能谱重建制造技术

一种计算机断层摄影系统包括Ｘ射线源（１０８），该Ｘ射线源围绕成像区域（１１６）旋转并且发射穿过成像区域（１１６）的辐射。至少一个有限能量分辨率探测器（１１２）探测所发射的辐射。所述至少一个有限分辨率探测器（１１２）包括多个子探测器（２０４）。所述多个子探测器（２０４）中的每个均与一个或多个不同能量阈值相关联。所述能量阈值中的每个用于基于相应能量水平对入射光子的数量进行计数。重建系统（１３６）重建光子计数以生成位于成像区域（１１６）内的对象的一个或多个图像。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请涉及医学成像系统。其具体应用于计算机断层摄影(CT)，并 且更具体地用于能谱重建。
技术介绍
简单的计算机断层摄影系统可以包括相对于一个或多个探测器安装在 可旋转扫描架上的X射线管。该X射线管发射的辐射横贯该X射线管和该一个或多个探测器之间的成像区域。待扫描的感兴趣对象实体位于该成像 区域内。该一个或多个探测器探测穿过该成像区域和其内对象实体的辐射。 该探测器产生指示探测到的辐射的相应的投影数据。该投影数据用于重建 其体积数据。该体积数据可用于产生位于该成像区域内的对象实体的一部分的一个或多个图像(例如，3维、4维等)。所得到的图像包括一般以对 应于相关辐射密度的灰度值表示的像素。此信息反映了被扫描对象实体的 衰减特性并且通常显示诸如人类或动物患者体内的解剖结构和无生命物体 内的物理结构等的结构。通过获取和利用(leveraging)辐射的谱特性，可以增强所得到的数据 以提供进一步的信息。例如，谱信息可用于获取诸如器官如何工作的新陈 代谢信息或者用于识别组织。基于碲锌镉(CZT)探测器和其他探测器可以 获取谱信息，例如通过同时对光子进行计数并且测量其能量。然而，具有 与常规氧硫化钆(GOS)探测器元件大约相同尺寸(例如1.14 mm x 1.41 mm) 的基于碲锌镉探测器元件通常不太适合于CT应用，这是由于这种探测器一 般不能对与传统采用的光子通量水平相关联的相对大量的光子进行计数。 可以将光子通量降低到CZT探测器和/或相应的电子设备可以对光子进行 计数的水平，然而，如此降低光子通量可能导致信噪比(SNR)的减小， 并且一般期望至少保持与传统CT应用相关联的信噪比。
技术实现思路
本申请的各方面提供一种解决上述问题和其他问题的新的改进的重建 技术。根据一个方面，计算机断层摄影系统包括x射线源，至少一个有限能 量分辨率探测器和一个重建系统。该x射线源围绕成像区域旋转并且发射穿过成像区域的辐射。该至少一个有限分辨率探测器探测所发射的辐射。 该至少一个有限能量分辨率探测器包括多个子探测器。每个所述多个子探 测器与一个或多个不同的能量阈值相关联。每个能量阈值都用于基于阈值 能量水平对入射光子的数量进行计数。重建系统重建该计数，以产生位于 成像区域内的对象的一个或多个图像。根据另一方面，CT重建方法包括探测横贯成像区域的辐射；针对有 限能量分辨率子探测器的多个不同能量阈值中的每个，对入射光子的数量 进行计数；以及重建光子计数的能量分布。根据另一方面，CT成像系统包括 一种用于发射通过成像区域的辐射 并且探测横贯该成像区域的发射的辐射的装置； 一种用于针对有限能量分 辨率子探测器的多个不同能量范围中的每个对入射光子的数量进行计数的 装置；以及用于对计数进行谱重建以生成一个或多个图像的装置。附图说明通过各种组件和组件的布置，以及各种步骤和步骤的布置，本专利技术会 变得明显。附图仅作为图示说明优选实施方式的目的，不应被解释为限制 本专利技术。图1图示说明了采用能谱重建来生成一个或多个图像的示例性医学成 像系统；图2图示说明了可以与医学成像系统结合使用的示例性探测器； 图3图示说明了结合医学成像系统用于采用能谱重建来生成一个或多 个图像的示例性方法。具体实施例方式参考图l，其图示说明了一种医学成像系统100。系统100采用获取入射辐射的谱信息的一个或多个有限能量分辨率探测器。在一个实例中，探 测器中的一个或多个可以包括多个子探测器(探测器像素)，其中每个子探 测器与多个能量阈值相关联。每个子探测器的能量阈值中的每个可用于对 高于能量阈值水平(或小于能量阈值水平或位于能量阈值水平之间)的入射光子的数量进行计数。适合的探测器描述在2006年4月25日提交的 PCT2006/051285和2006年4月29日提交的EP05103589.7中，以引用的方 式将这两个申请并入本文。基于谱的重建技术可用于重建光子分布并且根 据光子分布生成一个或多个图像。在一个实例中，这种重建技术是基于统 计学或数学方法的。例如，重建技术可以是极大似然重建。医学成像系统100包括扫描器104，其具有X射线源108和一个或多 个探测器112 ("多个探测器112")，该一个或多个探测器112对向与X射 线源108相对的角形弧。在扫描过程中，X射线源108发射穿过成像区域 116的辐射，并且探测器112探测横贯成像区域116并撞击探测器112的辐 射。在一个实例中，将X射线源108设置在旋转扫描架120周围，并且X 射线源108与旋转扫描架120 —起围绕成像区域116旋转。在另一实例中， X射线源108通过诸如电子地偏转电子束的其他技术围绕成像区域116旋 转。在又一实例中，可以将X射线源108保持在静止位置。探测器112可 以与X射线源108—起旋转(例如用第三代系统)或位于固定的角位置处(例如用第四代系统)。支架124支撑成像区域140中的诸如人类的对象。 支架124可以移动，以便在执行螺旋、轴向和/或其他扫描之前、之中和/ 或之后将对象引导到成像区域116中的适当位置，例如，通过沿Z轴128 和/或一个或多个其他轴移动支架124。在非医学应用中，支架124可以是 传送带或其他机构。探测器112可以与各种探测器技术相关联。在一个实例中，探测器112 用于探测谱信息。在该实例中，探测器112可包括碲锌镉(CZT)或具有谱 探测特性的其他材料。这种探测器112可用于选择性地对入射光子进行计 数，测量入射光子的能量等。在一个实例中，探测器112中的至少一个可 包括多个子探测器(或像素或探测器元件)，其中子探测器中的每个对光子 进行计数并测量光子能量等。例如，所述至少一个探测器16可包括MXN(其中M和N为整数)个子探测器，每个子探测器对光子进行计数并测量光子能量。进一步举例，所述至少一个探测器16可被划分为10X10或其 他尺寸的子探测器矩阵，以形成100个子探测器，每个子探测器对光子进 行计数并测量光子能量。通过使用多个子探测器，光子计数遍布整个探测 器112。例如，对于采用10X10子探测器矩阵，每个子探测器的计数速率 约为类似尺度的单个探测器元件的计数速率的百分之一。这种光子计数的 减小便于CZT和类似材料与具有GOS探测器元件传统上使用的光子通量的 系统结合使用，在所述系统中相对大量的光子入射到探测器。子探测器112中的每个可以与一个或多个不同能量阈值相关联。每个能 量阈值可以代表一个能量交叉线，其中对能量高于能量阈值的入射光子进 行计数并且将其与高于阈值的能量相关联，对能量低于交叉能量值的入射 光子进行计数并且将其与低于阈值的能量相关联，对能量高于能量阈值的 入射光子进行计数并且将其与高于阈值的能量相关联，并且对能量低于交 叉能量值的入射光子进行计数并且将其与低于阈值的能量相关联，或对能 量在各能量阈值之间的入射光子进行计数。在仅对高于或低于阈值的光子感兴趣的实例中，可以分别忽略能量低 于或高于阈值的光子。例如，子探测器中的一个可以具有对能量大于20 KeV的入射光子的数量进行计数的能量阈值20 KeV，对能量大于30 KeV 的入射光子的数量进行计数的能量阈值30 KeV，对能量大于40 KeV的入 射光子的数量进行计数的能量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种计算机断层摄影系统（１００），包括：　Ｘ射线源（１０８），其围绕成像区域（１１６）旋转并且发射穿过所述成像区域（１１６）的辐射；　至少一个有限能量分辨率探测器（１１２），其探测所发射的辐射，其中所述至少一个有限能量分辨率探测 器（１１２）包括多个子探测器（２０４），其中每个子探测器与一个或多个不同能量阈值相关联并且每个能量阈值用于对与能量范围相对应的入射光子的数量进行计数；和　重建系统（１３６），其重建光子计数以生成位于所述成像区域（１１６）内的对象的一个 或多个图像。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：A齐格勒，R普罗克绍，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]