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CN117796826A - 计算机断层扫描成像方法和装置 - Google Patents

计算机断层扫描成像方法和装置 Download PDF

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CN117796826A
CN117796826A CN202211171872.5A CN202211171872A CN117796826A CN 117796826 A CN117796826 A CN 117796826A CN 202211171872 A CN202211171872 A CN 202211171872A CN 117796826 A CN117796826 A CN 117796826A
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CN
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CN202211171872.5A
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曹蹊渺
李静婷
赵冰洁
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GE Precision Healthcare LLC
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Abstract

本申请实施例提供一种计算机断层扫描(CT)成像方法和装置。CT成像方法包括：对被检部位进行三维扫描，得到被检部位的三维扫描图像和被检部位的衰减信息，该三维扫描图像用于定位扫描范围；根据三维扫描图像和衰减信息计算被检部位的X射线辐射剂量的管电流分布；根据该管电流分布对被检部位进行主扫描，得到主扫描图像。由此，使用三维扫描取代二维定位扫描，避免了二维定位扫描因为对中不当导致的图像中患者尺寸模糊的问题，为基于器官的mA(X射线管电流)调制和器官保护提供了精确的三维器官分割，避免了图像中器官分割困难的问题。

Description

计算机断层扫描成像方法和装置
技术领域
本申请实施例涉及医疗设备技术领域，尤其涉及一种计算机断层扫描成像方法和装置。
背景技术
CT(Computed Tomography)扫描即计算机断层扫描，它是利用精确准直的X线束等，与灵敏度极高的探测器一同围绕人体的某一部位作一个接一个的断面扫描，具有扫描时间快，图像清晰等特点，可用于多种疾病的检查。
传统的CT扫描过程包括两次扫描，第一次扫描是二维定位扫描，用于定位扫描范围，第二次扫描是主扫描，用于成像。其中，二维定位扫描是在主扫描之前的患者射线照片扫描，获得的定位图像为患者扫描范围选择和自动曝光控制(automatic exposurecontrol，AEC)提供了基础。根据预先计算的X射线球管的管电流(mA)分布(profile)，在扫描期间将管电流适配于扫描范围内的患者，该mA分布是一系列随扫描位置和旋转角度变化的mA值。
应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述。
发明内容
发明人发现，传统上，固定角度(如前-后/后-前和/或横向)的预备扫描(如二维定位扫描)用于定位扫描范围和关键器官，并为主扫描的扫描规划中的mA分布估计提供患者位置和衰减信息。然而，尽管二维定位扫描的剂量仅为主扫描的一小部分，但由于对中不当存在图像中患者尺寸模糊的问题，并且由于图像中组织重叠存在器官分割困难的问题。
针对上述技术问题的至少之一，本申请实施例提供一种计算机断层扫描成像方法和装置，通过三维扫描代替二维定位扫描，以提供其他投影角度的信息，从而解决图像中患者尺寸模糊以及器官分割困难的问题。
根据本申请实施例的一方面，提供一种计算机断层扫描成像方法，所述方法包括：
对被检部位进行三维扫描，得到所述被检部位的三维扫描图像和所述被检部位的衰减信息，所述三维扫描图像用于定位扫描范围；
