一种方法包括：在投影域中对来自较低剂量扫描的投影数据去噪，重建经去噪的投影数据以生成体积图像数据，以及在图像域中对所述体积图像数据去噪。一种系统包括：投影域处理器（116），其对来自较低剂量扫描的投影数据去噪，重建器（118），其重建经去噪的投影数据并生成图像数据，以及图像域处理器（120），其对所述图像数据去噪从而使经去噪的图像数据的噪声水平与较高剂量扫描的图像数据的估计图像数据噪声水平基本相同。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
下文总体涉及计算机断层摄影(CT)，并且尤其应用于CT数据采集和重建，以及更具体地，涉及低剂量CT。
技术介绍
CT扫描器发射电离辐射，所述电离辐射能够对活体组织造成损伤，从而在典型剂量下导致癌症、肿瘤和基因损伤的风险升高，并且可能在高剂量下导致皮肤灼伤和/或毛发脱落。例如，文献已经指出有效剂量为十(10)毫西弗(mSv)的CT检查可能与致命癌症的 概率增加大约两千(2000 )分之一(I)有关。文献中已经提到在CT检查过程中减少患者暴露于电离辐射(即，减少患者剂量)的各种方法。文献中提出的一种方法是采用针对低于mSv或亚mSv (sub-mSv)的CT检查的超低剂量技术。遗憾的是，亚mSv的超低剂量技术可能导致具有高噪声水平(即，低信噪比)和模式噪声伪影的不具诊断性质量的CT图像。为了将这些图像转变为临床上可接受的图像，需要相当于大约百分之一千(1000%)或更大的剂量增加的显著的噪声减少。遗憾的是，在文献中，当前非迭代图像域去噪算法被设计成仅能够使噪声减少最多相当于大约百分之二百(200%)的剂量增加。因此，所得到的CT图像比利用有效剂量为IOmSv的常规扫描技术获得的图片具有更低的图像质量(更多的噪声)。而迭代方法需要长的重建时间和强力(aggressive)去噪，可能导致非自然图像噪声模式。鉴于上述内容，存在对于用于CT检查的其他超低剂量技术的未解决的需求。
技术实现思路
本申请的各方面解决了上述问题和其他问题。根据一个方面，一种方法，包括在投影域中对来自较低剂量扫描的投影数据去噪；重建经去噪的投影数据以生成体积图像数据；以及在图像域中对所述体积图像数据去噪。根据另一方面，一种系统，包括投影域处理器，其对来自较低剂量扫描的投影数据去噪；重建器，其重建经去噪的投影数据并生成图像数据；以及图像域处理器，其对图像数据去噪从而使经去噪的图像数据的噪声水平与较高剂量扫描的图像数据的估计图像数据噪声水平基本相同。根据另一方面，一种利用指令编码的计算机可读存储介质，所述指令当由计算机的处理器运行时，令所述处理器采用投影域和图像域去噪以产生来自较低剂量扫描的图像数据，其具有与较高剂量扫描的噪声水平基本相同的噪声水平。附图说明本专利技术可以采取各种部件和部件布置，以及各种步骤和步骤安排的形式。附图仅用于图示说明优选实施例，而不应将其解释为限制本专利技术。图I图示了结合投影域处理器和图像域处理器的成像系统。图2图示了范例投影域处理器。图3图示了范例图像域处理器。图4图示了范例方法。具体实施例方式图I图示了成像系统100，诸如计算机断层摄影(CT)扫描器。成像系统100包括静止机架102和旋转机架104，旋转机架104由静止机架102可旋转地支撑。旋转机架104关于纵轴或z轴围绕检查区域106旋转。 辐射源108，诸如X射线管，其由旋转机架104支撑并随着旋转机架104 —起旋转并且发射辐射。辐射源108被配置成执行较高和较低剂量扫描。位于源108对侧的辐射敏感探测器阵列110探测贯穿检查区域106的辐射并且生成指示其的投影数据。辐射敏感探测器阵列110可以包括一排或多排辐射敏感像素元件。支撑物112，诸如卧榻，在检查区域106中支撑受试者。支撑物112能够用于在扫面前、扫描中和/或扫描后将受试者相对于X、y和/或z轴不同地定位。通用计算系统充当操作员控制台114，其包括诸如显示器和/或打印机的人类可读输出装置，以及包括诸如键盘和/或鼠标的输入装置。驻留在控制台114上的软件允许操作员控制系统100的操作，例如，允许操作员选择低剂量技术(例如，亚mSv)、投影域处理算法、重建算法、图像域处理算法等。投影域处理器116处理由辐射敏感探测器阵列110生成的投影数据，重建器118重建由投影域处理器116处理的投影数据并且生成指示检查区域106的体积图像数据，以及图像域处理器120处理由重建器118生成的体积图像数据。如在下文更详细描述的，对于较低剂量扫描，合适的投影域处理包括对投影数据自适应去噪，并且合适的图像域处理包括对图像数据去噪从而使去噪图像的噪声水平与通过执行目标较高剂量扫描而非较低剂量扫描而获取的噪声水平相匹配。这样的投影和图像域去噪允许亚mSv (超低)剂量水平的扫描，同时产生具有较高剂量扫描(例如，mSv以及更高)的噪声水平的图像。这样的扫描很好地适于诸如大脑扫描、钙化积分筛选扫描、儿科扫描和/或其他扫描的流程。这样的扫描还可以缓解、减少和/或取代定位扫描。应当认识到，投影域处理器116和/或图像域处理器120可以是重建器118的部分。