CT成像系统和用于CT成像系统的方法技术方案

本发明专利技术涉及CT成像系统以及用于CT成像的方法被提供。对于CT成像，实际上可以执行人类对象的定位扫描和主要扫描。已经发现，由在定位扫描期间探测X射线辐射的探测器提供的探测器信号一方面可以用于确定相应的定位图像，并且另一方面可以用于确定人类对象的骨矿物质密度。尽管通常主要执行定位扫描以确定定位图像，但是如果用于在定位扫描期间探测X射线辐射的探测器被形成和/或配置为探测第一能谱的X射线辐射并且探测不同的第二能谱的X射线辐射，则其是有利的。在这种情况下，探测器可以提供关于人类对象的定位区域的更精确的信息，并且由此得到骨矿物质密度的更精确的确定。因此，在确定定位图像和/或在执行另外的步骤时，可以确定骨矿物质密度，尤其是作为背景过程步骤，使得可以提供骨矿物质密度以供进一步的目的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】CT成像系统和用于CT成像系统的方法
本专利技术涉及CT成像系统、用于CT成像系统的方法、计算机程序单元和计算机可读介质。
技术介绍
通常，缩写CT指的是计算机断层摄影。CT成像系统可以涉及射线照相CT成像系统，诸如X射线CT成像系统。CT成像系统广泛用于各种医学机构中，以用于对人类对象的感兴趣区域(例如冠状动脉、腰椎、股骨近端或人类对象的全身的至少部分)进行二维和/或三维成像，以帮助临床医师实现对人类对象的医学诊断。对于CT成像，X射线辐射用于描绘要被检查的人类对象的三维和/或非透明部分的内部状况和/或结构。为此目的，人类对象经常至少部分地穿过CT成像系统以对人类对象执行第一扫描(其也可以称为定位(scout)扫描)，从而识别人类对象的感兴趣区域以用于随后的第二CT扫描，其也可以称为主要扫描。定位扫描提供沿着对象的纵轴的投影视图。然而，通过定位扫描收集的数据常常不包括足以重建三维图像的信息，因为通过定位扫描提供的投影数据通常只沿着人类对象的纵轴收集。过量剂量的X射线辐射可能对人类对象有害，因为其可能损伤组织并且可能具有致癌效应。因此，就人类对象而言，正在尝试减少X射线辐射的暴露。为了减少在人类对象上暴露的X射线辐射的重复且潜在不协调的产生以生成相应的图像，在文献US2014/0086383A1中已经建议通过在高电压和低电压之间的瞬时切换来在人类对象的感兴趣区域上执行瞬时切换双能量定位扫描，并且根据所收集的双能量投影数据重建对应于预定筛选目的材料分解图像和单能量图像。在一个范例中，高电压是指140kVp，并且低电压是指80kVp。然而，先前解释的技术经受以下缺点：如果要执行骨矿物质密度的准确和精确的测量，则其导致相对昂贵的CT成像设备和/或方法。具体而言，由低电压和高电压之间的切换引起的运动伪迹常常妨碍骨矿物质密度的准确测量。
技术实现思路
能够存在对CT成像系统和/或用于CT成像的相应的方法的需要，其允许用于确定骨矿物质密度的增强的准确度和精度，同时允许减少用于生成断层摄影图像的对人类对象的X射线辐射的重复和/或潜在地额外的投射。本专利技术的目的由独立权利要求中的每个的主题来解决。另外的实施例并入在从属权利要求中。应当注意，本专利技术的以下描述的方面也适用于方法、计算机程序单元和计算机可读介质，和/或反之亦然。根据本专利技术的第一方面，提供了一种CT成像系统。CT成像系统包括：用于生成X射线辐射的源、用于探测X射线辐射的探测器、用于控制源和探测器的控制单元、用于支撑人类对象的支撑设备，以及耦合到探测器以用于接收来自探测器的探测器信号的处理单元，探测器信号表示探测到的X射线辐射。源和探测器被布置为彼此相对，使得在源和探测器之间布置接收空间。支撑设备能布置在接收空间处，使得由透射通过人类对象的源生成的X射线辐射能由探测器探测到。探测器被形成和/或配置为同时探测第一能谱和不同的第二能谱的X射线辐射。控制单元被配置为引起对人类对象的感兴趣定位区域的定位扫描，使得源仅以第一单个X射线管加速电压来操作以在定位扫描期间生成X射线辐射。处理单元被配置为基于由定位扫描引起的探测器的第一探测器信号来确定人类对象的感兴趣定位区域的定位图像。控制单元被配置为在定位扫描之后引起人类对象的主要感兴趣区域的主要扫描，使得仅利用第二单个X射线管加速电压来操作源以在主要扫描期间生成X射线辐射。处理单元被配置为基于由主要扫描引起的探测器的第二探测器信号来确定人类对象的主要感兴趣区域的主要图像。处理单元被配置为基于第一探测器信号和/或定位图像来确定骨矿物质密度。