根据所述三维扫描图像和所述衰减信息计算所述被检部位的X射线辐射剂量的管电流分布；
根据所述管电流分布对所述被检部位进行主扫描，得到主扫描图像。
在一些实施例中，进行所述三维扫描所使用的X射线辐射剂量在进行所述主扫描所使用的X射线辐射剂量的4％以内。
在一些实施例中，进行所述三维扫描所使用的X射线辐射剂量与进行所述主扫描所使用的X射线辐射剂量的1％的差值在预定范围内。
在一些实施例中，进行所述三维扫描所使用的螺距的螺距因子大于1.0。
在一些实施例中，所述方法还包括：
从对所述被检部位进行三维扫描得到的原始扫描数据和所述三维扫描图像中提取所述扫描范围内所有角度的所述衰减信息。
在一些实施例中，计算所述管电流分布，包括：
对所述三维扫描图像进行器官分割，生成三维器官图；
根据所述三维器官图以及所述三维器官图对应的衰减信息，沿着所述扫描范围计算所述管电流分布。
在一些实施例中，所述三维扫描为螺旋扫描。
根据本申请实施例的另一方面，提供一种计算机断层扫描成像装置，所述装置包括：
第一扫描单元，其对被检部位进行三维扫描，得到所述被检部位的三维扫描图像和所述被检部位的衰减信息，所述三维扫描图像用于定位扫描范围；
自动曝光控制(AEC)单元，其根据所述三维定位扫描图像和所述衰减信息计算所述被检部位的X射线辐射剂量的管电流分布；
第二扫描单元，其根据所述管电流分布对所述被检部位进行主扫描，得到主扫描图像。
在一些实施例中，进行所述三维扫描所使用的X射线辐射剂量在进行所述主扫描所使用的X射线辐射剂量的4％以内。
在一些实施例中，进行所述三维扫描使用的X射线辐射剂量与进行所述主扫描所使用的X射线辐射剂量的1％的差值在预定范围内。
在一些实施例中，进行所述三维扫描所使用的螺距的螺距因子大于1.0。
在一些实施例中，所述装置还包括：
提取单元，其从对所述被检部位进行三维扫描得到的原始扫描数据和所述三维定位扫描图像中提取所述扫描范围内所有角度的所述衰减信息。
在一些实施例中，所述装置还包括：
分割单元，其对所述三维扫描图像进行器官分割，生成三维器官图；
在上述实施例中，所述AEC单元根据所述三维器官图以及所述三维器官图对应的衰减信息，沿着所述扫描范围计算所述管电流分布。
在一些实施例中，所述三维扫描为螺旋扫描。
根据本申请实施例的另一方面，提供一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器被配置为执行所述计算机程序而实现如前所述的计算机断层扫描成像方法。
本申请实施例的有益效果之一在于：根据本申请实施例，使用三维扫描取代二维定位扫描，避免了二维定位扫描因为对中不当导致的图像中患者尺寸模糊的问题，为基于器官的mA(X射线管电流)调制和器官保护提供了精确的三维器官分割，避免了图像中器官分割困难的问题。
参照后文的说明和附图，详细公开了本申请实施例的特定实施方式，指明了本申请实施例的原理可以被采用的方式。应该理解，本申请的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本申请的实施方式包括许多改变、修改和等同。
附图说明
所包括的附图用来提供对本申请实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本申请的实施方式，并与文字描述一起来阐释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施方式。在附图中：
图1是本申请实施例的CT成像设备的一示意图；
图2是本申请实施例的CT成像系统的一示意图；
图3是本申请实施例的计算机断层扫描成像方法的一示意图；
图4是噪声模型的一个示例的示意图；
图5是本申请实施例的计算机断层扫描成像方法的另一示意图；
图6是本申请实施例的计算机断层扫描成像装置的一示意图；
图7是本申请实施例的电子设备的示意图。
具体实施方式
参照附图，通过下面的说明书，本申请实施例的前述以及其它特征将变得明显。在说明书和附图中，具体公开了本申请的特定实施方式，其表明了其中可以采用本申请实施例的原则的部分实施方式，应了解的是，本申请不限于所描述的实施方式，相反，本申请实施例包括落入所附权利要求的范围内的全部修改、变型以及等同物。
在本申请实施例中，术语“第一”、“第二”等用于对不同元素从称谓上进行区分，但并不表示这些元素的空间排列或时间顺序等，这些元素不应被这些术语所限制。术语“和/或”包括相关联列出的术语的一种或多个中的任何一个和所有组合。术语“包含”、“包括”、“具有”等是指所陈述的特征、元素、元件或组件的存在，但并不排除存在或添加一个或多个其他特征、元素、元件或组件。
在本申请实施例中，单数形式“一”、“该”等包括复数形式，应广义地理解为“一种”或“一类”而并不是限定为“一个”的含义；此外术语“所述”应理解为既包括单数形式也包括复数形式，除非上下文另外明确指出。此外术语“根据”应理解为“至少部分根据……”，术语“基于”应理解为“至少部分基于……”，除非上下文另外明确指出。
针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。
本文中所描述的获得医学影像数据的设备可以适用于各种医学成像模态，包括但不限于CT(计算机断层扫描)设备、PET(正电子发射计算机断层)-CT或其他任何合适的医学成像设备。
获得医学影像数据的系统可以包括前述医学成像设备，也可以包括连接到医学成像设备的单独的计算机设备，还可以包括连接至互联网云端的计算机设备，该计算机设备通过互联网连接到医学成像设备或者存储医学图像的存储器。成像方法可以由前述医学成像设备、连接到医学成像设备的计算机设备，连接至互联网云端的计算机设备独立或者联合的实施。
示例性地，以下结合X射线计算机断层扫描(CT)设备描述本申请实施例。本领域技术人员将理解，本申请实施例还可以适用于其他医学成像设备。
图1是本申请实施例的CT成像设备的一示意图，示意性示出了CT成像设备100的情况。如图1所示，CT成像设备100包括扫描机架101和患者台102；扫描机架101具有X射线源103，X射线源103朝向扫描机架101的相对侧上的检测器组件或准直器104投射X射线束。检测对象105可以平躺在患者台102上，并随着患者台102移入扫描机架开口106；通过X射线源103的扫描，可以获得该检测对象105的医学影像数据。
图2是本申请实施例的CT成像系统的一示意图，示意性示出了CT成像系统200的框图。如图2所示，检测器组件104包括多个检测器单元104a和数据采集系统(DAS，DataAcquisition System)104b。多个检测器单元104a感测穿过检测对象105的经投射的X射线。
DAS 104b根据检测器单元104a的感测，将收集到的信息转换为投影数据以供后续处理。在采集X射线投影数据的扫描期间，扫描机架101以及安装于其上的部件绕着旋转中心101c旋转。
扫描机架101的旋转和X射线源103的操作由CT成像系统200的控制机构203控制。控制机构203包括向X射线源103提供功率和定时信号的X射线控制器203a、以及控制扫描机架101的旋转速度和位置的扫描机架电机控制器203b。图像重建装置204从DAS 104b接收投影数据并且执行图像重建。重建的图像作为输入传输至计算机205，计算机205将图像存储在大容量存储装置206中。
计算机205还通过控制台207从操作员接收命令和扫描参数。控制台207具有某种形式的操作员界面，例如键盘、鼠标、语音激活控制器或任何其他合适的输入装置。相关联的显示器208允许操作员观察来自计算机205的重建图像和其他数据。操作者提供的命令和参数由计算机205使用，以向DAS 104b、X射线控制器203a和扫描机架电机控制器203b提供控制信号和信息。另外，计算机205操作患者台电机控制器209，控制患者台102以定位检测对象105和扫描机架101。特别地，患者台102使检测对象105全部或部分地移动通过图1的扫描机架开口106。
以上示意性说明了本申请实施例的获取医学影像数据(或者也可称为医学图像或医学图像数据)的设备和系统，但本申请不限于此。医学成像设备可以是CT设备、PET-CT或其他任何合适的成像设备。存储设备可以位于医学成像设备内、医学成像设备外部的服务器内、独立的医学影像存储系统(诸如，PACS，Picture Archiving and CommunicationSystem)内和/或远程的云存储系统内。
