数字X射线成像中谱调整的方法和设备技术

一种用于数字X射线成像系统的谱调整的方法和系统。该方法包括获得初始数字X射线图像的集合，然后对图像进行加权因子化以生成加权因子化的数字X射线图像的集合。然后，加权因子化的数字X射线图像被组合以生成在谱上不同于初始数字X射线图像的集合的合成图像。初始数字X射线图像的集合的合成图像。初始数字X射线图像的集合的合成图像。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】数字X射线成像中谱调整的方法和设备
[0001]对其他申请的交叉引用
[0002]本公开要求于2019年11月27日提交的美国临时申请No.62/941,048的优先权，其通过引用并入本文。


[0003]本公开总体涉及X射线成像，并且更具体地，涉及用于数字X射线成像中的谱调整的方法和设备。

技术介绍

[0004]放射学检查被看作是使用X射线成像技术(例如但不限于数字射线照相术、计算机断层摄影、荧光透视法或相关技术)的检查，以生成数字图像来帮助用户可视化身体空间和器官及其功能。使用这些类型的检查已经带来了帮助医学专业人员为患者准备诊断的改进。这些检查系统虽然广泛使用，但是却存在一些缺点。
[0005]放射学检查的图像重新拍摄不仅增加了辐射暴露于患者和/或医学专业人员的风险，而且浪费了医学资源并且降低了服务质量。图像重新拍摄的一些原因通常是错位、不良技术和一般伪影、患者移动、数据处理和传递错误。各种学术出版物已经报道了胸部和腹部X射线的图像重新拍摄率分别在5％和15％之间，其中，过度曝光/曝光不足占重新拍摄总量的高达20％
‑
30％。虽然可通过适当的训练来解决由于错位、伪影和灵感不足而引起的重新拍摄，但是由于过度曝光/曝光不足引起的重新拍摄由于预测每个患者的理想曝光设置的复杂性而继续存在。即使随着更宽动态范围数字射线照相(DR)X射线成像设备的出现，这也仍然是真实的。如今，当全球进行年度超过20亿次的X射线检查时，由于过度曝光范围和曝光范围不足引起的重新拍摄继续表示诊断成像中的有效问题。此外，在其他X射线成像应用(例如，动态成像)中，确定用于可视化的最佳X射线能量也可能需要重新拍摄和重复成像相同的感兴趣区域。
[0006]由此，提供一种用于数字X射线成像中的谱调整的方法和设备，该方法和设备克服了当前系统的缺点。

