谱投影扩展制造技术

一种方法包括利用成像系统的混合数据探测系统接收辐射。所述混合数据探测系统包括沿检查区域的横轴布置的混合数据探测器阵列，所述混合数据探测器阵列具有谱探测器的集合和积分探测器的集合。所述方法还包括通过谱探测器的第一的集合生成截断的谱投影的集合。所述方法还包括估计针对积分探测器的谱投影的集合。所述方法还包括对所述截断的谱投影的集合和所述估计的谱投影的集合进行组合。所述方法还包括基于所组合的集合来估计谱投影的集合以产生谱投影的完整集合。所述方法还包括处理谱投影的所述完整集合以生成体积图像数据。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】谱投影扩展
下文总体涉及处理谱投影数据并且更具体而言涉及扩展针对包括谱探测器和非谱探测器两者的探测系统的截断的谱投影的集合，并将结合计算机断层摄影(CT)的特定应用来描述。然而，本专利技术还适用于平板、X-射线、放射治疗和/或其他成像应用。
技术介绍
谱探测器与能量积分探测器相比具有相对高的成本。为了减小成本，探测系统可包括具有谱探测器和能量积分探测器两种的混合探测器阵列，而不全部是谱探测器。通过一种方法，探测器阵列可与谱探测器非对称地填充。例如，探测器的第一的集合可以是谱探测器，而其余探测器是能量积分探测器。在该示例中，其中谱探测器覆盖小的视场而不是整个全视场，全视场采集将得到截断的谱投影的集合。在Cho等人的Phys.Med.Biol.40，1995，第1863-1883页中论述了用于扩展针对非对称概况的截断的非谱投影的方法。通过该方法，通过相对的机架角度处测量的互补(或近似冗余)线积分来扩展非对称概况。在轴向扫描模式中能够实现针对小锥角的合适图像质量。对于较大的锥角(例如，大于1.5度)或较高节距(例如，大于0.8)，非对称截断的采集的3D图像质量逐渐劣化。前者在等人的“FBPandBPFreconstructionmethodsforcircularX-raytomographywithoff-centerdetector”，Med.Phys.Vol.38(7)，S85-S94(2011年)中讨论，并且后者在Zamyatin等人的“HelicalconebeamCTwithanasymmetricaldetector，”Med.Phys.32，3117-3127(2005年)中讨论。可惜的是在谱情形中，该问题针对每个谱通道都出现。
技术实现思路
一种方法，包括利用成像系统的混合数据探测系统接收辐射。所述混合数据探测系统包括沿检查区域的横轴布置的混合数据探测器阵列，所述混合数据探测器阵列具有谱探测器的集合和积分探测器的集合。所述方法还包括利用谱探测器的第一集合生成截断的谱投影的集合。所述方法还包括估计针对积分探测器的谱投影的集合。所述方法还包括将所述截断的谱投影的集合与所估计的谱投影的集合进行组合。所述方法还包括基于所组合的集合来估计谱投影的集合以产生谱投影的完整集合。所述方法还包括处理谱投影的所述完整集合以生成体积图像数据。一种成像系统，包括被配置为发射辐射的辐射源和被配置为接收辐射的混合探测器阵列。所述混合探测器阵列包括谱探测器和积分探测器。所述谱探测器关于混合探测器阵列的中心区域非对称地布置。所述谱探测器生成截断的谱投影。所述成像系统还包括重建器，所述重建器被配置为：估计针对积分探测器的谱投影，将所述截断的谱投影与所估计的谱投影进行组合以产生谱投影的完整集合，并且处理所述谱投影的所述完整集合以生成体积图像数据。一种装置，包括被配置为存储指令的存储器和被配置为执行所述指令的处理器。所述处理器响应于执行所述指令，从包括谱探测器和积分探测器的探测器阵列接收截断的谱投影和积分投影，基于谱探测器的互补谱投影来估计针对积分探测器的谱投影，并且将所述截断的谱投影与所估计的谱投影进行组合以产生谱投影的完整集合。附图说明本专利技术可以采取各种部分和各部件布置以及各种步骤和各步骤安排的形式。