此外，医学成像工作站可以设置在医学成像设备本地，亦即医学成像工作站临近医学成像设备设置，两者可以共同位于扫查室、影像科或同一医院内。而医学图像云平台分析系统可以远离医学成像设备定位，例如设置在与医学成像设备通信的云端处。
作为示例，在医疗机构利用医学成像设备完成成像扫描之后，扫描得到的数据被存储在存储设备内；医学成像工作站可以直接读取扫描得到的数据，并且通过其处理器进行图像处理。作为另一个示例，医学图像云平台分析系统可以通过远程通信读取存储设备内的医学图像，以提供“软件即服务”(SAAS，Software As a Service)。SAAS可以存在于医院与医院之间、医院与影像中心之间，也可以存在于医院与第三方在线诊疗服务商之间。
以上示意性说明了医学图像扫描，以下结合附图对本申请实施例进行具体说明。
第一方面的实施例
本申请实施例提供一种计算机断层扫描成像方法。图3是本申请实施例的计算机断层扫描成像方法的一示意图，如图3所示，该方法包括：
301，对被检部位进行三维扫描，得到所述被检部位的三维扫描图像和所述被检部位的衰减信息，所述三维扫描图像用于定位扫描范围；
302，根据所述三维扫描图像和所述衰减信息计算所述被检部位的X射线辐射剂量的管电流分布；
303，根据所述管电流分布对所述被检部位进行主扫描，得到主扫描图像。
值得注意的是，以上附图3仅示意性地对本申请实施例进行了说明，但本申请不限于此。例如可以增加其他的一些操作或者减少其中的某些操作。本领域的技术人员可以根据上述内容进行适当地变型，而不仅限于上述附图3的记载。
根据上述实施例，通过使用三维扫描代替二维定位扫描，避免了二维定位扫描因为对中不当导致的图像中患者尺寸模糊的问题，为基于器官的mA(X射线管电流)调制和器官保护提供了精确的三维器官分割，避免了图像中器官分割困难的问题。
在301中，被检部位可以是被检者(例如患者)的任意部位，例如头部、胸部、腰部、腿部等。通过对被检部位进行三维扫描，得到原始扫描数据，基于该原始扫描数据，可以获得被检部位的三维扫描图像和被检部位的衰减信息。衰减信息是指X射线被被检者衰减后得到的信息，其具体的定义和获得方式可以参考相关技术，在本文中仅做举例说明。
其中，三维扫描图像可以通过对原始扫描数据进行图像重建而得到，本申请对具体的图像重建方法不做限制，可以参考相关技术。此外，衰减信息主要包括特定尺寸、形状、位置和材料的扫描组织上的X射线衰减量，可以从原始扫描数据和三维扫描图像中获得。
例如，从原始扫描数据中获得沿着某方向或某角度穿透某部位的射线衰减总量；从三维扫描图像中获得沿着某方向或某角度穿透某部位的射线路径长度以及被穿透组织的衰减系数数据及分布，由此得到扫描范围内所有角度的衰减信息。
在上述实施例中，扫描范围可以是扫描之前由操作人员或者协议预先设定或规定好的，并且可以由操作人员在获得三维扫描图像之后进行调整，本申请不限于此。
在一些实施例中，三维扫描是螺旋扫描，但本申请不限于此，三维扫描也可以是能够获得三维扫描图像的其他扫描模式。
在一些实施例中，进行三维扫描所使用的X射线辐射剂量在进行主扫描所使用的X射线辐射剂量的4％以内。例如，进行三维扫描所使用的X射线辐射剂量与进行主扫描所使用的X射线辐射剂量的1％的差值在预定范围内，也即，进行三维扫描所使用的X射线辐射剂量约为进行主扫描所使用的X射线辐射剂量的1％左右。由此，以很少的剂量增加成本为mA估计提供额外的体积信息，且不会因X射线辐射剂量过大对被检者(例如患者)造成辐射影响。
在上述实施例中，对预定范围的取值不做限制，可以是0，也即进行三维扫描所使用的X射线辐射剂量为进行主扫描所使用的X射线辐射剂量的1％；也可以是小于1的其他值，也即进行三维扫描所使用的X射线辐射剂量稍微小于或者稍微大于进行主扫描所使用的X射线辐射剂量的1％，本申请不限于此。
在一些实施例中，进行三维扫描所使用的螺距的螺距因子大于1.0，例如为1.3，再例如为1.531，本申请不限于此。由此，结合低剂量的X射线，通过超低剂量以及高螺距的三维扫描，消除了二维定位扫描因为对中不当引起的尺寸估计误差的问题，并且不会提高辐射剂量，为mA分布估计提供了额外的体积信息。
在一些实施例中，X射线管电流分布可以通过对三维扫描图像进行器官分割，再利用三维器官图及其对应的三维器官的衰减信息计算获得。
