【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及光谱x射线ct成像系统、光谱x射线ct成像方法，以及计算机程序元件和计算机可读介质。
技术介绍
1、在双层探测器光谱ct成像中，如果每个投影中的两个能量通道测量的光子数量大致相同，则基于投影的材料分解的稳定性是最佳的。由于每个通道的噪声水平相等，这保证了分解过程的稳健性。然而，在实际成像中很难做到这一点，因为管电压是在扫描前选定的，并且在成像期间不作修改。由于患者体型的变化以及线积分的角度相关性，每个通道的信号强度变化是不可避免的。x射线管电压在成像期间不变，这是因为单次扫描的投影会包含由不同的x射线管光谱导致的不同对比度信息。这在光谱必须是已知的并且在材料分解中保持恒定的光谱成像中会成为更严重的问题。
2、这导致非最佳的材料分解。
3、存在解决该问题的需要。
技术实现思路
1、在双层探测器光谱ct成像中提供改进的基于投影的材料分解将是有利的。本专利技术的目的利用独立权利要求的主题来解决，其中，另外的实施例并入从属权利要求中。应注意，下文描述的本专利技术的各方面和范例适用于光谱x射线ct成像系统、光谱x射线ct成像方法，以及计算机程序元件和计算机可读介质。
2、在第一方面，提供一种光谱x射线ct成像系统，包括：
3、-光谱x射线ct成像单元；
4、-处理单元；以及
5、-输出单元。
6、所述光谱x射线ct成像单元包括x射线管和双层x射线探测器，并且待检查的对象的身体部分可以被定位于所述
7、换言之，并非在ct光谱能量扫描期间保持x射线管电压恒定，而是在需要时根据身体部分投影来改变针对每次采集的x射线管电压。因此，可以考虑到光束硬化的影响，其中，可以调节管电压，以考虑到身体部分的不同厚度和/或衰减曲线。
8、因此，例如针对均匀材料(比如说仅是水)但非均匀形状(比如说矩形)的身体部分，在通过身体部分的一个方向(比如说沿矩形的长轴延伸)的投影的采集，比在正交(沿矩形的短轴延伸)投影处采集穿过更多的水。双层x射线探测器中最先与x射线相互作用的顶层对低能x射线更敏感，而与已穿过顶层的x射线相互作用的底层对高能x射线更敏感。
9、在以上情况下，穿过矩形的长轴的x射线变得“硬化”，因为低能x射线比高能x射线更容易被吸收。因此，撞击探测器的x射线束变得射束硬化，这是因为(相对于比如说均匀形状的身体部分)x射线光谱具有比低能x射线相对更多的高能x射线。探测器底层中的信号相对于探测器顶层中的信号则相对增加了。
10、在以上情况下，穿过矩形短轴的x射线则发生相反的情况。相对于穿过矩形长轴的光束，撞击探测器的x射线束并未变得射束硬化，而是“软化”了。探测器底层的信号相对于探测器顶层的信号则相对减小了。
11、则无法在两种情况下获得最佳信噪比，其中在理想情况下双层探测器的两层的信号强度应是相似的。
12、然而，在新系统中，x射线管电压是变化的。因此，在上述情况下，相对于矩形短轴而言，沿矩形长轴的投影的x射线管电压更低。这是因为x射线光谱随x射线管电压变化，随着x射线管电压降低，电压峰值移向较低能量。整体x射线发射也随着x射线管电压降低而降低，然而这可以通过改变x射线管电流来抵消，这样保持了x射线管电压的x射线光谱形状，但改变整体x射线发射。
13、因此，根据需要改变x射线管电压的新系统使得探测器的信噪比处于或接近针对整体扫描中的每个投影的最佳水平。然后，当根据(来自探测器这两层的)光谱能量数据进行材料分解时，探测器数据可与x射线管电压一起使用，这使得能够知道针对每次采集的x射线光谱及其关联投影，以提供改善的材料分解，总体上减少患者的x射线剂量，因为探测器是在针对每次采集及其关联投影的最佳水平或接近最佳水平的情况下操作的。
14、在范例中，针对所述不同投影角度的每个投影的有关所述身体部分的所述信息包括针对所述不同投影角度的每个投影的所述身体部分的厚度。
15、在范例中，针对所述不同投影角度的每个投影的有关所述身体部分的所述信息包括针对所述不同投影角度的每个投影的所述身体部分的x射线衰减。
16、在范例中，确定所述身体部分的所述材料分解影像包括利用针对所实施的整体扫描中的每次采集的与每个所确定的x射线管电压相关联的x射线光谱。
17、在范例中，所述处理单元被配置为控制所述光谱x射线ct成像单元执行所述身体部分的单个2d扫描图，并且所述处理单元被配置为针对所述身体部分的所述单个2d扫描图接收来自所述双层x射线探测器的数据。所述处理单元被配置为针对所述身体部分的所述单个2d扫描图基于来自所述双层x射线探测器的所述数据来确定针对所述不同投影角度的每个投影的有关所述身体部分的所述信息。
18、在范例中，所述处理单元被配置为控制所述光谱x射线ct成像单元执行所述身体部分的两个2d扫描图，并且所述处理单元被配置为针对所述身体部分的所述两个2d扫描图接收来自所述双层x射线探测器的数据。所述处理单元被配置为针对所述身体部分的所述两个2d扫描图基于来自所述双层x射线探测器的所述数据来确定针对所述不同投影角度的每个投影的有关所述身体部分的所述信息。
19、在范例中，所述身体部分的所述两个2d扫描图是所述身体部分的两个正交的2d扫描图。
20、在范例中，所述系统包括至少一个可见或红外相机。所述处理单元被配置为控制所述至少一个可见和/或红外相机采集所述身体部分的可见和/或ir图像数据，并且所述处理单元被配置为接收所述身体部分的所述可见和/或ir图像数据。所述处理单元被配置为基于所述身体部分的所述可见和/或ir图像数据来确定针对所述不同投影角度的每个投影的有关所述身体部分的所述信息。
21、因此，利用相机系统，可以根据所述相机系统，针对在患者周围不同角度的不同投影来确定患者的形状以及因此穿过患者的厚度。例如，所述相机系统可以本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种光谱X射线CT成像系统(10)，包括：
2.根据权利要求1所述的系统，其中，针对所述不同投影角度的每个投影有关所述身体部分的所述信息包括针对所述不同投影角度的每个投影的所述身体部分的厚度。
3.根据权利要求1-2中的任一项所述的系统，其中，针对所述不同投影角度的每个投影有关所述身体部分的所述信息包括针对所述不同投影角度的每个投影的所述身体部分的X射线衰减。
4.根据权利要求1-3中的任一项所述的系统，其中，确定所述身体部分的所述材料分解影像包括利用与针对所实施的整体扫描中的每次采集的每个所确定的X射线管电压相关联的X射线光谱。
5.根据权利要求1-4中的任一项所述的系统，其中，所述处理单元被配置为控制所述光谱X射线CT成像单元执行所述身体部分的单个2D扫描图，其中，所述处理单元被配置为接收针对所述身体部分的所述单个2D扫描图的来自所述双层X射线探测器的数据，并且其中，所述处理单元被配置为基于针对所述身体部分的所述单个2D扫描图的来自所述双层X射线探测器的所述数据来确定针对所述不同投影角度的每个投影的有关所述身体部分的所述信息
6.根据权利要求1-5中的任一项所述的系统，其中，所述处理单元被配置为控制所述光谱X射线CT成像单元执行所述身体部分的两个2D扫描图，其中，所述处理单元被配置为接收针对所述身体部分的所述两个2D扫描图的来自所述双层X射线探测器的数据，并且其中，所述处理单元被配置为基于针对所述身体部分的所述两个2D扫描图的来自所述双层X射线探测器的所述数据来确定针对所述不同投影角度的每个投影的有关所述身体部分的所述信息。
7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述身体部分的所述两个2D扫描图是所述身体部分的两个正交的2D扫描图。
8.根据权利要求1-7中的任一项所述的系统，其中，所述系统包括至少一个可见或红外相机(50)，其中，所述处理单元被配置为控制所述至少一个可见和/或红外相机采集所述身体部分的可见和/或IR图像数据，其中，所述处理单元被配置为接收所述身体部分的所述可见和/或IR图像数据，并且其中，所述处理单元被配置为基于所述身体部分的所述可见和/或IR图像数据来确定针对所述不同投影角度的每个投影的有关所述身体部分的所述信息。
9.根据权利要求1-8中的任一项所述的系统，其中，确定针对所述多次采集中的每次采集的所述X射线管的所述电压包括将针对与该次采集相关联的所述投影的有关所述身体部分的对应信息与相对于不同X射线管电压的身体部分的不同信息的参考数据进行比较。
10.根据权利要求1-9中的任一项所述的系统，其中，确定针对所述多次采集中的每次采集的所述X射线管的所述电压包括通过以下方式确定X射线管电压：所述X射线管电压被确定为针对与该次采集相关联的所述投影的有关所述身体部分的对应信息，在所述双层X射线探测器的顶层探测器和底层探测器两者上得到基本相等的信号强度。
11.根据权利要求1-10中的任一项所述的系统，其中，确定针对所述多次采集中的每次采集的所述X射线管的所述电压包括通过以下方式确定X射线管电压：所述X射线管电压被确定为针对与该次采集相关联的所述投影的有关所述身体部分的对应信息，得到针对来自所述双层X射线探测器的所述数据的最大信噪比。
12.根据权利要求1-11中的任一项所述的系统，其中，所述处理单元被配置为针对所述多次采集中的每次采集确定所述X射线管的电流，其中，针对每次采集的确定包括利用针对与该次采集相关联的所述投影的有关所述身体部分的对应信息。
13.根据权利要求12所述的系统，其中，确定针对所述多次采集中的每次采集的所述X射线管的所述电流包括通过以下方式确定X射线管电流：所述X射线管电流被确定为针对每次采集得到由所述身体部分接收的基本相同的X射线剂量。
14.一种光谱X射线CT成像方法(100)，包括：
15.一种计算机程序元件，用于控制根据权利要求1-13中的任一项所述的系统，所述计算机程序元件在由处理器运行时被配置为执行根据权利要求14所述的方法。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种光谱x射线ct成像系统(10)，包括：
2.根据权利要求1所述的系统，其中，针对所述不同投影角度的每个投影有关所述身体部分的所述信息包括针对所述不同投影角度的每个投影的所述身体部分的厚度。
3.根据权利要求1-2中的任一项所述的系统，其中，针对所述不同投影角度的每个投影有关所述身体部分的所述信息包括针对所述不同投影角度的每个投影的所述身体部分的x射线衰减。
4.根据权利要求1-3中的任一项所述的系统，其中，确定所述身体部分的所述材料分解影像包括利用与针对所实施的整体扫描中的每次采集的每个所确定的x射线管电压相关联的x射线光谱。
5.根据权利要求1-4中的任一项所述的系统，其中，所述处理单元被配置为控制所述光谱x射线ct成像单元执行所述身体部分的单个2d扫描图，其中，所述处理单元被配置为接收针对所述身体部分的所述单个2d扫描图的来自所述双层x射线探测器的数据，并且其中，所述处理单元被配置为基于针对所述身体部分的所述单个2d扫描图的来自所述双层x射线探测器的所述数据来确定针对所述不同投影角度的每个投影的有关所述身体部分的所述信息。
6.根据权利要求1-5中的任一项所述的系统，其中，所述处理单元被配置为控制所述光谱x射线ct成像单元执行所述身体部分的两个2d扫描图，其中，所述处理单元被配置为接收针对所述身体部分的所述两个2d扫描图的来自所述双层x射线探测器的数据，并且其中，所述处理单元被配置为基于针对所述身体部分的所述两个2d扫描图的来自所述双层x射线探测器的所述数据来确定针对所述不同投影角度的每个投影的有关所述身体部分的所述信息。
7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述身体部分的所述两个2d扫描图是所述身体部分的两个正交的2d扫描图。
8.根据权利要求1-7中的任一项所述的系统，其中，所述系统包括至少一个可见或红外相机(50)，其中，所述处理单元被配置为控制所述至少一个可见和/或红外相机采集所述身体部分的可见和/或ir图像数据，其中，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：R·普罗克绍，T·克勒，M·格拉斯，C·维尔克，S·维尔德，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：
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