[發(fā)明專利]體積圖像數據的材料選擇性自適應混合

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880065817.3
• 申請日: 2018-09-26
• 公開（公告）號: CN111201452B
• 公開（公告）日: 2023-09-12
• 發(fā)明（設計）人: S·普雷弗爾哈爾;M·維姆巴爾
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: G01T1/29
• 分類號: G01T1/29
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 孟杰雄

一種成像系統(tǒng)(500)包括被配置為產生投影數據的數據采集系統(tǒng)(515)和具有重建算法(518)和至少一個混合算法(524)的至少一個存儲器設備。所述成像系統(tǒng)還包括重建器(516)，所述重建器被配置為利用所述重建算法來重建所述投影數據并且至少生成對應于第一基礎材料成份的第一譜體積圖像數據和對應于第二基礎材料成份的第二譜體積圖像數據，并且利用所述至少一個混合算法將所述第一譜體積圖像數據與所述第二譜體積圖像數據進行混合以產生混合體積圖像數據。

技術領域

以下總體上涉及成像并且更具體地涉及體積圖像數據的材料選擇性自適應混合并且具體應用于計算機斷層攝影(CT)(包括譜和非譜CT)描述。

背景技術

計算機斷層攝影(CT)掃描器通常包括安裝在與一行或多行探測器相對的可旋轉機架上的X射線管。X射線管圍繞位于X射線管與一行或多行探測器之間的檢查區(qū)域旋轉并且發(fā)射穿過檢查區(qū)域和被布置在檢查區(qū)域中的受檢者和/或對象的輻射。一行或多行探測器探測穿過檢查區(qū)域的輻射并且生成指示檢查區(qū)域和被布置在其中的受檢者和/或對象的信號或投影數據。

投影數據被重建以借助于可以被用于生成一幅或多幅圖像的計算機生成體積圖像數據。(一幅或多幅)所得圖像包括根據對應于相對放射密度的灰度級值表示的像素。這樣的信息反映掃描的受檢者和/或對象的衰減特性，并且通常示出諸如患者內的解剖結構、無生物對象內的物理結構等的結構。這些圖像取決于X射線源和光子探測器的性質。

在檢查的對象或者身體部分上給予的輻射還包括譜信息，因為由受檢者和/或對象造成的輻射的吸收取決于貫穿其的光子的能量。這樣的譜信息提供額外信息，諸如指示組織的元素或者材料組成(例如，原子數)和/或受檢者和/或對象的材料的信息。然而，投影數據未反映譜特性，因為其表示的數據與在能量譜上積分的能量通量成比例。

被配置用于譜(多能量)成像的CT掃描器利用譜特性。例如，利用雙能量系統(tǒng)，可以生成反映所成像的材料的固有性質(組織組成)的基礎圖像(例如，組織的每個分量的光電效應(PE)和康普頓散射(CS)行為等)。盡管這樣的圖像允許基于能量衰減特性的材料的鑒別，但是在一些實例中，存在圖像質量改進與退化之間的折中。

例如，在通過鈣化動脈斑塊的動脈狹窄的非譜CT血管造影成像中，鈣可以引起鈣化表現為比其實際大小更大的“暈狀”偽影。暈狀偽影在較高的X射線能量處減少。然而，碘化的造影劑與周圍組織之間的CT值差異(“對比”)被降低，并且該對比差異已經被用于分割動脈一用于進一步分析，例如，利用計算機斷層攝影血流儲備分數(CT-FFR)模擬，其已經被用于確定例如病變是否是流量限制的并且保證任何介入等。

圖1-4圖示了“暈狀”偽影。圖1示出了較低能量多平面重新格式化(MPR)圖像中的鈣化102和血管分割104，并且圖2示出了較高能量MPR圖像中的鈣化202和血管分割204。圖3A和3B是鈣化102和202和分割104和204的子部分的放大視圖。圖3A中的放大(由于“暈狀”)鈣化102具有高度302，其大于圖3B中的較高能量圖像中的鈣化102的高度304。因此，圖3A中的血管306的管腔的大小小于圖3B中的較高能量圖像中的血管308的管腔的對應的大小，從而指示與圖3B中的308相比較圖3A中的更大的狹窄。

盡管圖3B的較高能量圖像中的狹窄更準確地反映實際狹窄幾何結構，但是由于“暈狀”偽影減少，碘化的造影劑與周圍組織之間的減小的對比能夠導致更不準確的血管分割。范例示出在圖4A和4B中，其是分割104和204的子部分的放大視圖。從圖4A和4B，至少由于降低的對比，圖4B的較高能量圖像的血管壁比圖4A中的血管壁更不規(guī)則。

發(fā)明內容

本文所描述的方法解決上文提到的問題和其他問題。