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产生断层造影图像数据组的方法和计算机断层造影系统技术方案

技术编号:8016362 阅读:187 留言:0更新日期:2012-11-28 21:35
本发明专利技术涉及一种用于产生测量对象(7)的断层造影图像数据组的方法和计算机断层造影系统,该计算机断层造影系统具有多组可同时运行的探测器元件(I,Z),其中至少一个第一组入射的射线在入射的射线的整个能量谱上积分地测量并且至少一个第二组入射的射线分解为至少两个能量范围地进行测量,其中此外通过积分的测量关于分别在空间上相同地穿过测量对象(7)延伸的射线校正能量分辨的测量并且至少从校正的能量分辨的测量中重建测量对象(7)的断层造影的图像数据组。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于借助计算机断层造影系统(CT系统)产生测量对象的断层造影图像数据组的方法和计算机断层造影系统,该计算机断层造影系统具有至少两组可同时运行的探测器元件,其共同从多个投影角度扫描测量对象,其中至少一个第一组积分探测器元件在入射的射线的整个能量谱上积分地测量入射的射线并且至少一个第二组计数探测器将入射的射线在至少两个能量范围中分辨地进行测量。
技术介绍
具有常规的积分闪烁探测器和计数探测器的双源CT系统是一般公知的。在此两个测量系统同时扫描一个测量对象,通常是患者。这样的双源CT系统在此包含两个分别由X射线辐射器和分别对应的探测器组成的辐射器-探测器系统,其角度互相错开地布置在机架上。 利用能量选择性的计数探测器来测量的问题在于,由于前面的辐照,这样的探测器的相对高的漂移。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是,找到一种用于扫描测量对象和由这样的扫描产生断层造影图像数据组的方法和计算机断层造影系统,其中不需要在每次测量之前校准计数探测器元件来均衡探测器元件的漂移。专利技术人具有以下认识在医学中使用的计算机断层造影(CT)设备目前作为现有技术构造为具有积分闪烁探测器。在其中将击中的X射线在两级的过程中首先转换为可见光,其然后由在后连接的光电二极管探测并且转换为电信号。对于相应的闪烁器的例子是氧化钆(Gadoliniumoxid)或硫氧化礼(Gadoliniumoxidsulfid)。这样的闪烁探测器具有非常宽的动态范围并且能够无问题地处理在医学计算机断层造影技术中使用的最小和最大X射线流密度。另一方面,其空间分辨率受到限制,因为探测器像素出于机械原因由于在像素之间的用于机械和光学分离的不活跃的死区而不能任意缩小。此外积分闪烁探测器不提供光谱的信息,从而在X射线谱的不同的能量情况下X射线吸收的特定于材料的区别不能被直接采集。此外从积分探测器探测的信号的对比度-噪声-比不是最佳的,因为携带大部分对比度信息的低能量的量子按照其小的能量在积分探测器中也仅小地被加权,从而特定的材料,例如脑白质和脑灰质的对比度由此被降低。与之相反存在计数的探测器,其中击中的X射线量子在直接过程中被转换为电信号并且被计数。对于相应的探测器材料的例子是締化镉(Cadmiumtellurid)或締化锌镉(Cadmium-Zinktellurid)o计数探测器能够在表面上非常精细地构造,因为像素不必机械地分离并且因此取消了死区。由此比传统的积分闪烁探测器明显更高的空间分辨率是可能的。此外击中的X射线量子对于光谱的分辨率在不同的能量带中被探测,由此在不同的能量的情况下X射线吸收的特定于材料的区别可以利用唯一的测量来采集。通过对整个信号的份额的取决于能量的加权可能性,此外还允许与积分闪烁探测器相比改善对象对比度并且由此改善对比度-噪声-比。然而计数探测器的缺陷是由于采用的探测器材料而只具有一个有限的动态范围,在所述材料情况下不允许超过最大X射线流密度,该X射线流密度按照目前的现有技术对于在医学CT中不受限制的采用是不够高的。另一个缺陷是在前面的辐照之后计数探测器的信号的高的漂移,其中在图像中可能产生难以校正的伪影。然而这些问题可以通过如下来解决既利用积分的探测器元件也利用计数探测器元件进行相同的或近似相同的射线的并行测量。在此可以将相同地透射检查对象的射线的这些测量互相比较并且一方面优选在扫描期间多次校正计数探测器元件的漂移。此外在高的剂量率范围中以及在饱和区域中在对于计数探测器来说过高的光子流的情况下的测量数据借助积分探测器的测量数据来补充。在此是来自于测量对象的边缘区域和对诊断不感 兴趣的区域的测量数据,从而也不会丢失对于图像重建是有价值的数据。