应当理解，尽管本文可以使用术语第一、第二、定位、主要等来描述各种特征，但是这些特征应该优选地不由这些术语的限制。这些术语能够仅用于区分一个特征与另一个特征。例如，在不脱离本专利技术的范围的情况下，定位扫描可以被称为预扫描。如本文所使用的，术语“和/或”包括相关联的列出的项目中的一个或多个的任何和所有组合。应当理解，当一个元件被称为“连接”或“耦合”到另一个元件时，其可以直接连接或直接耦合到另一个元件，或者其可以间接连接或间接耦合到另一个元件。CT成像系统还可以称为计算机断层摄影系统，尤其是X射线计算机断层摄影成像系统。源也可以称为X射线源。探测器也可以称为X射线探测器。骨矿物质密度也可以称为骨矿物质密度值。骨矿物质密度可以依据以下来表征和/或可以表示以下：骨的矿物质含量，即骨的克数；和/或面积骨矿物质密度，即骨的克数/面积，尤其是骨的克数/cm2；和/或特殊骨矿物质密度，即骨的克数/体积，尤其是骨的克数/cm3。定位扫描也可以称为第一扫描或预扫描。主要扫描也可以称为第二扫描或诊断扫描。在定位扫描期间，源仅以第一单个X射线管加速电压来操作，并且在主要扫描期间，源仅以第二单个X射线管加速电压来操作。结果，可以防止在扫描期间，即在定位扫描期间或在主要扫描期间在两个不同的X射线管加速电压之间的切换。代替地，对于每次扫描，提供了单个相应的X射线管加速电压，这可以有效地防止在扫描期间利用以特别高的频率在一个和另一个之间切换的两个X射线管加速电压来操作源的情况下否则可能发生的运动伪迹。作为效果，可以以减少的干扰来执行定位扫描以及主要扫描。作为进一步的效应，探测器同时探测第一能谱和不同的第二能谱的X射线辐射。因此，探测器信号可以用于成功地区分透射通过人类对象的区域的X射线辐射。作为更进一步的效应，探测器提供了同时采集第一能谱和第二能谱的优点，这增加了X射线辐射的探测的准确度。这实现更可靠的探测器信号，并且作为结果实现基于其确定的更可靠的图像。这优选地涉及定位图像和主要图像。作为进一步的效应，更准确的第一探测器信号和/或更准确的扫描图像实现骨矿物质密度的更准确确定，这确保了更高的可靠性。作为更进一步的效应，骨矿物质密度可以被确定为可以包括定位扫描和主要扫描的常规CT检查的“副产物”。作为更进一步的效应，可以利用提供给人类对象的造影剂来执行主要扫描，这能够防止骨矿物质密度的准确确定。然而，可以在主要扫描之前执行定位扫描，因此可以在没有造影剂的情况下执行定位扫描，从而实现骨矿物质密度的准确确定。第一单个X射线管加速电压也可以称为第一X射线电压。第二单个X射线管加速电压也可以称为第二X射线电压。在范例中，源包括用于生成X射线辐射的X射线管。X射线管可以被形成和/或配置成在至少一个加速电压处操作，优选地在不同的X射线电压下操作。然而，X射线管和/或控制单元优选地被配置为在扫描处(例如在定位扫描或主要扫描处)的时间处仅在单个X射线管电压下操作X射线管。根据系统的示范性实施例，第一单个X射线管加速电压低于第二单个X射线管加速电压。作为效应，X射线辐射对人类对象的影响可以保持尽可能低。根据系统的另一示范性实施例，第一单个X射线管加速电压等于第二单个X射线管加速电压。作为效应，可以降低源和/或控制单元的复杂性。类似地，可以降低CT成像系统的复杂性。根据系统的示范性实施例，处理单元被配置为基于第一探测器信号和/或定位图像来确定人类对象的主要感兴趣区域。优选地，处理单元被配置为确定主要区域，使得主要区域是定位区域的子区域。因此，主要区域优选地小于定位区域。作为效应，X射线辐射对人类对象的影响可以保持尽可能低。根据系统的另一示范本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种CT成像系统(10)，包括：‑源(12)，其用于生成X射线辐射；‑探测器(14)，其用于探测X射线辐射；‑控制单元(16)，其用于控制所述源(12)和所述探测器(14)；‑支撑设备(18)，其用于支撑人类对象；以及‑处理单元(20)，其被耦合到所述探测器(14)，以用于接收来自所述探测器(14)的探测器信号，所述探测器信号表示探测到的X射线辐射；其中，所述源(12)和所述探测器(14)被布置为彼此相对，使得接收空间(22)被布置在所述源(12)与所述探测器(14)之间；其中，所述支撑设备(18)能布置在所述接收空间(22)处，使得由所述源(12)生成的透射通过所述人类对象的X射线辐射能由所述探测器(14)探测到；其中，所述探测器(14)被形成和/或配置为同时探测第一能谱的X射线辐射和不同的第二能谱的X射线辐射；其中，所述控制单元(16)被配置为引起对所述人类对象的感兴趣定位区域的定位扫描，使得所述源(12)仅以第一单个X射线管加速电压来操作以在所述定位扫描期间生成X射线辐射；其中，所述处理单元(20)被配置为基于由所述定位扫描引起的所述探测器(14)的第一探测器信号来确定所述人类对象的所述感兴趣定位区域的定位图像；其中，所述控制单元(16)被配置为在所述定位扫描之后引起对所述人类对象的主要感兴趣区域的主要扫描，使得所述源(12)仅以第二单个X射线管加速电压来操作以在所述主要扫描期间生成X射线辐射；其中，所述处理单元(20)被配置为基于由所述主要扫描引起的所述探测器(14)的第二探测器信号来确定所述人类对象的所述主要感兴趣区域的主要图像；并且其中，所述处理单元(20)被配置为基于所述第一探测器信号和/或所述定位图像来确定骨矿物质密度。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.15 EP 16204310.31.一种CT成像系统(10)，包括：-源(12)，其用于生成X射线辐射；-探测器(14)，其用于探测X射线辐射；-控制单元(16)，其用于控制所述源(12)和所述探测器(14)；-支撑设备(18)，其用于支撑人类对象；以及-处理单元(20)，其被耦合到所述探测器(14)，以用于接收来自所述探测器(14)的探测器信号，所述探测器信号表示探测到的X射线辐射；其中，所述源(12)和所述探测器(14)被布置为彼此相对，使得接收空间(22)被布置在所述源(12)与所述探测器(14)之间；其中，所述支撑设备(18)能布置在所述接收空间(22)处，使得由所述源(12)生成的透射通过所述人类对象的X射线辐射能由所述探测器(14)探测到；其中，所述探测器(14)被形成和/或配置为同时探测第一能谱的X射线辐射和不同的第二能谱的X射线辐射；其中，所述控制单元(16)被配置为引起对所述人类对象的感兴趣定位区域的定位扫描，使得所述源(12)仅以第一单个X射线管加速电压来操作以在所述定位扫描期间生成X射线辐射；其中，所述处理单元(20)被配置为基于由所述定位扫描引起的所述探测器(14)的第一探测器信号来确定所述人类对象的所述感兴趣定位区域的定位图像；其中，所述控制单元(16)被配置为在所述定位扫描之后引起对所述人类对象的主要感兴趣区域的主要扫描，使得所述源(12)仅以第二单个X射线管加速电压来操作以在所述主要扫描期间生成X射线辐射；其中，所述处理单元(20)被配置为基于由所述主要扫描引起的所述探测器(14)的第二探测器信号来确定所述人类对象的所述主要感兴趣区域的主要图像；并且其中，所述处理单元(20)被配置为基于所述第一探测器信号和/或所述定位图像来确定骨矿物质密度。2.根据权利要求1所述的系统(10)，其中，所述第一单个X射线管加速电压低于所述第二单个X射线管加速电压。3.根据前述权利要求中的任一项所述的系统(10)，其中，所述控制单元(16)被配置为在所述定位扫描期间控制所述源(12)和所述探测器(14)，使得由所述源(12)发射的X射线辐射被提供在朝向所述探测器(14)的单个取向中，并且其中，所述定位图像是二维图像。4.根据前述权利要求中的任一项所述的系统(10)，其中，所述控制单元(16)被配置为在所述主要扫描期间控制所述源(12)和所述探测器(14)，使得由所述源(12)朝向所述探测器(14)发射一系列X射线辐射，从而得到围绕所述人类对象的预定义轴的不同取向处的X射线辐射，其中，所述处理单元(20)被配置为确定对应于所述一系列X射线辐射的一系列二维图像，并且其中，所述处理单元(20)被配置为基于所述一系列二维图像将所述主要图像确定为三维图像。5.根据前述权利要求中的任一项所述的系统(10)，其中，所述探测器(14)包括第一探测器层(30)和第二探测器层(32)，所述第一探测器层用于探测X射线辐射的所述第一能谱，所述第二探测器层用于探测X射线辐射的所述第二能谱，所述第一探测器层(30)被布置在所述第二探测器层(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·普罗克绍，F·J·普法伊费尔，P·B·T·诺埃尔，T·鲍姆，
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