[发明专利]医用图像诊断装置以及医用图像处理装置

说明书

本发明涉及医用图像诊断装置以及医用图像处理装置，提供一种在多能量图像数据中能够简单且高精度地对至少两种物质(材料)进行分类的医用图像诊断装置等。医用图像诊断装置具备：变更单元，根据与多能量图像数据的像素或体素关联起来的多能量强度信息，自适应地变更阈值；以及分类单元，根据所述变更后的阈值，将所述多能量图像数据所具有的多个像素或多个体素分类为与至少两种物质分别对应的像素或体素。

技术领域

本发明涉及在多能量图像数据等中对材料进行分类的医用图像诊断装置以及医用图像处理装置。

背景技术

计算机断层摄影(CT)法是被广泛使用的方式的医用摄影法，该摄影法使用X射线来获取三维图像数据。由CT扫描获取的CT图像数据集能够具备体素的三维排列，并且所述体素的三维排列分别具有由各自对应的测量体积来表示X射线照射的衰减的关联起来的强度。测量体积导致的X射线照射的衰减可以由亨氏单位(HU)表示为强度值或CT值，在此，0HU是水的CT值。

在X射线CT装置中，具有X射线管的X射线源在患者的周围旋转。通过患者的X射线照射由处于患者的相反侧的X射线检测元件来捕捉。X射线管具有所提供的最大管电压。X射线光子由X射线管生成，该光子具有直到与最大管电压对应的能量的能量范围。例如，100kV的最大管电压下的X射线管能够生成具有直到100keV的能量范围的光子。具有100kV的最大管电压的CT扫描可以被说明为100kVp扫描，在此，kVp是千伏峰值(kilovolts peak)的简称。

有时被称为单能量CT的以往的CT收集例如能够使用120kV的最大管电压和对由X射线管提供的X射线能量的扩散敏感的检测器来执行。

单能量CT摄影法的限制可能在于，当材料在CT扫描的能量中具有类似衰减系数时，在CT图像数据中不能区别或者难以区别这些材料。知道有时在特别适用于提供良好的图像质量的最大管电压下，例如在120kV下发生难以区别这样的各种材料的情况。当使用较低的最大管电压(例如，80kV)时，有时更易于区别材料，但有时图像的噪音更多，因此有时这样低的能量下的图像质量变得更加不足。

双能量CT系统、多能量CT系统、或能谱CT系统能够收集在不同的能量等级下配准后的多个图像。例如，双能量CT系统能够在120kV的最大管电压下收集第一图像并在80kV的最大管电压下收集第二图像。第一图像有时被称为高能量图像(或者，被称为由高能量扫描获取的图像)，第二图像有时被称为低能量图像(或者，被称为由低能量扫描获取的图像)。

双能量CT系统能够以不需要将第一图像以及第二图像配准而第一图像内的体素与第二图像内的体素对应的方式，来同时或者实质上同时收集高能量图像和低能量图像。接着，这些图像有时被看作是图像数据的单一的组合后的集合，并且该集合针对每个体素具有相对于高能量图像的强度值(有时被称为高能量强度值)和相对于低能量图像的强度值(有时被称为强度值低能量)。各体素还具有图像的坐标空间内的关联起来的位置(在此，例如，作为同时或接近同时收集高能量图像和低能量图像的结果，相对于高能量图像的坐标空间也可以与低能量图像的坐标空间相同)。

双能量(或多能量或能谱)CT也可以用于通过使用低能量图像强度值和高能量图像强度值这两者来将材料分离。在扫描能量的一方中示出类似衰减的材料在扫描能量的另一方中有时示出不同的衰减。根据情况的不同，具有在高能量图像中难以区别的衰减的材料有时在低能量图像中具有更易于区别的衰减。同时，有时不仅仅使用来自低能量扫描的信息，而是通过使用来自高能量扫描和低能量扫描这两者的信息，从而克服低能量扫描数据中的噪音问题。

与一些材料关联起来的衰减有时取决于材料的浓度或密度。材料的浓度高的样本有时具有比浓度低的样本高的衰减(亨氏单位下的更高的CT值)。高能量扫描中的衰减有时随着浓度而变化，低能量扫描中的(不同的)衰减有时也随着浓度而变化。