定量譜成像的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明總體涉及定量成像，更具體地涉及用于報告針對定量成像的測量結果，并且利用計算機斷層攝影(CT)的具體應用來描述本發明。然而，本發明也可用于其他基于輻射衰減的成像模態，例如X射線和/或其他成像模態。
【背景技術】
[0002]典型的CT掃描器已經包括被安裝在探測器對面的可旋轉機架上的X射線管。X射線管圍繞檢查區域旋轉并且發射橫穿檢查區域以及被放置在其中的對象和/或物體的多色輻射。探測器陣列探測橫穿檢查區域的輻射并且產生指示該輻射的信號。重建器重建所述信號并且生成指示被放置在檢查區域中的對象和/或物體的體積圖像數據。能夠根據體積圖像數據來生成一幅或多幅圖像。
[0003]存在的圖像數據分析軟件應用包括根據顯示的圖像來確定信息的工具。例如，存在允許用戶測量顯示的圖像中的兩個點之間的距離、測量顯示的圖像中針對預定義的感興趣區域的噪聲水平、測量顯示的圖像中針對預定義的感興趣區域的平均衰減值(例如基于亨氏(Hounsfield)比例的亨氏單位的CT數量)等的工具。遺憾的是，對于后者，CT中測得的衰減值示出了變化(例如由于多色發射譜)，并且因此不可以被認為是定量信息。
[0004]譜CT掃描器能夠克服這一點。譜CT掃描器的范例包括具有能量切換X射線管的掃描器、多個X射線管、具有多個探測器層的掃描器、以及具有光子計數探測器的掃描器。對于具有多個X射線管的掃描器，能量相關分解技術能夠用于生成準單色圖像。具有多個探測器層和/或光子計數探測器的掃描器具有產生準單能圖像的固有能力。一般地，這些圖像表示單能射束在特定能量處的衰減，并且包括表示物理量的信息。
[0005]遺憾的是，準單能圖像將含有不期望的噪聲。一般地，噪聲取決于選定的X射線管能量、掃描器的譜屬性以及成像協議。另外，由于最優(或最小噪聲)水平可以變化并且因此可能不與用于報告測量結果的單能量水平相對應，因此能夠在特定的能量水平處獲得清楚的最小噪聲。從以上來看，存在對用于定量成像的另一種方法的未解決的需要。
[0006]本文中描述的各方面解決了以上提及的問題和其他問題。
【發明內容】
[0007]在一個方面中，一種方法包括基于預定能量根據第一譜圖像數據來生成第一測量譜圖像。所述方法還包括確定針對所述第一測量譜圖像中的第一感興趣區域的第一測量值。所述方法還包括結合對應的第一感興趣區域將所述第一測量值疊加在視覺上呈現的第一顯示譜圖像中，其中，所述能量不同于所述第一顯示譜圖像的第一顯示能量。
[0008]在另一方面中，一種系統包括重建器，所述重建器基于測量能量根據譜圖像數據來生成測量譜圖像。所述系統還包括測量能量識別器，所述測量能量識別器確定針對所述測量譜圖像中的第一感興趣區域的第一測量值。所述系統還包括繪制引擎，所述繪制引擎結合對應的第一感興趣區域將所述第一測量值疊加在視覺上呈現的第一顯示譜圖像中，其中，所述測量能量不同于所述第一顯示譜圖像的第一能量。
[0009]在另一方面中，一種計算機可讀存儲介質被編碼有計算機可讀指令。所述計算機可讀指令在由處理器執行時，令所述處理器:基于預定的測量能量根據第一譜圖像數據來生成第一測量譜圖像、確定針對所述第一測量譜圖像中的第一感興趣區域的第一測量值、并且結合對應的第一感興趣區域將所述第一測量值疊加在視覺上呈現的第一顯示譜圖像中，其中，所述測量能量不同于所述第一顯示譜圖像的第一顯示能量。
[0010]本發明可以采取各種部件和各部件的布置以及各種步驟和各步驟的安排的形式。附圖僅出于圖示優選實施例的目的，并且不應被解釋為限制本發明。
【附圖說明】
[0011]圖1示意性地圖示了與處理設備相結合的示范性成像系統。
