一种方法，该方法包括采集第一能谱下的第一投影测量数据集和不同于第一能谱的第二能谱下的第二投影测量数据集，其方式是通过在以下操作之间切换：在第一能谱下以不同投影角度针对设定数量的连续视图采集第一数据集，以及在第二能谱下以不同投影角度针对该设定数量的连续视图采集第二数据集。该设定数量的连续视图大于一。该方法包括用第一能谱下的估计投影测量补充第一数据集并且用第二能谱下的估计投影测量补充第二数据集，以便为第一数据集和第二数据集提供在成像扫描期间未采集的不同投影角度的缺失投影测量。同投影角度的缺失投影测量。同投影角度的缺失投影测量。
【技术实现步骤摘要】
在计算机断层摄影成像系统中利用双能量成像的系统和方法
技术介绍
[0001]本文所公开的主题涉及数字X射线系统，并且更具体地涉及用于利用双能量计算机断层摄影成像的技术。
[0002]非侵入式成像技术允许非侵入地获得受检者(患者、制造商品、行李、包裹或乘客)的内部结构或特征的图像。具体地，此类非侵入式成像技术依赖于各种物理原理(诸如X射线通过目标体积的差分传输或声波的反射)，以获取数据和构建图像或以其他方式表示受检者的内部特征。
[0003]例如，在基于X射线的成像技术中，X射线辐射跨越感兴趣的受检者(诸如人类患者)，并且一部分辐射影响收集强度数据的检测器。在数字X射线系统中，检测器产生表示影响检测器表面的离散像素区域的辐射的量或强度的信号。然后可以处理信号以生成可显示以供查看的图像。
[0004]在一种这样的基于X射线的技术(称为计算机断层摄影(CT))中，扫描仪可以在围绕被成像的对象(诸如患者)的多个视角位置处投射来自X射线源的扇形或锥形X射线束。X射线束在其穿过对象时衰减并且由一组检测器元件检测，该组检测器元件产生表示检测器上的入射X射线强度的强度的信号。处理信号以产生表示对象的线性衰减系数沿X射线路径的线积分的数据。这些信号通常称为“投影数据”或仅称为“投影”。通过使用诸如滤波反投影的重建技术，可以生成表示患者或被成像对象的感兴趣区域的体积或体积绘制的图像。在医学背景中，然后可以从重建的图像或绘制的体积中定位或识别感兴趣的病理结构或其他结构。
[0005]双能量CT成像(例如，光谱CT成像)涉及在两个不同X射线能谱下采集CT数据集，并且对那些数据集执行多材料分解以获得表示多种材料(水、碘、钙等)的两个或更多个材料图像(例如，材料分解图像或基础材料图像)。用于双能量成像的主要硬件解决方案包括快速kVp切换、分流滤波器、双X射线源和双层检测器。然而，该硬件的利用使CT成像系统更昂贵。低端CT成像系统(其缺乏用于双能量成像的上述硬件解决方案)由具有成本效益的硬件组成，并且仅具有较慢的kVp切换能力。另外，低端CT成像系统的检测器可利用更便宜的闪烁体材料，该闪烁体材料包括以下特性(例如，较慢的主要速度和较高的余晖)，这些特性使其不受欢迎并且难以在用快速kVp切换扫描的双能量图像中实现可接受的成像质量和材料量化。由于双能量成像的临床价值，许多CT用户正在转换其标准方案以将双能量用于大量临床应用(例如，肾结石、病变表征、骨水肿等)。期望向低端CT成像系统提供双能量能力。
技术实现思路
[0006]下文概述了与最初要求保护的主题范围相称的某些实施方案。这些实施方案并非旨在限制要求保护的主题的范围，而是这些实施方案仅旨在提供该主题的可能形式的简要概述。实际上，该主题可包括多种形式，这些形式可类似于或不同于下文所述的实施方案。
[0007]在一个实施方案中，提供了一种计算机实现的方法。该方法包括在成像扫描期间采集第一能谱下的第一投影测量数据集和不同于第一能谱的第二能谱下的第二投影测量
数据集，其方式是通过在以下操作之间切换：在第一能谱下以不同投影角度针对设定数量的连续视图采集第一数据集，以及在第二能谱下以不同投影角度针对该设定数量的连续视图采集第二数据集，其中该设定数量的连续视图大于一。该方法还包括用第一能量下的估计投影测量补充第一数据集并且用第二能谱下的估计投影测量补充第二数据集，以便分别为第一数据集和第二数据集提供在成像扫描期间未采集的不同投影角度的缺失投影测量。
[0008]在另一个实施方案中，提供了一种或多种非暂态计算机可读介质。该一种或多种非暂态计算机可读介质对一个或多个处理器可执行例程进行编码，其中该一个或多个例程在由处理器执行时致使执行动作。该动作包括在成像扫描期间采集第一能谱下的第一投影测量数据集和不同于第一能谱的第二能谱下的第二投影测量数据集，其方式是通过在以下操作之间切换：在第一能谱下以不同投影角度针对设定数量的连续视图采集第一数据集，以及在第二能谱下以不同投影角度针对该设定数量的连续视图采集第二数据集，其中该设定数量的连续视图大于一。该动作还包括用第一能谱下的估计投影测量补充第一数据集并且用第二能谱下的估计投影测量补充第二数据集，以便分别为第一数据集和第二数据集提供在成像扫描期间未采集的不同投影角度的缺失投影测量。
[0009]在另一个实施方案中，提供了一种基于处理器的系统。该系统包括编码处理器可执行例程的存储器。该系统还包括处理器，该处理器被配置为访问存储器并且执行处理器可执行例程，其中该例程在由处理器执行时致使处理器执行动作。该动作包括在成像扫描期间采集第一能谱下的第一投影测量数据集和不同于第一能谱的第二能谱下的第二投影测量数据集，其方式是通过在以下操作之间切换：在第一能谱下以不同投影角度针对设定数量的连续视图采集第一数据集，以及在第二能谱下以不同投影角度针对该设定数量的连续视图采集第二数据集，其中该设定数量的连续视图大于一。该动作还包括用第一能谱下的估计投影测量补充第一数据集并且用第二能谱下的估计投影测量补充第二数据集，以便分别为第一数据集和第二数据集提供在成像扫描期间未采集的不同投影角度的缺失投影测量。
