計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT)電源的CT值準(zhǔn)確性校準(zhǔn)及圖像重建算法優(yōu)化

CT設(shè)備對(duì)電源的要求極為嚴(yán)苛,其X射線(xiàn)發(fā)生器電源必須在高壓、高頻條件下保持輸出穩(wěn)定,否則將直接導(dǎo)致CT值偏差與圖像偽影。CT值的準(zhǔn)確性與電源輸出波形的均勻性、能譜分布及時(shí)間同步性密切相關(guān)。
為實(shí)現(xiàn)CT值的精確校準(zhǔn),電源系統(tǒng)采用高頻逆變技術(shù),輸出電壓波形由數(shù)字控制模塊實(shí)時(shí)校正。通過(guò)閉環(huán)電流與電壓同步采樣,控制系統(tǒng)在每個(gè)掃描周期內(nèi)動(dòng)態(tài)調(diào)整脈沖能量,使X射線(xiàn)劑量保持一致。
校準(zhǔn)系統(tǒng)引入能譜反饋模塊,通過(guò)光電探測(cè)器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)X射線(xiàn)強(qiáng)度分布,計(jì)算能譜中心漂移量并反饋至電源控制器。該反饋閉環(huán)可自動(dòng)調(diào)整高壓管電流與脈寬,以維持恒定的能譜輸出,從而消除由電源漂移引起的CT值偏差。
在圖像重建算法方面,電源控制信號(hào)與掃描同步信號(hào)實(shí)現(xiàn)時(shí)間戳綁定。圖像重建程序根據(jù)電源輸出曲線(xiàn)的微小變化修正投影數(shù)據(jù),避免因能量非線(xiàn)性變化引發(fā)的層面重影問(wèn)題。同時(shí)采用深度學(xué)習(xí)輔助算法對(duì)電源輸出擾動(dòng)造成的噪聲進(jìn)行自適應(yīng)降噪處理。
最終,通過(guò)電源硬件精度提升與軟件算法補(bǔ)償?shù)膮f(xié)同設(shè)計(jì),CT設(shè)備的圖像密度分辨率提高了12%,劑量利用率提升近15%,顯著增強(qiáng)了醫(yī)學(xué)成像的定量可靠性。