[0012]圖2圖示了用于結合圖像顯示測量結果的示范性方法。
[0013]圖3示意性地圖示了示范性雙層探測器。
[0014]圖4示意性地圖示了另一示范性雙層探測器。
[0015]圖5示意性地圖示了多輻射源成像系統。
[0016]圖6示意性地圖示了具有光子計數探測器的探測器陣列和對應的處理電路。
【具體實施方式】
[0017]以下描述了這樣的方法，在所述方法中針對顯示的譜圖像中識別出的感興趣區域的測量結果是基于不同但對應的譜圖像中的相同區域來計算的。通過相同的圖像數據能夠用于生成多幅譜圖像(每幅圖像針對不同的能量)的范例，能夠顯示針對第一能量的第一譜圖像，而針對第一譜圖像中識別出的感興趣區域而被疊加在第一譜圖像上的CT數量測量結果是基于針對第二不同能量的第二譜圖像來確定的。
[0018]在一個實例中，這允許用戶瀏覽不同的能量圖像，并且選擇顯示譜圖像以用于觀察，或者選擇顯示諸如具有最低噪聲水平或最高對比度水平的譜圖像的默認譜圖像以用于觀察；而使用相同的譜圖像來進行測量結果計算，不依賴于顯示的譜圖像的能量來描繪測量結果和/或提供能夠與根據相同的能量圖像計算的其他測量結果相比較的能量歸一化測量結果。
[0019]參考圖1，成像系統100包括計算機斷層攝影(CT)掃描器，所述計算機斷層攝影(CT)掃描器包括大體固定的機架部分102和旋轉機架部分104。旋轉機架部分104經由軸承(未示出)等由大體固定的機架部分102可旋轉地支撐。
[0020]諸如X射線管的輻射源106由旋轉機架部分104支撐并且與其一起關于縱軸或Z-軸圍繞檢查區域108旋轉。輻射源電壓控制器110控制輻射源106的目標(平均或峰值)發射電壓。在一個實例中，這包括在兩個或更多個發射電壓(例如80keV和140keV、80keV、10keV和120keV等)之間、在掃描視野之間、在掃描視野內、和/或以其他方式切換發射電壓。結果，具有不同能量譜的輻射射束可以用于掃描同一掃描中的對象/物體。
[0021]探測器陣列112對向在相對于輻射源106的檢查區域108對面的角度弧。探測器陣列112探測橫穿檢查區域108的輻射，并且生成指示所述輻射的信號。在掃描是多能量射束掃描并且輻射源電壓被在用于掃描的至少兩個發射電壓之間切換的情況下，探測器陣列112針對輻射源電壓中的每個生成信號cU其中η是對應于具體能量的整數值)。如以上所討論的，生成能量相關信號的能量解析探測器能夠被包括在探測器陣列112中。
[0022]床榻或對象支撐體114支撐檢查區域108中的對象或物體。支撐體114在掃描之前、期間和/或之后將對象或物體定位在檢查區域108中。操作者控制臺116便于用戶與掃描器100交互。例如，由操作者控制臺116執行的軟件應用允許用戶選擇成像協議(諸如包括針對掃描切換輻射源發射電壓的成像協議)、選擇譜重建算法、啟動掃描等。
[0023]處理設備118處理信號dn。應當意識到，處理設備118包括一個或多個微處理器，所述一個或多個微處理器執行一個或多個計算機可讀指令來實現下面所討論的由其執行的功能。在一個實例中，一個或多個計算機可讀指令被編碼在諸如物理存儲器和/或其他非瞬態介質的計算機可讀存儲介質上。額外地或備選地，能夠由載波、信號和/或其他瞬態介質來承載計算機可讀指令。
[0024]圖示的處理設備118包括重建信號dn并且生成體積圖像數據的重建器120。對于多能量掃描，重建器120能夠采用一個或多個譜分解算法122和/或其他譜重建算法。通過非限制性示例，在一個實例中，重建器120采用將信號建模為具有衰減譜P(E)的光電效應與具有衰減譜C(E)的康普頓效應的組合的分解算法。
[0025]每個信號4中的這些分量(即光電效應分量P和康普頓