附图说明
[0010]当参考附图阅读以下详细描述时，将更好地理解本专利技术的这些和其他特征、方面和优点，附图中相同的符号在整个附图中表示相同的部分，其中：
[0011]图1为根据本公开的各方面的被配置为采集患者的CT图像并且处理该图像的计算机断层摄影(CT)系统的实施方案的示意图；
[0012]图2为根据本公开的各方面的kVp切换方法(例如，用于低间距螺旋扫描)的实施方案的示意图；
[0013]图3为根据本公开的各方面的用于执行kVp切换以进行双能量成像(例如，利用图像域材料分解)的方法的实施方案的流程图；
[0014]图4为根据本公开的各方面的用于执行kVp切换以进行双能量成像(例如，利用投影空间材料分解)的方法的实施方案的流程图；并且
[0015]图5为根据本公开的各方面的用于执行kVp切换以进行双能量成像的方法的实施方案的流程图。
具体实施方式
[0016]在下面将描述一个或多个具体的实施方案。为了提供这些实施方案的简明描述，可能未在说明书中描述实际具体实施的所有特征。应当理解，在任何此类实际具体实施的开发中，如在任何工程或设计项目中，必须做出许多特定于具体实施的决策以实现开发者的具体目标，诸如遵守可能因具体实施而不同的系统相关和业务相关约束。此外，应当理解，此类开发努力可能是复杂且耗时的，但对于受益于本公开的普通技术人员来说仍然是设计、制作和制造的常规任务。
[0017]介绍本专利技术主题的各种实施方案的要素时，冠词“一个”、“一种”、“该”和“所述”旨在表示存在一个或多个(种)所述要素。术语“包括”、“包含”和“具有”旨在是包含性的，并且意指除了列出的元件之外还可存在附加元件。此外，以下讨论中的任何数值示例旨在非限制性的，并且因此附加的数值、范围和百分比在所公开的实施方案的范围内。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种计算机实现的方法，包括：在成像扫描期间采集第一能谱下的第一投影测量数据集和不同于所述第一能谱的第二能谱下的第二投影测量数据集，其方式是通过在以下操作之间切换：在所述第一能谱下以不同投影角度针对设定数量的连续视图采集所述第一数据集，以及在所述第二能谱下以不同投影角度针对所述设定数量的连续视图采集所述第二数据集，其中所述设定数量的连续视图大于一；以及用所述第一能谱下的估计投影测量补充所述第一数据集并且用所述第二能谱下的估计投影测量补充所述第二数据集，以便分别为所述第一数据集和所述第二数据集提供在所述成像扫描期间未采集的不同投影角度的缺失投影测量。2.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中针对所述第一数据集和所述第二数据集两者采集的数据量是相同的。3.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中所述第一能谱和所述第二能谱下的所述估计投影测量源自所述第一数据集和所述第二数据集两者，并且其中所述第一能谱下的所述估计投影测量在投影角度上与其所源自的所述第一投影测量数据集和所述第二投影测量数据集两者相对应，并且所述第二能谱下的所述估计投影测量在投影角度上与其所源自的所述第一投影测量数据集和所述第二投影测量数据集两者相对应。4.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，包括：在补充之后，分别根据所述第一数据集生成第一重建图像并且根据所述第二数据集生成第二重建图像；以及对所述第一重建图像和所述第二重建图像执行图像域材料分解以生成基础材料图像。5.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，包括：在补充之后，对所述第一数据集和所述第二数据集执行投影空间材料分解以生成基础材料投影；以及根据所述基础材料投影重建基础材料图像。6.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中重复地在以下操作之间进行切换：在所述第一能谱下以不同投影角度针对所述设定数量的连续视图采集所述第一数据集，以及在所述第二能谱下以不同投影角度针对所述设定数量的连续视图采集所述第二数据集。7.根据权利要求6所述的计算机实现的方法，其中在开始于采集所述第一数据集的第一次完整旋转(66)上重复地在以下操作之间进行切换并且然后在开始于采集所述第二数据集的第二次完整旋转(68)上重复地在以下操作之间进行切换：在所述第一能谱下以不同投影角度针对所述设定数量的连续视图采集所述第一数据集，以及在所述第二能谱下以不同投影角度针对所述设定数量的连续视图采集所述第二数据集。8.根据权利要求7所述的计算机实现的方法，其中在所述第一次完整旋转(66)期间采集的所述第一数据集在投影角度上与在所述第二次完整旋转(68)期间采集的所述第二数据集...
【专利技术属性】
技术研发人员：范家华，闫铭，杰德，
申请(专利权)人：通用电气精准医疗有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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