[發明專利]校正射線照相系統中散射的裝置和方法

有效

• 申請號: 201880014979.4
• 申請日: 2018-03-01
• 公開（公告）號: CN110402108B
• 公開（公告）日: 2023-10-20
• 發明（設計）人: 尼爾·洛斯利;保羅·斯科特
• 申請（專利權）人: IBEX創新有限責任公司
• 主分類號: A61B6/00
• 分類號: A61B6/00
• 代理公司: 深圳市博銳專利事務所 44275
• 代理人: 林棟

1.一種X射線成像方法，包括以下步驟：

i.提供一套至少一種培訓材料，所述一套材料包括不同的材料和/或不同厚度的該材料或每種材料；

ii.用像素化探測器獲得所述至少一種培訓材料的觀測X射線圖像；

iii.在模擬器內為模擬器中對于每種所述至少一種培訓材料來說的可變參數建立模擬散射核數據庫；

iv.將觀測圖像的參數與模擬器所創建圖像的參數進行比較，并識別出模擬器的輸入參數，這些輸入參數產生模擬器的識別輸入參數與觀測圖像的參數之間的傳遞函數，其中該傳遞函數與樣品類型和厚度無關；

v.生成傳遞函數；

vi.用像素化探測器獲得樣品的觀測X射線圖像，該樣品包含類似于所述至少一種培訓材料的至少一種材料。

vii.初步估計樣品中所含的材料類型和/或厚度；

viii.從樣品上多個空間分離點中的每個點到探測器的每個像素，對樣品進行射線路徑追蹤，就像該樣品對應于步驟viii中的估計值一樣；

ix.由對應于射線路徑追蹤的擴散函數的散射核數據庫獲得散射核；

x.對每個散射核的散射進行求和，以得到整個圖像的散射估計值；

xi.預測每個散射核的直接輻射；

xii.將傳遞函數應用于散射估計值和直接輻射，或將傳遞函數的反函數應用于觀測的強度值；

xiii.進行Z-S-D<閾值計算，其中Z為觀測的強度值，S為應用傳遞函數后的散射輻射，D為應用傳遞函數后的直接輻射；

xiv.若Z-S-D<閾值，用Z減去S，得到無散射數據和/或無散射圖像。

2.根據權利要求1所述的X射線成像方法，其中步驟iii中建立的散射核數據庫為模擬器中對每種所述至少一種培訓材料來說的所有可變參數的子集建立。

3.根據權利要求1或2所述的X射線成像方法，其中步驟iii中的可變參數從包含kV、濾過板和樣品位置的一組中選擇。

4.根據以上任一權利要求所述的X射線成像方法，其中利用像素化探測器獲得X射線圖像的步驟包括記錄探測器的每個像素處的強度值。

5.根據以上任一權利要求所述的X射線成像方法，其中初始估計(步驟viii)基于以下之一：與步驟vii的各個像素或像素組相關聯的強度值；與培訓材料數據庫中所含材料和材料厚度有關的統計值；隨機猜測；另一個系統的材料類型和厚度信息。

6.根據以上任一權利要求所述的X射線成像方法，其中獲得散射核數據庫包括以下之一：根據散射核數據庫中的散射核仿真一個散射核；在散射核數據庫中的兩個散射核之間進行插值；并選擇一個散射核。

7.根據權利要求6所述的X射線成像方法，其中散射核數據庫為稀疏填充，根據稀疏填充的散射核數據庫中的點仿真散射核或在稀疏散射核數據庫中的點之間進行散射核插值。

8.根據權利要求1至7中任一權利要求所述的X射線成像方法，包括進一步的步驟，即：將散射輻射視為直接輻射向無散射數據加回散射輻射，得到增強的無散射數據和/或增強的無散射圖像。

9.根據以上任一權利要求所述的X射線成像方法，其中無散射數據包括材料類型和/或材料厚度信息。

10.一種X射線成像裝置，包括X射線源、像素化X射線探測器、模擬器和數據處理器，其中數據處理器配置成至少能執行權利要求1至9所述的X射線成像方法中的步驟ii至步驟v。

11.根據權利要求10所述的X射線成像裝置，其中數據處理器配置成至少能執行權利要求1至9所述的X射線成像方法中的步驟vi至步驟xiv。

12.一種X射線成像裝置，包括X射線源、像素化的X射線探測器、模擬器和數據處理器，其中數據處理器配置成至少能執行權利要求1至9所述的X射線成像方法中的步驟vi至步驟xiv。

13.一種X射線成像系統，包括權利要求10至12中任一權利要求所述的X射線成像裝置和一套至少一種培訓材料，其中所述一套材料包括不同的材料和/或不同厚度的該材料或每種材料。