[发明专利]自动估算和减少计算机断层成像扫描中的散射

说明书

根据本公开的至少一些实施方案，提供一种用来估算包含在用于计算机断层成像(CT)重建的x射线投影中的散射辐射的过程。所述过程可基于使用x射线辐射源和检测器面板由对象的CT扫描生成的多个投影图像来构建对象模型。所述过程可基于所述x射线辐射源构建虚拟辐射源和基于所述检测器面板构建虚拟检测器面板。所述过程可通过模拟从所述虚拟辐射源发射、穿过所述对象模型并且由所述虚拟检测器面板检测的粒子的宏观行为来执行所述对象模型的模拟CT扫描。并且所述过程可基于在所述对象模型的所述模拟CT扫描期间散射的第一粒子子集来生成模拟散射图像。

技术领域

本公开的实施方案总体涉及用来估算和减少计算机断层成像扫描中的散射伪影的快速、准确和完全自动化的系统和方法。

背景技术

除非本文另有指明，否则在本部分所描述的方法不是本申请的权利要求书的现有技术,也不因包含于本节中而被承认是现有技术。

由于从x射线辐射源发射的宽面积波束的本质，散射仍为锥面波束计算机断层成像(CBCT)图像质量的主要挑战之一。CBCT散射线对初级射线比(SPR)经常超过1，即使在适当处采取散射减少措施(诸如添加蝶形滤波器和抗散射格栅)的情况下。尽管采取了这些散射减少措施，包括归因于患者和患者台的散射信号尤其难以减少。基于蒙特卡罗计算的其他散射估算和校正方法可随机地追踪通过对象和成像系统的部件的粒子。然而，蒙特卡罗计算通常缓慢、资源密集并且生成有噪声的结果。

发明内容

本发明公开了用来估算包含在用于计算机断层成像(CT)重建的x射线投影中的散射辐射的方法，以及被配置为执行该方法的散射估算系统。

附图说明

图1展示了示出被配置来估算和减少CT扫描图像中的散射伪影的示例性系统的块图；

图2示出用于估算和减少CT投影图像中的散射伪影的示例性散射估算系统；

图3示出基于CT体积来构建对象模型的场景；

图4示出模拟的临床CT扫描操作；

图5示出使用BTE来估算在模拟CT扫描操作期间散射的和未散射的粒子以便生成初级图像和散射图像；

图6示出用来生成散射减少图像的示例性方法；并且

图7展示了全部根据本公开的某些实施方案的示出用来估算包含在用于CT重建的x射线投影中的散射辐射的过程的一个实施方案的流程图。

具体实施方式

在以下详述中，参照附图，所述附图形成以下详述的一部分。在附图中，类似符号通常标识类似部件，除非上下文另外指示。在详细描述、附图和权利要求书中描述的示例性实施方案并不意味着限制。在不脱离本文呈现的主题的精神或范围的情况下，可使用其它实施方案并且可做出其它改变。将容易理解的是，如在本文中大体描述的并在附图中说明的本公开的方面可以各种各样的不同配置进行布置、取代、组合以及设计，所有所述配置都是在本文中明确考虑的。

图1展示了根据本公开的某些实施方案示出被配置来估算和减少CT扫描图像中的散射伪影的示例性系统的块图。在图1中，医学成像装置110可对患者执行CT扫描操作，并且生成可包含散射伪影的医学数字成像与通信(DICOM)图像120的集合。散射估算系统130可采用DICOM图像120作为输入，并且生成已减少散射伪影的散射减少图像140的集合。散射减少图像140可用来生成更好质量的CT体积以用于诊断目的。