相应地,专利技术人建议,用于产生测量对象的断层造影图像数据组的本身公知的方法借助具有至少两组可同时运行的从多个投影角度共同扫描测量对象的探测器的计算机断层造影系统(CT系统)来改进,其中在公知方法中至少一个第一组积分探测器元件在入射的射线的整个能量谱上积分地测量入射的射线并且至少一个第二组计数探测器元件将入射的射线在至少两个能量范围中分辨地进行测量。在此按照本专利技术的改进在于,通过至少一个第一组积分探测器元件的积分的测量,关于分别在空间上相同地穿过测量对象延伸的射线来校正至少一个第二组计数探测器元件的能量分辨的测量,并且至少由第二组计数探测器元件的校正的能量分辨的测量重建测量对象的至少一个断层造影的图像数据组。为了使得多个使用的探测器元件的特殊的特征和其单独的区别关于探测器元件的前面的射线负担的不同的历史也变得合适,有利的是,对于每个计数探测器元件形成特殊的校正系数。此外特别有利的是,计数探测器元件的测量数据在计数探测器元件的饱和区域中通过积分探测器元件的直接或插值的测量数据来代替。除了按照本专利技术的方法,还建议一种计算机断层造影系统(CT系统),具有-至少两组可同时运行的用于从多个投影角度同时扫描检查对象的探测器元件,其中-至少一个第一组积分探测器元件被构造为用于积分的辐射测量,并且-至少一个第二组计数探测器元件被构造为将入射的射线谱分解为两个能量间隔(Energiebins),和-计算机系统,用于分析探测器元件的测量结果,具有存储器和位于其中的计算机程序,-其中,在计算机系统的存储器中还存在至少一个计算机程序,其在运行中实施前面描述的方法。按照第一优选构造,在该计算机断层造影系统中,至少一个第一组积分探测器元件和至少一个第二组计数探测器元件分别布置在物理上不同的探测器上。然而替换地还可以,至少一个第一组积分探测器元件和至少一个第二组计数探测器元件布置在一个、优选唯一一个存在的探测器上。由此主要的成本开销的计数的探测器元件至少部分地通过由于不需要的第二辐射器探测器系统的节省来补偿。优选地在此至少一个第一组的积分探测器元件和至少一个第二组的计数探测器元件成行地或成排地分组地布置在探测器上。按照另一种构造,至少一个第一组的积分探测器元件和至少一个第二组的计数探测器元件还可以棋盘样地分组地布置在探测器上。此外,每个计数探测器元件所占据的面积可以比每个积分探测器元件的面积更小地构造。由此至少可以对于计数探测器元件实现明显更高的位置分辨率。附图说明以下借助附图进一步描述本专利技术,其中仅示出为理解本专利技术必要的特征。使用以下的附图标记1 :CT系统;2 :第一 X射线管;3 :第一探测器;4 :第二 X射线管;5 :第二探测 器;6 :机架壳体;7 :患者;8 :患者卧榻;9 :系统轴;10 :计算机系统;11 :造影剂施加器;12 EKG导线;1 :积分探测器元件;Prgl-Prgn :计算机程序;Z :计数探测器元件。附图中图I示出CT系统;图2示出了一方面具有成排成组的积分探测器元件另一方面具有计数探测器元件的探测器的俯视图;图3示出了一方面具有成行成组的积分探测器元件另一方面具有计数探测器元件的探测器的俯视图;图4示出了具有蜂窝状布置的八角形积分探测器元件和在间隙中的计数探测器元件的探测器的俯视图。具体实施例方式图I示出示例性的CT系统1,具有在机架壳体6中未详细示出的机架上的两个辐射器-探测器系统。这两个辐射器-探测器系统一方面由第一 X射线管2和与第一 X射线管对应的相对的探测器3而另一方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于借助计算机断层造影系统(1)产生测量对象(7)的断层造影图像数据组的方法,该计算机断层造影系统具有至少两组可同时运行的探测器元件(I,Z),其共同从多个投影角度扫描测量对象(7),其中1.1.至少一个第一组积分探测器元件(I)在入射的射线的整个能量谱上积分地测量入射的射线,并且1.2.至少一个第二组计数探测器元件(Z)将入射的射线在至少两个能量范围中分辨地进行测量,其特征在于,1.3.通过至少一个第一组积分探测器元件(I)的积分的测量,关于分别在空间上相同地穿过测量对象延伸的射线来校正至少一个第二组计数探测器元件(Z)的能量分辨的测量,并且1.4.至少由第二组计数探测器元件(Z)的校正的能量分辨的测量重建测量对象(7)的至少一个断层造影的图像数据组。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:T弗洛尔G哈拉斯D尼德洛纳S弗劳姆
申请(专利权)人:西门子公司
类型:发明
国别省市:

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