[發(fā)明專利]校正射線照相系統(tǒng)中散射的裝置和方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201880014979.4 | 申請日： | 2018-03-01 |
| 公開（公告）號： | CN110402108B | 公開（公告）日： | 2023-10-20 |
| 發(fā)明（設計）人： | 尼爾·洛斯利;保羅·斯科特 | 申請（專利權(quán)）人： | IBEX創(chuàng)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 |
| 地址： | 英國塞*** | 國省代碼： | 暫無信息 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 校正 射線 照相 系統(tǒng) 散射 裝置 方法 | ||
本發(fā)明提供一種X射線成像方法，包括以下步驟：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；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；在模擬器中為模擬器內(nèi)對于每種所述至少一種培訓材料來說的可變參數(shù)建立模擬散射核數(shù)據(jù)庫；生成模擬器參數(shù)與觀測圖像參數(shù)之間的傳遞函數(shù)，其中該傳遞函數(shù)與樣品類型和厚度無關(guān)；生成整個圖像的散射估計值；預測每個散射核的直接輻射；將傳遞函數(shù)應用于散射估計值和直接輻射，或?qū)鬟f函數(shù)的反函數(shù)應用于觀測的強度值；進行Z?S?D<閾值的計算，以得到無散射數(shù)據(jù)和/或無散射圖像。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種校正射線照相系統(tǒng)中散射的裝置和方法，主要涉及一種未使用防散射濾線柵的裝置和方法。
背景技術(shù)
當物體受到X射線輻射時，一些X射線光子被吸收，一些則穿過物體，不發(fā)生散射，撞擊在X射線探測器上，這稱為“直接輻射”。一些X射線被吸收，而另一些被散射。產(chǎn)生的散射強度可能超過探測器探測到的直接輻射大小。散射輻射會降低對比度并增加噪聲，導致圖像質(zhì)量降低。吸收的X射線在X射線圖像中形成對比度。若散射的X射線光子擊中探測器，則圖像中的隨機噪聲增大，因為無法識別出散射的X射線光子來自何處。
為解決散射問題，最常用的方法是在X射線探測器和被測物體之間放置一個防散射濾線柵。防散射濾線柵由一系列平行間隔設置的X射線吸收材料片條組成。大部分散射的X射線與其中一個片條相互作用而被吸收。因此，當存在防散射濾線柵時，X射線探測器主要探測直接輻射。
US1164987(Bucky)中描述了原創(chuàng)防散射濾線柵。
防散射濾線柵的問題之一是，除了減小散射在探測圖像中的影響之外，吸收X射線的片條還吸收一些直接輻射，即在片條路徑中傳播的光子。
為了補償在防散射濾線柵中損失的光子及降低的圖像質(zhì)量，常見做法是增大X射線通量。然而，這不利于對X射線敏感材料進行X射線成像。其中必須增加對患者的X射線輻射劑量以對存在防散射濾線柵進行補償，這一點在醫(yī)學成像中最受關(guān)注。
已經(jīng)進行一些嘗試來降低X射線成像中使用的X射線功率。
US7551716用數(shù)學方法代替防散射濾線柵，近似地測定散射X射線光子。據(jù)稱，通過利用數(shù)學方法近似地測定散射X射線光子，與使用防散射濾線柵的X射線設備相比，可以降低X射線劑量或增大信噪比。US7551716中使用的數(shù)學方法依賴于對所研究的材料做出假設，即組織是乳房組織，組織在壓迫槳之間受壓后具有一定的厚度。
申請人的專利申請(公開號GB2498615)中描述包括多個吸收板的X射線設備。在這種X射線設備中，X射線能譜受到許多不同方式的攝動。該裝置和方法提供允許識別材料性質(zhì)的信息。
申請人的專利申請(公開號W02016/051212)描述了一種裝置，該裝置可改變X射線信號來影響直接和散射輻射，并能識別出散射輻射，且在一些實施例中能將識別出的散射輻射視為直接輻射加回來。
雖然WO2016/051212中描述的發(fā)明能降低X射線劑量和改善信噪比，但是用于改變X射線信號的結(jié)構(gòu)仍然吸收X射線輻射。
因此，需要提供一種具有WO2016/051212中所述裝置和方法的優(yōu)點裝置和方法，但所述裝置和方法能進一步降低X射線劑量和/或改善信噪比。
除了測量散射輻射之外，本發(fā)明還對識別材料和材料厚度以及改善對比度噪聲比使用的散射輻射進行測量。
通過建立觀測的X射線圖像與X射線圖像的模擬之間的傳遞函數(shù)(該函數(shù)不隨材料和厚度改變)，應用傳遞函數(shù)，從觀測和模擬圖像獲取的信息就可互換。可以在模擬中分離直接輻射和散射輻射。因此，可消除觀測圖像中的散射輻射，從而增大對比度噪聲比。在醫(yī)學應用和用X射線分析可能受到X射線傷害的材料的其他應用中，本發(fā)明允許減少劑量來產(chǎn)生類似的標準圖像，或者使用相同的X射線劑量以產(chǎn)生質(zhì)量更好的圖像。
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