一种模体以及使用该模体的CBCT系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种模体和使用该模体的CBCT系统，该系统包括射线源、探测器、承载机构以及模体，模体的结构简单，加工出三个所需的投影点即可，在扫描过程中可以是X射线源和探测器静止放置，载物台转动；也可以是射线源和探测器被固定于旋转壁上，再被悬挂于支架上。扫描过程中，射线源和探测器的相对位置不变，可以构成一个位置已知坐标系，即X射线源-探测器坐标系。该系统中通过对模体进行扫描，从而得到模体坐标系和X射线源-探测器坐标系间的位置关系，提高重建图像的质量。该系统中所使用的模体更加简单，可以直接求解出可应用于反投影的参数矩阵，使得在晃动条件下的重建图像质量有明显提高，并且可以推广到半探测器的条件下。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及成像领域，具体地说是一种模体以及使用该模体的CBCT系统。
技术介绍
CBCT是Cone beam CT的简称，即锥形束CT，是锥形束投照计算机重组断层影像设 备，其原理是X线发生器以较低的射线量围绕投照体做环形数字式投照，然后将围绕投照 体多次数字投照后"交集"中所获得的数据在计算机中重组后进而获得三维图像。CBCT具 有很高的各向同性空间分辨力，获得的成像清晰度高。 由于锥形束CT(CBCT)可以获得被扫描患者的高精度三维图像，在口腔疾病诊疗、 手术中成像等方面起着重要的作用。在牙科CT中，大部分都使用锥形束CT，采用平板探测 器来探测X光衰减信息。在这种设计下，XX射线源和平板探测器作为一个整体被悬挂在横 梁之上，但是在X射线源旋转的过程中，有可能重心与悬挂点不重合，悬梁所受力矩一直变 化，从而导致悬梁的扭动，这个扭动会影响反投影的准确程度，引入几何伪影，降低重建图 像的精度。因此，如何测量并消除这个扭动，使反投影过程更加准确，对于牙科重建有着重 要的意义。 解决反投影准确的问题主要有两个思路，第一种是在机械上调整，可以通过配平 使X射线源探测器的重心与悬挂点重合来消除力矩，使用更加先进的材料来降低悬臂的扭 动程度，使得X射线源探测器的旋转情况与设计中的差别很小，但是这种方法会大大提高 产品的造价；第二种思路是，利用模体来标定X射线源与重建坐标系的位置关系，然后依据 实际标定数据而非理论值进行准确的反投影。 如专利申请号CN201110051997中公开了一种消除CT图像几何伪影的方法及系 统，该方法包括对模体进行CT扫描，获得模体的质心在CT探测器上的投影坐标，根据模体 的质心在CT探测器上的投影坐标，确定几何参数，将几何参数代入重建公式，其中，几何参 数可确定CT中的X射线源焦点、转台旋转中心、CT探测器之间的相对位置；对待成像物体 进行CT扫描，得到待成像物体的扇束投影数据，利用重建公式处理待成像物体的扇束投影 数据，得到待成像物体的CT图像数据。 但是，该方案中标定的参数太多，并且所有的参数并不是一次性得到的，每得到一 个参数，都会增大参数的不确定度，使得校正精度下降。而现有技术中的模体，只使用于上 述方案。
技术实现思路
为此，本技术所要解决的技术问题在于现有技术中的消除几何伪影的方法， 标定的参数多、计算复杂、精度不高，从而提出一种适用于简单、方便地消除几何伪影的方 法中的模体和使用该模体的CBCT系统。 为解决上述技术问题，本技术的提供一种模体和使用该模体的CBCT系统。 本技术提供一种CBCT系统中半探测器下的模体，包括一个横向连接臂，在所 述横向连接臂的两端分别设置有相互平行且与所述横向连接臂垂直连接的两个竖直臂，在 所述两个竖直臂上成型有呈三角形的三个孔。 本技术还提供一种CBCT系统中半探测器下的模体，包括一个横向连接臂，在 所述横向连接臂上设置有四个相互平行且分别与该横向连接臂垂直的竖直臂，在相邻两个 竖直连接臂上成型有呈三角形的三个孔。 优选地，所述三个孔呈等边三角形。 优选地，每个孔内设置有钢珠。 本技术还提供一种CBCT系统，包括： 射线源，发出射线； 探测器，与所述射线源相对设置，且与所述射线源的相对位置固定； 承载机构，设置在射线源与探测器之间； 权利要求1-4所述的模体，设置在射线源与探测器之间。 优选地，所述射线源和所述探测器的位置固定，所述承载机构可围绕其旋转中心 转动， 优选地，所述射线源和所述探测器固定于均旋转臂上，保持所述射线源和所述探 测器相对位置固定，进行转动。 本技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点， (1)本技术提供一种模体和使用该模体的CBCT系统，包括：射线源、探测器、 承载机构以及模体，模体的结构简单，加工出三个所需的投影点即可，在扫描过程中可以是 X射线源和探测器静止放置，载物台转动；也可以是射线源和探测器被固定于旋转壁上，再 被悬挂于支架上。扫描过程中，射线源和探测器的相对位置不变，可以构成一个位置已知坐 标系，即X射线源-探测器坐标系。该系统中通过对模体进行扫描，利用已知参数和扫描结 果求解出模体标记点在X射线源-探测器坐标系下的位置，从而得到模体坐标系和X射线 源-探测器坐标系间的位置关系，将它应用反投影过程中，提高重建图像的质量。该系统中 所使用的模体更加简单，可以直接求解出可应用于反投影的参数矩阵，使得在晃动条件下 的重建图像质量有明显提高，并且可以推广到半探测器的条件下。【附图说明】 为了使本技术的内容更容易被清楚的理解，下面根据本技术的具体实施 例并结合附图，对本技术作进一步详细的说明，其中 图1为实施例1中的全探测器下所使用的模体。 图2为实施例1中的半探测器下所使用的模体。 图3为实施例1中的CBCT系统的结构示意图。 图4为实施例1的模体中的三点在X射线源-探测器坐标系下的投影示意图； 图5为实施例2中求解模体中的三个点在X射线源-探测器坐标系下的坐标时所 用的方法示意图； 图6为实施例2的在CBCT中消除几何伪影的方法的流程图。【具体实施方式】 实施例1 : 本实施例中提供一种CBCT系统中半探测器下的模体，如图1所示，包括一个横向 连接臂1，在所述横向连接臂1的两端分别设置有相互平行且与所述横向连接臂垂直连接 的两个竖直臂2和3,在所述两个竖直臂2、3上成型有呈三角形的三个孔4、5、6。作为优选 的实施方式，在孔4、5、6呈等边三角形，且每个孔中设置有钢珠，便于投影是准确定位。 该模体可用于CBCT系统中半探测器下，通过上述投影点4、5、6进行投影。 实施例2 ： 本实施例中提供一种CBCT系统中半探测器下的模体，如图2所示，包括一个横向 连接臂11，在所述横向连接当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种CBCT系统中半探测器下的模体，其特征在于，包括一个横向连接臂，在所述横向连接臂的两端分别设置有相互平行且与所述横向连接臂垂直连接的两个竖直臂，在所述两个竖直臂上成型有呈三角形的三个孔。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张丽，许晓飞，吴笃蕃，吴宏新，
申请(专利权)人：清华大学，北京朗视仪器有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11