此外，投影域处理器116、重建器118或图像域处理器120中的一个或多个可以远离系统100，例如，处在诸如工作站等的计算系统中。此外，一个或多个处理器可以执行编码和/或收录在诸如存储器的本地或远程计算机可读存储介质上的计算机可读指令来实施投影域处理器116、重建器118或图像域处理器120中的一个或多个。图2图示了范例投影域处理器116。处理器116的输入是描述通过被扫描患者的X射线衰减系数的线积分的投影读数。对于包括动态焦斑的采集，投影域处理器能够分离地处理每个不同焦斑的读数，或者，备选地，将它们彼此交错后一起进行处理。第一参数确定器202确定投影数据的第一参数。在例示的实施例中，所述第一参数包括投影数据的噪声方差(variance)。第二参数确定器204确定投影数据的第二参数。在例示的实施例中，所述第二参数包括投影数据的变化(variation)，其能够根据梯度标积进行估计或者以其他方式确定。权重生成器206至少基于所述第一和第二参数以及一个或多个算法208生成去噪权重。例如，在所述第一和第二参数指示包括较低局部噪声方差和较高局部变化的投影数据的情况下，权重生成器206采用算法来生成权重，该权重随着邻近投影读数和待插值读数之间的距离更快速地递减。在另一范例中，在第一和第二参数指示包括较高局部噪声方差和较低局部变化的投影数据的情况下，权重生成器206采用算法来生成权重，该权重随着邻近投影读数和待插值读数之间的距离更慢速地递减。投影域去噪器210应用权重对投影数据去噪。在一种情况下，这有效地导致每个·投影被其三维邻域内的原始读数的加权和替代。通常，这导致对不包括感兴趣结构的较高噪声投影的强力去噪、对包括感兴趣结构的较高噪声投影的中级去噪以及对包括感兴趣结构的较低噪声投影的轻微去噪。通过这样的对投影的自适应去噪，能够减轻针对给定图像去噪的图像细节的模糊。在一个实施例中，投影域去噪器210如方程I所述的应用权重方程I :P\i)= Σ『(〃)· )n cZ ψ, \(ι)其中，pd(i)表示插值去噪读数，P (η)表示读数i的邻域中的噪声投影数据，并且W(n)表示自适应权重。这本质上利用在所述原始投影数据附近的预定邻域内的原始投影数据的加权和来替代每个原始投影读数。自适应权重W (η )能够基于方程2来确定方程2 W (n) = w(n) / H w⑷ e邻域⑴其中，w(η)表示加权和的非标准化权重。在非限制性实施例中，参数w (η)能够基于方程3来确定方程3 w{n) =Jexp(- 2) +a-Siei其中，r表示邻近值η与读数i之间的距离，并且σ是确定平滑的强力度的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.06.21 US 61/356,8171.一种方法，包括 在投影域中对来自较低剂量扫描的投影数据去噪，其中，所述较低剂量扫描对应于这样的扫描，其产生具有比预定目标图像数据噪声水平更高的噪声水平的图像数据； 重建经去噪的投影数据以生成体积图像数据；以及 在图像域中对所述体积图像数据去噪。2.根据权利要求I所述的方法，其中，经去噪的图像数据具有与所述预定目标图像数据噪声水平基本相同的噪声水平。3.根据权利要求I到2中的任一项所述的方法，其中，所述较低剂量扫描具有亚mSv的有效剂量并且较高剂量扫描具有十mSv或更高的有效剂量。4.根据权利要求I到3中的任一项所述的方法，还包括 基于局部噪声方差和局部变化对所述投影数据自适应去噪。5.根据权利要求4所述的方法，其中，对具有较低局部噪声方差和较高局部变化的投影数据的去噪弱于对具有较高局部噪声方差和较低局部变化的投影数据的去噪。6.根据权利要求I到5中的任一项所述的方法，还包括 确定所述图像数据的噪声水平； 估计所述较高剂量扫描的图像数据的噪声水平；以及 基于所确定的噪声水平和估计的噪声水平对所述图像数据去噪。7.根据权利要求6所述的方法，还包括 确定所述较高剂量扫描的所述噪声水平与所述较低剂量扫描的图像的噪声水平的比率；以及 基于所述比率对所述图像数据去噪。8.根据权利要求I到7中的任一项所述的方法，其中，在所述投影域中的所述去噪是非迭代去噪。9.根据权利要求I到8中的任一项所述的方法，其中，在所述投影域中的所述去噪减轻了图像细节的模糊。10.一种系统,包括 投影域处理器(116)，其对来自较低剂量扫描的投影数据去噪； 重建器(118)，其重建经去噪的投影数据并生成图像数据；以及图像域处理器(120)，其对所述图像数据去噪从而使经去噪的图像数据的噪声水平与较高剂量扫描的图像数据的估计图像数据噪声水平基本相同。11.根据权利要求10所述的系统，还包括 第一参数确定器(202)，其确定所述投影数据的噪声方差；以及第二参数确定器(20...
【专利技术属性】
技术研发人员：G·谢克特，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：
国别省市：
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