附图仅出于图示优选的实施例的目的并且不应被解释为对本专利技术的限制。图1图示了具有重建器的范例成像系统，其包括谱投影扩展器。图2图示了具有谱探测器和能量积分探测器两者的范例混合探测器阵列。图3图示了具有谱探测器和能量积分探测器的另一范例混合探测器阵列。图4图示了谱投影扩展器的范例。图5图示了针对图2的混合探测器阵列的范例的缺失的投影的范例。图6图示了针对图2的混合探测器阵列的范例的互补的投影的范例。图7图示了根据本文所述的实施方式的方法。具体实施方式图1图解地图示了示例成像系统100，诸如计算机断层摄影(CT)扫描器。成像系统100包括旋转机架102和静止机架104。旋转机架102由静止机架104可旋转地支撑。旋转机架102被配置为关于纵向或z轴绕检查区域106旋转。成像系统100还包括辐射源108，诸如X射线管，其由旋转机架102可旋转地支撑。辐射源108随旋转机架102绕检查区域106旋转并被配置为发射穿过检查区域106的辐射。成像系统100还包括混合探测系统110。混合探测系统110被定位为与辐射源108相对，在检查区域106对面。混合探测系统110包括具有沿着z轴方向布置的一行或多行探测器的一维或二维阵列112。该一维或二维阵列112包括沿检查区域106的横向(x/y)轴布置的谱(多能量)探测器和能量积分(非谱)探测器的组合。图2和3示出了阵列112的非限制示例。在图2中，从探测器阵列位置1直至探测器阵列位置αX的第一探测器子区域202填充有谱探测器204，并且从探测器阵列位置αX+1直至探测器阵列位置X的第二探测器子区域206填充有能量积分探测器208，其中，X指示单行中探测器元件的数量并且是大于等于二的正整数，并且α是小于100％的百分比。在该配置中，谱探测器204关于探测器阵列112的中心区域214非对称地布置。在图2中，第一子区域202覆盖小的视场(SFOV)210，例如其提供用于头部扫描、心脏扫描等的完全覆盖。第一子区域202和第二子区域206的组合提供了针对大的视场(LFOV)212的覆盖，例如其提供了用于肩膀、腹部等的完全覆盖。在图3中，第一和第二探测器子区域202和206反转以使得能量积分探测器208从位置1持续到位置αX并且谱探测器204从位置αX+1持续到位置X。参照图1、2和3，混合探测系统110被配置为以谱模式和能量积分模式操作。在能量积分模式中，在至少一百八十度(180°)加上针对SPOV210和LFOV212的扇角后采集吸收投影的完整集合。在谱模式中，在至少一百八十度(180°)加上针对SPOV210但是不针对LFOV212的扇角后采集谱投影的完整集合。对于LFOV212，由于针对被第二子区域206覆盖的区域的谱投影缺失，因而谱投影是截断的。参照图1，成像系统100还包括重建器114，重建器114重建投影并生成体积数据。针对谱LFOV采集，重建器114包括谱投影扩展器116，其估计针对第二子区域206的谱投影。针对第一子区域202的截断的谱投影和针对第二子区域206的估计的谱投影的组合提供了针对谱LFOV采集的谱投影的完整集合。这样，估计的谱投影延伸被截断的谱投影来生成针对LFOV采集的完整投影的集合。如下文更加详细地描述的，在一个非限制情形中，谱投影扩展器116基于来自第一子区域202的互补的谱投影和来自第二子区域206的能量积分测量来估计针对第二子区域206的谱投影。所述方法将很好地适于不对称谱探测器概况，包括适于轴向扫描上较大的锥角(例如，大于1.5度)和/或适于螺旋扫描的较高节距(例如，大于0.8)，不像省略所述方法的配置。针对能量积分模式和SFOV谱模式，谱投影扩展器116未被采用。