用于高分辨率能谱计算机断层摄影成像的系统和方法技术方案

技术编号:26956440 阅读:21 留言:0更新日期:2021-01-05 23:10
本发明专利技术题为“用于高分辨率能谱计算机断层摄影成像的系统和方法”。本发明专利技术提供了用于高分辨率计算机断层摄影成像的方法和系统。在一个实施方案中,一种方法包括:用检测器阵列检测由x射线源生成并被待成像的受检者衰减的光子,该检测器阵列包括各自被配置为具有第一数目的能量区间的多个单独检测器;通过将单独检测器的子集选择性地聚合成具有第二数目的能量区间的宏检测器来生成针对包括单独检测器和宏检测器的组合的虚拟检测器阵列的第一数据集;通过对该第一数据集进行上采样来生成针对增强检测器阵列的第二数据集,该增强检测器阵列包括各自被配置为具有该第二数目的能量区间的多个单独检测器器;以及从该第二数据集重建该受检者的图像。以这种方式,高分辨率检测器阵列可获取最少的数据,同时保持高图像分辨率和能谱分辨率。

【技术实现步骤摘要】
用于高分辨率能谱计算机断层摄影成像的系统和方法
本文所公开主题的实施方案涉及非侵入式诊断成像,并且更具体地涉及高分辨率能谱计算机断层摄影成像。
技术介绍
双能谱或多能谱计算机断层摄影(CT)系统可显示物体中不同材料的密度,并生成在多个单色x射线能级下采集的图像。在不存在物体散射的情况下,系统基于来自光谱中的两个具有光子能量的区域的信号导出不同能量下的行为:入射x射线谱的低能量部分和高能量部分。在CT的给定能量区域中,两种物理过程主导x射线衰减:康普顿散射和光电效应。从两个能量区域检测到的信号提供足够的信息来解析被成像材料的能量依赖性。从两个能量区域检测到的信号提供足够的信息来确定由两种假想材料构成的物体的相对组成。
技术实现思路
在一个实施方案中,一种方法包括:用检测器阵列检测由x射线源生成并被待成像的受检者衰减的光子,该检测器阵列包括各自被配置为具有第一数目的能量区间的多个单独检测器;通过将单独检测器的子集选择性地聚合成具有第二数目的能量区间的宏检测器来生成针对包括单独检测器和宏检测器的组合的虚拟检测器阵列的第一数据集;通过对该第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法,包括:/n用检测器阵列检测由x射线源生成并被待成像的受检者衰减的光子,所述检测器阵列包括多个单独检测器,所述多个单独检测器各自被配置为具有第一数目的能量区间;/n通过将单独检测器的子集选择性地聚合成具有第二数目的能量区间的宏检测器来生成针对虚拟检测器阵列的第一数据集,所述虚拟检测器阵列包括所述单独检测器和所述宏检测器的组合;/n通过对所述第一数据集进行上采样来生成针对增强检测器阵列的第二数据集,所述增强检测器阵列包括所述多个单独检测器,所述多个单独检测器各自被配置有所述第二数目的能量区间;以及/n根据所述第二数据集重建所述受检者的图像。/n

【技术特征摘要】
20190702 US 16/460,7481.一种方法,包括:
用检测器阵列检测由x射线源生成并被待成像的受检者衰减的光子,所述检测器阵列包括多个单独检测器,所述多个单独检测器各自被配置为具有第一数目的能量区间;
通过将单独检测器的子集选择性地聚合成具有第二数目的能量区间的宏检测器来生成针对虚拟检测器阵列的第一数据集,所述虚拟检测器阵列包括所述单独检测器和所述宏检测器的组合;
通过对所述第一数据集进行上采样来生成针对增强检测器阵列的第二数据集,所述增强检测器阵列包括所述多个单独检测器,所述多个单独检测器各自被配置有所述第二数目的能量区间;以及
根据所述第二数据集重建所述受检者的图像。


2.根据权利要求1所述的方法,其中所述虚拟检测器阵列在被配置为具有所述第一数目的能量区间的n个单独检测器与被配置为具有第二数目的能量区间的宏检测器之间交替;并且其中将单独检测器的所述子集选择性地聚合成所述宏检测器包括将n个相邻的单独检测器聚合成所述宏检测器。


3.根据权利要求2所述的方法,其中所述虚拟检测器阵列包括多个检测器行,其中所述虚拟检测器阵列在所述多个检测器行中的一个检测器行中在n个单独检测器与所述宏检测器之间交替,其中所述虚拟检测器阵列还在每个检测器行的第一位置中在单独检测器与宏检测器之间交替。


4.根据权利要求2所述的方法,还包括使所述虚拟检测器阵列中的单独检测器和宏检测器的位置在所述第一数据集的视图之间交替。


5.根据权利要求1所述的方法,其中对所述第一数据集进行上采样以生成所述第二数据集包括将导向的双线性插值应用于所述第一数据集。


6.根据权利要求1所述的方法,其中对所述第一数据集进行上采样以生成所述第二数据集包括将所述第一数据集输入到经训练的深度学习模型以用于生成所述第二数据集。


7.根据权利要求1所述的方法,其中能量区间的所述第一数目包括1,并且其中能量区间的所述第二数目包括2。


8.根据权利要求1所述的方法,还包括利用所述x射线源以与所述第二数目的能量区间对应的不同能级生成所述光子。


9.根据权利要求1所述的方法,还包括使能量区间分布在所述检测器阵列中的各检测器行之间以及在各视图之间交替。


10.一种用于成像系统的方法,包括:
控制x射线源以生成朝向受检者的x射线束;
用布置在检测器阵列中的N个单独检测器检测所述x射线束,每个单独检测器被配置为具有m个能量区间;
生成光子计数数据集,所述光子计数数据集在每个检测器行中在具有M个能量区间的宏检测器与n个单独检测器之间交替,其中来自检测器行中的n个相邻单独检测器的光子计数聚合...

【专利技术属性】
技术研发人员:叶夫根尼·德拉普金
申请(专利权)人:通用电气精准医疗有限责任公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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