用于生成谱计算机断层摄影投影数据的系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于生成谱计算机断层摄影投影数据的系统(31)。包括能量分辨探测器的谱投影数据生成设备(6)基于已经由辐射设备(2)提供的已经穿过检查区(5)之后的多色辐射(4)来生成谱计算机断层摄影投影数据，并且参考值生成设备基于尚未穿过所述检查区的辐射来生成能量相关的参考值。谱参数提供单元(12)基于所述能量相关的参考值来提供指示所述辐射设备的谱性质的谱参数。特别地，可以随时间监测所述辐射设备的谱性质，其中，该信息能够被用于例如校正所述谱计算机断层摄影投影数据和/或如果指示所述辐射设备的不期望的谱性质，则触发所述辐射设备的替换。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于生成谱计算机断层摄影投影数据的系统和方法。本专利技术还涉及一种用于控制所述系统的计算机程序以及一种包括用于生成谱计算机断层摄影投影数据的所述系统的谱计算机断层摄影系统。
技术介绍
US 2014/0072098 A1公开了一种X射线系统，其包括用于发射X射线辐射的X射线源和用于探测已经穿过待检查的对象之后的X射线辐射的辐射探测器。所述X射线系统还包括通过由X射线源所发射的尚未穿过对象的辐射所照射的监测探测器，其中，监测探测器被配置为能量分辨探测器，其提供表示X射线辐射的当前剂量的能量分辨的当前剂量测量数据。为了生成谱计算机断层摄影投影数据，谱计算机断层摄影系统包括辐射设备和探测器，所述辐射设备提供穿过待成像的对象的多色辐射，并且所述探测器探测已经穿过所述对象之后的多色辐射。所述谱计算机断层摄影系统适于针对不同的投影方向生成谱计算机断层摄影投影数据并且基于谱计算机断层摄影投影数据来重建计算机断层摄影图像。由于例如辐射设备的X射线管的阳极的粗化、所施加的管电压的非预期变化、非预期焦斑移动等，辐射设备的谱性质可以随时间变化。辐射设备的谱性质的变化能够导致经重建的计算机断层摄影图像中的伪影。
技术实现思路
本专利技术的目标是提供一种用于生成谱计算机断层摄影投影数据的系统和方法，其允许计算机断层摄影图像的经改进的质量。本专利技术的另一目标是提供一种用于控制所述系统的计算机程序以及提供一种包括用于生成谱计算机断层摄影投影数据的所述系统的计算机断层摄影系统。在本专利技术的第一方面中，提出了一种用于生成谱计算机断层摄影投影数据的系统，其中，所述系统包括：-辐射设备，其用于提供用于穿过所述系统的检查区的多色辐射，-谱投影数据生成设备，其用于基于已经穿过所述检查区之后的辐射来生成谱计算机断层摄影投影数据，-参考值生成设备，其用于基于尚未穿过所述检查区的辐射来生成能量相关的参考值，以及-谱参数提供单元，其用于基于所述能量相关的参考值来提供指示所述辐射设备的谱性质的谱参数。由于能量相关的参考值是基于尚未穿过所述检查区的辐射而确定的并且由于指示所述辐射设备的谱性质的谱参数是基于所述能量相关的参考值而确定的，因而能够随时间监测所述辐射设备的谱性质，其中，该谱性质信息能够被用于改进基于所述谱计算机断层摄影投影数据重建的计算机断层摄影图像的质量。例如，所述谱性质信息能够被用于校正所述谱计算机断层摄影投影数据，其中，所述经校正的谱计算机断层摄影投影数据可以被用于重建所述计算机断层摄影图像，以便增加所述图像质量。或者，如果所述谱性质信息指示所述辐射设备的不期望的谱性质，则所述辐射设备可以由具有期望的谱性质的辐射设备来替换，其导致具有经改进的图像质量的计算机断层摄影图像。所述谱参数能够是例如指示随时间由所述辐射设备提供的多色辐射的谱的改变的参数。所述谱参数还能够定义由所述辐射设备所提供的所述多色辐射的当前谱。一般而言，所述谱参数提供单元能够适于提供与所述当前谱和/或所述多色辐射的所述谱的改变有关的一个或若干谱参数。在实施例中，所述谱参数提供单元能够适于将所述能量相关的参考值直接提供作为谱参数，所述能量相关的参考值取决于由所述辐射设备所提供的多色辐射的谱。所述谱投影数据生成设备包括能量分辨探测器，尤其是能量分辨光子计数探测器，用于生成谱计算机断层摄影投影数据。所述光子计数探测器能够包括像Cd(Zn)Te的直接转换材料。此外，所述参考值生成设备能够包括用于生成所述能量相关的参考值的能量分辨参考探测器。在实施例中，所述谱投影数据生成设备的所述能量分辨探测器和所述能量分辨参考探测器具有相同的类型。例如，两者可以都是光子计数探测器，尤其是具有像Cd(Zn)Te的直接转换材料的光子计数探测器。如果被用于生成所述谱计算机断层摄影投影数据的所述能量分辨探测器和所述能量分辨参考探测器具有相同的类型，则能够假定所述能量相关的参考值和所述谱计算计算机断层摄影投影数据至少部分以相同的方式生成。因此，所述能量相关的参考值可以非常适于根据所述辐射设备的当前谱性质来校正所述谱计算机断层摄影投影数据，其进而能够导致最后经重建的计算机断层摄影图像的进一步改进的质量。谱计算机断层摄影投影数据是已经在不同的采集方向上生成的能量相关的投影数据。因此，用于生成谱计算机断层摄影投影数据的所述系统优选适于在相对于要被放置在所述检查区内的待检查对象的不同采集方向上来采集谱投影。特别地，用于生成谱计算机投影数据的所述系统适于相对于所述待检查对象移动所述辐射设备并且任选地移动所述能量分辨探测器以生成所述谱计算机断层摄影投影数据，尤其是沿着圆形或螺旋形轨迹围绕所述对象移动所述辐射设备并且任选地移动所述能量分辨探测器以便在不同的采集方向上采集所述谱投影。在实施例中，所述辐射设备包括用于发射所述多色辐射的辐射源和用于使所发射的多色辐射准直的准直器，其中，所述能量分辨参考探测器被布置在所述辐射源与所述准直器之间。特别地，所述参考值生成设备可以包括被布置在所述辐射源与所述准直器之间的至少两个参考探测器，其中，这些参考探测器中的至少一个是能量分辨参考探测器。例如，所述参考值生成设备可以包括被布置在所述辐射穿过的所述准直器的开口的相对侧处的所述辐射源与所述准直器之间的两个能量分辨参考探测器。所述参考值生成设备可以包括K边缘元件，所述K边缘元件具有由所述辐射设备所提供的多色辐射的谱之内的能量处的K边缘，其中，对所述参考值生成设备和所述辐射设备进行布置，使得由所述辐射设备所发射的多色辐射撞击在所述K边缘元件上，其中，所述参考值生成设备适于基于来自所述K边缘元件的所述辐射来生成所述能量相关的参考值。此外，所述参考值生成设备可以包括能量分辨参考探测器，其中，可以对所述参考值生成设备和所述辐射设备进行布置，使得已经穿过所述K边缘元件并且因此已经由所述K边缘元件过滤的所述辐射是由所述能量分辨参考探测器能探测的，其中，所述能量分辨参考探测器适于基于所探测的辐射来生成所述能量相关的参考值。特别地，所述参考值生成设备可以包括若干K边缘元件，其具有由所述辐射设备所提供的多色辐射的谱之内的不同能量处的K边缘，以用于在由所述能量分辨参考探测器探测之前对所述辐射进行过滤。所述能量分辨参考探测器优选地包括对由所述辐射设备所发射的所述辐射敏感的探测表面，其中，K边缘材料在所述探测表面上被并排地布置和/或被布置在彼此之上。所述谱参数提供单元可以适于：a)基于在所述K边缘存在的所述能量处的谱参考值来确定所述谱参数，和/或b)通过概括针对小于在K边缘存在处的最低能量的能量和/或针对在不同的K边缘存在处的能量之间的能量和/或针对大于在K边缘存在处的最大能量的能量的谱参考值来计算一个或若干加和值，并且基于一个或若干加和值来确定所述谱参数。例如，所述谱参数提供单元能够适于基于在所述K边缘存在的不同能量处的谱参考值的比率，来确定所述谱参数。此外，所述谱参数提供单元能够适于基于加和值的比率来确定所述谱参数。例如，能够针对不同的时间确定所述加和值的比率和/或所述K边缘存在的不同能量处的所述谱参考值的比率，并且能够比较针对不同的时间所确定的比率以便确定指示随时间所述多色辐射的谱的改变的谱参数。这允许对随时间的所述辐射设备的谱本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于生成谱计算机断层摄影投影数据的系统，所述系统包括：‑辐射设备(2)，其用于提供用于穿过所述系统(31)的检查区的多色辐射(4、34)，‑谱投影数据生成设备(6)，其包括用于基于已经穿过所述检查区(5)之后的所述辐射(4；34)来生成谱计算机断层摄影投影数据的能量分辨探测器，‑参考值生成设备(36、37、38；40；50；51；60；70)，其用于基于尚未穿过所述检查区(5)的辐射(34；41；61)来生成能量相关的参考值，以及‑谱参数提供单元(12)，其用于基于所述能量相关的参考值来提供指示所述辐射设备(2)的谱性质的谱参数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.05 EP 14196541.81.一种用于生成谱计算机断层摄影投影数据的系统，所述系统包括：-辐射设备(2)，其用于提供用于穿过所述系统(31)的检查区的多色辐射(4、34)，-谱投影数据生成设备(6)，其包括用于基于已经穿过所述检查区(5)之后的所述辐射(4；34)来生成谱计算机断层摄影投影数据的能量分辨探测器，-参考值生成设备(36、37、38；40；50；51；60；70)，其用于基于尚未穿过所述检查区(5)的辐射(34；41；61)来生成能量相关的参考值，以及-谱参数提供单元(12)，其用于基于所述能量相关的参考值来提供指示所述辐射设备(2)的谱性质的谱参数。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述系统(31)还包括校正单元(13)，所述校正单元用于基于所确定的谱参数来校正所生成的谱计算机断层摄影投影数据。3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述参考值生成设备(36、37；40；50；51)包括能量分辨参考探测器(36、37；44)，所述能量分辨参考探测器用于探测所述辐射(34；41)并且用于根据所探测的辐射来生成所述能量相关的参考值。4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述谱投影数据生成设备(6)的所述能量分辨探测器和所述能量分辨参考探测器(36、37；44)具有相同的类型。5.根据权利要求3所述的系统，其中，所述辐射设备(2)包括用于发射所述多色辐射(34；41)的辐射源(32、33)和用于使所发射的多色辐射(4)准直的准直器(35)，其中，所述能量分辨参考探测器(36、37；44)被布置在所述辐射源(32、33)与所述准直器(35)之间。6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述参考值生成设备(40；50；51；60)包括具有由所述辐射设备(2)所提供的所述多色辐射的所述谱内的能量处的K边缘的K边缘元件(42、43、49；52、53；63)，其中，所述参考值生成设备(40；50；51；60)和所述辐射设备(2)被布置为使得由所述辐射设备(2)所发射的多色辐射撞击在所述K边缘元件(42、43、49；52、53；63)上，其中，所述参考值生成设备(36、37；40；50；51；60)适于基于来自所述K边缘元件(42、43、49；52、53；63)的所述辐射来生成所述能量相关的参考值。7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述参考值生成设备(40；50；51)包括能量分辨参考探测器(44)，其中，所述参考值生成设备(40；50；51)和所述辐射设备(2)被布置为使得已经穿过所述K边缘元件(42、43、49；52、53)并且因此已经由所述K边缘元件(42、43、49；52、53)过滤的所述辐射是能由所述能量分辨参考探测器(44)探测到的，其中，所述能量分辨参考探测器(44)适于基于探测到的辐射来生成所述能量相关的参考值。8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述参考值生成设备(40；50；51)包括具有在由所述辐射设备(2)所提供的所述多色辐射的所述谱内的不同能量处的K边缘的若干K边缘元件(42、43、49；52、53)，以用于在由所述能量分辨参考探测器(44)探测之前过滤所述辐射，其中，所述谱参数提供单元(12)适于：a)基于所述K边缘存在...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·德尔，R·斯特德曼布克，G·福格特米尔，E·勒斯尔，G·马滕斯，C·里宾，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL