一种CT系统(10)包括具有用于收纳要扫描的对象(22)的开口(48)的可旋转机架(12)，以及控制器(26)，其配置成在第一kVp获得kVp投影数据(302)，在第二kVp获得kVp投影数据(320)，从在第二kVp获得的kVp投影数据提取数据(328)，将提取的数据添加到在第一kVp获得的kVp投影数据以产生在第一kVp的缓和投影数据(332)，以及使用在第一kVp的缓和投影数据并且使用在第二kVp获得的投影数据产生图像(316)。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术的实施例大体 上涉及诊断成像，并且更加具体地涉及使用多能量成像源采 集在多个能量范围的成像数据的设备和方法。
技术介绍
典型地，在计算机断层摄影(CT)成像系统中，χ射线源朝受检者或对象(例如患 者或一件行李)发射扇形或圆锥形射束。在下文中，术语“受检者”和“对象”将包括能够 被成像的任何东西。射束在由受检者衰减后撞击到辐射检测器的阵列上。在该检测器阵列 接收的衰减射束辐射的强度典型地取决于由受检者对X射线束的衰减。检测器阵列的每个 检测器元件产生指示由每个检测器元件接收的衰减射束的单独电信号。电信号传送到数据 处理系统用于分析，其最终产生图像。一般，χ射线源和检测器阵列绕在成像平面内的机架(gantry)并且围绕受检者旋 转。X射线源典型地包括χ射线管，其在焦点发射χ射线束。X射线检测器典型地包括用于 准直在检测器接收的χ射线束的准直器、邻近该准直器用于将χ射线转换为光能的闪烁体 和用于从该邻近的闪烁体接收光能并且由此产生电信号的光电二极管。典型地，闪烁体阵 列的每个闪烁体将χ射线转换为光能。每个闪烁体将光能释放到邻近其的光电二极管。每 个光电二极管检测光能并且产生对应的电信号。光电二极管的输出然后传送到用于图像重 建的数据处理系统。CT成像系统可包括能量敏感(ES)、多能(ME)和/或双能(DE) CT成像系统，其可 称为ESCT、MECT和/或DECT成像系统，以便采集材料分解或有效Z或单色图像估计的数 据。ESCT/MECT/DECT提供能量区分。例如，在没有对象散射时，系统基于来自光谱的光子 能量的两个相对区域(入射χ射线谱的低能和高能部分)的信号推导在不同能量的材料衰 减。在与医疗CT有关的给定能量区域中，两个物理过程支配χ射线衰减(1)康普顿散射和 (2)光电效应。这两个过程对光子能量敏感并且因此原子元素中的每个具有唯一能量敏感 衰减特征。因此，检测到的来自两个能量区域的信号提供足够信息以解析正成像的材料的 能量相关性。此外，检测到的来自两个能量区域的信号提供足够信息以从康普顿散射和光 电效应方面确定材料衰减系数。备选地，材料衰减可表达为由两个假定材料构成的对象的 相对组成，或关于扫描对象的密度和有效原子序数。如在本领域内理解的，使用基础的数学 变化，能量敏感衰减可以在两个基材、密度、有效Z序数方面表达，或作为两个具有不同keV 的单色表示来表达。这样的系统可使用直接转换检测器材料代替闪烁体。在示例中ESCT、MECT和/或 DECT成像系统配置成响应于不同的χ射线谱。可使用能量敏感检测器使得记录到达检测器 的每个χ射线光子的光子能量。采集材料分解的投影数据的一个技术包括使用能量敏感检 测器，例如CZT或具有与其附连的电子像素化结构或阳极的其他直接转换材料等。然而，这 样的系统典型地包括附加成本和操作复杂性以便分离和区别每个接收的χ射线光子的能 量含量。在备 选中，常规基于闪烁体的第三代CT系统可用于提供能量敏感测量。这样的系 统可在X射线管的不同峰值千伏电压(kVp)操作水平顺序地采集投影，该X射线管改变包 括发射的χ射线束的入射光子的能量峰值和能谱。用两个独特能谱扫描的基本目的是通 过利用处于不同多色能量状态的两个扫描获得增强图像内的信息(对比分离、材料特异性 等)的诊断CT图像。已经提出一个技术以获得能量敏感扫描，其包括采集在例如80kVp和140kVp的两 个扫描。作为示例，该两个扫描可如下方式获得(1)在扫描要求机架围绕受检者的两个旋 转的情况下在时间上按顺序紧接地(可相隔几百毫秒至几秒)，(2)在要求围绕受检者的一 个旋转时作为旋转角度的函数交叉地，或(3)使用具有相隔90度安装的管/检测器的两管 /两检测器系统。高频、低电容发生器使得在交替查看上切换高频电磁能投影源的kVp电势并且交 叉数据集是可能的。结果，两个能量敏感扫描的数据可采用时间上交叉方式获得，而不是用 相隔若干秒做出的单独扫描或用两管/两检测器系统来获得。为了提高对比度并且减少或 消除射束硬化伪影，增加高和低kVp扫描之间的能量分隔是可取的。能量分隔可通过增加 高kVp扫描中的能量来增加。然而，高kVp扫描可能因高电压处的系统稳定性而被限制。备选地，能量分隔可通过减小低kVp扫描的能量而增加。然而，对于低kVp投影发 生的X射线衰减达到了系统噪声可能淹没了接收的信号的程度，并且X射线衰减典型地随 成像对象的大小增加而增加。如可在常规单个kVp成像中经历的那样，一些对象在例如高 达120kVp的成像可以使投影数据被污染，因为检测的信号变得如此弱以致它们被其他干 扰信号(例如电子系统噪声和散射χ射线噪声等)淹没。从而，在常规CT中用低信号缓和 算法(mitigation algorithm)干预以避免图像中的低信号拖尾伪影。这样的算法也可应 用于在双能应用中的一个或两个扫描数据集。然而，如在本领域内理解的，低信号缓和算法典型是数据平滑滤波器，其沿检测器 通道、检测器行和/或视图维度(view dimension)操作。并且，尽管已知算法可减少拖尾， 它们还可减少数据样本的高空间频率内容，并且因此减少所得图像的分辨率。从而，需要有 在潜在地进行大百分比的双或多能量检查中的低信号缓和。因此，对于低kVp成像设计不折中高空间频率内容的缓和方案将是可取的。
技术实现思路
本专利技术的实施例针对用于缓和低信号成像数据的方法和设备，其克服上文提到的 缺点。根据本专利技术的一个方面，CT系统包括具有用于收纳要扫描的对象的开口的可旋转 机架和控制器，该控制器配置成在第一 kVp获得kVp投影数据，在第二 kVp获得kVp投影数 据，从在第二 kVp获得的kVp投影数据提取数据，将该提取的数据添加到在第一 kVp获得的 kVp投影数据以产生在第一 kVp的缓和投影数据，并且使用该在第一 kVp的缓和投影数据并 且使用在第二 kVp获得的投影数据产生图像。根据本专利技术的另一个方面，CT成像的方法包括获得一个或多个第一 kVp投影数据 集，获得多个第二 kVp投影数据集，从多个第二 kVp投影数据集提取信息，将该提取的信息 添加到第一 kVp投影数据集中的一个以产生校正的第一 kVp投影数据集，并且至少使用该校正的第一 kVp投影数据集产生图像。根据本专利技术的再另一个方面，计算机可读存储介质上存储包括指令的计算机程序，该指令当由计算机执行时使计算机获得第一 kVp视图数据，获得第二 kVp视图数据，从 第二 kVp视图数据提取高频数据，使用该提取的高频数据调节第一 kVp视图数据以产生调 节的第一 kVp视图数据以及使用该调节的第一 kVp视图数据产生图像。这些和其他的优势和特征将通过下列与附图结合提供的本专利技术的优选实施例的 详细说明更加容易理解。附图说明图1是CT成像系统的绘画视图。图2是在图1中图示的系统的框示意图。图3是CT系统检测器阵列的一个实施例的透视图。图4是检测器的一个实施例的透视图。图5是根据本专利技术的实施例的用于调节低kVp数据的流程图。图6是根据本专利技术的实施例的用于调节低kVp数据的流程图。图7是根据本专利技术的实施例的用于确定局部区域投影定标比例(scaling)的流程 图。图8是根据本专利技术的实施例的获得低kVp和本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种ＣＴ系统（１０）包括： 具有用于收纳要扫描的对象（２２）的开口（４８）的可旋转机架（１２）；以及 控制器（２６），其配置成： 在第一ｋＶｐ获得ｋＶｐ投影数据（３０２）； 在第二ｋＶｐ获得ｋＶｐ投影数据（３２０）； 从在所述第二ｋＶｐ获得的ｋＶｐ投影数据中提取数据（３２８）； 将所提取的数据添加到在所述第一ｋＶｐ获得的ｋＶｐ投影数据以产生在所述第一ｋＶｐ的缓和投影数据（３３２）；以及 使用在所述第一ｋＶｐ获得的缓和投影数据并且使用在所述第二ｋＶｐ获得的投影数据产生图像（３１６）。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：T·L·托思，谢强，N·钱德拉，X·吴，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US
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