例如，对三维扫描图像进行器官分割，生成三维器官图，根据该三维器官图以及该三维器官图对应的衰减信息，沿着扫描范围计算X射线管电流分布，使得重建图像或者重建图像的某部位达到指定的噪声水平或图像质量。
在上述例子中，对器官分割的方法不做限制，例如，可以采用传统的图像分割、人工智能分割等技术。由于是对三维扫描图像而不是二维定位图像进行器官分割，即便是组织重叠，也能更容易地进行器官分割。
在上述例子中，可以基于感兴趣器官的扫描协议，将目标器官的三维器官图以及该三维器官图对应的衰减信息输入到计算模块以计算该X射线管电流分布。其中，该扫描协议可以预先设置，也可以由操作人员手动设置或编辑，例如，肝脏相关的腹部扫描协议的关键器官是肝脏，操作人员还可以添加或更改为脾脏等等。在本申请实施例中，基于三维器官图计算X射线管电流分布，能够得到针对器官的X射线管电流分布，便于有针对性地进行主扫描。
在上述例子中，三维器官图对应的衰减信息是从前述被检部位的衰减信息中得到的，例如从前述扫描范围所有角度的衰减信息中得到的，本申请对获取方式不做限制，例如，基于该三维器官图的轮廓确定该三维器官图上各个点的坐标，基于各个点的坐标从上述衰减信息中提取该三维器官图对应的衰减信息。
在上述例子中，可以使用该预先建立的噪声模型沿着扫描范围计算X射线管电流分布。本申请不限于此，根据厂家的管电流调制指标的不同，也可以使用其他模型来计算该X射线管电流分布，例如使用等效电流模型、信噪比模型、厂家指定的与噪声水平相关的一个数值模型等，只要能够使得重建图像或者重新图像的某部位达到用户指定的噪声水平或图像质量即可。
在上述例子中，噪声模型是患者身体衰减特性、扫描和重建参数、图像噪声水平(作为图像质量水平)和相应mA值之间的映射函数。该模型可以是经验数据或理论计算，使用曲线拟合或机器学习，或以上方法的任意组合。该患者身体衰减特性对应特定器官的衰减信息，也即，器官总的衰减、位置、尺寸等，可以从三维扫描中获得，例如从前述原始扫描数据和三维扫描图像中获得。该扫描和重建参数是预先设定的，可以手动设置，也可以根据通过前述三维扫描获得的信息而自动设置。图像噪声水平的值是可以预先设定，也可以由操作者手动设置。
图4是噪声模型的一个示例的示意图。如图4所示，该噪声模型的输入是患者身体衰减特性、扫描和重建参数以及图像噪声水平，该噪声模型的输出是mA值。该mA值可以通过mA分布(mA profile)来表示，该输出的mA分布是一系列mA值，作为扫描位置和角度的函数，表示为如下：
在一些例子中，为了导出噪声模型，可以基于三维扫描图像测量PP模(圆形或椭圆形等等)或者体模(人体模)的噪声水平。对一系列具有不同水当量直径(WED)的PP体模进行多次测量，每次测量均采用一系列mA值。多维曲线拟合从以下形式的测量中得出：
mA＝A(WED)·NoiseB(WED)
其中，A和B是指数系数并拟合为WED函数。
为使本申请实施例的方法更加清楚易懂，下面结合一个具体示例对本申请实施例的方法进行说明。
图5是本申请实施例的计算机断层扫描成像方法的另一示意图。如图5所示，该方法包括：
501，将患者放到托架上；
502，采用高螺距和超低剂量对患者进行螺旋扫描；
503，基于原始扫描数据重建三维扫描图像；
504，从原始扫描数据和三维扫描图像中提取患者衰减信息；
505，通过对三维扫描图像进行器官分割，提取三维器官图；
506，根据扫描协议，将患者衰减信息和目标器官信息输入AEC(auto-exposurecontrol，自动曝光控制)模块；
507，AEC模块计算X射线管电流分布；
508，确认目标器官对应的扫描协议；
509，基于上述扫描协议使用计算出的X射线管电流分布进行主扫描；
510，重建主扫描图像。
值得注意的是，以上附图5仅示意性地对本申请实施例进行了说明，但本申请不限于此。例如可以适当地调整各个操作之间的执行顺序，此外还可以增加其他的一些操作或者减少其中的某些操作。本领域的技术人员可以根据上述内容进行适当地变型，而不仅限于上述附图5的记载。
在上述504中，可以从扫描范围内的每个位置的所有角度提取患者衰减信息，其中，衰减信息来自于原始扫描数据和三维扫描图像。结合原始扫描数据和三维扫描图像，可以得到从扫描范围内的每个位置的所有角度的患者衰减信息。