重建器114能够经由执行嵌入或编码在计算机可读存储介质上的(一条或多条)计算机可执行指令的(一个或多个)处理器(例如，中央处理单元(CPU)、微处理器等)来实施，其排除瞬态介质并包括物理存储器和/或其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：由成像系统的混合数据探测系统接收辐射，其中，所述混合数据探测系统包括沿检查区域的横轴布置的混合数据探测器阵列，所述混合数据探测器阵列具有谱探测器的集合和积分探测器的集合；利用谱探测器的第一集合生成截断的谱投影的集合；估计针对所述积分探测器的谱投影的集合；将截断的谱投影的所述集合与所估计的谱投影的集合进行组合；基于经组合的集合来估计谱投影的集合，以产生谱投影的完整集合；并且处理谱投影的所述完整集合以生成体积图像数据。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.19 US 62/052,5061.一种方法，包括：由成像系统的混合数据探测系统接收辐射，其中，所述混合数据探测系统包括沿检查区域的横轴布置的混合数据探测器阵列，所述混合数据探测器阵列具有谱探测器的集合和积分探测器的集合；利用谱探测器的第一集合生成截断的谱投影的集合；估计针对所述积分探测器的谱投影的集合；将截断的谱投影的所述集合与所估计的谱投影的集合进行组合；基于经组合的集合来估计谱投影的集合，以产生谱投影的完整集合；并且处理谱投影的所述完整集合以生成体积图像数据。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：确定针对积分探测器的所述集合的来自谱探测器的所述集合的互补的谱投影的集合；并且基于互补的谱投影的所述集合来估计针对所述积分探测器的谱投影的所述集合。3.根据权利要求2所述的方法，还包括：确定针对所述互补的谱投影集合的有效第一能量箱吸收和有效第二能量箱吸收；并且基于针对所述互补的谱投影集合的所述有效第一能量箱吸收和所述有效第一能量箱吸收来估计针对所述积分探测器的谱投影的所述集合。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述有效第一能量箱吸收是有效光电吸收并且所述有效第二能量箱吸收是有效康普顿散射吸收。5.根据权利要求3至4中的任一项所述的方法，还包括：基于积分探测器所述集合的强度测量结果来对针对所述互补的谱投影集合的所述有效第一能量箱吸收和所述有效第二能量箱吸收进行缩放，以匹配强度测量结果；并且基于经缩放的有效第一能量箱吸收和经缩放的有效第二能量箱吸收来估计针对所述积分探测器的谱投影的所述集合。6.根据权利要求5所述的方法，还包括：将针对积分探测器的所述集合的所述有效第一能量箱吸收和所述有效第二能量箱吸收分别估计为所述经缩放的有效第一能量箱吸收和所述经缩放的有效第二能量箱吸收。7.根据权利要求3所述的方法，还包括：确定针对互补的谱投影的所述集合的所述有效第一能量箱吸收对所述有效第二能量箱吸收的比率；并且基于所述比率来估计针对所述积分探测器的谱投影的所述集合。8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述有效第一能量箱吸收是有效光电吸收并且所述第二能量箱吸收是有效康普顿散射吸收。9.根据权利要求7至8中的任一项所述的方法，还包括：基于积分探测器的所述集合的强度测量结果来对所述比率进行缩放以匹配强度测量结果；并且基于经缩放的比率来估计针对所述积分探测器的谱投影的所述集合。10.根据权利要求2所述的方法，还包括：生成针对能量积分探测器的所述集合的吸收投影的集合；生成来自谱探测器的所述集合的互补的谱投影的集合；并且基于吸收投影的所述集合对互补的谱投影的所述集合的比率来估计针对所述积分探测器的谱投影的集合。11.根据权利要求10所述的方法，还包括：基于吸收投影的所述集合...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·舍费尔，M·格拉斯，T·克勒，R·普罗克绍，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL