[發明專利]用于對計算機斷層攝影進行引導去噪的系統和方法

有效

• 申請號: 201580067327.3
• 申請日: 2015-10-08
• 公開（公告）號: CN107430765B
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: J-B.蒂博;D.帕爾;J.唐;K.D.紹爾;C.布曼;R.張
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司;濱湖圣母村大學;普渡研究基金會
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T5/10;G06T11/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 鄭浩;付曼

一種方法包括經由采集單元獲得譜計算機斷層攝影(CT)信息，該采集單元包括X射線源和CT檢測器。該方法還包括使用譜CT信息，利用一個或多個處理單元，使用至少一次圖像變換，生成第一基礎圖像和第二基礎圖像。另外，該方法包括使用第一基礎圖像作為引導，利用一個或多個處理單元對第二基礎圖像執行引導處理以提供修改的第二基礎圖像。而且，該方法包括使用第一基礎圖像和修改的第二基礎圖像來執行至少一次逆圖像變換來生成至少一個修改的圖像。

技術領域

本發明所公開的主題大體而言涉及用于計算機斷層攝影(computed tomography；CT)成像的系統和方法。

發明背景

在CT成像中，X射線源可以繞物體旋轉以獲得成像信息。來自源、由物體衰減的X射線可以由檢測器(detector)收集或檢測并且用來重建(reconstruct)圖像。由于根據材料之間的能級衰減(attenuation)中的變化，譜CT成像(spectral CT imaging)提供區分不同材料的能力，即使對于在給定能量進行的常規單能CT掃描，材料具有相似衰減。使用材料分解(material decomposed；MD)圖像的線性組合，譜CT成像可以用來提供合成單色圖像(synthetic monochromatic images)。然而，原始MD圖像(即，水和碘)作為經過濾波的反向投影(filtered back-projection)的直接結果，可以遭受由于投影空間材料分解導致的大量負相關噪聲(negatively correlated noise)。因此可能需要隨后的降噪(noisereduction)步驟。在某些能量，MD圖像中的一個或另一個可能傾向于占主導地位，而在其它能量，可能基本上抵消負相關噪聲。當MD圖像之一傾向于占主導地位時，可能需要額外降噪來保持在合成單色圖像中的噪聲在可接受水平，同時保持空間分辨率和圖像品質(IQ)。

與原始MD圖像相比，常規降噪方案可能并未在所有光子能級在合成單色圖像中實現一致較低的噪聲。例如，如果組合經過常規去噪(de-noised)的MD圖像，所得到的單色圖像的噪聲可能在一定光子能量范圍包含比原始MD圖像的組合更多的噪聲。當產生單色圖像時，原始圖像和去噪圖像可以混合，以便選擇應組合哪些MD圖像(原始圖像或去噪圖像)以在整個能量范圍產生更低噪聲。然而，這種混合導致不必要的較大的存儲器使用和存儲要求，因為在運行中用于對圖像去噪的信息與原始MD圖像信息一起存儲。另外，常規去噪方案可能并未在低劑量水平實現充分降噪，和/或可能引入偽影(artifacts)，偽影會損壞圖像質地和空間分辨率。

發明內容

在一實施例中，提供一種方法，這種方法包括經由采集單元(acquisition unit)獲得譜計算機斷層攝影(CT)信息，該采集單元包括X射線源和CT檢測器。該方法還包括使用譜CT信息，利用一個或多個處理單元，使用至少一次圖像變換(image transform)，生成第一基礎圖像(basis image)和第二基礎圖像。另外，該方法包括使用第一基礎圖像作為引導，利用一個或多個處理單元對第二基礎圖像執行引導處理(guided processing)(例如，去噪)以提供修改的(modified)第二基礎圖像。而且，該方法包括：使用第一基礎圖像和修改的第二基礎圖像來執行至少一次逆(inverse)圖像變換來生成至少一個修改的圖像。而且，該方法還可包括使用所述第一基礎圖像和所述修改的第二基礎圖像執行第一逆圖像變換以提供第一修改的圖像。該方法還可包括使用所述第一基礎圖像和所述修改的第二基礎圖像執行第二逆圖像變換以提供第二修改的圖像。