例如，衰减信息(也即衰减特性)主要包括特定尺寸、形状、位置和材料的扫描组织上的X射线衰减值。三维扫描图像本质上包含扫描解剖结构的体积大小、位置和衰减。这样的信息可以帮助进一步减少总剂量并优化面向器官的图像质量。
在上述506中，可以根据预先选定的扫描协议，将目标器官信息(目标器官的位置、尺寸等)和该目标器官对应的衰减信息(总的衰减、路径长度等)输入到AEC计算模块。
在上述507中，AEC计算模块可以基于预先建立的噪声模型(不限于此)沿扫描范围计算所需的mA分布(mA profile)。
在上述示例中，AEC计算模块是一种计算算法，用于估计患者周围特定角度和位置的辐射输出，从而使主扫描图像的图像质量水平与用户期望的图像质量水平一致。该算法的核心是噪声模型，如前所述，本质上是患者身体衰减特性、扫描和重建参数、图像噪声(作为图像质量水平)和相应mA值之间的映射函数。
在上述实施例中，三维扫描是螺旋扫描，但与主扫描不同，它不需要达到诊断图像质量。三维扫描图像是通过以超低剂量(剂量约为主扫描(相同解剖结构常规扫描)的1％)和高螺距(螺距因子大于1)扫描患者获得的。其中，首先使用均值滤波器对原始扫描数据(原始信号)进行模糊，然后使用标准螺旋重建算法进行重建。重建的图像体积通过基于图形结构的多器官定位算法进行处理，生成三维器官图，即标记属于每个主要器官的体素。
此外，通过对扫描的解剖结构或目标器官的三维体积大小、形状、位置和衰减、主扫描的扫描和重建参数、图像量子噪声水平和管电流之间的关系进行映射，建立噪声模型。在预先的三维扫描之后，利用原始扫描数据获得三维扫描图像和衰减信息，据此计算mA分布，使用mA分布进行主扫描，由此，通过主扫描获得的扫描图像达到所需的图像质量。
以上各个实施例仅对本申请实施例进行了示例性说明，但本申请不限于此，还可以在以上各个实施例的基础上进行适当的变型。例如，可以单独使用上述各个实施例，也可以将以上各个实施例中的一种或多种结合起来。
根据本申请实施例，使用三维扫描取代二维定位扫描，避免了二维定位扫描因为对中不当导致的图像中患者尺寸模糊的问题，为基于器官的mA(X射线管电流)调制和器官保护提供了精确的三维器官分割，避免了图像中器官分割困难的问题。此外，使用超低剂量高螺距的三维扫描机制消除了图像中患者尺寸模糊的问题，以较小的剂量增加成本为mA分布估计提供了额外的体积信息。
第二方面的实施例
本申请实施例提供一种计算机断层扫描成像装置，与第一方面的实施例相同的内容不再赘述。
图6是本申请实施例的计算机断层扫描成像装置的一示意图。如图6所示，计算机断层扫描成像装置600包括：
第一扫描单元601，其对被检部位进行三维扫描，得到所述被检部位的三维扫描图像和所述被检部位的衰减信息，所述三维扫描图像用于定位扫描范围；
自动曝光控制单元602，其根据所述三维定位扫描图像和所述衰减信息计算所述被检部位的X射线辐射剂量的管电流分布；以及
第二扫描单元603，其根据所述管电流分布对所述被检部位进行主扫描，得到主扫描图像。
在一些实施例，进行所述三维扫描所使用的X射线辐射剂量在进行所述主扫描所使用X射线辐射剂量的4％以内。
在一些实施例中，进行所述三维扫描使用的X射线辐射剂量与进行所述主扫描所使用的X射线辐射剂量的1％的差值在预定范围内。
在一些实施例中，进行所述三维扫描所使用的螺距的螺距因子大于1.0。
在一些实施例中，如图6所示，该装置600还包括：
提取单元604，其从对所述被检部位进行三维扫描得到的原始扫描数据和所述三维定位扫描图像中提取所述扫描范围内所有角度的所述衰减信息。
在一些实施例中，如图6所示，该装置600还包括：
分割单元605，其对所述三维扫描图像进行器官分割，生成三维器官图。
所述AEC单元602根据输入的三维器官图以及所述三维器官图对应的衰减信息，沿着所述扫描范围计算所述管电流分布。
在一些实施例中，三维扫描为螺旋扫描。
为了简单起见，图6中仅示例性示出了各个部件或模块之间的连接关系或信号走向，但是本领域技术人员应该清楚的是，可以采用总线连接等各种相关技术。上述各个部件或模块可以通过例如处理器、存储器等硬件设施来实现；本申请实施例并不对此进行限制。
以上各个实施例仅对本申请实施例进行了示例性说明，但本申请不限于此，还可以在以上各个实施例的基础上进行适当的变型。例如，可以单独使用上述各个实施例，也可以将以上各个实施例中的一种或多种结合起来。
根据本申请实施例，使用三维扫描取代二维定位扫描，避免了二维定位扫描因为对中不当导致的图像中患者尺寸模糊的问题，为基于器官的mA(X射线管电流)调制和器官保护提供了精确的三维器官分割，避免了图像中器官分割困难的问题。此外，使用超低剂量高螺距的三维扫描机制消除了患者尺寸模糊的问题，以较小的剂量增加成本为mA分布估计提供了额外的体积信息。
第三方面的实施例
本申请实施例提供一种电子设备，包括有如第二方面的实施例所述的计算机断层扫描成像装置600，其内容被合并于此。该电子设备例如可以是计算机、服务器、工作站、膝上型计算机、智能手机，等等；但本申请实施例不限于此。
图7是本申请实施例的电子设备的示意图。如图7所示，电子设备700可以包括：一个或多个处理器(例如中央处理器CPU)710和一个或多个存储器720；存储器720耦合到处理器710。其中该存储器720可存储各种数据；此外还存储信息处理的程序721，并且在处理器710的控制下执行该程序721。
在一些实施例中，计算机断层扫描成像装置600的功能被集成到处理器710中实现。其中，处理器710被配置为实现如第一方面的实施例所述的计算机断层扫描成像方法。
在一些实施例中，计算机断层扫描成像装置600与处理器710分开配置，例如可以将计算机断层扫描成像装置600配置为与处理器710连接的芯片，通过处理器710的控制来实现计算机断层扫描成像装置600的功能。
例如，处理器710被配置为进行如下的控制：对被检部位进行三维扫描，得到所述被检部位的三维扫描图像和所述被检部位的衰减信息，所述三维扫描图像用于定位扫描范围；根据所述三维扫描图像和所述衰减信息计算所述被检部位的X射线辐射剂量的管电流分布；根据所述管电流分布对所述被检部位进行主扫描，得到主扫描图像。
此外，如图7所示，电子设备700还可以包括：输入输出(I/O)设备730和显示器740等；其中，上述部件的功能与现有技术类似，此处不再赘述。值得注意的是，电子设备700也并不是必须要包括图7中所示的所有部件；此外，电子设备700还可以包括图7中没有示出的部件，可以参考相关技术。
本申请实施例还提供一种计算机可读程序，其中当在电子设备中执行所述程序时，所述程序使得计算机在所述电子设备中执行如第一方面的实施例所述的计算机断层扫描成像方法。
本申请实施例还提供一种存储有计算机可读程序的存储介质，其中所述计算机可读程序使得计算机在电子设备中执行如第一方面的实施例所述的计算机断层扫描成像方法。
本申请以上的装置和方法可以由硬件实现，也可以由硬件结合软件实现。本申请涉及这样的计算机可读程序，当该程序被逻辑部件所执行时，能够使该逻辑部件实现上文所述的装置或构成部件，或使该逻辑部件实现上文所述的各种方法或步骤。本申请还涉及用于存储以上程序的存储介质，如硬盘、磁盘、光盘、DVD、flash存储器等。
结合本申请实施例描述的方法/装置可直接体现为硬件、由处理器执行的软件模块或二者组合。例如，图中所示的功能框图中的一个或多个和/或功能框图的一个或多个组合，既可以对应于计算机程序流程的各个软件模块，亦可以对应于各个硬件模块。这些软件模块，可以分别对应于图中所示的各个步骤。这些硬件模块例如可利用现场可编程门阵列(FPGA)将这些软件模块固化而实现。
软件模块可以位于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、移动磁盘、CD-ROM或者本领域已知的任何其它形式的存储介质。可以将一种存储介质耦接至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息；或者该存储介质可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。该软件模块可以存储在移动终端的存储器中，也可以存储在可插入移动终端的存储卡中。例如，若设备(如移动终端)采用的是较大容量的MEGA-SIM卡或者大容量的闪存装置，则该软件模块可存储在该MEGA-SIM卡或者大容量的闪存装置中。
