[發(fā)明專利]用于設(shè)置多能量CT圖像表示的對(duì)比度的方法和相關(guān)設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810235569.4
• 申請(qǐng)日: 2018-03-21
• 公開（公告）號(hào): CN108618797B
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M·里奇;S·施密特
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西門子醫(yī)療有限公司
• 主分類號(hào): A61B6/03
• 分類號(hào): A61B6/03
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 王茂華;杜波

本公開涉及光譜CT圖像數(shù)據(jù)的對(duì)比度增強(qiáng)再現(xiàn)。描述了一種用于設(shè)置多能量CT圖像表示的對(duì)比度的方法。在方法中，接收患者(O)的檢查區(qū)域的多個(gè)多光譜圖像數(shù)據(jù)集(BD)。此外，基于多光譜圖像數(shù)據(jù)集(BD)實(shí)現(xiàn)要被檢查的結(jié)構(gòu)(ST)的自動(dòng)識(shí)別，并且不同加權(quán)的多光譜圖像數(shù)據(jù)集(BD)的自動(dòng)組合被實(shí)現(xiàn)，使得與統(tǒng)一加權(quán)相比，要被檢查的結(jié)構(gòu)(ST)與其環(huán)境之間的對(duì)比度得到改善。此外，描述了多能量CT成像方法。還描述了圖像設(shè)置設(shè)備(30)。此外，描述了計(jì)算機(jī)斷層攝影系統(tǒng)(1)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于設(shè)置多能量CT圖像表示的對(duì)比度的方法。本發(fā)明還涉及一種多能量CT成像方法。本發(fā)明還涉及一種設(shè)置設(shè)備。此外，本發(fā)明涉及一種計(jì)算機(jī)斷層攝影系統(tǒng)。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的成像技術(shù)常常被用來幫助生成二維圖像數(shù)據(jù)或三維圖像數(shù)據(jù)，二維圖像數(shù)據(jù)或三維圖像數(shù)據(jù)可以用于可視化所成像的檢查對(duì)象，除此之外也可以用于其他應(yīng)用。

成像技術(shù)通常基于對(duì)X射線輻射的檢測，在該過程期間，主要數(shù)據(jù)得以生成，主要數(shù)據(jù)被稱為投影測量數(shù)據(jù)。例如，可以借助于計(jì)算機(jī)斷層攝影系統(tǒng)(CT系統(tǒng))來獲取投影測量數(shù)據(jù)。在CT系統(tǒng)中，布置在臺(tái)架上的X射線源和相對(duì)布置的X射線檢測器的組合通常圍繞測量室旋轉(zhuǎn)，檢查對(duì)象(在下文中被稱為患者而不喪失普遍性)位于該測量室中。在該布置中，旋轉(zhuǎn)中心(也稱為“等中心點(diǎn)”)與一個(gè)軸線重合，該軸線被稱為系統(tǒng)軸線z。在一次或多次旋轉(zhuǎn)的過程中，利用來自X射線源的X射線輻射對(duì)患者進(jìn)行照射，借助相對(duì)布置的X射線探測器來捕獲投影測量數(shù)據(jù)或X射線投影數(shù)據(jù)。

特別地，所生成的投影測量數(shù)據(jù)取決于X射線探測器的設(shè)計(jì)。典型地，X射線探測器包括多個(gè)檢測單元，這些檢測單元在大多數(shù)情況下以常規(guī)像素陣列的形式被布置。每個(gè)檢測單元生成入射到相應(yīng)檢測單元上的X射線輻射的檢測信號(hào)，在特定時(shí)刻在X射線輻射的強(qiáng)度和光譜分布方面分析所述檢測信號(hào)，以便得出關(guān)于檢查對(duì)象的推論，并生成投影測量數(shù)據(jù)。

測量的強(qiáng)度對(duì)應(yīng)于被稱為衰減值的量，其用所謂的Hounsfield單位(縮寫為HU)表示。衰減值的數(shù)值等值在正向范圍內(nèi)位于-1000到幾千之間。在CT成像中，給所述HU值分配灰度值。由于人類不能區(qū)分如此大量的灰度，所以引入了被稱為“窗口化”的技術(shù)，其中HU尺度的一個(gè)可選部分被線性地映射到從白色到黑色的灰度。用戶可以自由設(shè)置特定的窗口化參數(shù)，窗口的中心和寬度以HU指定。然后將窗口內(nèi)的所有HU值映射到可用的灰度級(jí)別，在該可用的灰度級(jí)別中人眼能夠區(qū)分大約60個(gè)值。在這樣的情況下，針對(duì)中心和寬度所選擇的HU值適合于相應(yīng)的檢查區(qū)域和檢查目的。例如，對(duì)HU值的選擇取決于待檢查的器官以及與其相關(guān)聯(lián)的臨床相關(guān)密度值。根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域，這些臨床上被設(shè)置為“窗口”的值之間存在相當(dāng)大的差異。

CT成像的新形式是稱為光譜CT成像的技術(shù)。由此，根據(jù)X射線能量來檢測并分辨X射線束。由于不同能量的光子被不同材料不同地吸收，所以可以憑借這樣的成像方法分離地檢測不同的材料。一個(gè)這樣的示例是血管中占據(jù)的造影劑的分布的可視化。假彩色還原(false color redition)正如被稱呼的那樣，被生成以用于這樣的可視化。

給定四個(gè)或更多個(gè)分辨的光子能量，產(chǎn)生圖像表示，其中根據(jù)能帶的加權(quán)生成完全不同的圖像。與窗口化相比，在各個(gè)能帶的加權(quán)中存在的是多維問題，而不是灰度值轉(zhuǎn)換中的線性的一維問題。因此，對(duì)于用戶而言，設(shè)置對(duì)于他或她的目的而言理想的對(duì)比度是非常困難的或幾乎不可能的。

在攝影成像中，存在對(duì)比度選擇方法，其中借助于濾色片吸收有色光譜的某些部分，以突出光譜的其他部分中的對(duì)比度。例如，在黑白攝影中，使用黃濾色片來渲染云，使得天空看起來更暗，并且白色云更清晰地展現(xiàn)出來。但是，即使在人類視覺的三色系統(tǒng)的情況下，這樣的對(duì)比度選擇也只適用于少數(shù)應(yīng)用。