技术实现思路

[0007]本公开涉及一种用于数字X射线成像中的谱调整的方法和设备。在一个实施例中，本公开包括：获得包括不同谱信息的至少两个初始图像的集合，对至少两个初始图像进行加权因子化，然后组合加权因子化的图像，以生成包括与两个初始图像的集合不同的谱信息的合成图像。
[0008]在本公开的一个方面中，提供了一种用于数字X射线成像的数字谱调整的方法，包括：获得由X射线成像系统生成的至少两个图像，至少两个图像中的每个包括谱信息，至少两个图像中的每个的谱信息彼此不同；将加权因子应用于至少两个图像以针对至少两个图像中的每个生成加权因子化的图像；以及通过组合至少两个图像的加权因子化的图像来生
成合成图像，其中合成图像与至少两个图像在谱上不同。
[0009]在另一方面中，生成合成图像包括对至少两个图像的加权因子化的图像执行线性组合。在另一方面中，生成合成图像包括对至少两个图像中的加权因子化的图像执行非线性组合。在又一方面中，应用加权因子包括将相同的加权因子应用于至少两个图像中的每个。在一方面中，应用加权因子包括将不同的加权因子应用于至少两个图像中的每个。在另一方面中，应用加权因子包括将预定加权因子应用于至少两个图像中的个。在另一方面中，应用加权因子包括：从用户接收输入；以及基于来自用户的输入确定加权因子。在又一方面，在应用加权因子之前：从用户接收加权因子。在又一方面，该方法包括：基于合成图像的特性来计算X射线源设置；以及显示所计算的X射线源设置。在另一方面，所计算的X射线源设置包括kVp设置或过滤设置。
[0010]在另一方面中，该方法在动态介入式医学成像应用中使用，并且该加权因子是小于1的值。在进一步地方面，该方法用于多材料对象的数字X射线成像。在又一方面，应用加权因子包括：基于多材料对象的感兴趣区，将不同的加权因子应用于该至少两个图像中的每个。在又一个方面，该方法用于放射疗法或放射外科手术中。在另一方面中，生成谱不同的合成图像包括：在较低kVp设置下生成谱不同的合成图像。
[0011]在本公开的另一方面，提供了一种用于数字X射线成像的谱调整的计算机实现的方法，包括：在配置有可执行指令的一个或更多个计算机系统的控制下，获得由X射线成像系统生成的至少两个图像，至少两个图像中的每个包括谱信息，至少两个图像中的每个的谱信息彼此不同；将加权因子应用于至少两个图像以针对至少两个图像中的每个生成加权因子化的图像；以及通过组合至少两个图像的加权因子化的图像来生成合成图像，其中合成图像与至少两个图像谱不同。
[0012]在另一方面中，生成合成图像包括对所至少两个图像的加权因子化的图像执行线性组合。在另一方面中，生成合成图像包括对至少两个图像中的加权因子化的图像执行非线性组合。
[0013]在本公开的另一方面，提供了一种X射线成像系统，包括：X射线源；多层X射线检测器，该多层X射线检测器用于生成至少两个初始图像的集合；以及处理器，该处理器用于对至少两个初始图像进行加权因子化以生成至少两个初始图像的集合中的每个的加权因子化的图像，并且该处理器用于组合加权因子化的图像以生成合成图像，其中该合成图像与至少两个初始图像中的每个在谱上不同。
[0014]在另一方面，处理器被集成在多层X射线检测器内。
附图说明
[0015]现在将参考附图仅通过示例的方式来描述本公开的实施例。
[0016]图1是数字X射线成像系统的示意图；
[0017]图2是用于数字X射线成像系统的谱调整的方法的流程图；
[0018]图3是用于数字X射线成像系统的谱调整的另一方法的流程图；以及
[0019]图4是示出所执行的、理想的和补偿的图像的X射线谱的曲线图。
具体实施方式
[0020]本公开涉及一种用于数字X射线成像中的谱调整的方法和设备。在一个实施例中，本公开包括：获得包括不同谱信息的至少两个初始图像的集合，对至少两个初始图像进行加权因子化，然后组合加权因子化的图像，以生成包括与两个初始图像的集合不同的谱信息的合成图像。本公开的一个优点是与当前系统相比，患者和/或医学专业人员(如临床医生)可以更少暴露于辐射。
[0021]在数字射线照相(DR)系统中，拍摄患者的X射线图像，该X射线图像使患者以及可能的被分配以拍摄X射线图像的医学专业人员暴露于辐射。在一些情况下，需要重新拍摄，从而使患者和医学专业人员暴露于至少另一剂量的辐射。例如，如果经历不正确的暴露，则可能需要这些重新拍摄。不正确的曝光是由曝光参数的选择引起的，曝光参数为诸如但不限于导致图像不满足预定要求的X射线源峰值千伏电压(kVp)和曝光电流
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时间倍数(mAs)。例如，选择低于或高于最佳或优选值的kVp和/或mAs值通常导致不正确的暴露。
[0022]优选的、正确的(或“最佳”)kVp设置或具有相对于kVp设置低于或高于“最佳”值的mAs值的值将生成图像对比度的损失，因为光子太少或太多。然而，这通常在DR设备中通过利用数字X射线设备的更宽动态范围和具有常规线性窗口和偏移的后处理来校正。然而，应注意，低mAs设置即使在校正之后仍本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于数字X射线成像的数字谱调整的方法，包括：获得由X射线成像系统生成的至少两个图像，所述至少两个图像中的每个包括谱信息，所述至少两个图像中的每个的谱信息彼此不同；将加权因子应用于所述至少两个图像，以生成所述至少两个图像中的每个的加权因子化的图像；以及通过组合所述至少两个图像的加权因子化的图像来生成合成图像，其中所述合成图像在谱上不同于所述至少两个图像。2.根据权利要求1所述的方法，其中，生成合成图像包括：对所述至少两个图像的加权因子化的图像执行线性组合。3.根据权利要求1所述的方法，其中，生成合成图像包括：对所述至少两个图像的加权因子化的图像执行非线性组合。4.根据权利要求1所述的方法，其中，应用加权因子包括：将相同的加权因子应用于所述至少两个图像中的每个。5.根据权利要求1所述的方法，其中，应用加权因子包括：将不同的加权因子应用于所述至少两个图像中的每个。6.根据权利要求1所述的方法，其中，应用加权因子包括：将预定加权因子应用于所述至少两个图像中的每个。7.根据权利要求1所述的方法，其中，应用加权因子包括：接收来自用户的输入；以及基于来自所述用户的所述输入来确定所述加权因子。8.根据权利要求1所述的方法，还包括在应用加权因子之前：从用户接收所述加权因子。9.根据权利要求1所述的方法，还包括：基于所述合成图像的特性来计算X射线源设置；以及显示所计算的X射线源设置。10.根据权利要求9所述的方法，其中，所计算的X射线源设置包括kVp设置或过滤设置。11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法用于动态介入式医学成像应用中，并且所述加权因子是小于1的值。12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法用于多材料对象的...

【专利技术属性】
技术研发人员：卡里姆，
申请(专利权)人：KA影像公司，
类型：发明
国别省市：