[發明專利]X射線暗場成像中的射束硬化校正

有效

• 申請號: 201880033090.0
• 申請日: 2018-04-17
• 公開（公告）號: CN110636796B
• 公開（公告）日: 2023-09-29
• 發明（設計）人: A·亞羅申科;H-I·馬克;T·克勒;F·德馬爾科;L·B·格羅曼;K·維勒;P·諾埃爾
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: A61B6/00
• 分類號: A61B6/00;G01V5/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 孟杰雄

本發明涉及包括第一材料和第二材料的對象的X射線暗場成像中的射束硬化校正，第一和第二材料具有不同的射束硬化性質。由于X射線成像數據包括關于成像對象的內部結構的信息，因此這樣的信息可以連同適當的校準數據一起用于識別在對象的成像區中發生的射束硬化貢獻，從而允許對由于X射線暗場成像中的射束硬化的偽影的校正。

技術領域

本發明涉及包括對第一材料和第二材料的對象的X射線暗場成像中的射束硬化校正，第一和第二材料具有不同的射束硬化性質。

背景技術

存在Jan?Jakubek的文章“Data?processing?and?image?reconstructionmethods?for?pixel?detectors”(Nuclear?Instruments?and?Methods?in?PhysicsReseearch?A?576(2007)223-234)，其公開了半導體單粒子計數探測器提供用于輻射成像的許多優點：高探測效率、能量鑒別、無噪聲數字積分(計數)、高幀率和虛擬無限動態范圍。所有這些性質允許實現高質量圖像。呈現了使用X射線和慢中子的透射圖像和3D斷層攝影重建的范例，其說明能夠影響圖像的質量的效應。如果未處理，則多個障礙能夠限制探測器性能。像素探測器實際上是個體探測器(像素)的陣列，其中每個具有其自己的效率、能量校準以及噪聲。常見努力是針對所有像素使所有這些參數一致。然而，理想一致性永不能夠實現。此外，經常看到，由于各種原因(電荷共享、串擾等)，因此一個像素中的信號影響相鄰像素。所有這些效應必須在數據處理期間考慮以避免錯誤數據解釋。以上論文的主要意圖是概述用于消除像素探測器的殘余缺點的數據處理和圖像校正的技術。示出如何擴展這些方法以處理另外的物理效應，諸如射束的硬化和由于偏轉的邊緣增強。此外，討論了數據處理(諸如斷層攝影3D重建)的更高級的方法。在來自主要地利用Medipix2像素設備執行的生物和材料科學的真實實驗上說明所有方法。也給出還包括光譜學和粒子跟蹤的像素探測器和其應用的未來的簡要視圖。

G.Pelzer等人的文章“A?beam?hardening?and?dispersion?correction?for?x-ray?dark-field?radiography”(Med.Phys.43(6)，2016年6月，第2774-2779頁)公開了X射線暗場成像允許關于甚至大樣本的小角度散射性質的信息。然而，如果使用多色X射線光譜，則暗場圖像與物體的衰減和相移相關。提出了一種移除這些相關性的一部分的方法。用于圖像采集的實驗設置在波場仿真中建模以量化只來源于材料的衰減和相移的暗場信號。針對ICRU46乳房組織來模擬校準矩陣。使用模擬數據，針對衰減和相位圖像的指紋來校正人類乳房切除術樣本的暗場圖像。將模擬的基于衰減的暗場值與體模測量結果進行比較，良好的協定被找到。將提出的方法應用到乳房攝影暗場數據，實現暗場背景和解剖噪聲的降低。微鈣化與其周圍背景之間的對比度增加。作者示出色散的影響能夠通過模擬來量化，并且因此，可以校正所測量的圖像數據。模擬允許確定針對各種各樣的設定參數的對應的暗場偽影，如管電壓和濾波。將提出的方法應用到乳房攝影暗場數據示出與原始圖像相比較的對比度的增加，這能夠簡化進一步的基于圖像的診斷。US?2004/0101104?A1描述了一種用于獲得數據的方法，包括使用多能量計算機斷層攝影(MECT)系統掃描物體以生成解剖圖像，并且分解所獲得的數據以生成表示骨骼材料的第一密度圖像和表示軟組織的第二密度圖像。方法還包括分割第一密度圖像和第二密度圖像中的至少一幅，并且對第二密度圖像進行體積繪制。