[發明專利]增強型光譜X射線成像

在審

• 申請號: 201980092561.X
• 申請日: 2019-12-06
• 公開（公告）號: CN113507889A
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 漢斯·波拿佛克;弗雷德里克·格洛伯格;馬特斯·丹尼爾松
• 申請（專利權）人: 棱鏡傳感器公司
• 主分類號: A61B6/03
• 分類號: A61B6/03;G01N23/04
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 李健

1.一種用于x射線成像的裝置(100)，該裝置包括x射線源(10)和具有多個檢測器元件的x射線檢測器(20)，其中，該x射線源(10)和該x射線檢測器(20)被布置在能夠圍繞要成像的受試者或物體旋轉的支撐物(12)上，以實現在不同視角下的一組投影，

其中，該裝置(100)被配置為在切換kVp模式下操作x射線源(10)，用于在旋轉期間交替地施加包括較低電壓和較高電壓的至少兩個不同的電壓，以在該組投影上實現較低能量和較高能量的曝光，從而提供較低能量的投影和較高能量的投影，

其中，該x射線檢測器(20)是光子計數多倉檢測器，被配置為將光子計數分配給多個能量倉，并且該裝置(100)被配置為從這些能量倉的至少一個子集中選擇計數，以便為較低能量的投影和較高能量的投影二者提供對應的光子計數信息，

其中，該裝置(100)被配置為基于該對應的光子計數信息，針對多個較低能量的投影和較高能量的投影中的每個投影和/或針對至少一個較低能量的投影與至少一個較高能量的投影的多個組合中的每個組合來執行材料基礎分解。

2.如權利要求1所述的裝置，其中，該裝置(100)被配置為提供快速kV切換，用于在旋轉期間向該x射線源(10)交替地施加至少兩個不同的電壓。

3.如權利要求1或2所述的裝置，其中，該光子計數多倉檢測器(20)被配置為在低能量或高能量曝光下，針對每個投影、即針對每個檢測器元件和每個視角，將光子計數分配給能量倉，并且該裝置(100)被配置為從這些能量倉的至少一個子集中提取計數以便為該投影提供對應的光子計數信息。

4.如權利要求1至3中任一項所述的裝置，其中，該裝置(100)被配置為基于關于所應用的x射線光譜的信息來執行材料基礎分解。

5.如權利要求1至4中任一項所述的裝置，其中，該裝置(100)被配置為：針對多個較低能量的投影和較高能量的投影中的每個投影和/或針對至少一個較低能量的投影與至少一個較高能量的投影的多個組合中的每個組合來執行所述材料基礎分解，以生成基礎材料的路徑長度估計；并且基于這些路徑長度估計來執行圖像重建。

6.如權利要求5所述的裝置，其中，該裝置(100)被配置為基于包括至少一個較低能量的投影和至少一個較高能量的投影的光子計數信息的相鄰投影來生成雙能量路徑長度估計。

7.如權利要求6所述的裝置，其中，該裝置(100)被配置為使用所述雙能量路徑長度估計作為先驗信息來優化空間分辨率與基礎圖像噪聲之間的折衷。

8.如權利要求5至7中任一項所述的裝置，其中，該裝置(100)被配置為：生成基礎材料的路徑長度估計以及表示所估計路徑長度的協方差的相關聯協方差矩陣；并且基于對應的協方差矩陣來組合針對較低能量的投影和較高能量的投影的路徑長度估計。

9.如權利要求5至8中任一項所述的裝置，其中，該裝置(100)被配置為根據選擇的成像任務來選擇性地執行加權過程。

10.如權利要求1至9中任一項所述的裝置，其中，將該光子計數多倉檢測器(20)的閾值分配成使得：一個或多個倉被分配為對光譜的康普頓部分進行計數，而剩余倉被分配給光譜的光電部分。

11.如權利要求1至10中任一項所述的裝置，其中，該光子計數多倉檢測器(20)對于較高能量的投影和較低能量的投影的閾值是相同的。

12.如權利要求1至11中任一項所述的裝置，其中，該光子計數多倉檢測器(20)對于較低能量的投影的閾值不同于對于較高能量的投影的閾值。

13.如權利要求1至12中任一項所述的裝置，其中，該光子計數多倉檢測器(20)基于直接轉換材料。