针对附图中描述的功能方框中的一个或多个和/或功能方框的一个或多个组合，可以实现为用于执行本申请所描述功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件或者其任意适当组合。针对附图描述的功能方框中的一个或多个和/或功能方框的一个或多个组合，还可以实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、与DSP通信结合的一个或多个微处理器或者任何其它这种配置。
以上结合具体的实施方式对本申请进行了描述，但本领域技术人员应该清楚，这些描述都是示例性的，并不是对本申请保护范围的限制。本领域技术人员可以根据本申请原理对本申请做出各种变型和修改，这些变型和修改也在本申请的范围内。

Claims (15)

1.一种计算机断层扫描成像方法，其中，所述方法包括：
对被检部位进行三维扫描，得到所述被检部位的三维扫描图像和所述被检部位的衰减信息，所述三维扫描图像用于定位扫描范围；
根据所述三维扫描图像和所述衰减信息计算所述被检部位的X射线辐射剂量的管电流分布；
根据所述管电流分布对所述被检部位进行主扫描，得到主扫描图像。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，
进行所述三维扫描所使用的X射线辐射剂量在进行所述主扫描所使用的X射线辐射剂量的4％以内。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，
进行所述三维扫描所使用的X射线辐射剂量与进行所述主扫描所使用的X射线辐射剂量的1％的差值在预定范围内。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，
进行所述三维扫描所使用的螺距的螺距因子大于1.0。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括：
从对所述被检部位进行三维扫描得到的原始扫描数据和所述三维扫描图像中提取所述扫描范围内所有角度的所述衰减信息。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，计算所述管电流分布，包括：
对所述三维扫描图像进行器官分割，生成三维器官图；
根据所述三维器官图以及所述三维器官图对应的衰减信息，沿着所述扫描范围计算所述管电流分布。
7.根据权利要求1至6任一项所述的方法，其中，
所述三维扫描为螺旋扫描。
8.一种计算机断层扫描成像装置，其中，所述装置包括：
第一扫描单元，其对被检部位进行三维扫描，得到所述被检部位的三维扫描图像和所述被检部位的衰减信息，所述三维扫描图像用于定位扫描范围；
自动曝光控制单元，其根据所述三维定位扫描图像和所述衰减信息计算所述被检部位的X射线辐射剂量的管电流分布；
第二扫描单元，其根据所述管电流分布对所述被检部位进行主扫描，得到主扫描图像。
9.根据权利要求8所述的装置，其中，
进行所述三维扫描所使用的X射线辐射剂量在进行所述主扫描所使用X射线辐射剂量的4％以内。
10.根据权利要求8所述的装置，其中，
进行所述三维扫描使用的X射线辐射剂量与进行所述主扫描所使用的X射线辐射剂量的1％的差值在预定范围内。
11.根据权利要求8所述的装置，其中，
进行所述三维扫描所使用的螺距的螺距因子大于1.0。
12.根据权利要求8所述的装置，其中，所述装置还包括：
提取单元，其从对所述被检部位进行三维扫描得到的原始扫描数据和所述三维定位扫描图像中提取所述扫描范围内所有角度的所述衰减信息。
13.根据权利要求8所述的装置，其中，所述装置还包括：
分割单元，其对所述三维扫描图像进行器官分割，生成三维器官图；
所述自动曝光控制单元根据所述三维器官图以及所述三维器官图对应的衰减信息，沿着所述扫描范围计算所述管电流分布。
14.根据权利要求8至13任一项所述的装置，其中，
所述三维扫描为螺旋扫描。
15.一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器被配置为执行所述计算机程序而实现如权利要求1至7任一项所述的方法。
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