需运动部件，且能够获得更多的纵向投影信息，提高重建图像的纵向分辨率。

技术领域

本申请实施例涉及断层层析成像技术领域，特别涉及一种基于面阵列源的乳腺成像系统、方法、设备及存储介质。

背景技术

乳腺癌是女性中最常见的癌症，且已成为女性最普遍的癌症死亡原因和第五大癌症死亡原因。因此，乳腺癌的筛查与诊断是十分必要的。目前，基于X射线断层层析成像的乳腺系统常用于早期乳腺筛查，通过有限角度的扫描，获得伪三维成像的结果。首先，X射线对人体有辐射，目前基于X射线断层层析成像的乳腺系统的辐射剂量仍是不可忽视的；其次，目前乳腺成像系统采用热源进行旋转成像，在旋转过程中机械抖动会引入伪影造成重建误差；再次，目前乳腺成像系统扫描范围仅为11-60°，在此情况下，投影数据严重缺失，会导致重建图像质量下降，无法精确重建微小钙化点，造成误诊与漏诊。

针对上述缺陷，已有一些技术方案进行了改进：目前有技术方案仅采用单阵列射线源替代热源射线源，采集过程中无需进行旋转。由于扫描角度有限，单阵列射线源依然无法有效提高纵向分辨率。并且，由于阵列源是单独封装的，所以阵列源的间距不可忽略，这也会造成投影数据的不完备，造成重建质量下降。

发明内容

本申请实施例提供一种基于面阵列源的乳腺成像系统、方法、设备及存储介质，能够实现对成像物体的虚拟旋转投影，无需运动部件，且能够通过面阵列源获得更多的纵向投影信息，提高重建图像的纵向分辨率。

为解决上述技术问题，第一方面，本申请实施例提供一种基于面阵列源的乳腺成像系统，包括：电源模块以及与所述电源模块相连接的面阵列源、检测模块、数据采集模块、图像重建模块；检测模块包括用于放置成像物体的检测平台、位于检测平台内的探测器以及用于连接所述面阵列源的连接臂；面阵列源位于所述检测平台的对侧，用于向所述成像物体发射X射线束；面阵列源为平板面阵列源或弧形面阵列源；面阵列源为平板面阵列源时，平板面阵列源包括至少两个射线源单元，每个所述射线源单元包括面板以及多个呈阵列分布的射线源，所述射线源设置在所述面板朝向所述成像物体的一侧，且相邻的所述面板之间存在夹角，所述夹角的角度范围为90°～180°；面阵列源为弧形阵列源时，弧形面阵列源为单一的面阵列源；弧形面阵列源包括多个呈阵列分布的射线源，且弧形面阵列源呈半包围状包围成像物体，射线源设置在面板朝向成像物体的一侧；弧形面阵列源的弧形角度范围为90°～180°；探测器为平板探测器或弧面探测器，其用于接收所述面阵列源发射的X射线束，并在接收所述数据采集模块发出的采集指令后，所述探测器对所述面阵列源的投影数据进行采集，并将采集到的投影数据发送至所述图像重建模块，所述图像重建模块对所述投影数据进行数据重建，实现对所述成像物体的虚拟旋转投影，在此基础上引入微分关系最终获得高质量的重建图像。

一些示例性实施例中，面阵列源位于成像物体的上方、下方或侧方；探测器设置在成像物体背离面阵列源的一侧。

一些示例性实施例中，当面阵列源为平板面阵列源时，平板面阵列源包括两个射线源单元，两个射线源单元均朝向成像物体设置；两个射线源单元位于成像物体的正上方、正下方或侧方，且两个射线源单元位于成像物体的同一侧；两个射线源单元关于所述成像物体的纵向中轴线对称。